Урок №1/1 Дата проведення: Тема уроку: Абетка електростатики. Електричне поле. Напруженість електричного поля. Силові лінії електричного поля



Скачати 74.25 Kb.
Дата конвертації01.05.2016
Розмір74.25 Kb.
Урок № 1/1 Дата проведення:

Тема уроку: Абетка електростатики. Електричне поле. Напруженість електричного поля. Силові лінії електричного поля.

Мета уроку: повторити основні поняття електростатики, сформувати уявлення про електричне поле, пояснити властивості електричного поля, дати поняття напруженості електричного, навчити учнів розв’язувати стандартні задачі з даної теми; розвивати логічне мислення, вміння робити висновки; виховувати впевненість у собі, необхідність в знаннях; шляхетність.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Демонстрації: електризація тіл, принцип дії електроскопа, виявлення електричного поля зарядженої кулі за допомогою зарядженої гільзи, відхилення стрілки електрометра, досліди з султанами.

Обладнання: ебонітова й скляна палички, султани, електроскоп, електрометр, гільза, роздатковий матеріал, підручник.

Структура уроку

І. Організаційний етап

ІІ. Актуалізація опорних знань

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

ІV. Вивчення нового матеріалу


  1. Електричний заряд. Електризація тіл. Закон збереження електричного заряду. Закон Кулона.

  2. Електричне поле.

  3. Напруженість електричного поля. Лінії напруженості.

V. Закріплення вивченого матеріалу.

VІ. Підсумок уроку

VІІ. Повідомлення домашнього завдання
ХІД УРОКУ

І. Організаційний етап.

Вітання з учнями. Привітання їх з новим навчальним роком. Аналіз курсу фізики 11 класу. Проведення первинного інструктажу з безпеки життєдіяльності та повторення правил поведінки в кабінеті фізики.



ІІ. Актуалізація опорних знань.

1. Які взаємодії називають електромагнітними?

2. Що таке електричний заряд?

3. У чому схожість і відмінність електричного заряду і гравітаційної маси?

4. Як взаємодіють однойменні і різнойменні електричні заряди?

5. Який заряд називають елементарним? Яким є його значення?

6. У чому полягає явище електризації? Поясніть це явище з погляду електронної теорії.

7. Коли тіло буває електрично нейтральним, а коли зарядженим?

8. Чи відбудеться електризація двох тіл, що складаються з однакової речовини, під час їх дотику?

9. Сформулюйте закон збереження електричного заряду.

10. У яких випадках виконується закон збереження заряду?

11. Що визначає закон Кулона?

12. Як формулюють і записують закон Кулона для взаємодії зарядів у вакуумі?

13. Яка фізична величина характеризує вплив середовища на силу взаємодії між зарядами?

14. Запишіть закон Кулона для взаємодії зарядів з урахуванням середовища в системі СІ.

15. Чому дорівнює коефіцієнт пропорційності k в законі Кулона в СІ?

16. Чому дорівнює електрична стала e0?

17. Установіть одиницю електричного заряду в СІ, сформулюйте її означення.

18. Яке значення заряду і маси електрона?

19. Чи можна електричний заряд ділити нескінченно?



ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.

Дослід. Закріпимо металеву кулю на стрижні електрометра і зарядимо її від ебонітової палички, потертої об хутро. Стрілка відхилиться від положення рівноваги і засвідчить, що куля має електричний заряд. Підвісимо на тонкій нитці гільзу (фольгу) і почнемо підносити її до куля. На певній відстані стане помітним протягування гільзи до кулі, внаслідок чого нитка відхилиться від вертикального положення. Коли ж вона доторкнеться до кулі, то відразу ж відштовхнеться від неї. Що відбувається? Який механізм взаємодії заряджених тіл? Оголошення теми, мети й плану уроку.



ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

Нехай в точці О знаходиться позитивний точковий заряд q. У довільну точку поля С, створеного зарядом q, і яка знаходиться на відстані r від цього заряду, помістимо пробний заряд q. Модуль сили взаємодії між цими зарядами визначаємо за законом Кулона





Вираз правої частини формули не залежить від заряду q і має стале значення для кожної точки поля, в якій цей заряд знаходиться. Отже, відношення F/q є також сталим для кожної точки поля. Величину, що виражає це відношення, називають напруженістю електричного поля:



Напруженістю електричного поля називають фізичну векторну величину , що є силовою характеристикою електричного поля в кожній його точці і чисельно дорівнює відношенню сили, з якою поле діє на точковий заряд, поміщений у цю точку, до значення цього заряду. Напрям напруженості збігається з напрямом електричної сили, що діє на пробний позитивний заряд в цій точці:



Вектор напруженості в будь-якій точці (А, В) електричного поля напрямлений вздовж прямої, що сполучає цю точку і заряд, від заряду, якщо q > 0, і до заряду, якщо q < 0



Модуль напруженості електричного поля, створюваного точковим електричним зарядом, знаходимо за формулою:



Одиницю напруженості електричного поля визначаємо із формули. У СІ:



Отже, за одиницю напруженості в СІ - вольт на метр - взято напруженість такого однорідного електричного поля, потенціал якого вздовж лінії напруженості змінюється на 1 В на відстані 1 м. У кожній точці такого поля на заряд, що дорівнює 1 Кл, діє сила 1 Н.

