Тема : Электрическое поле. Напряженность электрического поля

Цель урока : 1) Вспомнить понятие Электрическое поле. Сформировать понятие напряженности электрического поля

Развитие логического и абстрактного мышления, умения рассуждать, отстаивать свою точку зрения, делать выводы.

Воспитание активной жизненной позиции, формирование научного мировоззрения.

Оборудование : Учебная презентация, видеофильм, интерактивная доска

Ход урока

1. Вступление . Определение целей и задач урока

2. Контроль домашнего задания

Учащиеся самостоятельно выбирают тематику ответа.

Работа с таблицей Менделеева
Сколько электронов входит в состав молекулы воды Н 2 О (10)
Сколько электронов входит в состав молекулы углекислого газа СО 2 (28)

Сколько протонов входит в состав молекулы оксида железа Fe 2 О 3 (56)

Опыт Шарля Кулона

Сформулируйте закон Кулона

Физический смысл коэффициента пропорциональности

Границы применимости закона Кулона

Задачи на применение закона Кулона

Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух точечных зарядов при увеличении каждого заряда в три раза? (увеличится в 9)

Как изменится сила взаимодействия между зарядами, если расстояние уменьшить в 2 раза? (увеличится в 4 раза)

Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух точечных зарядов при увеличении каждого заряда в три раза, если расстояние уменьшить в 2 раза? (увеличится в 36 раз)

Два одинаковых металлических шарика заряжены равными по модулю но противоположными по знаку зарядами. Шарики привели во взаимодействие и раздвинули. Определите силу взаимодействия между зарядами. (0)

3. Объяснение нового материала. (Беседа )

Мы ответили на вопрос Как взаимодействуют заряженные тела. Однако ничего не сказали о том каким путем осуществляется действие одного заряда на другой.
Давайте сначала обсудим вопрос о том как вообще осуществляется взаимодействие между телами.

1) Теория действия на расстоянии (Тела взаимодействуют друг с другом на расстоянии, причем взаимодействие передается мгновенно)

2)Теория близкодействия (Для осуществления взаимодействия обязательно необходим промежуточный агент)

Какая теория наиболее подходит для описания взаимодействия заряженных тел?

3) Майкл Фарадей. (Существует электрическое поле)
Джеймс Максвелл. (Создал теорию электромагнитного поля)

4) Электрическое поле – особая форма материи

Свойства:

Действует на заряд с некоторой силой

Порождается электрическими зарядами

Обнаруживается по действию на электрические заряды

5) Напряженность – силовая характеристика электрического поля

Определение: Напряженность – физическая величина, равная отношению силы, с которой электрическое поле действует на пробный электрический заряд, к значению этого заряда.
Единицы измерения: (Самостоятельно) Н/Кл

Направление вектора напряженности совпадает с направлением силы, действующий со стороны электрического поля на положительный заряд

Изобразить векторы напряженности в точках А и В

6) Вывод формулы напряженности поля точечного заряда . (Самостоятельно)

7) Принцип суперпозиции полей

8) Линии напряженности электрического поля
Линии, касательные к которым совпадают с совпадают с направлением вектора напряженности в данной точке поля

9) Свойства линий напряженности электрического поля

Начинаются на положительных и заканчиваются на отрицательных зарядах

Не пересекаются

Что нового вы узнали? (Формулы)

6) Домашнее задание

• § 91-94

  Упражнение 17 (1)

Выставление оценок

Цели урока:

Воспитательная: формирование жизненно необходимых качеств: усидчивости, ответственности, исполнительности, внимательности и самостоятельности.
Образовательная: формирование углубленных представлений об электрическом поле и напряженности как об одной из важнейших силовых характеристик электрического поля (применение принципа суперпозиции для определения суммарной напряженности электрического поля создаваемого различными зарядами);
Развивающая: развитие у обучающихся положительных мотивов учебно-познавательной деятельности, развитие навыков самостоятельной работы с информацией, навыков графической культуры, интеллектуального воображения.

ознакомить обучающихся со знаковыми моделями электрических полей;
дать представление о графическом изображении электрического поля;
показать приемы определения напряженности поля, созданного несколькими точечными зарядами;
рассмотреть примеры на построение вектора напряженности результирующего поля в некоторой точке от системы точечных зарядов;
предоставить возможность обучающимся применить полученные знания к решениям задач различного уровня сложности.

