摩擦起電的原因原子結構物理教案
作為一位兢兢業(yè)業(yè)的人民教師,通常需要準備好一份教案,編寫(xiě)教案有利于我們弄通教材內容,進(jìn)而選擇科學(xué)、恰當的教學(xué)方法。來(lái)參考自己需要的教案吧!以下是小編為大家收集的摩擦起電的原因原子結構物理教案,希望對大家有所幫助。
(一)教學(xué)目的
1、常識性了解原子的核式結構。
2、常識性了解通常情況下原子是中性的、物體不顯電性的原因。
3、常識性了解摩擦起電的原因。
(二)教具
掛圖,投影儀,玻璃棒一根,絲綢一塊,橡膠棒一根,毛皮兩塊,碎紙屑若干。
(三)教學(xué)過(guò)程
1、復習
演示:用絲綢與玻璃棒摩擦后,將玻璃棒置于碎紙屑附近,觀(guān)察玻璃棒吸引碎紙屑的現象。
提問(wèn)1:為什么玻璃棒會(huì )吸引碎紙屑?
答:玻璃棒與絲綢摩擦后就帶電了,帶電物體會(huì )吸引輕小物體。
提問(wèn)2:若將與玻璃棒摩擦過(guò)的絲綢靠近碎紙屑,會(huì )出現什么現象?
答:絲綢帶了電,也會(huì )吸引輕小物體。
演示:將摩擦玻璃棒后的絲綢靠近碎紙屑,觀(guān)察現象。
提問(wèn)3:自然界里存在幾種電荷?被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶什么電荷?
答:自然界中只存在兩種電荷:正電荷和負電荷。被絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電荷。
提問(wèn)4:想一想絲綢會(huì )帶什么電荷?
2、引入新課
摩擦起電的原因是什么?要解釋摩擦起電現象,需要知道一些關(guān)于物質(zhì)結構的知識。
3、進(jìn)行新課
(1)物質(zhì)的原子結構
、傥镔|(zhì)由分子組成。
經(jīng)過(guò)科學(xué)家世世代代的研究,現在已經(jīng)認識到,一切物質(zhì)都是由分子構成的,分子又是由原子構成的。這一點(diǎn)同學(xué)們在化學(xué)課上已經(jīng)學(xué)過(guò)了。
提問(wèn):我們已經(jīng)知道水是由水分子組成的。哪位同學(xué)說(shuō)一說(shuō)水分子又是由哪些原子構成的呢?
分子和原子都是很小的微粒,不但用眼睛看不到,用一般的顯微鏡也看不到。若把原子看作球形,一般原子的半經(jīng)只有10-10米左右。設想把1億個(gè)氧原子一個(gè)挨著(zhù)一個(gè)地排成一行,也只有幾厘米長(cháng)。
原子并不是組成物質(zhì)的最小微粒,原子還可以再往下分。人們認識原子的結構,經(jīng)歷了漫長(cháng)的時(shí)間,直到19世紀末葉,英國科學(xué)家湯姆生用實(shí)驗證明了比原子小得多的帶負電的粒子電子的存在,從此才揭示出原子是具有結構的。
、谠拥暮耸浇Y構。
原子是由位于中心的原子核和核外繞核高速運轉的電子所組成;原子核半徑只相當于原子半徑的十萬(wàn)分之一,原子核幾乎集中了原子的全部質(zhì)量;原子核帶正電,電子帶負電。
電子是帶有最小負電荷的粒子,實(shí)驗證明:一個(gè)電子所帶電量為1.6×10-19庫。一個(gè)電子也可叫做一個(gè)元電荷,用符號e表示。任何帶電體帶的電量都是e的整數倍。
請同學(xué)們計算一下,多少個(gè)電子所帶的電量是1庫?(6.25×1018個(gè))由原子的核式結構可知,物質(zhì)本身就是由帶電微粒組成的。那么通常情況下,物體為什么不顯電性呢?指導同學(xué)看課本“原子結構”部分的最后一個(gè)自然段。
、墼雍怂鶐У恼=核外電子總共所帶的負電荷。所以整個(gè)原子呈中性,物體對外不顯電性。
不同物質(zhì)中的原子核所帶的電量并不相同,核外電子的數目也不相同。(利用氫原子、氧原子的原子掛圖,講解氫原子、氧原子的原子結構。)了解了物質(zhì)的原子結構,下面我們一起來(lái)討論摩擦起電的原因。
