Оборудование: мультимедийный проектор, интерактивная доска, презентация к уроку
ХОД УРОКА
I. Проверка знаний
1. Закон Кулона (фронтальный опрос):
а) Назовите учёного, который установил на опыте закон взаимодействия точечных электрических зарядов в вакууме. (Французский учёный Ш. Кулон в 1795 году ).
б) Как назывался прибор, с помощью которого был экспериментально установлен закон Кулона? (Крутильный динамометр, или как он тогда назывался крутильные весы ).
в) Сформулировать закон Кулона.
г) Написать формулу закона Кулона.
д) С каким законом из раздела «Механика» можно провести аналогию для закона Кулона? (С законом всемирного тяготения: ;).
е) Указать границы применимости закона Кулона (а) заряды должны быть неподвижными, б) точечными ).
II. Новая тема
1. Электрическое поле:
а) Ссылаясь на выполненное домашние экспериментальные задания, учитель подводит учащихся к понятию электрического поля (пространство вокруг заряженного тела ) и его обнаружению.
Учащиеся вспоминают, что обнаружить электрическое поле можно с помощью магнитной стрелки из бумаги (или фольги).
Тут же учитель показывает, что обнаружить электрическое поле можно также с помощью электрометра.
Как вывод предыдущих наблюдений учащиеся подводятся к утверждению о том, что электрическое поле как любой вид материи - материально и существует независимо от нашего сознания.
(По аналогии вспоминаем о гравитационном поле).
2. Характеристики электрического поля
а) Напряжённость.
(Учащимся напоминается о том, что любой вид материи можно каким - то образом охарактеризовать.То же самое можно сделать и с электрическим полем).
Одной из характеристик электрического поля является - напряжённость:
Уточняется, что напряжённость электрического поля является силовой характеристикой электрического поля.
б) Напряжённость единичного заряда. (Согласно закону Кулона):
; - напряжённость единичного заряда.
в) Принцип суперпозиции (наложения) полей:
3. Графическое представление электрических полей
Силовые линии поля - линии напряжённости.
Силовые линии поля начинаются на положительном (+) и заканчиваются на отрицательном (-) заряде или на?.
С помощью силовых линий можно показать графическое представление электрических полей. Практически наглядное получение силовых линий поля можно показать с помощью электрофорной машины и электрических султанов.
Поочерёдно, соединяя электрические султаны с электрофорной машиной, получаем наглядную демонстрацию графического представления электрических полей. Одновременно с опытом, с помощью кодоскопа на экран проецируется графическое представление поля.
I. Поле одиночного заряда: (демонстрация)
а) поле одиночного положительного заряда: (графическое представление)
б) Поле одиночного отрицательного заряда:
в) поле двух разноимённых зарядов(опыт)
г) поле двух разноимённых зарядов (графическое представление)
в) поле двух одноименных зарядов(опыт)
г) поле двух одноимённых зарядов(графическое представление)
Надо сказать, что в отличии от других векторных величин напряжённость, как векторная величина характеризуется не длиной вектора, а густотой нанесения линий напряжённости на единицу площади. (через кодоскоп -на экран или на доске показывается графическое изображение, демонстрирующее это)
III. Работа по закреплению и контролю знаний
Физический диктант:
1. Закон сохранения электрического заряда (формула)
2. Закон Кулона (формула)
3. Вид материи, который осуществляет взаимодействие заряженных тел, находящихся на определённом расстоянии друг от друга (Электростатическое поле)
4. Единица измерения заряда (1 Кл)
5. Прибор для обнаружения электрического поля(Электрометр)
.
6. Формула напряжённости электрического поля (.
7. Единица измерения напряжённости ().
8. Каким прибором пользовался Ш. Кулон для исследования и вывода своего закона? (Крутильным динамометром или крутильными весами)
.
9. Силовая характеристика электрического поля(Напряжённость)
.
10. Показать графическое представление электрического поля одиночного положительного заряда.
Ответы учащихся собрать.
IV. На доске заготовлена, пока закрытая от учащихся, краткая запись задачи, которую необходимо решить.
Задача: На заряд Кл в некоторой точке электрического поля действует сила 0,015Н. Определить напряжённость поля в этой точке.
