【物理】1.1《静电现象及其微观解释》教案(鲁科版选修31)_静电现象及微观解释
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知识改变命运，学习成就未来
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泛应用于各种新技术领域，给人们的生产和生活带来了深刻的变化。为了正确地利用电，就必须懂得电的知识。在初中我们学过一些电的知识，现在再进一步较深入地学习。
【新课内容】
(二)研究两种电荷及摩擦起电的成因（主要是回顾初中的知识）
1.实验一：用橡胶棒与毛皮摩擦后，放于碎纸片附近观察橡胶棒吸引碎纸片情况。提问一：为什么橡胶棒会吸引碎纸片？
答：橡胶棒与丝绸摩擦后就带电了，带电物体会吸引轻小物体。若将橡胶棒摩擦过的毛皮靠近碎纸片，会出现什么现象？ 答：毛皮带上正电，也会吸引轻小物体。教师用实验验证学生的判断。
提问二：注意观察带电橡胶棒吸引碎纸片情况，会发现被橡胶棒吸起的纸片中，较大的纸片先落下来，这是为什么？
答：带电体在空气中不断放电，使它带电量不断减少，因而吸引轻小物体的力也相应减小，所以较大纸片先落下来。
师：在初中的学习中，我们已经知道，自然界存在两种电荷，叫做正电荷与负电荷。用毛皮摩擦橡胶棒，用丝绸摩擦有机玻璃棒后，橡胶棒带负电，毛皮带正电，有机玻璃棒带正电，丝绸带负电。物体带电后，能吸引轻小物体，而且带电越多，吸引力就越大，这种摩擦起电是怎么形成的呢？
答：物体是由带正电的原子核和核外电子构成的。摩擦使物体中的正负电荷分开。（不带电物体，正负电荷等量）失去一些电子的物体带正电。得到一些电子的物体带负电。师：对，我们可以看到这又是一个守恒的过程。即：电荷守恒：电荷不能创造，不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分。反之，如果正电荷和负电荷相接触呢？ 答：会中和。电量消失。
师：很好，中和就是等量异种电荷相互抵消的现象。
师：电子带有最小的负电荷，质子带有最小的正电荷，它们电量的绝对值相等，一个电子电量 e=1.6×10－19C。任何带电物体所带电量要么等于电子（或质子）电量，要么是它们的整数倍，欢迎各位老师踊跃投稿，稿酬丰厚 邮箱：zxjkw@163.com
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因此，把1.6×10－19C称为基元电荷。
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板书：
一、电荷与电量
1、自然界只存在两种电荷，叫做正电荷与负电荷。
2、电荷守恒：电荷不能创造，不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分。
3、电荷的多少叫电量，电量的单位是库仑。带电体的电量q=Ne（N为整数）。e=1.6×10称为基元电荷。
(三)研究两种电荷间的相互作用及接触起电。
提问三：除了吸引轻小物体外，还可以用什么方法来检验物体是否带电？ 答：用验电器。将待检验物体接触验电器的金属球，若验电器的金属箔片张开，就说明物体带电。
师：为什么带电物体会使下方的金属箔片张开呢？
答：两箔片带上了与接触物体同种的电荷，电荷间作用的规律是同种电荷相斥，异种电荷相吸。因而两箔片互相排斥。
师：两箔片为什么会带上与接触物体同种的电荷？能解释一下吗？
答：验电器的金属球与箔片都是金属，金属具有大量自由电子，带负电的物体接触金属球时，多余的电子彼此排斥，跑到了离金属球与箔片的表面上。而带正电的物体缺少电子，箔片上的电子将过来补充，导致箔片上也缺电子而带正电。
师：所以用接触的办法得到的是与原物体同种的电荷。大家也可以用这样的方法来解释中和的现象。如果两个一模一样的金属物质相接触，它们的电荷就要平均分配到两个物体上去，即（式中q含正负号）。
例1：两个完全一样的绝缘金属球，A带电量Q，B带电量-2Q，将AB相触后分开，AB分别带多少电量？（都是-Q/2）
例2：有三个完全一样的绝缘金属球，A带电量Q，BC均不带电，怎样能使B带上3Q/8的电量？（先AC碰，然后BC碰，再AB碰）板书：
二、电荷的相互作用： 同种电荷相斥，异种电荷相吸。
三、起电方式：①摩擦起电 ②接触起电 ③感应起电(四)研究静电感应现象和感应起电
提问：不用接触，能否用一个带电体A使另一个原本不带电的物体B带上电荷呢？
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实验方法一：使A带电，B、C端将出现感应电荷，把B、C分开，各自出现净电荷，从而带电。
操作：利用起电机使绝缘金属球带电，从而产生电场，把感应电机靠近A摆放，且接触良好。将不带电验电球A先与B接触，再与验电器金属球D接触，如此反复，可见D金属箔张开。同样，可让A与C接触，再与E接触，反复几次，可见E金属箔也张开。由此可知B、C两端带电。
此时，若将A上电荷放掉，让A与C接触后与D接触，反复几次，可见D金属箔张角变小，可见B、C两端电荷异号。板书并解释：
四、静电感应
（1）什么叫静电感应：将不带电的导体靠近带电体时，其自由电荷发生带电体电荷的作用下，发生定向移动，从而重新分布，在其表面不同部分出现了正、负电荷的现象。分析实验：可根据同性相斥、异性相吸，指出本实验中距A近端（B端）有与A异号的电荷，距A远端（C端）电荷与A同号。播放课件——静电感应现象的微观解释
实验方法二：如图所示，A带正电，若感应电机C端接地，问B、C端各带什么电荷？（B端带负电荷，C端无净电荷）
若此时断开 C与地的连线，B、C端带什么电荷？（B端负电荷，C端无电荷）整个导体净余什么电荷？（负电荷）
若B端接地，整个导体净余什么电荷？（负电荷）教师实验演示。（接地可用手接触来代替）
归纳过程：①将不带电导体B靠近带电体A；②用手轻触B（随便哪一端）；③将手移开；④挪开A；⑤B上带与A相反的电荷。
注意：操作顺序不能反。关于手指触碰哪一端的问题，可参考学习手册P3/例
例：学习手册P4/4：验电器早已带正电，现将一导体球移近验电器的小球，但不接触，在移动过程中箔片张角减小，则：（D）（可能带负电，也可能不带电）
A 球P一定带正电 B 球P一定带负电 C 球P一定不带电
D 球P可能不带电
例：利用静电感应的知识解释带电体为什么会吸引轻小物体？（提示：电荷作用力的大小还与远近有关，越近作用力越大。）
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(五)静电的防护与利用（自学为主，课上阅读归纳）1.利用
1)吸附功能；可用于除尘、喷涂等 2)杀菌功能：处理种子，处理水，3)放电产生臭氧：强氧化剂，可杀菌 2.防止危害——放电导致火花，电击等危害
预防方法——尽快导走静电（利用金属或潮湿的空气导电）
——α射线照射，使空气电离导电 【课后作业】
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