《两种电荷》教案

15.1两种电荷

一、教学目标

1．知道摩擦起电现象及实质

2．知道电荷量及单位

3．知道两种电荷及它们之间的相互作用

4．知道验电器的构造、原理及作用

5．了解原子结构及原子呈电中性原因

6．了解导体和绝缘体及导体导电原因

二、教学重点

1．电荷间相互用

2．导体和绝缘体

三、教学难点

1．摩擦起电的实质

2．原子结构

四、教学用具

不同类型验电器两个、丝绸、玻璃棒、毛皮、橡胶棒、碎纸片、通草球等。

五、教学课时

2课时

六、教学过程

第一课时

（一）导入新课

学生看课本P32-35。

引入：电在我们日常生活中扮演了重要的角色，我们生活在电的世界里，所有的用电器只有电才能工作，那么我们天天提及的“电”到底是什么东西呢？从这一章开始我们就来学生和电有关的知识，今天我们从最基本的电荷开始电学的学习。

（二）摩擦起电

问题1：橡胶棒是否带电？怎么证明？物体带上电和没有带电有什么区别？1．对比演示：

（1）不带电和带电的橡胶棒和玻璃棒吸引碎纸片和通草球；

（2）吸引的纸片有一部分“弹开”。（如果学生发现了可以提出，否则可以不讲。）问题2：橡胶棒和玻璃棒带电了吗？用的什么办法让它带上了电？一个物体如果带上电有什么的性质？

总结：

（1）带电性质：吸引轻小物体；

（2）可用摩擦的方法使物体带电。

2．生活中的摩擦起电的例子：

（1）冬天脱衣服冒火花；

（2）梳头时头发跟梳子一起；

（3）毛衣容易脏；

（4）电视电脑屏幕容易吸灰；

（5）油灌车下面拖着一条铁链；

（6）纺织工厂要保持空气潮湿；

（7）买食物时，薄塑料袋容易沾在手上甩不掉等。

（三）电荷及其相互作用

1．两种电荷

引入：橡胶棒和玻璃棒都可以通过摩擦的方法使物体带上电，都可以吸引轻小物体，它们带的电性质是不是一样的呢？

科学研究表明，自然界只有两种电荷：正电荷和负电荷。

（1）丝绸←→玻璃棒带正电：记+，“丝玻正”；

（2）毛皮←→橡胶棒带负电：记-，“毛胶负”。

2．电荷间的相互作用

引入：丝绸摩擦的玻璃棒带正电可以吸引轻小物体，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电也可以吸引轻小物体，那么把带正电的玻璃棒和带负电的橡胶棒放在一起会不会相互吸引呢？

得出结论：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

（四）验电器

问题1：如何来判断一个物体是否带电呢？

方法一：吸引轻小物体；

方法二：靠近另一个带电体，如果相互排斥或相互吸引，可以证明带电吗？

讲解：以上二种方法可以证明物体是否带电，在物理学中，有一个检验物体是否带电的专门仪器，这就是验电器。

1．构造：金属球、金属杆、箔片、塑料外壳等。

2．演示1：让不带电的玻璃棒和带电的玻璃棒接触验电器，观察现象。

问题1：验电器的箔片张开说明什么问题？

问题2：验电器的箔片为什么会张开？

结论1：验电器原理，同种电荷相互排斥。

3．演示2：橡胶棒带电量不同，箔片张开的角度不同。

问题3：角度大小反映了什么样的问题？带电量不同。

结论2：物体带电的多少叫电荷量，简称电荷（Q），单位：库仑（C）。

4．接触带电

问题5：橡胶棒是怎么带上电的？摩擦。而箔片呢？接触带电

5．演示3：感应起电。

结论3：摩擦起电、接触带电、感应起电。

练习：分析下面四个小球带电情况

（1）A、B两小球相互吸引；

（2）C、D两个小球相互排斥。

总结：带电体吸引：

（1）不带电的轻小物体；（2）带异种电荷物体。

第二课时

（五）原子结构

引入：研究宇宙从两个方面入手—宏观和微观，要了解摩擦起电的实质就要求我们了解物质的微观组成。

问题1：是不是原子是最小的微粒？比原子更小的微粒是什么？

讲解：原子的中心是原子核，核外有一定数量的电子。原子核带正电，核外电子带负电，它们之间相互吸引所以电子绕原子核做圆周运动。原子核又由质子和中

子组成，质子带正电，中子不带电。

问题2：原子核和核外电子都带电，为什么通常情况下不能吸引轻小物体？（1）解释原子呈电中性，不显电性的原因；

（2）元电荷：一个电子（e）所带的电荷，e=1.6×1019 C

（六）摩擦起电的本质

引入：原子由原子核和核外电子组成，原子核和核外电子因为带有异种电荷而相互吸引，因此核外电子会绕原子核做圆周运动。一方面，核外电子在不同的位置，原子核对核外电子的吸引力（束缚力）有不同；另一方面，不同的原子核对核外电子的束缚力也不相同。因此将不同的物质相互摩擦时，由于原子核对核外电子束缚力不相同，束缚力大的会从其它物质处得到电子，束缚力弱的会失去电子。而原本原子核和核外电子所带电量相同而呈电中性，但是相互摩擦后得到电子的物质会对外显负电，失去电子而显正电。（在黑板上画两个不同物质的原子结构图）

1．摩擦起电原因：因不同的原子核对电子的束缚力不同，失去电子带正电，得到电子带负电。

2．实质：电子的转移（得失）。

3．结果：两物体带上了等量异种电荷。

4．解释“丝玻正，毛胶负”原因。

5．电中和：放在一起的等量异种电荷相互抵消的现象。

练习：

（1）带大量负电荷的物体靠近不带电的验电器；

（2）带大量正电荷的物体靠近不带电的验电器；

（3）带大量负电荷的物体靠近带少量正电荷的验电器。

（七）导体和绝缘体

引入：用金属棒将A、B连接在一起，金属棒能将A中的电荷定向的转移到B 上，换成木条可以将电荷从A定向转移到B上吗？

1．导体和绝缘体

讲解：电荷可以在金属中定向移动，说明金属是可以导电的；电荷不能在木条中定向移动，说明木条不能导电。

演示1：金属、棉线、铅笔、水、盐、盐水等物质导电性。

结论：容易导电的物体叫导体，比如：金属、人体、大地、石墨、酸碱盐水溶液；不容易导电的物体叫绝缘体，比如：橡胶、干木头、纯净水、陶瓷、玻璃、塑料、油等。

2．导电原因

讲解：导体能够导电，说明导体可以让电荷在导体内做定向移动。导体能够导电导体内部也必须要有大量可自由移动的电荷，而绝缘体不能导电是因为绝缘体内没有大量可自由移动的电荷。金属能够导电是因为金属内有大量可自由移动的自由电子，盐水能够导电是因为盐水中有大量可自由移动的正电荷、负电荷。

练习：

（1）两个相同玻璃棒相互摩擦可以带电吗？

（2）手握橡胶棒可以通过摩擦让橡胶棒带上电荷，手握铜棒通过摩擦可以让铜棒带上电荷吗？

3．导体和绝缘体可相互转化