Повне уявлення про розподіл поля можна дістати з рисунка, на якому зобразити вектори напруженості, а також показати неперервні лінії, дотичні до яких в кожній точці, через яку вони проходять, збігаються з вектором напруженості. Ці лінії називаються силовими лініями або лініями напруженості (рис.4.1.7). Силові лінії можна зробити видимими, якщо довгасті кристалики діелектрика, наприклад, хініну (ліків від малярії) добре перемішати у в'язкій рідині (рициновій олії) і помістити туди заряджені тіла; поблизу цих тіл кристалики "вишикуються" в ланцюжки вздовж ліній напруженості.



Силові лінії електричного поля точкових зарядів незамкнені. Вони починаються на позитивних електричних зарядах і закінчуються на негативних.

Електричне поле, напруженість якого однакова у всіх точках простору, називають однорідним.

Досліди показують, якщо на електричний заряд q діють одночасно електричні поля декількох зарядів, то результуюча сила дорівнює геометричній сумі сил, що діють з боку кожного поля окремо. Ця властивість електричних полів означає, що ці поля підлягають принципу суперпозиції: якщо в заданій точці простору різні заряджені частинки створюють електричні поля напруженістю ,, і т.д., то результуюча напруженість поля в цій точці дорівнює геометричній сумі напруженостей полів частинок, тобто:



Принцип суперпозиції (накладання) полів означає, що електричні поля під час накладання не впливають одне на одне.

Принцип суперпозиції дозволяє обчислити напруженість поля довільної системи зарядів, а не тільки точкових, зокрема і рівномірно зарядженої площини.

За рівномірного розподілу електричного заряду q по поверхні площею S поверхнева густина заряду s є сталою і дорівнює:



У фізиці доведено, що напруженість електричного поля нескінченої площини з поверхневою густиною заряду s однакова в довільній точці простору і дорівнює:



Напруженості полів, створених обома площинами, напрямлені в один бік. Отже, геометрична сума (згідно з принципом суперпозиції полів) є їх арифметичною сумою:



Поза площинами пластин їх напруженості напрямлені протилежно. Тому результуюча напруженість поля поза площинами дорівнює нулю і електричного поля в цих частинах простору немає.



ІV. Закріплення нового матеріалу.

1. Що таке електричне поле?

2. Назвіть основні властивості електричного поля.

3. Яке поле називають електростатичним?

4. Що називають напруженістю електричного поля? Яка формула виражає зміст цього поняття?

5. Чому дорівнює напруженість точкового заряду?

6. Виконайте рисунок і поясніть суть принципу суперпозиції електричних полів.

7. Що називають лініями напруженості електричного поля?

8. Яке електричне поле називають однорідним?

9. Наведіть приклади графічного зображення електричних полів.

10. Який напрям має вектор напруженості електричного поля?

V. Розв’язування задач.

№1 Яка сила діє на заряд 12 нКл, розташований у точці, в якій напруженість електричного поля становить 2 кВ/м?




Дано:

q=12·10-9 Кл

Е=2·103 В/м



F-?
Розв’язування:

;

№2 Напруженість електричного поля точкового заряду на відстані 2 м від нього дорівнює 64 В/м. Визначити напруженість цього поля на відстані 8 м від заряду.




Дано:

R1=2 м

E1=64 В/м

R2=8 м


E2-?
Розв’язування:

№3 Визначити напруженість поля в точках С і Д, якщо два заряди q1=30 нКл і q2=-20 нКл знаходиться в точках А і В, а відстані дорівнюють: АС=5 см, СВ=4 см, ВД=3 см.




Дано:

q1=30·10-9Кл

q2=-20·10-9Кл

АС=5·10-2м

СВ=4·10-2м

ВД=3·10-2м


Ес-?

Ед-?


Розв’язування




№4 У двох вершинах А і С квадрату із стороною а=3 см розташовані різнойменні заряди q1 і q2, модулі яких однакові і дорівнюють 2·10-6 Кл. Знайдіть напруженість поля у двох інших вершинах квадрату.




Дано:

a=3 м

q1=2·10-6Кл

q2=-2·10-6Кл


EB-?

EД-?


Розв’язування:







№5 З яким прискоренням рухається електрон у полі, напруженість якого становить 10 кВ/м?



Дано:



a-?
Розвязування


; ;

; ; ;





VІ. Підсумок уроку.

Домашнє завдання:

§1-2, Впр.21 №1,3,6



Додатково: підготувати добірку цікавих фактів з біографії вчених, прізвища яких загадувались на уроці.





База даних захищена авторським правом ©shag.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка