1、刘桂成刘桂成2017.9.15知识与技能知识与技能u 知道元电荷、点电荷、静电常量知道元电荷、点电荷、静电常量u 通过实验理解电荷守恒定律通过实验理解电荷守恒定律u 理解库仑定律的含义和表达式理解库仑定律的含义和表达式过程与方法过程与方法 u 通过对比天电和地电，以及定性和定量、神学和科通过对比天电和地电，以及定性和定量、神学和科 学对电现象的认识，了解人类对电荷的认识过程学对电现象的认识，了解人类对电荷的认识过程教学目标情感态度与价值观情感态度与价值观u 通过了解人类对电现象的认识过程，体会人通过了解人类对电现象的认识过程，体会人类探索自然规律的科学方法、科学态度和科类探索自然规律的科学方法
2、、科学态度和科学精神学精神u 培养热爱生活的情趣培养热爱生活的情趣重点重点u 学习和借鉴本节课的研究方法解决实际问题学习和借鉴本节课的研究方法解决实际问题u 电荷守恒、库仑定律电荷守恒、库仑定律的特点和规律的特点和规律难点难点u 电荷守恒、库仑定律电荷守恒、库仑定律教学重难点本节导航一一. . 接引雷电下九天接引雷电下九天二二. . 电荷电荷三三. . 电荷守恒电荷守恒四四. . 库仑定律库仑定律电闪雷鸣电闪雷鸣 电闪雷电闪雷鸣是自然界鸣是自然界常见的现象，常见的现象，古人认为那古人认为那是是“天神之天神之火火”，是天，是天神对罪恶的神对罪恶的惩罚，在很惩罚，在很长的历史时长的历史时期内对它充
3、期内对它充满畏惧。满畏惧。近代电学的发展近代电学的发展 17世纪马德堡市市长盖里克发明摩擦起电机 约1745年电学实验变得很普及，甚至在荷兰和德国出现了做电学实验的公开表演。那时候荷兰莱顿的著名物理学家穆欣布罗克试图使瓶内的水带电，结果发现电可以长时间的储存在绝缘玻璃瓶，这样就发现了我们现在所说的“莱顿瓶”。 天上的雷电和我们平时接触到的电究竟天上的雷电和我们平时接触到的电究竟有没有联系？有没有联系？ 1752年年6月的一个阴雨天，富月的一个阴雨天，富兰克林用绸子做了一个大风筝，在兰克林用绸子做了一个大风筝，在风筝顶上安了一根细铁丝，一根麻风筝顶上安了一根细铁丝，一根麻线的一端连接铁丝，另一端
4、拴一把线的一端连接铁丝，另一端拴一把钥匙并塞在莱顿瓶中。他和儿子一钥匙并塞在莱顿瓶中。他和儿子一起把风筝放到天上，牵着风筝的一起把风筝放到天上，牵着风筝的一根丝绳系在遮雨棚内。当一阵雷电根丝绳系在遮雨棚内。当一阵雷电打下来，他看见末端的纤维散开，打下来，他看见末端的纤维散开，并且莱顿瓶也带上了电。并且莱顿瓶也带上了电。 富兰克林富兰克林 美国科学家、美国科学家、发明家、政治家、发明家、政治家、美利坚合众国创美利坚合众国创始人之一始人之一 富兰克林的实验证明了富兰克林的实验证明了闪电是一种闪电是一种放电现象放电现象，与摩，与摩擦产生的电没有区别。他为擦产生的电没有区别。他为我们揭开了天电的奥秘，
5、统我们揭开了天电的奥秘，统一了天电和地电，使人们摆一了天电和地电，使人们摆脱了对雷电现象的迷信。脱了对雷电现象的迷信。 1、 静电现象静电现象经过摩擦的物体，经过摩擦的物体，如塑料笔杆、玻璃棒，如塑料笔杆、玻璃棒，能够吸引轻小物体能够吸引轻小物体，我，我们说这些摩擦过的物体们说这些摩擦过的物体带了带了电荷电荷，这些电荷静，这些电荷静止在物体上，这类现象止在物体上，这类现象叫做叫做静电现象静电现象。1、自然界中的两种电荷（富兰克林命名）、自然界中的两种电荷（富兰克林命名）把用丝绸摩擦过的把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带玻璃棒所带的电荷称为的电荷称为正电荷正电荷把用毛皮摩擦过的把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所