Дано: Решение:
V .Подведение итогов урока
V. Домашнее задание § 92-93
Просмотр содержимого документа
«Урок физики. Тема урока "Электрическое поле. Напряженность. Идея близкодействия." »
Урок физики. Тема: Электрическое поле.
Близкодействие и действие на расстоянии
Распространяется
с конечной
скоростью
Распространяется мгновенно
Взаимодействие через пустоту
Взаимодействие через поле
Электрическое поле
Идея: М. Фарадей (англ.)
Теория: Дж. Максвелл (англ.)
q 1
q 2
Близкодействие
t – время передачи электромагнитных взаимодействий
r – расстояние между зарядами
с – скорость распространения электромагнитных взаимодействий (300 000 км /c)
Электрическое поле:
- материально : существует независимо от нас и наших знаний о нём (радиоволны)
- создаётся зарядами
Главное свойство: действует на q с некоторой F
Напряжённость электрического поля
[E]= =
Напряжённость поля равна отношению силы, с которой поле действует на точечный заряд, к модулю этого заряда.
E T
- напряжённость поля точечного q 0
Принцип суперпозиции полей
E 2
E=E 1 +E 2 +E 3 + … + En
E 1
Поле заряженного шара.
Внутри шара Е=0
+ + - + E= const однородн. эл. поле Силовые линии: не замкнуты; не пересекаются; начало на + q ; конец на –q ; непрерывны; гуще; где Е больше. 7" width="640"
Силовые линии (СЛ – линии напряжённости) электрического поля
СЛ - непрерывные линии, касательные к которым в каждой точке. Через которую они проходят, совпадают с Е .
E= const однородн. эл. поле
Силовые линии: не замкнуты; не пересекаются; начало на + q ; конец на –q ; непрерывны; гуще; где Е больше.
Урок 57Тема: Электрическое поле. Напряжённость электрического поля. Принцип суперпозиции полей Цель: раскрытие материального характера электрического поля и формирование понятия напряжённости электрического поля
Задачи урока: ознакомить учащихся с силовой характеристикой электрического поля;
∙ формировать неформальные знания в истолковании понятия «напряженность электрического поля;
∙ воспитывать сознательное отношение к учебе и заинтересованность в изучении физики.
Урок: изучение нового материалаОборудование: лёгкая металлическая гильза из фольги, палочка из оргстекла, султанчики на подставке, электрофорная машина, шарик на шёлковой нитке, пластины конденсатора, презентация, флеш-анимацияХод урока
- Повторение изученного
- Сформулируйте закон Кулона В чём физический смысл коэффициента k ? Определите границы применимости закона Кулона?
- Физический диктант. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. (взаимопроверка
)
Изучение нового материала
- Изучение нового материала
- Напряжённость Э.П.
Напряжённость Э.П. не зависит от величины заряда, векторная величина (силовая характеристика поля) Она показывает с какой силой поле действует на заряд, помещ(нный в это поле.
Подставляя в формулу выражение для силы, получим выражение для напряжённости поля точечного заряда
Как можно характеризовать поле, созданное несколькими зарядами? Надо воспользоваьться векторным сложением сил, действующих на заряд, внесённый в поле и получим результирующую напряжённость Э.П. Такой случай называют – ПРИНЦИПОМ СУПЕРПОЗИЦИИ(слайд 6) Эксперимент 4. Опыты по демонстрации спектров электрических полей.(1.Опыты с султанами, установленными на изолирующих штативах и заряженных от электрофолрной машины. 2. Опыты с пластинами конденсатора, к которым приклеены одним концом бумажные полоски.) Электрическое поле удобно изображать графическими линиями – СИЛОВЫЕ ЛИНИИ. СИЛОВЫЕ ЛИНИИ – это линии, указывающие направление силы, действующей в этом поле на помещённую в него положительно заряженную частицу(слайды 9,10,11 )
Силовые линии поля, создаваемого положительно (а) и отрицательно (б) заряженными частицами
Самым интересным случаем, является Э.П. созданное между двумя длинными заряженными пластинами. То между ними создаётся однородное Э.П. + - 1 2 3Объяснение принципа суперпозиции, с помощью графического представления (слайды11,12,13
)
III.
Закрепление знаний, умений, навыков
Вопросы для повторения
∙ Разбор вопросов:
а) Как следует понимать, что в данной точке существует электрическое поле?
б) Как следует понимать, что напряженность в точке А больще напряженности в точке В?
в) Как следует понимать, что напряженность в данной точке поля равна 6 Н/кл?
г) Какую величину можно определить, если известна напряженность в данной точке поля?
∙ 2. Разбор качественных задач
800. Два одинаковых по модулю заряда находятся на некотором расстоянии друг от друга. В каком случае напряженность в точке, лежащей на половине расстояния между ними, больше: если эти заряды одноимен-ные или разноименные ? (Разноименные. При одноименных точечных зарядах напряженность будет равна нулю.)
801. Почему птицы слетают с провода высокого напряжения, когда включают ток? (При включении тока высокого напряжения на перьях птицы возникает статический электрический заряд, вследствие чего перья птицы топорщатся и расходятся (как расходятся кисти бумажного султана, соединенного с электро-статической машиной). Это пугает птицу, она слетает с провода.)
∙ Разбор расчётных задач [Рымкевич А.П. Сборник задач по физике, 10-11 кл. – М.: Дрофа, 2003.]:
698. В некоторой точке поля на заряд 2 нКл действует сила 0,4 мкН. Найти напряженность поля в этой точке. (200 В/м)
699. Какая сила действует на заряд 12 нКл, помещенный в точку, в которой напряженность электрического поля равна 2 кН/Кл? (24 мкН)
Подведение итогов урока.
Литература:
Учебник Физика 10, Б. Кронгар, В. Кем,Н. Койшибаев, издательство «Мектеп»2010
[Тульчинский М.Е. Качественные задачи по физике в средней школе. – М.: Просвещение, 1972.]:
Рымкевич А.П. Сборник задач по физике, 10-11 кл. – М.: Дрофа, 2003
В.А.Волков. В помощь школьному учителю.
Тема: Электрическое поле. Напряжённость электрического поля. Принцип суперпозиции полей
Цель: раскрытие материального характера электрического поля и формирование понятия напряжённости электрического поля
Задачи урока: ознакомить учащихся с силовой характеристикой электрического поля;
∙ формировать неформальные знания в истолковании понятия «напряженность электрического поля;
∙ воспитывать сознательное отношение к учебе и заинтересованность в изучении физики.
Урок: изучение нового материала
Оборудование: лёгкая металлическая гильза из фольги, палочка из оргстекла, султанчики на подставке, электрофорная машина, шарик на шёлковой нитке, пластины конденсатора, презентация, флеш-анимация
Ход урока
Повторение изученного
Сформулируйте закон Кулона
В чём физический смысл коэффициента k ?
Определите границы применимости закона Кулона?
Физический диктант. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. (взаимопроверка )
Изучение нового материала
1.Можно ли создать электрический заряд?
2. Создаём ли мы при электризации электрический заряд?
3. Может ли заряд существовать отдельно от частицы?
4. Тело, суммарный положительный заряд частиц которого равен суммарному отрицательному заряду частиц, является…..
5. Сила взаимодействия заряженных частиц с увеличением заряда любой из этих частиц…..
6. При помещении заряда в среду, сила взаимодействия между ними….
7. С увеличением расстояния между зарядами в 3 раза сила взаимодействия……
8. Величина, характеризующая электрические свойства среды, называется…
9. В каких единицах измеряется электрический заряд?
(1, Да; 2. Нет; 3. Нет; 4. Нейтральными; 5. Увеличивается; 6. Уменьшается; 7. Уменьшится в 9 раз; 8. Диэлектрическая проницаемость; 9. В кулонах )
Изучение нового материала
Взаимодействие зарядов по закону Кулона является экспериментально установленным фактом. (слайд 1 )Однако не раскрывает физической картины самого процесса взаимодействия. И не отвечает на вопрос, каким путём осуществляется действие одного заряда на другой.
Эксперимент 1 (с гильзой)Медленно подносим к подвешенной на нитке лёгкой металлической гильзе из фольги вертикально расположенную пластинку из плексигласа, предварительно зарядив её натиранием шерстью.
-Что происходит?(контакта нет, но гильза отклонилась от вертикали)
Эксперимент 2 (электрофорная машина, пластины сферического конденсатора, теннисный шарик подвешенный на шёлковой нити) Зарядив пластины, наблюдаем движение шарика между ними. Почему?
Так происходит взаимодействие на расстоянии. Может дело в воздухе, который находится между телами?
