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9.1 收费
1、教材分析
“电气化”是普通高中教科书物理必修课3第9章第1节的内容。本节从对电荷的理解开始，然后通过微观层面来了解物体的电荷性质，从而了解电荷守恒定律，最后了解元电荷和比电荷。初中时已经介绍了一些关于电荷的知识，高中时期应该重点从微观结构上理解充电物体的性质，了解电荷守恒定律是本节的重点。在教学过程中，学生应通过分析三种不同的发电方式，进一步加深对电荷的理解。
二、学习情况分析
学生在初中阶段就已经学习了电学的基础知识，为向这一部分的过渡铺垫了铺路，学生具有一定的探索能力、逻辑思维能力和推理能力。在老师的指导下，他们可以通过观察和思考来发现并解决一些问题。因此，在教学中，我们运用实验现象来说话，从学生已有的知识入手，通过论证实验、分析论证、归纳结论等方式，让学生自然而然地理解和接受新知识，进一步理解物理学的守恒思想。
三、教学目标
（1）物理概念：可以建立电荷的物理概念，从微观角度理解电荷产生的本质，知道电荷是物质的基本性质。
（2）科学思维：要知道追求守恒量是物理学研究物质世界的重要方法之一，电荷守恒定律是守恒思想在物理学中的又一具体体现。知道元电荷的概念是基于实验事实的，“元电荷”是学生接触到的第一个“量化”概念
（3）科学探究：掌握摩擦放电和感应带电，进一步学习电荷守恒定律。
（4）科学的态度和责任心：理解物理学中的守恒思想，从微观场的角度解决物理问题。
四、教学重点
1.电荷守恒定律
2.用电荷守恒定律分析摩擦放电和感应带电问题
5.教学困难
利用电荷守恒定律分析摩擦放电和感应带电等问题
教学方法：讲授法、演示实验法、启发式教学法、对话式教学法
6. 教学过程
7. 教学过程
（1）创造情境并提出问题
1、《硕文杰字》中“电”的引入，是一门新课程。
2.实验视频，用毛皮摩擦的橡胶棒或用丝绸摩擦的玻璃棒可以吸引五彩纸屑，物体具有吸引光和小物体的这种特性，我们称物体为带电或带电。
3.观看生活中的静电现象视频。
（2）科学探究，树立观念
1.实验发现：自然界中有两种电荷，使用它们是一种习惯（由富兰克林命名）。
这
用丝绸摩擦的玻璃棒携带的电荷称为正电荷
这
由与毛皮摩擦的橡胶棒携带的电荷称为负电荷。（显示实验视频）。
2. 物体通电的方式
摩擦电活化。动画展示了摩擦电电子转移过程。当一个由两种物质组成的物体相互摩擦时，一些较弱的结合电子会转移到另一个物体上。事实证明，一个电中性物体由于电子的增益而带负电，而失去电子并带正电。物体带电的过程实际上是获得和失去电子的过程。
触点带电。接触电解实验演示：金箔球在接触带电金属球时会随机反弹。物体可以通过将带电导体与不带电的导体接触或接触两个带相反电荷但电荷不同的导体来带电。接触电气化的本质：电荷从一个物体转移到另一个物体。
问题：当两个相同的带电球体在真空中接触时，电荷在电荷转移过程中是如何分布的？
课堂练习：在真空中，将两个相同电荷量相同的相同球 A 和 B 固定在两个地方，用一个未带电的相同球 C 接触球 A，然后接触球 B，然后取出球 C，那么球 A 和 B 的电荷是原始电荷的多少？
感应电流。电学实验视频的感应演示。当带电体靠近导体时，由于电荷之间的相互吸引或排斥，导体中的自由电荷会趋向于或远离带电体，从而使靠近带电体的导体端部具有不同的电荷，而远离带电体的一端具有相同的带电量。这种现象称为静电感应。
（三）实验观察及规则总结
1. 如果我将绝缘柱分开导体 A 和 B，然后取下带电体 C，金属箔会发生什么情况？
2. 当导体 A 和 B 接触时，金属箔会发生什么？
3. 如果在感应通电状态下用手触摸 B 端子，金属箔会发生什么情况？
4. 如果我用手触摸A端，金属箔会怎样？
提出问题后，先思考讨论，然后做视频演示，在微观层面上进行解释。深化感应本质： 感应感应本质：在带电体电荷的作用下，导体上的正负电荷重新分布，使电荷从导体的一部分转移到另一部分。
（四）归纳厘清内涵
想一想：这三种不同的发电方式有什么共同点？
