1、第一节 电荷 摩擦起电教案 一、教学目标 （一）知识与技能 1、知道摩擦起电现象。 2、知道自然界中有两种电荷和电荷之间的相互作用规律。 3、知道电荷及单位。 4、知道验电器的结构和工作原理。 5、了解原子结构、电荷从哪里来、金属导体中存在自由电子。 （二）过程与方法 1、经历实验探究，领会物体带“电”的概念。 2、参与实验结果讨论，学会主动发言，能流利表达自己的见解。 （三）情感态度价值观 1、通过事例认识电与我们生活密切相关，感知物理就在我们身边。 2、养成好问、爱探究的习惯，激发学习物理的兴趣。 二、教学重点 1、摩擦起电现象。 2、电荷间作用规律。 3、电荷的概念和单位。 三、教学难点
2、 从实验现象推理得出自然界中只存在两种电荷及其作用规律。 四、课时安排 1 课时 五、教学准备 塑料梳子、塑料尺、塑料笔杆、碎纸屑、毛皮、绸布、橡胶棒、玻璃棒、铁架台、验 电器、带绝缘柄的金属棒、塑料丝束、乒乓球 六、教学方法 实验法、问答法、讨论法、演示法、讲授法、练习法。 七、教学过程 新课导入： 1、互动 与电相关的现象很多，大家能不能举出一些例子。 这些现象很多都比较复杂，要理解它们需要从学习简单的电学知识开始。 2、演示：这也是一个与电有关的实验：用手反复捋塑料丝束。 3、提问互动： 可看到什么现象？这种现象叫什么名字？你在什么地方见过摩擦起电？这节课我们主 要研究摩擦起电和两种电荷
3、。 新课讲解： 静电现象 1、学生探索摩擦起电：用毛皮（可用头发和丝绸）摩擦塑料梳子、尺子吸起纸屑。 观察靠近梳子尺子的纸屑出现什么现象。 学生讨论：塑料梳子尺子摩擦前后观察到的现象有什么不同？ 学生给“摩擦起电”下定义。 2、教师小结并给出摩擦起电的定义及带“电”性 板书：经过摩擦的物体具有吸引轻小物体性质的现象叫摩擦起电。 带“电”性：物体具有吸引轻小物体的性质叫带了电荷，或叫带了电。 3、互动 你知道生活中哪些摩擦起电的现象吗？ 电荷间的作用规律 用细绳将绸擦玻璃棒和毛擦橡胶棒悬挂在铁架台下，分别用绸擦玻璃棒和毛擦橡胶 棒靠近，让学生观察排吸情况。 互动 两根绸擦玻璃捧与玻璃棒相互怎么样
4、？两根毛擦橡胶棒怎么样？绸擦玻璃棒与毛擦橡 胶棒怎么样？ 小结： 大量实验表明，带电体如果与绸擦玻璃棒相互排斥，就一定与毛擦橡胶棒吸引；如果 与毛擦橡胶棒相互排斥，就一定与绸擦玻璃棒吸引，这说明自然界中只有两种电荷。物理 学规定绸擦玻璃棒所带电荷叫正电荷，毛擦橡胶棒所带电荷叫负电荷。由本实验可看出同 种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。 （板书：自然界只有两种电荷：一种是正电荷绸擦玻璃棒所带电荷，另一种是负 电荷毛擦橡胶棒所带电荷。电荷及作用规律：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。 ） 1、互动 怎样判断物体是否带电荷？ 小结： 根据定义看能不能吸引轻小物体。 根据电荷间作用规律。 2、出示验
5、电嚣，了解其结构 演示：用验电器检验物体是否带电. 3、互动：为什么它能检验物体是否带电呢？ 小结：带电体接触验电器后，验电器两金属铂因为带上同种电荷互相排斥而张开。 （板 书：验电器的作用：检验物体是否带电；原理：同种电荷互相排斥。 ）强调指出其原理并未 用到异种电荷互相吸引。 4、互动： 验电器能检验出物体所带电荷的多少吗？ 小结：能，看张角的大小。 5、电荷 描述：电荷的多少叫电荷量，简称电荷。物理学中凡有“量”字的概念都表示了多少。 电荷量用 Q 表示。单位是库仑，简称库，符号 C。 （板书：电荷的多少叫电荷量，简称电荷（用 Q 表示） 。单位是库仑，简称库，符号 C。如： Q 棒=1
6、0-7C，Q 云=20C） 6、原子的结构 1897 年，汤姆生发现中子，揭开原子是有结构的微粒。 出示乒乓球，结合桃子李子的结构说明原子的核式结构。 在原子中，原子核带正电，电子带负电 7、元电荷 在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫元电荷，用符号 e 表示。任何带电体所带电荷都是 e 的整数倍。互动：请问多少个电子带的电量为 1C？（板书： 最小电荷-元电荷：e =1.610-19C） 8、显电性： 正常情况下，原子核所带正电荷与电子所带负电荷在数量上相等，整个原子呈中性， 即对外不显带电性。如果在某种情况下（与其它物体作用时，如受外力作用时）原子核所 带正电荷大于