Эксперимент 3 (просмотр видеофрагмента, флеш-анимация)Откачивая воздух, наблюдаем, что листочки электроскопа по- прежнему отталкиваются друг от друга.
Какой можно сделать вывод? ( воздух не участвует во взаимодействии)
Как же тогда осуществляется взаимодействие?
Фарадей даёт следующее объяснение:
Вокруг каждого электрического заряда всегда существует электрическое поле. (слайд 2)
Чтобы характеризовать Э.П. нужно ввести величины.
Первая характеристика Поля – НАПРЯЖЁННОСТЬ.
Обратимся всё- таки вновь к закону Кулона (слайд 3 )
Рассмотрим действие поля на заряд, внесённый в поле пробного заряда.
……………………………………………
Таким образом, если посмотреть на отношение, то мы получим величине, которая и будет характеризовать действие поля в данной точке.
Обозначается буквой Е.
Напряж ённость Э.П.
Напряж ённость Э.П. не зависит от величины заряда, векторная величина (силовая характеристика поля) Она показывает с какой силой поле действует на заряд, помещ(нный в это поле .
Подставляя в формулу выражение для силы, получим выражение для напряжённости поля точечного заряда
Как можно характеризовать поле, созданное несколькими зарядами?
Надо воспользоваьться векторным сложением сил, действующих на заряд, внесённый в поле и получим результирующую напряжённость Э.П. Такой случай называют – ПРИНЦИПОМ СУПЕРПОЗИЦИИ
(слайд 6)
Эксперимент 4. Опыты по демонстрации спектров электрических полей.(1.Опыты с султанами, установленными на изолирующих штативах и заряженных от электрофолрной машины. 2. Опыты с пластинами конденсатора, к которым приклеены одним концом бумажные полоски.)
Электрическое поле удобно изображать графическими линиями – СИЛОВЫЕ ЛИНИИ . СИЛОВЫЕ ЛИНИИ – это линии, указывающие направление силы, действующей в этом поле на помещённую в него положительно заряженную частицу(слайды 9,10,11 )
Силовые линии поля, создаваемого положительно (а) и отрицательно (б) заряженными частицами
Самым интересным случаем, является Э.П. созданное между двумя длинными заряженными пластинами. То между ними создаётся однородное Э.П.
Объяснение принципа суперпозиции, с помощью графического представления (слайды11,12,13 )
III. Закрепление знаний, умений, навыков
Вопросы для повторения
∙ Разбор вопросов:
а) Как следует понимать, что в данной точке существует электрическое поле?
б) Как следует понимать, что напряженность в точке А больще напряженности в точке В?
в) Как следует понимать, что напряженность в данной точке поля равна 6 Н/кл?
г) Какую величину можно определить, если известна напряженность в данной точке поля?
∙ 2. Разбор качественных задач
800. Два одинаковых по модулю заряда находятся на некотором расстоянии друг от друга. В каком случае напряженность в точке, лежащей на половине расстояния между ними, больше: если эти заряды одноимен-ные или разноименные ? (Разноименные. При одноименных точечных зарядах напряженность будет равна нулю.)
801. Почему птицы слетают с провода высокого напряжения, когда включают ток? (При включении тока высокого напряжения на перьях птицы возникает статический электрический заряд, вследствие чего перья птицы топорщатся и расходятся (как расходятся кисти бумажного султана, соединенного с электро-статической машиной). Это пугает птицу, она слетает с провода.)
∙ Разбор расчётных задач [Рымкевич А.П. Сборник задач по физике, 10-11 кл. – М.: Дрофа, 2003.]:
698. В некоторой точке поля на заряд 2 нКл действует сила 0,4 мкН. Найти напряженность поля в этой точке. (200 В/м)
699. Какая сила действует на заряд 12 нКл, помещенный в точку, в которой напряженность электрического поля равна 2 кН/Кл? (24 мкН)
Подведение итогов урока.
Литература:
Учебник Физика 10, Б. Кронгар, В. Кем,Н. Койшибаев, издательство «Мектеп»2010
[Тульчинский М.Е. Качественные задачи по физике в средней школе. – М.: Просвещение, 1972.]:
Рымкевич А.П. Сборник задач по физике, 10-11 кл. – М.: Дрофа, 2003
В.А.Волков. В помощь школьному учителю.
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