Конспект и презентация к уроку физики "Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции полей" - Сащенко С.А. Конспект урока на тему «Электрическое поле. Напряжённость электрического поля. Принцип суперпозиции полей Экспертным советом егпу:________

География 04.10.2023
География

Тема: Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции полей

Цель урока: продолжить формирование понятия «электрическое поле», ввести его основную характеристику; изучить принцип суперпозиции электрических полей.

Ход урока:

1.Оргмомент. Постановка цели и задач урока.
2.Проверка знаний:
Физический диктант
Электризация тел. Закон сохранения заряда. Закон Кулона
Как называется раздел физики, изучающий неподвижные заряженные тела? /электростатика/
Какое взаимодействие существует между заряженными телами, частицами? /электромагнитное/
Какая физическая величина определяет электромагнитное взаимодействие? /электрический заряд/
Зависит ли величина заряда от выбора системы отсчета? /Нет/
Можно ли сказать, что заряд системы складывается из зарядов тел, входящих в систему? /Можно/
Как называется процесс, приводящий к появлению на телах электрических зарядов? /Электризация/
Если тело электрически нейтрально, означает ли это, что оно не содержит электрических зарядов? /Нет/
Верно ли утверждение, что в замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех тел системы остается постоянной? /Да/
Если в замкнутой системе число заряженных частиц уменьшилось, то означает ли это, что заряд всей системы тоже уменьшился? /Нет/
Создаем ли мы при электризации электрический заряд? /Нет/
Может ли заряд существовать независимо от частицы? /Нет/
Тело, суммарный положительный заряд частиц которого равен суммарному отрицательному заряду частиц, является /Нейтральным/
Как изменится сила взаимодействия заряженных частиц с увеличением заряда любой из этих частиц? /Увеличится/
Как изменится сила взаимодействия при перемещении зарядов в среду? /Уменьшится/
Как изменится сила взаимодействия с увеличением расстояния между зарядами в 3 раза? /Уменьшится в 9 раз/
Как называется величина, характеризующая электрические свойства среды? /Диэлектрической проницаемостью среды/
В каких единицах измеряется электрический заряд? /В кулонах/

3.Изучение нового материала

Электрическое поле
Взаимодействие зарядов по закону Кулона является экспериментально установленным фактом. Однако не раскрывает физической картины самого процесса взаимодействия. И не отвечает на вопрос, каким путем осуществляется действие одного заряда на другой.
Фарадей дал следующее объяснение: Вокруг каждого электрического заряда всегда существует электрическое поле. Электрическое поле – материальный объект, непрерывный в пространстве и способный действовать на другие электрические заряды. Взаимодействие электрических зарядов есть результат действия поля заряженных тел.
Электрическое поле – поле, создаваемое неподвижными электрическими зарядами.
Обнаружить электрическое поле можно, если внести в данную точку пробный (положительный) заряд.
Пробный точечный заряд – такой заряд, который не искажает исследуемое пол
·е (не вызывает перераспределения зарядов, создающих поле).

Свойства электрического поля:
Действует на заряды с некоторой силой.
Электрическое поле, создаваемое неподвижным зарядом, т.е. электростатическое не меняется со временем.

Электрическое поле – особый вид материи, движение которой не подчиняется законам механики Ньютона. У этого вида материи свои законы, свойства, которые нельзя спутать с чем-либо другим в окружающем мире.

Напряженность электрического поля

Физическая величина, равная отношению силы13 EMBED Equation.3 1415, с которой электрическое поле действует на пробный заряд q, к значению этого заряда, называется напряженностью электрического поля и обозначается 13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415:
13 EMBED Equation.3 1415.
Единицей напряженности является 1Н/Кл или 1В/м.
Векторы напряженности электрического поля и кулоновской силы сонаправлены.
Электрическое поле, напряженность которого одинакова во всех точках пространства, называется однородным.
Линии напряженности (силовые линии) – линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора 13 EMBED Equation.3 1415.
Чтобы с помощью линий напряженности можно было характеризовать не только направление, но и значение напряженности электростатического поля, их проводят с определённой густотой: число линий напряженности, пронизывающих единицу площади поверхности, перпендикулярную линиям напряженности, должно быть равно модулю вектора 13 EMBED Equation.3 1415.
Если поле создается точечным зарядом, то линии напряженности - радиальные прямые, выходящие из заряда, если он положителен, и входящие в него, если заряд отрицателен.

13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415

Принцип суперпозиции полей

Опыт показывает, что если на электрический заряд q действуют одновременно электрические поля нескольких источников, то результирующая сила оказывается равной сумме, действующей со стороны каждого поля в отдельности.
Электрические поля подчиняются принципу суперпозиций:
Напряженность результирующего поля, создаваемого системой зарядов, равна геометрической сумме напряженностей полей, создаваемых в данной точке каждым из зарядов в отдельности:

13 EMBED Equation.3 1415 или 13 EMBED Equation.3 1415

4. Закрепление материала
Решение задач из сб. задач под ред. Рымкевич №№ 696,697,698

Домашнее задание: §92,93,94
13PAGE 15

13PAGE 14215

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415


Приложенные файлы

Цель урока: познакомить учащихся с историей борьбы концепций близкодействия и действия на расстоянии; с недостатками теорий, ввести понятие напряженности электрического поля, формировать умение изображать электрические поля графическим способом; пользоваться принципом суперпозиции для расчета полей системы заряженных тел.

Ход урока

Проверка домашнего задания методом выполнения самостоятельной работы

Вариант -1

1. Можно ли создать или уничтожить электрический заряд? Почему? Поясните суть закона сохранения электрического заряда.

2. В воздухе расположены два тела, у которых равные отрицательные электрические заряды, тела отталкиваются друг от друга с силой 0,9 Н. Расстояние между зарядами 8 см. Вычислить массу избыточных электронов в каждом теле, а также их количество.

Решение. m = m0 N = 9,1·10-31·5·1012= 4,5·10-19 (кг); N = √Fr2/k e ; N= 5·1012 (электронов)

Вариант-2

1 Почему при трении разнородные тела электризуются, а однородные не электризуются?

Три проводящих шарика, привели в соприкосновение, на первом шарике заряд 1,8·10-8Кл, второй – имел заряд – 0,3·10-8 Кл, третий шарик не имел заряда. Как распределился заряд между шариками? С какой силой будут взаимодействовать в вакууме два из них на расстоянии 5см один от другого?

Решение. q1+q2+q3= 3q; q = (q1+q2+q3)/3q = 0,5·10-8(Кл)

F= k q2/r2; F= 9·10-5 (H)

Изучение нового материала

1. Обсуждение вопроса о передаче воздействия одного заряда на другой. Заслушиваются выступления «сторонников» теории близкодействия (поле распространяется со скоростью света) и теории действия на расстоянии (все взаимодействия распространяются мгновенно). Выступления учащихся сопровождаются демонстрацией опытов по взаимодействию наэлектризованных тел. Учащиеся могут задавать вопросы сторонникам той или другой теории.

Учитель помогает учащимся делать правильные выводы, подводит учащихся к формированию понятия электрического поля.

2. Электрическое поле – особая форма материи, существующая независимо от нас, наших знаний о нем.

3. Главное свойство электрического поля – действие на электрические заряды с некоторой силой.

Электростатическое поле Электростатическое поле неподвижных зарядов не меняется совершенно и неразрывно связано с зарядами, которые его образуют.
Напряженность электрического поля: E = F / q Отношение силы, с которой электрическое поле действует на пробный положительный заряд, к значению этого заряда. Вектор Е ̄̄̄̄̄̄̄ совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд.
Напряженность электрического поля точечного заряда.

Е = q0/4πξ0ξr2

Напряженность электрического поля точечного заряда в некоторой точке пространства прямо пропорциональна модулю заряда источника поля и обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника поля до данной точки пространства.
Силовые линии электростатического поля Это линии, касательные к которым в каждой точке поля совпадают с направлением напряженности поля в этой точке.
Принцип суперпозиции полей: Е = Е1+Е2+Е3+…
При наложении полей от нескольких точечных зарядов образуется электростатическое поле, напряженность которого в любой его точке равна геометрической сумме напряженностей от каждого из составляющих полей.
Демонстрация опыта: «Обоснование принципа суперпозиции полей» Подвесьте на капроновой нити «пробный заряд» (пенопластовую пластину). Воздействуйте на «пробный заряд» заряженным телом. Затем поднесите еще одно заряженное тело и наблюдайте за его воздействием на «пробный заряд». Удалите первое заряженное тело и наблюдайте за действием второго заряженного тела. Сделайте вывод.