План урока

Орг. момент
Изучение нового материала
Физ. Минутка
Разбор задачи 1 или 2
Закрепление материала (тест ЕГЭ)
Домашнее задание

Ход урока

Орг. момент.
Физический диктант (тест на повторение)

Повторим пройденное:
В тетради в столбик запишите номер задания и укажите выбранный вами ответ;
На полях тетради напротив ответа после его проверки поставьте знак «+» или « - ».

Когда мы снимаем одежду, особенно изготовленную из синтетических материалов, мы слышим характерный треск. Какое явление объясняет этот треск?

Электризация
Трение
Нагревание.
Электромагнитная индукция

Металлическая пластина, имевшая положительный заряд, по модулю равный 10 е, при освещении потеряла четыре электрона. Каким стал заряд пластины?

На рисунке изображены одинаковые электрометры, соединенные стержнем. Из какого материала может быть сделан этот стержень?

А. Медь. Б. Сталь.

К незаряженному проводнику АВ поднесли, не касаясь его, положительно заряженную стеклянную палочку (рис. 1). Затем, не убирая палочку, разделили проводник на две части (рис. 2). Какое утверждение о знаках зарядов частей А и В после разделения будет верным?

Обе части будут иметь положительный заряд.
Обе части будут иметь отрицательный заряд.
Часть В будет иметь положительный заряд, часть А - отрицательный.
Часть В будет иметь отрицательный заряд, часть А - положительный.

Пылинка, имевшая отрицательный заряд -10 е, при освещении потеряла четыре электрона. Каким стал заряд пылинки?

Два одноименных заряда по 10-8 Кл находились на расстоянии 3×10-2 м друг от друга. С какой силой они взаимодействуют? Притягиваются или отталкиваются заряды?

Притягиваются с силой 3×10-5 Н.
Притягиваются с силой 10-3 Н.
Отталкиваются с силой 3×10-5 Н.
Отталкиваются с силой 10-3 Н.

Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух точечных зарядов, если расстояние между ними увеличить в 2 раза?

Увеличится в 2 раза
Уменьшится в 2 раза
Увеличится в 4 раза
Уменьшится в 4 раза

Сила взаимодействия между двумя точечными заряженными телами равна F. Чему станет равна сила взаимодействия между телами, если каждый заряд на телах уменьшить в 3 раза?

Увеличится в 3 раза.
Уменьшится в 3 раза.
Увеличится в 9 раз.
Уменьшится в 9 раз

В таблице зафиксированы значения силы притяжения заряженных тел при разных расстояниях между ними. Какой вывод о связи силы и расстояния можно сделать по этой таблице?

сила очень мала и ее можно не учитывать
сила уменьшается с расстоянием
зависимость не прослеживается
при r больше 10 см сила обращается в 0

Как направлена кулоновская сила, действующая на положительный точечный заряд, помещенный в центр квадрата, в углах которого находятся заряды: (+q), (+q), (—q), (—q)?

Рассмотрим наглядно решение последней задачи.

Акцентируем внимание на принципе суперпозиции, используемый в даном задании:

Определяем направление всех сил сил, действующих на данный заряд;
Строим векторную сумму обозначенных сил;
Результирующая сила - есть вектор, направленный от начала построения к концу последнего слагаемого вектора.

Проверка и самооценка работ:

Эта ваша «стартовая» оценка. В продолжении урока вы можете ее изменить в лучшую сторону.

Изучение нового материала

Рассмотренный ранее закон Кулона устанавливает количественные и качественные особенности взаимодействия точечных электрических зарядов в вакууме. Однако этот закон не дает ответа на весьма важный вопрос о механизме взаимодействия зарядов, т.е. посредством чего передается действие одного заряда на другой. Поиск ответа на этот вопрос привел английского физика М. Фарадея к гипотезе о существовании электрического поля, справедливость которой была полностью подтверждена последующими исследованиями. Согласно идее Фарадея электрические заряды не действуют друг на друга непосредственно. Каждый из них создает в окружающем пространстве электрическое поле. Поле одного заряда действует на другой заряд, и наоборот.

Демонстрация видеофрагмента:

«Заряженный шарик в электрическом поле»

Все сказанное позволяет дать следующее определение:

электрическое поле - это особый вид материи, посредством которого осуществляется взаимодействие электрических зарядов.

Свойства электрического поля

Электрическое поле материально, т.е. существует независимо от наших знаний о нем.
Порождается электрическим зарядом: вокруг любого заряженного тела существует электрическое поле.