7、或小于电子所带电荷，原子则对外显电性。一般物体的原子所带正电荷总是 不变的。 （板书：正常情况下原子呈中性。中性原子得到电子带负电，中性原子失去电子带 正电。 ） 9、自由电子可以移动 演示 4：A、B 两个验电器，使 A 带负电，B 不带电，用金属棒连接 A、B 的金属球，可 以看到 B 的铂片张开。 你们看到 B 有什么变化？ 互动：说明 B 的铂片上带上了电荷，它是怎么一回事呢？原来在 A 金属片上多余的 电子的一部分，可以定向移动到 B。 想一想做一做：如果 A 带正电，电子又是怎样移动的呢？ （板书：可以定向移动的电子称为自由电子。 ） 静电的应用和防护 静电的应用 情景：静电技术，
8、已经广泛应用于基础理论研究、信息工程、空间技术、计算机工程、 大规模集成电路生产、环境保护、生物技术、选矿和物质分离、医疗卫生消毒、食品保鲜、 石油化工、纺织印染、农业生产等各个领域。现正在形成一个新兴的“静电产业” 。 问题：(1)除上述静电应用的实例外，你还知道哪些在生产和生活中的静电应用？ (2)简要说说静电复印机的工作流程。 (3)激光打印机、静电复印机和静电植绒利用了静电的什么特点？ 解答：(1)静电应用技术种类繁多，但从技术角度大体可划分为：净化技术，如静电除 尘；生物技术，如静电育种和静电杀菌；分离技术，如静电分选等。 (2)静电复印机的工作流程可简要归纳为：照明和聚焦成像、静电
9、显影、转印和定影三 步。 (3)主要利用静电可以吸引轻小物体(或正负电荷相互吸引)的特点。 静电的危害和防止(重点探究) 情景：1993 江苏省某县化肥厂发生氢气泄漏，泄漏的氢气因摩擦起火造成火灾，导致 人员伤亡，并造成了较大的经济损失。 事故经过是：该厂碳化车间清洗塔发生严重氢气泄漏。厂领导为了保证生产，要求在 不停机、不减压的条件下采取临时堵漏措施，堵塞漏气处。操作工按照厂领导的要求冒险 作业，用铁皮和橡胶板进行堵漏，但是失败，操作工再次冒险作业，用平板车内的胎皮企 图包住泄漏处。堵漏时，由于塔内的压力较高，高速喷出的氢气与橡胶皮摩擦产生静电火 花，导致起火。 问题：(1)根据上述事故描述
10、，通过与同学共同讨论，你认为必须同时具备哪些条件才 会产生这类事故？ (2)根据(1)中所得的结论，为防止类似事故的发生，应采用哪些措施？ 解答：(1)静电最为严重的危害是引起爆炸和火灾。因此，静电安全防护主要是针对爆 炸和火灾。 静电引起爆炸和火灾的条件可归纳为以下几点：有产生静电的来源；静电得以积 累；静电放电的火花能量达到爆炸性混合物的最小引燃能量；静电火花周围有爆炸性 混合物存在。 (2)静电安全防护正是从控制这四个条件着手的。控制前三个条件的实质是控制静电的 产生和积累，是消除静电危害的直接措施。控制第四个条件是消除或减轻周围环境爆炸和 火灾的物质性因素，是防止静电危害的间接措施。
11、控制静电的产生主要是控制工艺过程和工艺过程中所用的材料；控制静电的积累主要 是设法加速静电的泄漏和中和，使静电不超过安全限度。接地、增湿、加入抗静电添加剂 等均属于加速静电泄漏的方法，运用感应中和器属于加速静电中和的方法。 尖端放电与避雷针 问题：观察周围建筑物上安装的避雷针可以发现，尖尖的避雷针不但安装在高大建筑 物的顶端，而且避雷针还通过导线(或金属)接地。避雷针为什么要做成尖尖的？避雷针为 什么又要接地呢？ 解答：避雷针顶部要做成尖尖的是根据尖端放电的原理。高大建筑物上安装避雷针， 当带电云层靠近建筑物时，建筑物会感应到与云层相反的电荷，这些电荷会聚集到避雷针 的尖端，达到一定的值后便开始放电，建筑物上的电荷被中和。建筑物的另外一端与大地 相连，与云层相同的电荷就流入大地。显然，要使避雷针起作用，必须保证尖端的尖锐和 接地通路的良好，一个接地通路损坏的避雷针将使建筑物遭受更大的损失。