Самостоятельная работа с книгой.

1. Прочитайте в учебнике определение силовых линий электрического поля.

2. Рассмотрите внимательно рисунки 181 – 184, где приведены примеры линий напряженности различных заряженных тел и систем тел.

3. Ответьте на вопросы.

А) Каким образом отображается на рисунках модуль вектора напряженности? По какому внешнему признаку можно отличить поле с интенсивным действием?

Б) Где начинаются и где заканчиваются линии напряженности электрического поля?

В) Существуют ли обрывы в линиях напряженности?

Г) Как расположены линии электрического поля относительно поверхности заряженного тела?

Д) В каком случае электрическое поле можно считать однородным?

Е) Сравните картину силовых линий точечного заряда и равномерно заряженного шара.

Ж) Выясните, с помощью какой формулы и в каких допустимых пределах можно рассчитать напряженность поля проводящего шара.

Подведем итоги урока

Домашнее задание: §92 – 94.




  1. Цель урока: сформировать представления о потенциальности электростатического поля, установить независимость работы электростатических сил от формы траектории, ввести понятие потенциала, выяснить физический смысл разности потенциалов, вывести...
  2. Цель урока: проконтролировать знания и умения учащихся, приобретенные при изучении данной темы. Ход урока Организационный момент Вариант – 1 (уровень – 1) 1. Два точечных...
  3. Цель урока: на основе модели металлического проводника изучить явление электростатической индукции; выяснить поведение диэлектриков в электростатическом поле; ввести понятие диэлектрической проницаемости. Ход урока Проверка домашнего...
  4. Цель урока: сформировать представление об электромагнитной волне, как взаимодействии электрических и магнитных полей; сравнить электромагнитные волны с механическими волнами по ряду характеристик общих для двух...
  5. Цель урока: развивать навыки решения задач на использование понятий напряженности, потенциала, работы электрического поля по перемещению заряда; продолжить формировать умение мыслить, сравнивать, делать выводы, оформлять...
  6. Цель урока: сформировать у учащихся представление об электрическом и магнитном поле, как об едином целом – электромагнитном поле. Ход урока Проверка домашнего задания методом тестирования...
  7. Цель урока: вывести формулу связи между напряженностью электрического поля и разностью потенциалов, ввести понятие эквипотенциальных поверхностей, формировать умения применять полученные теоретические знания к решению качественных...
  8. Цель урока: выяснить уровень теоретических знаний учащихся
Предмет: Физика

Раздел дисциплины ЕГЭ: _________ _

Всего уроков в теме –_18___

урока из данной темы _4____

Тема урока « Электрический ток. Сила тока »

Конспект урока предоставлен

Ф.И.О. _ __ Брылёвой Лилией Закирзяновной_

Ученое звание, должность:учитель физики

Место работы: МОУ СШ №6

Конспект урока по физике

«Электрический ток. Сила тока».

Цели урока:

Образовательные - дать понятие электрического тока и выяснить условия, при которых он возникает. Ввести величины, характеризующие электрический ток.

Развивающие - формировать интеллектуальные умения анализировать, сравнивать результаты экспериментов; активизировать мышление школьников, умение самостоятельно делать выводы.

воспитательная - развитие познавательного интереса к предмету, расширение кругозора учащихся, показать возможность использования полученных на уроках знаний в жизненных ситуациях.

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Оборудование: презентация по теме «Электрический ток. Сила тока».

План урока.


  1. Организационный момент.


  2. Актуализация знаний.

  3. Изучение нового материала.

  4. Закрепление.

  5. Подведение итогов.
Ход урока.

1. Организационный момент.


  1. Подготовка к усвоению нового материала.
На экране–слайд №1.

Сегодня мы познакомимся с понятиями: электрический ток, сила тока и с условиями, необходимыми для существования электрического тока.

3. Актуализация знаний.

На экране–слайд №2.

Всем вам хорошо известно словосочетание «электрический ток», но чаще мы используем слово «электричество». Эти понятия давно и прочно вошли в нашу жизнь, что мы даже не задумываемся над их значением. Так что же они означают?