Поле, созданное неподвижными электрическими зарядами, называется электростатическим.

Электрическое поле может быть создано и переменным магнитным полем. Такое электрическое поле называется вихревым.

Электрическое поле распространяется в пространстве с конечной скоростью, равной скорости света в вакууме.

Действие электрического поля на электрические заряды

Электрическое поле можно рассматривать как математическую модель, описывающую значение величины напряженности электрического поля в данной точке пространства.
Электрическое поле является одной из составляющих единого электромагнитного поля и проявлением электромагнитного взаимодействия

Демонстрация видеофрагментов:

«Силовые линии однородного электрического поля»;

«Силовые линии неоднородного электрического поля».

Надо ввести количественную характеристику поля. После этого электрические поля можно будет сравнивать друг с другом и продолжать изучать их свойства.

Для изучения электрического поля будем использовать пробный заряд: под пробным зарядом будем понимать положительный точечный заряд, не изменяющий изучаемое электрическое поле.

Пусть электрическое поле создается точечным зарядом q0. Если в это поле внести пробный заряд q1, то на него будет действовать сила [~\vec F] .

Обратите внимание, что в данной теме мы используем два заряда: источник электрического поля q0 и пробный заряд q1. Электрическое поле действует только на пробный заряд q1 и не может действовать на свой источник, т.е. на заряд q0.

Согласно закону Кулона эта сила пропорциональна заряду q1:

[~ F = k \cdot \frac{q_0 \cdot q_1}{r^2}] .

Поэтому отношение силы, действующей на помещаемый в данную точку поля заряд q1, к этому заряду в любой точке поля:

[\frac{F}{q_1} = k \cdot \frac{q_0}{r^2}] , -

не зависит от помещенного заряда q1 и может рассматриваться как характеристика поля. Эту силовую характеристику поля называют напряженностью электрического поля.

Подобно силе, напряженность поля - векторная величина, ее обозначают буквой [~\vec E] .

Напряженность поля равна отношению силы, с которой поле действует на точечный заряд, к этому заряду:

[~\vec E = \frac{\vec F}{q}] .

В СИ напряженность выражается в ньютонах на кулон (Н/Кл).

Напряженность электрического поля - векторная физическая величина.
Направление вектора совпадает в каждой точке пространства с направлением силы, действующей на положительный пробный заряд.

Физ. минутка

Напряженность - силовая характеристика электрического поля

Если в точке А заряд q > 0, то векторы и направлены в одну и ту же сторону; при q < 0 эти векторы направлены в противоположные стороны.

От знака заряда q, на который действует поле, не зависит направление вектора, а зависит направление силы (рис. 1, а, б).

Принцип суперпозиции полей

А чему будет равна напряженность в некоторой точке электрического поля, созданного несколькими зарядами q1, q2, q3, …?

Поместим в данную точку пробный заряд q. Пусть F1 — это сила, с которой заряд q1 действует на заряд q; F2 — это сила, с которой заряд q2 действует на заряд q и т.д. Из динамики вы знаете, что если на тело действует несколько сил, то результирующая сила равна геометрической сумме сил, т.е.

[~\vec F = \vec F_1 + \vec F_2 + \vec F_3 + \ldots] .

Разделим левую и правую часть уравнения на q:

[~\frac{\vec F}{q} = \frac{\vec F_1}{q} + \frac{\vec F_2}{q} + \frac{\vec F_3}{q} + \ldots] .

Если учтем, что [\frac{ \vec F}{q} = \vec E] , мы получим, так называемый, принцип суперпозиции полей

напряженность электрического поля, созданного несколькими зарядами q1, q2, q3, …, в некоторой точке пространства равна векторной сумме напряженностей [\vec E_1 , \, \vec E_2 , \, \vec E_3] , … полей, создаваемых каждым из этих зарядов:

[~\vec E = \vec E_1 + \vec E_2 + \vec E_3 + \ldots] .

Благодаря принципу суперпозиции для нахождения напряженности поля системы точечных зарядов в любой точке достаточно знать выражение для напряженности поля точечного заряда. На рисунке 4, а, б показано, как геометрически определяется напряженность [~\vec E] поля, созданного двумя зарядами.