6、带硬橡胶棒所带的电荷的电荷称为称为负电荷负电荷一、电荷一、电荷2、电荷间的相互作用：、电荷间的相互作用： 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 +_带电体吸引轻小物体带电体吸引轻小物体 3、电荷的多少叫电荷量，符号：、电荷的多少叫电荷量，符号：Q（q） 单位：库仑（库）单位：库仑（库） 符号：符号：C 怎样使用验电器？怎样使用验电器？验电器结构如何？验电器结构如何？原理是什么？原理是什么？验电器验电器 两个金属两个金属箔片能够因为箔片能够因为带同种电荷而带同种电荷而张开。张开。静电计静电计 一种特殊的验电器，上一种特殊的验电器，上面是个金属球，下面是一根面是个金
7、属球，下面是一根固定的金属杆和一个金属箔固定的金属杆和一个金属箔片，片，能够根据指针偏转的角能够根据指针偏转的角度表示带电的多少度表示带电的多少。 用玻璃棒或塑胶棒和丝绸摩擦后，用棒去接用玻璃棒或塑胶棒和丝绸摩擦后，用棒去接触验电器的金属球，发现箔片张开，表明玻璃棒触验电器的金属球，发现箔片张开，表明玻璃棒带了电。带了电。 玻璃棒和丝绸为什么会带电？玻璃棒和丝绸为什么会带电？ 这种使物体带电的方法叫什么？这种使物体带电的方法叫什么？ 演示 2、摩擦起电、摩擦起电摩擦起电摩擦起电物质的微观结构是怎样的？物质的微观结构是怎样的？原子原子原子核原子核核外电子核外电子质子质子中子中子（正电正电）（不带
8、电（不带电）（中性）（中性）（负电负电）（正电正电）二、使物体带电的方法二、使物体带电的方法 1、摩擦起电、摩擦起电 离原子核较远的电子受到离原子核较远的电子受到束缚能力小束缚能力小，不同不同的核对外层电子的的核对外层电子的束缚能力也不同束缚能力也不同！摩擦时电子从一个物体摩擦时电子从一个物体转移转移到另一个物体到另一个物体 一一 个个 物物 体体 得得 到电子：带到电子：带负电负电另一个另一个 物体失去电子：带物体失去电子：带正电正电摩擦起电的实质是：摩擦起电的实质是：+e 带电规律：带电规律：带上等量异带上等量异种电荷种电荷 3、接触起电接触起电 探究探究接触起电的实质是什么？接触起电的实
9、质是什么？接触接触带电球带电球A不带电球不带电球BA、B都带电都带电带电球带电球A A与不带电球与不带电球B B接触，最后接触，最后B B球也带上球也带上电，是电子从一个物体转移到另一个物体上。电，是电子从一个物体转移到另一个物体上。接触起电的实质：接触起电的实质：电子的转移电子的转移3 3、接触带电、接触带电接触结果：接触结果：先中和再均分先中和再均分两个两个完全相同完全相同的带电导体的带电导体, ,接触后再分开：接触后再分开： 4、感应起电、感应起电 演示取一对用绝缘支柱支持的金属导体取一对用绝缘支柱支持的金属导体A、B，使，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在其下面的金它们彼此接触。起初
10、它们不带电，贴在其下面的金属箔是闭合的。属箔是闭合的。1. 带正电荷的球带正电荷的球C移近导体移近导体A，可以看到，可以看到A、B上的金属箔都张开了，这表示上的金属箔都张开了，这表示A、B上都带了电。上都带了电。2. 如果把如果把A、B分开，然后移去分开，然后移去C，可以观测，可以观测到到A和仍带有电荷。和仍带有电荷。3. 让和接触，金属箔就不再张开了，表让和接触，金属箔就不再张开了，表明他们不再带电了。明他们不再带电了。 A、B所所带的电荷是等带的电荷是等量的，互相接量的，互相接触时，等量的触时，等量的正、负电荷发正、负电荷发生了生了中和中和。 把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电的现象，
11、叫做感应起电感应起电。三三. . 电荷守恒定律电荷守恒定律 大量事实表明：大量事实表明：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分另一部分 ，在转移的过程中，电荷的总量不变。，在转移的过程中，电荷的总量不变。这个结论叫做这个结论叫做电荷守恒定律。电荷守恒定律。电荷守恒定律电荷守恒定律 到目前为止，科学实验发现的到目前为止，科学实验发现的最小电荷量最小电荷量是是电子所带的电荷量。这个最小的电荷用电子所带的电荷量。这个最小的电荷用e表示。表示。 质子、正电子带有跟电