На прошлых уроках мы с вами частично коснулись этой темы, а именно мы изучали неподвижные заряженные тела. Как вы помните, этот раздел физики называется электростатика.

На экране–слайд №3.

Хорошо, а теперь подумайте. Слово «ток», что означает?

Движение! А значит – «электрический ток», это движение заряженных частиц. Именно это явление мы с вами и будем изучать на следующих уроках.

В 8 классе мы с вами частично изучали это физическое явление. Тогда мы сказали, что: «электрический ток – направленное движение заряженных частиц».

Сегодня на уроке рассмотрим наиболее простой случай направленного движения заряженных частиц – постоянный электрический ток.


  1. Изучение нового материала.
На экране–слайд №4.

Для возникновения и существования постоянного электрического тока в веществе необходимо наличие свободных заряженных частиц, при движении которых в проводнике происходит перенос электрического заряда с одного места в другое.

На экране–слайд №5.

Однако если заряженные частицы совершают беспорядочное тепловое движение, как, например, свободные электроны в металле, то переноса заряда не происходит, а значит, нет и электрического тока.

На экране–слайд №6.

Электрический ток возникает лишь при упорядоченном (направленном) движении заряженных частиц (электронов или ионов).

На экранеслайд №7.

Как заставить заряженные частицы двигаться упорядоченно?

Нужна сила, действующая на них в определенном направлении. Как только эта сила перестает действовать, то упорядоченное движение частиц прекратится из-за электрического сопротивления, оказываемого их движению ионами кристаллической решетки металлов или нейтральных молекул электролитов.

На экранеслайд №8.

Так откуда берется такая сила? Мы говорили что, на заряженные частицы действует кулоновская сила F = q Е (сила Кулона равна произведению заряда на вектор напряженности), которая непосредственно связана с электрическим полем.

На экране–слайд №9.

Обычно именно электрическое поле внутри проводника служит причиной, вызывающей и поддерживающей упорядоченное движение заряженных частиц. Если внутри проводника имеется электрическое поле, то между концами проводника существует разность потенциалов. Когда разность потенциалов не меняется во времени, в проводнике устанавливается постоянный электрический ток.

На экранеслайд №10

Значит, кроме заряженных частиц для существования электрического тока необходимо наличие электрического поля .

При создании разности потенциалов (напряжения) между какими-либо точками проводника, равновесие зарядов нарушится и в проводнике произойдет перемещение зарядов, которое называем электрическим током.

На экранеслайд №11.

Таким образом, мы с вами установили два условия существования электрического тока:

наличие свободных зарядов,

наличие электрического поля.

На экране–слайд №12.

Итак: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК - направленное, упорядоченное движение заряженных частиц (электронов, ионов и других заряженных частиц.). Т.е. электрический ток имеет определенное направление. За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц. Отсюда следует, что направление тока совпадает с направлением вектора напряженности электрического поля. Если ток образован движением отрицательно заряженных частиц, то направление тока считают противоположным направлению движения частиц. (Такой выбор направления тока не очень удачен, так как в большинстве случаев ток представляет собой упорядоченное движение электронов – отрицательно заряженных частиц. Выбор направления тока был сделан в то время, когда о свободных электронах в металлах ещё ничего не знали.)

На экране–слайд №13.

Движение частиц в проводнике мы непосредственно не видим. О наличии электрического тока приходится судить по тем действиям или явлениям, которые его сопровождают.

На экране–слайд№14.

Тепловое действие электрического тока. Проводник, по которому течет ток, нагревается (светится электрическая лампочка накаливания);

На экране–слайд№15.

Магнитное действие электрического тока. Проводник с током притягивает или намагничивает тела, поворачивается перпендикулярно к проводу с током магнитную стрелку;

На экране–слайд№16.

Химическое действие электрического тока. Электрический ток может изменять химический состав проводника, например, выделять его химические составные части (выделяются водород и кислород из подкисленной воды, налитой в U-образный стеклянный сосуд).

Магнитное действие является основным, так как наблюдается у всех проводников, тепловое отсутствует у сверхпроводников, а химическое наблюдается лишь у растворов и расплавов электролитов.