Для определения напряженности поля, создаваемого заряженным телом конечных размеров (не точечных зарядов), нужно поступать следующим образом. Мысленно разделить тело на маленькие элементы, каждый из которых можно считать точечным. Определить заряды всех этих элементов и найти напряженности полей, созданных всеми ими в заданной точке. После этого сложить геометрически напряженности от всех элементов тела и найти результирующую напряженность поля. Для тел сложной формы это трудная, но в принципе разрешимая задача. Для ее решения нужно знать, как заряд распределен на теле.

Линии напряженности

Электрическое поле не действует на органы чувств. Его мы не видим. Тем не менее распределение поля в пространстве можно сделать видимым. Английский физик Майкл Фарадей в 1845 году предложил изображать электрическое поле с помощью силовых линий и получал своеобразные карты, или диаграммы поля.

Силовая линия (или линия напряженности) — это воображаемая направленная линия в пространстве, касательная к которой в каждой точке совпадают с направлением вектора напряженности в этой точке (рис. 5).

По картине силовых линий можно судить не только о направлении вектора, но и о его значении. Действительно, для точечных зарядов напряженность поля увеличивается по мере приближения к заряду, а силовые линии при этом сгущаются (рис. 6). Где силовые линии гуще там напряженность больше и наоборот.

Число силовых линий, приходящихся на поверхность единичной площади, расположенную нормально к силовым линиям, пропорционально модулю напряженности.

Картины силовых линий

Построить точную картину силовых линий заряженного тела - сложная задача. Нужно сначала вычислить напряженность поля Е(х, у, z) как функцию координат. Но этого еще мало. Остается непростая задача проведения непрерывных линий так, чтобы в каждой точке линии касательная к ней совпадала с направлением напряженности [~\vec E] . Такую задачу проще всего поручить компьютеру, работающему по специальной программе.

Впрочем, строить точную картину распределения силовых линий не всегда необходимо. Иногда достаточно рисовать приближенные картины, не забывая что:

силовые линии — это незамкнутые линии: они начинаются на поверхности положительно заряженных тел (или в бесконечности) и оканчиваются на поверхности отрицательно заряженных тел (или в бесконечности);
силовые линии не пересекаются, так как в каждой точке поля вектор напряженности имеет лишь одно направление;
между зарядами силовые линии нигде не прерываются.

На рисунках 7-10 изображены картины силовых линий: положительно заряженного шарика (рис. 7); двух разноименно заряженных шариков (рис. 8); двух одноименно заряженных шариков (рис. 9); двух пластин, заряды которых равны по модулю и противоположны по знаку (рис. 10).

На рисунке 10 видно, что в пространстве между пластинами вдали от краев пластин силовые линии параллельны: электрическое поле здесь одинаково во всех точках.

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

Разбор задач.

Примеры применения принципа суперпозиции полей.

(ЕГЭ 2008 г.) А19. На рисунке изображены линии напряженности электрического поля в некотором месте пространства. В какой из точек напряженность максимальна по модулю?
(ЕГЭ 2010 г.) А17. Какое направление в точке О имеет вектор напряженности электрического поля, созданного двумя одноименными зарядами?
(ЕГЭ 2007 г.) А19 . Определите напряженность поля в центре квадрата, в углах которого находятся заряды: (+q), (+q), (—q), (—q)?
(ЕГЭ 2008 г., ДЕМО) А17. На рисунке показано расположение двух неподвижных точечных электрических зарядов + 2q и - q.

Закрепление материала (задания по карточкам) (5-7 мин)
Домашнее задание: §40; № 40.1; 40.2; Индивидуальные задания по карточкам.

Литература

Жилко, В. В. Физика: учеб. пособие для 11-го кл. общеобразоват. учреждений с рус. яз. обучения с 12-летним сроком обучения (базовый и повышенный уровни) /В. В. Жилко, Л. Г. Маркович. — 2-е изд., исправленное. — Минск: Нар. асвета, 2008. — С. 75, 80-85.
Кабардин О.Ф., В.А. Орлов, Э.Е. Эвенчик, С.Я. Шамаш, А.А. Пинский, С.И. Кабардина, Ю.И. Дик, Г.Г. Никифоров, Н.И. Шефер «Физика. 10 класс», «Просвещение», 2010 г.;
Болсун. Физика в экзаменационных вопросах и ответах. Серия Домашний репетитор.
Мякишев Г.Я. Физика: Электродинамика. 10-11 кл.: учеб. для углубленного изучения физики / Г.Я. Мякишев, А.З. Синяков, Б.А. Слободсков. - М.: Дрофа, 2005. - 476 с

Похожие образовательные материалы:

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.

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

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