无论电的类型如何，它都是电荷的转移，不会产生电荷，但电荷的分布会发生变化。
大量的实验事实表明，电荷既不被产生，也不被破坏，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一个部分转移到另一个物体;在转账过程中，总费用保持不变。这个结论被称为电荷守恒定律。
电荷守恒定律是自然界的基本守恒定律物理高中必修二5-2 运动的合成与分解教案，不仅在所有宏观物理过程中都是正确的，而且在所有微观物理过程（如核反应）中也普遍遵循。
元电荷：用什么来表示多少电荷有什么意义？
这
物体携带的电荷量称为电荷量，称为电量。在国际单位制中，其单位是库仑，简称库，符号是C。它被定义为在 1s 时间间隔内由 1A 的恒定电流携带的 1C 电荷。
什么是？
实验发现，所有带电物体的电荷量是某种元素的电荷的整数倍。
已经发现，这种超电荷是电子携带的电荷量，用它表示。它首先是由美国物理学家米利根确定的。电子不是元电荷，e=1.602 17733×10-19C，在计算中，e=1.602×10-19C
比充电量：被充电体收取的充电量
与带电体的质量
这个比例称为莲花的比较。
电子的特定负载：
（五）合作共建，课堂总结
1. 收费。
电荷在自然界中有两种，习惯上将用丝绸摩擦的玻璃棒携带的电荷称为正电荷，将用毛皮摩擦的橡胶棒携带的电荷称为负电荷。
2.电荷守恒定律。电荷既不是产生的，也不是被破坏的，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从一个物体的一部分转移到另一个物体;在转账过程中，总费用保持不变。
3.三种启动电源的方式
（1）摩擦电活化
（2） 接触电源
（3）感应电流
9.2 库仑定律
1.有三个相同的金属球，A球的电荷为q，B和C不带电。现在我们想让 B 球的冲锋
【分析】当AB接触时，AB将电荷一分为二，然后在B中有
;当 B 和 C 接触并再次分裂时，则 B 中仍然存在
，然后与A接触，B的功率为
当交流电接触时，交流电平均分配电荷，然后交流电都在其中
;当 B 与 C 接触时，则 B 被分割，则 B 有
，然后与A接触，B的功率为
答：要使B球的电荷为
球A应与球C接触，球B分离后应与球C接触，或者球A应先与球C接触，球B分离后应与球C接触，分离后B球应与球A接触
2.在真空中，两个相同数量的不同电荷的相同金属球A和B（均可视为点电荷）分别固定在两个地方，两个球之间的静电力为F。现在用一个不带电的相同金属球C先接触A，然后与B接触，然后远离C，这个时候，A和B球之间的静电力有多大？如果 A 和 B 之间的距离增加 2 倍，它们之间的静功率会有多大？
解：（1）两个相同且可视为点电荷的金属球A和B，具有相同数量的异电荷，两个球体之间的静电引力大小为F，
当使用不带电且与 A 和 B 相同的绝缘金属球 C 时，它首先与球 A 接触，然后在与球 B 接触后移开。因此，球 A 充电一半，球 B 充电一半，球 B 充电四分之一。根据库仑定律，两个球体之间的静电力大小是原始值的八分之一，即：
（2）两个电荷之间的距离增加到原来的两倍，根据库仑定律，两个电荷之间的静电力大小变为（1）情况下的四分之一，即：
所以答案是：
;
3.有两个相同的金属球，质量为1.0×10-3kg，装药量分别为2.0×10-7C和-3.2×10-7C
（1）把它们相距0.5m，两个小球之间的库仑力是多少？方向是什么？两个小球之间的引力有多大？方向是什么？比较两种力的大小可以说明为什么在研究带电物体之间的静电力时可以忽略重力的影响。
（2）两个小球接触后，再放回相距0.5m的原始位置，两个小球之间的库仑力有多大？方向是什么？
【分析】（1）根据库仑定律和万有引力，分别得到库仑力和万有引力，并比较它们的大小;
（2）根据不同电荷的接触情况，先将电荷中和，然后均匀分配，然后根据库仑定律计算库仑力。
解：（1）当两电荷相距0.5m时，库仑力：F=k
=
=2.30×10-3N，因为两个球的电荷不同，库仑力是引力的，所以方向是从一球到另一球;
万有引力：F'=G
=
=2.668×10-16N，万有引力就是万有引力，所以方向从一个球指向另一个球;
F：F'≈1013，因为万有引力太小，所以在研究带电体之间的静电力时，可以忽略万有引力的影响。
（2）两个小球的电荷不同，接触后的电荷量为Q'=
库仑力为：F''=k
= 1.30×10-4N，相同的电荷相互排斥，因此方向与小球发散。
答：将它们相距0.5m，两个小球之间的库仑力为2.30×10-3N，方向从一个球指向另一个球;两个球之间的重力为2.668×10-16N，方向从一个球指向另一个球;
（2）两个球接触后，将其放回相距0.5m的原始位置，两个球之间的库仑力为1.30×10-4N，方向与球不同。
4.有两个相同带电的绝缘金属球A和B，带电QA=6.4×10-9C物理高中必修二5-2 运动的合成与分解教案，QB=-3.2×10-9C。让两个球接触然后分离，然后QA=，QB=并且在接触的过程中，有一个电子从顶部转移过来
【分析】当相同带电的球接触时贝语网校，如果是相同的电荷，则总电荷将平均分配，如果是不同的电荷，则先中和，然后再平均分配剩余的电荷
【答案】解：两个球接触后携带的电荷量相等，为：Q′A=Q′B=
C=1.6×10-9摄氏度
在接触过程中，电子从B球转移到A球，A球不仅中和了其所有的负电荷，而且还继续转移电子，使B球带正电，Q′B带正电
因此，共转移电子的电荷为：△Q=3.2×10-9C+1.6×10-9C=4.8×10-9C
转移的电子数为：n=
=3.0×1010
也就是说，电子从 B 转移到 A，总共转移了 3.0×1010 个电子
所以答案是：1.6×10-9C，1.6×10-9C，3.0×1010，B，A
5、两个质量为3.0×10-4kg的导体球，用两条长度为0.04m的丝线挂在同一点。在它们被充电相同量后，两个球相互排斥，直到它们达到平衡，如图所示。
（1）尽量求出两个球之间的静电力量和导体球携带的电量。
（2）如果其中一个球的电量减半，另一个球的电荷加倍，球还能在原来的位置保持平衡吗？
【分析】（1）分析球的力，然后根据平衡条件柱求解库仑力，最后根据库仑定律求解电荷。
（2）从（1）的结论来看。
【答案】解决方案：（1）对其中一个球进行力分析，如图所示
得到：F=mgtan 30°=1×10-3N，
两个球体之间的距离为 0.04 m。
再次：F=
从上述解决方案：q=
×10-8C。
（2）如果其中一个球的电荷减少一半，另一个球的电荷增加一倍，则如果球的位置保持不变，则两个球之间的库仑力相同
可以看出，球之间的库仑力是不变的，因此无论两个球的电荷是否相等，它都可以在原始位置保持不变。
答：（1）两个球之间的静电力大小为1×10-3N，导体球携带的电量为：
×10-8C;
（2）如果其中一个球的电荷减少了一半，而另一个球的电荷增加了一倍，则球仍然可以在其原始位置保持平衡。
6.点电荷AB在L距离处的电荷AB分别为+4Q和-Q：
（1）如果AB的电荷是固定的，并且将电荷为+2Q的电荷C放置在它们的连接中点，则电荷C的静电力是多少？
（2）如果A.B的电荷可以自由移动，则应在通过它们的直线上引入第三个电荷D，使三点电荷处于平衡状态，并找到电荷D的量和电荷D的位置。
【分析】（1）根据库仑定律和力的综合定律求解。
（2）对于其中两个电荷研究，平衡条件是分开求解的。
【答案】解决方案：（1）电荷A对电荷C的静电力大小=
=
，从 C→B 方向;
电荷 B 对电荷 C 的静电力大小为 FBC=k
=
，方向来自C→B，因此电荷C所受的静电力为F=FAC+FBC=
，方向为 C→B。
（2）为了使三点的电荷处于平衡状态，电荷D在AB线上B的外侧，必须带正电，设电量为q，到B的距离为r。然后：
对于 D，有：
=
对 B 是：
=
解得到 q=4Q，r=L
一个：
（1）如果电荷A和B是固定的，则将电荷C与+2Q的电荷放在它们的连接中点，电荷C上的静电力为：
，方向为 C→B。
（2）电荷D的电量为4Q，电荷D在AB线上B的外侧，到B的距离为L。
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