(2)摩擦起電的原因
、俨煌镔|(zhì)的原子核束縛電子的本領(lǐng)不同。
當兩個(gè)物體互相摩擦時(shí),哪個(gè)物體的原子核束縛電子的本領(lǐng)弱,它就容易失去電子,使跟它相摩擦的物體得到電子。
、谖矬w失去電子帶正電,得到電子帶負電。
討論:
玻璃棒與絲綢摩擦后,玻璃棒帶什么電?(正電)為什么帶正電?(玻璃棒與絲綢相比,玻璃棒的原子核束縛電子的本領(lǐng)較弱,在與絲綢摩擦時(shí),因失去電子帶正電。)絲綢帶什么電?(負電。)為什么帶負電?(玻璃上的一些電子轉移到絲綢上,絲綢因有多余電子而帶負電。)橡膠棒與毛皮摩擦后。橡膠棒帶什么電?毛皮帶什么電?為什么?(略)
(3)摩擦起電的實(shí)質(zhì)
由上面討論可知,兩個(gè)物體相互摩擦時(shí),原子核對核外電子束縛本領(lǐng)弱的物體的一部分電子轉移到與它相摩擦的另一物體上,這個(gè)物體失去多少電子,那個(gè)物體就得到多少電子,而電荷的總量并沒(méi)有改變。
因此,摩擦起電并不是創(chuàng )造了電,它的實(shí)質(zhì)是電子發(fā)生了轉移。
(4)討論與練習:(投影片)
、儆刹煌镔|(zhì)組成的兩個(gè)物體,相互摩擦,都能帶電嗎?
答:物體帶電的'實(shí)質(zhì)是電子的得失。對核外電子束縛能力弱的物質(zhì),失去電子的機會(huì )多,得到電子的機會(huì )少;對核外電子束縛能力強的物質(zhì),失去電子的機會(huì )少,得到電子的機會(huì )多;失去電子的物體帶正電,得到電子的物體帶負電。所以,一般來(lái)說(shuō)由不同物質(zhì)組成的兩個(gè)物體,通過(guò)摩擦可以使它們帶上等量的異種電荷。但是,若這兩種物質(zhì)的原子核對核外電子的束縛能力都較強,就很不容易使它們通過(guò)摩擦發(fā)生電子的得失,因此它們就很難帶上電。
、诓Ao(wú)論與什么物質(zhì)摩擦都帶正電嗎?
實(shí)驗:用毛皮摩擦玻璃棒后,去靠近被毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒,觀(guān)察實(shí)驗現象,結果:玻璃棒與橡膠棒互相排斥,說(shuō)明玻璃棒與毛皮摩擦后帶負電。
根據實(shí)驗結果,可以排出幾種不同物質(zhì)相互摩擦起電的序列:獸皮一羊皮一石英一玻璃一絲絹一木條一膠木一松香一硫磺。
兩種物質(zhì)相互摩擦,排在前面的物質(zhì)帶正電,排在后面的物質(zhì)帶負電。
、塾腥苏f(shuō):帶電體發(fā)生中和現象時(shí),正負電荷都消滅了,這種說(shuō)法對嗎?
答:不對。中和現象的實(shí)質(zhì),也是發(fā)生了電荷的轉移,使原來(lái)帶等量異種電荷的物體,都恢到不帶電的中性狀態(tài)。
、芘袛嘞铝姓f(shuō)法是否正確:
絲綢和玻璃棒摩擦后,玻璃棒帶正電是因為:[ ]
A、玻璃棒中的原子核束縛電子的本領(lǐng)弱,失去了電子;
B、絲綢上一些正電荷轉移到玻璃棒上;
C、玻璃棒上的一些正電荷轉移到絲綢上;
D、玻璃棒上的一些電子轉移到絲綢上。
。ù穑赫f(shuō)法A和D正確。)
4、小結(略)
5、布置作業(yè)
1、認真看本節教材。
2、用綢子摩擦過(guò)的玻璃棒靠近懸掛的小紙筒(圖1)。小紙筒先被吸過(guò)來(lái),這是因為_(kāi)_____的緣故。當小紙筒與玻璃棒相觸后,立刻又遠離玻璃棒,這是因為_(kāi)_____。
3、兩個(gè)原來(lái)不帶電的物體甲和乙,相互摩擦后,下面哪種情況是不可能發(fā)生的?[]
A、甲帶正電,乙帶等量負電;
B、甲帶負電,乙帶等量正電;
c、甲和乙都帶等量正電。
備注:本教案依據的教材為人民教育出版社初中物理第二冊第四章第二節。