На экране–слайд №17.

Как многие физические явления электрический ток имеет количественную характеристику, называемой силой тока: если через поперечное сечение проводника за время ∆t переносится заряд ∆q, то среднее значение силы тока равно: I=∆q/∆t (сила тока равна отношению заряда ко времени).

Таким образом, средняя сила тока равна отношению заряда ∆q, прошедшего через поперечное сечение проводника за промежуток времени ∆t, к этому промежутку времени.

В СИ (системе интернациональной) единицей силы тока является ампер, обозначается 1 А = 1 Кл/с (Один ампер равен отношению 1кулона на 1 секунду)

Обратите внимание: если сила тока со временем не меняется, то ток называют постоянным.

На экране–слайд №18.

Сила тока может быть положительной величиной, если направление тока совпадает с условно выбранным положительным направлением вдоль проводника. В противном случае сила тока отрицательна.

На экране–слайд №19.

Для измерения силы тока используют прибор – амперметр. Принцип устройства этих приборов основан на магнитном действии тока. В электрическую цепь амперметр включается последовательно к тому прибору, у которого нужно измерить силу тока. Схематичное изображение амперметра – окружность, в центре буква А.

На экране–слайд №20.

Кроме того, сила тока связана со скоростью направленного движения частиц. Покажем эту связь.

Пусть цилиндрический проводник имеет поперечное сечение S. За положительное направление в проводнике примем направление слева направо. Заряд каждой частицы будем считать равным q 0. В объеме проводника, ограниченном поперечными сечениями 1 и 2 с расстоянием ∆L между ними, содержится частиц N = n·S·∆L, где n – концентрация частиц.

На экране–слайд №21.

Их общий заряд в выбранном объеме q = q 0 ·n·S·∆L (заряд равен произведению заряда частицы на концентрацию, площадь и расстояние). Если частицы движутся слева направо со средней скоростью v , то за время ∆t = ∆L/v равное отношению расстояния к скорости все частицы, заключенные в рассматриваемом объеме, пройдут через поперечное сечение 2. Поэтому сила тока находится по следующей формуле.

I = ∆q/∆t = (q 0 ·n·S·∆L·v)/∆L= q 0 ·n·S·v

На экране–слайд №22.

Используя эту формулу, попробуем определить скорость упорядоченного движения электронов в проводнике.

V = I/(e ·n·S),

Где e – модуль заряда электрона.

На экране–слайд №23.

Пусть сила тока I = 1А, а площадь поперечного сечения проводника S = 10 -6 м 2 , для меди концентрация n = 8,5 · 10 28 м -3 . Следовательно,

V=1/(1,6 ·10 -19 · 8,5·10 28 ·10 -6)=7·10 -5 м/с

Как мы видим, скорость упорядоченного движения электронов в проводнике мала.

На экране–слайд №24.

Чтобы оценить, на сколько мала, п редставим себе очень длинную цепь тока, например телеграфную линию между двумя городами, отстоящими один от другого, скажем, на 1000 км. Тщательные опыты показывают, что действия тока во втором городе начнут проявляться, т. е. электроны в находящихся там проводниках начнут двигаться, примерно через 1/300 секунды после того, как началось их движение по проводам в первом городе. Часто говорят не очень строго, но очень наглядно, что ток распространяется по проводам со скоростью 300000 км/с. Это, однако, не означает, что движение носителей заряда в проводнике происходит с этой огромной скоростью, так что электрон или ион, находившийся в нашем примере в первом городе, через 1/800 секунды достигнет второго. Вовсе нет. Движение носителей в проводнике происходит почти всегда очень медленно, со скоростью несколько миллиметров в секунду, а часто и еще меньшей. Мы видим, следовательно, что нужно тщательно различать и не смешивать понятия «скорость тока» и «скорость движения носителей заряда».

На экране–слайд №25.

Таким образом, та скорость, которую мы для краткости называем «скоростью тока»,- это скорость распространения вдоль проводника изменений электрического поля, а отнюдь не скорость движения в нем носителей заряда.