12、子质子、正电子带有跟电子等量等量的异种电荷。的异种电荷。 元电荷元电荷Ce191060. 1 实验指出，所有带电物体的电荷量或者等于实验指出，所有带电物体的电荷量或者等于e，或者是或者是e的整数倍，因此，电荷量的整数倍，因此，电荷量e叫叫元电荷元电荷。元电荷元电荷 e = 1.6 e = 1.61010-19-19c c小球带的电量大小可小球带的电量大小可能是下列数值吗？能是下列数值吗？A.3.21010-20-20c c B.1.61010-19-19c c C. 2.41010-19-19c c D.8.0 .010102 2c c 四四. . 库库 仑仑 定定 律律 演示将一个带正电的物
13、体放在将一个带正电的物体放在A A处，另把一个处，另把一个带正电的轻质小球系在线上，先后挂带正电的轻质小球系在线上，先后挂P P1 1、P P2 2、P P3 3等位置，小球所受电荷作用力的大小可以通等位置，小球所受电荷作用力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。观察小过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。观察小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度，比球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度，比较小球所受力的大小。较小球所受力的大小。探究影响电荷间相互作用力的因素探究影响电荷间相互作用力的因素库仑定律库仑定律库仑库仑 法国物理学家库仑用精确的法国物理学家库仑用精确的实验研究了电荷之间的作用力，
14、实验研究了电荷之间的作用力，得知：得知：真空中两个静止点电荷之真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，跟它们间的相互作用力，跟它们成正比成正比，跟它们，跟它们成反比成反比，作用力的方向在它，作用力的方向在它们的连线上。们的连线上。人们把这个定律就人们把这个定律就称之为称之为库仑定律库仑定律。大家来总结大家来总结221rQQKF K是静电力常量是静电力常量 K = 9.0109N m2/C2 如果用如果用Q 、q 表示两个点电荷的电荷量，用表示两个点电荷的电荷量，用r表示它们之间的距离，用表示它们之间的距离，用 F 表示它们之问的相互表示它们之问的相互作用力，则库仑定律可以表示为：作用力，则库仑定
15、律可以表示为：1 1、点电荷的条件：、点电荷的条件： “ “小小”（1)1)带电体体积相对小带电体体积相对小 (2)(2)带电体大小、电荷分布对问题影响小带电体大小、电荷分布对问题影响小 2 2、点电荷是理想模型，不存在、点电荷是理想模型，不存在适用范围适用范围: : 1.1.真空中；真空中； 2.2.点电荷点电荷. .质点质点Q思考思考: : 两个靠的比较近两个靠的比较近的带点球是否可以看的带点球是否可以看成点电荷？成点电荷？+1.1.下列说法中正确的是：下列说法中正确的是：A .A .真正的点电荷是不存在的点电荷是一种理想模型真正的点电荷是不存在的点电荷是一种理想模型B .B .点电荷就是
16、体积和带电量都很小的带电体点电荷就是体积和带电量都很小的带电体C .C .根据根据 可知，当可知，当r 0 r 0 时，时，F F D .D .静电力常量的数值是由实验得到的静电力常量的数值是由实验得到的122q qFkr ADAD思思 考考提示：当提示：当r 0 r 0 时，该电荷不能看成点电荷时，该电荷不能看成点电荷2.关于库仑定律公式关于库仑定律公式 ,说法正确的是说法正确的是: ( )A.当两电荷的距离无穷远时当两电荷的距离无穷远时,库仑力为零库仑力为零B.当两电荷的距离趋于零时当两电荷的距离趋于零时,库仑力为无穷大库仑力为无穷大C.当两电荷的电量均增大为原来的当两电荷的电量均增大为原来的2倍倍,距离不变距离不变,库仑力为原来的库仑力为原来的2倍倍D.当两电荷的电量均增大为原来的当两电荷的电量均增大为原来的2倍倍,距离变为距离变为原来的原来的2倍倍,库仑力不变库仑力不变221rQQkF