Поясним сказанное механической аналогией. Представим себе, что два города соединены нефтепроводом и что в одном из этих городов начал работать насос, повышающий в этом месте давление нефти. Это повышенное давление будет распространяться по жидкости в трубе с большой скоростью - около километра в секунду. Таким образом, через секунду начнут двигаться частицы на расстоянии, скажем, 1 км от насоса, через две секунды - на расстоянии 2 км, через минуту - на расстоянии 60 км и т. д. Спустя примерно четверть часа начнет вытекать из трубы нефть во втором городе. Но движение самих частиц нефти происходит значительно медленнее, и может пройти несколько суток, пока какие-нибудь определенные частицы нефти дойдут от первого города до второго. Возвращаясь к электрическому току, мы должны сказать, что «скорость тока» (скорость распространения электрического поля) аналогична скорости распространения давления по нефтепроводу, а «скорость носителей» аналогична скорости движения частиц самой нефти.

5. Закрепление.

На экране–слайд №26

Сегодня на уроке мы рассмотрели основное понятие электродинамики:

Электрический ток;

Условия необходимые для существования электрического тока;

Количественную характеристику электрического тока.

На экране–слайд №27

Теперь рассмотрим решение типовых задач:

1. Плитка включена в осветительную сеть. Какое количество электричества протекает через нее за 10 минут, если сила тока в подводящем шнуре равна 5А?

Решение: Время в системе СИ 10 минут = 600с,

По определению сила тока равна отношению заряда ко времени.

Отсюда,заряд равен произведению силы тока на время.

Q = I t = 5А 600 с = 3000Кл

На экране–слайд №28

2. Сколько электронов проходит через спираль лампы накаливания за 1с при силе тока в лампе1,6А?

Решение: Заряд электрона равен e = 1,6 10 -19 Кл,

Весь заряд можно вычислить по формуле:

Q = I t – заряд равен произведению силы тока на время.

Количество электронов равно отношению полного заряда к заряду одного электрона:

N = q/e

Отсюда следует

N = I t /e = 1,6А 1с/1,6 10 -19 Кл = 10 19

На экранеслайд №29

3. По проводнику в течение года протекает ток силой 1 А. Найдите массу электронов, прошедших за этот промежуток времени сквозь поперечное сечение проводника. Отношение заряда электрона к его массе e /m e = 1,76 10 +11 Кл/кг.

Решение: Массу электронов можно определить как произведение количества электронов на массу электрона М = N m e . Используя формулу N = I t /e (смотри предыдущую задачу), получаем, что масса равна

М = m e I t /e = 1А 365 24 60 60с/(1,76 10 +11 Кл/кг) = 1,8 10 -4 кг.

На экранеслайд №30

4. В проводнике, площадь поперечного сечения которого 1мм 2 , сила тока 1,6А. Концентрация электронов в проводнике 10 23 м -3 при температуре 20 0 С. Найдите среднюю скорость направленного движения электронов и сравните её с тепловой скоростью электронов.

Решение: Для определения средней скорости направленного движения электронов используем формулу

Q = q 0 n S v t (заряд равен произведению заряда частицы на концентрацию, площадь, скорость и время).

Так как I = q/t (сила тока равна отношению заряда ко времени),

То I = q 0 n S v => v= I/ (q 0 n S)

Вычислим и получим значение скорости движения электронов

V= 1,6А/(10 23 м -3 10 -6 м 1,6 10 -19 Кл) = 100 м/с

M v 2 /2 = (3/ 2) k T => (отсюда следует)

= 11500 м/с

Скорость теплового движения больше в 115 раз.


  1. Подведение итогов.
На уроке мы рассмотрели новые понятия. Какой этап изучения показался наиболее трудным? Наиболее важным? Наиболее интересным?

На экранеслайд №31

Запишите домашнее задание.

В.А.Касьянов Учебник физики 11класс. §1,2, задачи § 2 (1-5).

На экранеслайд№32.

Спасибо за внимание. Желаем успеха в самостоятельных упражнениях на эту тему!

Конспект проверен

Методистом отдела образования:_____________________________________

Экспертным советом ЕГПУ:__________________________________________

Дата:_____________________________________________________________

Подписи:__________________________________________________________

Тип урока: проблемно-развивающий

Цель урока: Создавать условия для:

  • формирование представлений об электрическом поле и его действии на тело; электрической силе и ее зависимости от расстояния между телами.
  • развития коммуникативной компетентности через умения анализировать, сравнивать, делать выводы;
  • воспитания толерантности и сознательного отношения к учению.

Оборудование:

  • линейка деревянная,
  • стеклянная и эбонитовая палочка,
  • электростатические гильзы,
  • портреты Д. Максвелла, О. Кулона.

Технология урока: диалог.

Формы обучения: фронтальная, групповая, индивидуальная, в парах.

Методы обучения: словесные, практические.

Ход урок

1. Организационный момент (1 мин.)

Опыт: ложится на спинку стула линейка так, чтобы была в равновесии. Берется эбонитовая заряженная палочка и поносится к линейке, не прикасаясь ее. Линейка выходит из состояния покоя.

2. Актуализация знаний.

  • Как вы можете объяснить результаты опыта?
  • Почему линейка движется?

При изучении механики мы узнали, что действия одного тела на другое происходит непосредственно при взаимодействии тел, а в данном опыте не наблюдаем контакта, но наблюдаем движение.

  • Как же объяснить в этом случае взаимодействие тел?

Записываем опорные слова на доске сила, взаимодействие.

  • Можно предположить о существовании вокруг заряженного тела пространство с особыми свойствами. Возникла проблема, которую нужно решить.

Запись на доске слева (знак?).

Обозначим цели нашего урока (учащиеся формулируют цель урока, а учитель конкретизирует). Для разрешения проблемы показывается опыт. К спокойно висящей гильзе приближается заряженное тело эбонитовая палочка, а затем стеклянная при этом меняется расстояние между гильзой и заряженным телом. Результаты опыта анализируют учащиеся.

Запись на доске:

  • Отталкивание.
  • Притяжение.
  • От чего зависит сила, с которой электрические тела взаимодействуют?

Запись на доске. От расстояния.

  • Как взаимодействуют? (учащиеся делают вывод: чем ближе расстояние между телами, тем сильнее силы взаимодействия и наоборот).

Посмотрев и проанализировав опыты мы изучили, как происходит взаимодействие заряженных тел, а посредством чего это взаимодействие происходит, мы пока еще не знаем.

Учитель: изучением взаимодействия заряженных тел занимались многие ученые, но особый вклад внесли М. Фарадей и Д.Максвелл, О. Кулон. В результате чего было установлено, что всякое заряженное тело окружено особым свойством материи, которое называется электрическим полем.

Так что же это за пространство с особыми свойствами, посредствам которого осуществляется взаимодействие между заряженными телами?

Запись на доске. Электрическое поле.

На доске появляется опорный конспект.

Работа с учебником, со справочной литературой (учащиеся дают определение электрического поля, особенности электрического поля).

3. Систематизация знаний.

Учитель: сегодня на уроке мы познакомились с особым видом материи, которая существует независимо от нас и наших знаний о нем. И это называется электрическим полем, которое существует вокруг заряженного тела и поле одного заряда действует на поле другого заряда с некоторой силой и эту силу называют электрической силой (работа с опорным конспектом).

Работа в группах, за одну минуту вы должны найти решение задачи, которое вам будет предложена.

  • К-1. Как, используя электрическое поле около заряженной палочки, заставить кусочек ваты парить в воздухе? Показать опыт и дать ему объяснение.
  • К-2. Показать действие электрического поля с помощью подручного материала и дать объяснение.
  • К-3. Во время проведения генеральной уборки в доме полированные поверхности, стекла, мы протираем сухой тряпкой из синтетической ткани, а окрашенные масляной краской - сырой? Почему мы по разному "относимся" к уборке?

А далее вам нужно оценить вашу работу на уроке. Предлагаются листки проверки знаний. Где вы должны ответить на вопросы. Затем вы дадите проверить ваши ответы товарищу по парте, где он уже выставит вам оценку.

4. Стадия рефлексии.

Лист для проверки знаний

Тема : Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции полей

Цель урока: продолжить формирование понятия «электрическое поле», ввести его основную характеристику; изучить принцип суперпозиции электрических полей.

Ход урока:

1.Оргмомент. Постановка цели и задач урока.

2.Проверка знаний:

Физический диктант

Электризация тел. Закон сохранения заряда. Закон Кулона

    Как называется раздел физики, изучающий неподвижные заряженные тела? / электростатика /

    Какое взаимодействие существует между заряженными телами, частицами? / электромагнитное /

    Какая физическая величина определяет электромагнитное взаимодействие? / электрический заряд/

    Зависит ли величина заряда от выбора системы отсчета? / Нет/

    Можно ли сказать, что заряд системы складывается из зарядов тел, входящих в систему? / Можно/

    Как называется процесс, приводящий к появлению на телах электрических зарядов? / Электризация/

    Если тело электрически нейтрально, означает ли это, что оно не содержит электрических зарядов? / Нет/

    Верно ли утверждение, что в замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех тел системы остается постоянной? / Да/

    Если в замкнутой системе число заряженных частиц уменьшилось, то означает ли это, что заряд всей системы тоже уменьшился? / Нет/

    Создаем ли мы при электризации электрический заряд? / Нет/

    Может ли заряд существовать независимо от частицы? / Нет/

    Тело, суммарный положительный заряд частиц которого равен суммарному отрицательному заряду частиц, является… / Нейтральным/

    Как изменится сила взаимодействия заряженных частиц с увеличением заряда любой из этих частиц? / Увеличится/

    Как изменится сила взаимодействия при перемещении зарядов в среду? / Уменьшится/

    Как изменится сила взаимодействия с увеличением расстояния между зарядами в 3 раза? / Уменьшится в 9 раз/

    Как называется величина, характеризующая электрические свойства среды? / Диэлектрической проницаемостью среды/

    В каких единицах измеряется электрический заряд? / В кулонах/

3.Изучение нового материала

Электрическое поле

Взаимодействие зарядов по закону Кулона является экспериментально установленным фактом. Однако не раскрывает физической картины самого процесса взаимодействия. И не отвечает на вопрос, каким путем осуществляется действие одного заряда на другой.

Фарадей дал следующее объяснение: Вокруг каждого электрического заряда всегда существует электрическое поле. Электрическое поле – материальный объект, непрерывный в пространстве и способный действовать на другие электрические заряды. Взаимодействие электрических зарядов есть результат действия поля заряженных тел.

Электрическое поле – поле, создаваемое неподвижными электрическими зарядами.

Обнаружить электрическое поле можно, если внести в данную точку пробный (положительный) заряд.

Пробный точечный заряд – такой заряд, который не искажает исследуемое поле (не вызывает перераспределения зарядов, создающих поле).

Свойства электрического поля:

    Действует на заряды с некоторой силой.

    Электрическое поле, создаваемое неподвижным зарядом, т.е. электростатическое не меняется со временем.

Электрическое поле – особый вид материи, движение которой не подчиняется законам механики Ньютона. У этого вида материи свои законы, свойства, которые нельзя спутать с чем-либо другим в окружающем мире.

Напряженность электрического поля

Физическая величина, равная отношению силы, с которой электрическое поле действует на пробный заряд q , к значению этого заряда, называется напряженностью электрического поля и обозначается :

.

Единицей напряженности является 1Н/Кл или 1В/м.

Векторы напряженности электрического поля и кулоновской силы сонаправлены.

Электрическое поле, напряженность которого одинакова во всех точках пространства, называется однородным.

Линии напряженности (силовые линии) – линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора .

Чтобы с помощью линий напряженности можно было характеризовать не только направление, но и значение напряженности электростатического поля, их проводят с определённой густотой: число линий напряженности, пронизывающих единицу площади поверхности, перпендикулярную линиям напряженности, должно быть равно модулю вектора .

Если поле создается точечным зарядом, то линии напряженности - радиальные прямые, выходящие из заряда, если он положителен , и входящие в него, если заряд отрицателен .

Принцип суперпозиции полей

Опыт показывает, что если на электрический заряд q действуют одновременно электрические поля нескольких источников, то результирующая сила оказывается равной сумме, действующей со стороны каждого поля в отдельности.

Электрические поля подчиняются принципу суперпозиций:

Напряженность результирующего поля, создаваемого системой зарядов, равна геометрической сумме напряженностей полей, создаваемых в данной точке каждым из зарядов в отдельности:

или

4. Закрепление материала

Решение задач из сб. задач под ред. Рымкевич №№ 696,697,698

Домашнее задание: §92,93,94

Рекомендуем почитать

Наверх