Shrnutí lekce na téma: „Akce elektrické pole na elektrické náboje. Energie elektrického pole » Celé jméno: Tyutyugina N. A.

Místo zaměstnání: GBÚ RK "KSS "Simeiz"

Pozice: učitel fyziky

Předmět: fyzika

Známka: 8

Téma a číslo lekce v tématu: téma 1, lekce č. 3, 4

Základní návod:

cíle:

Vzdělávací: znát a rozumět pojmům: elektrický náboj, elektrické pole, diskrétnost náboje, interakce nábojů.

Rozvíjející se: podporovat rozvoj řeči, myšlení, kognitivních a obecných pracovních dovedností; podporovat zvládnutí metod vědecký výzkum: analýza a syntéza.

Vzdělávací: formovat svědomitý vztah k výchovné práci, pozitivní motivaci k učení, komunikační dovednosti; přispívat k výchově lidskosti, kázně, estetické vnímání mír.

Typ lekce: Lekce osvojování nového materiálu.

Formulář lekce : kombinovaná lekce.

Metody lekce : verbální, vizuální, praktický.

Během vyučování

1. Organizační fáze.

2. Aktualizace základních znalostí.

3. Fáze získávání nových znalostí.

4. Etapa zobecnění a konsolidace nového materiálu. .

5. Závěrečná fáze. 3 min.

3.

Elektrické pole je speciální forma hmoty, jejímž prostřednictvím dochází k interakci elektricky nabitých částic.

Zavedení pojmu elektrického pole bylo zapotřebí k vysvětlení vzájemného působení elektrických nábojů, tedy k zodpovězení otázek: proč vznikají síly působící na náboje a jak se přenášejí z jednoho náboje na druhý?

Pojmy elektrického a magnetického pole zavedl velký anglický fyzik Michael Faraday. Podle Faradayovy myšlenky na sebe elektrické náboje nepůsobí přímo. Každý z nich vytváří v okolním prostoru elektrické pole. Pole jednoho náboje působí na jiný náboj a naopak. Jak se vzdalujete od nálože, pole slábne.

Se zavedením konceptu pole ve fyzice byla založena teorie krátkého dosahu, jejímž hlavním rozdílem od teorie dlouhého dosahu je myšlenka existence určitého procesu v prostoru mezi interagujícími tělesy, který trvá konečný čas.

Tato myšlenka byla potvrzena v dílech velkého Angličana J. K. Maxwella, který to teoreticky dokázal elektromagnetické interakce se musí šířit v prostoru konečnou rychlostí - s, rovnou rychlosti světla ve vakuu (300 000 km/s). Experimentálním důkazem tohoto tvrzení byl vynález rádia.

Elektrické pole vzniká v prostoru kolem pevného náboje, stejně jako vzniká magnetické pole kolem pohybujících se nábojů - proudů nebo permanentních magnetů. Magnetická a elektrická pole se mohou vzájemně proměnit a vytvořit jediné elektromagnetické pole. Elektrické pole (stejně jako magnetické) je pouze speciálním případem obecného elektromagnetického pole. Variabilní elektrické a magnetické pole mohou existovat bez nábojů a proudů, které je vyvolaly. Elektromagnetické pole nese určité množství energie, stejně jako hybnost a hmotnost. Elektromagnetické pole je tedy fyzikální entita, která má určité fyzikální vlastnosti.

Povaha elektrického pole je tedy následující:

1. Elektrické pole je hmotné, existuje nezávisle na našem vědomí.

2. Hlavní vlastností elektrického pole je jeho působení na elektrické náboje určitou silou. Tímto jednáním je prokázána skutečnost jeho existence. Působení pole na jednotkový náboj - intenzita pole - je jednou z jeho hlavních charakteristik, podle které se studuje rozložení pole v prostoru.

Elektrické pole stacionárních nábojů se nazývá elektrostatické. V průběhu času se nemění, je neoddělitelně spjato s náboji, které jej daly vzniknout, a existuje v prostoru, který je obklopuje.

Definice. Fyzické množství, rovný poměru síla F, se kterou elektrické pole působí na zkušební náboj q, na hodnotu tohoto náboje se nazývá intenzita elektrického pole a označuje se E.Kontrolní otázky

1. Co je to elektrické pole?

2. Jaké jsou hlavní vlastnosti elektrického pole?

3. Jaké pole se nazývá elektrické?

4. Jak se nazývá síla elektrického pole?

5. Jaká je síla elektrického pole?

6. Jak určit intenzitu pole bodového náboje?

7. Jaké elektrické pole se nazývá homogenní?

Položka: Fyzika

Sekce disciplíny zkoušky: _________ _

Celkový počet lekcí v tématu -_18___

№ lekce z tohoto tématu _4____

Téma lekce « Elektřina. Síla proudu »

Shrnutí lekce poskytnuto

CELÉ JMÉNO. _ __ Bryleva Lilia Zakirzyanovna_

Akademický titul, pozice: Učitel fyziky

Místo výkonu práce: MOU střední škola č. 6

Shrnutí lekce fyziky

"Elektřina. Síla proudu.

Cíle lekce:

Vzdělávací - podat pojem elektrický proud a zjistit podmínky, za kterých k němu dochází. Zadejte veličiny charakterizující elektrický proud.

Rozvíjení - formovat intelektuální schopnosti analyzovat, porovnávat výsledky experimentů; aktivovat myšlení školáků, schopnost samostatně vyvozovat závěry.

vzdělávací - rozvíjení kognitivního zájmu o předmět, rozšiřování obzorů žáků, ukázat možnosti využití získaných poznatků v hodinách v životních situacích.

Typ lekce: lekce asimilace nových znalostí.

Vybavení: prezentace na téma „Elektrický proud. Síla proudu.

Plán lekce.

1. 
   Organizace času.
2. 
   
3. 
   Aktualizace znalostí.
4. 
   Učení nového materiálu.
5. 
   Konsolidace.
6. 
   Shrnutí.

Během vyučování.

1. Organizační moment.

1. 
   Příprava na učení nové látky.

Na obrazovce - snímek číslo 1.

Dnes se seznámíme s pojmy: elektrický proud, síla proudu a podmínky nutné pro existenci elektrického proudu.

3. Aktualizace znalostí.

Na obrazovce - snímek číslo 2.

Všichni dobře znáte slovní spojení „elektrický proud“, ale častěji používáme slovo „elektřina“. Tyto pojmy již dlouho a pevně vstoupily do našich životů, že o jejich významu ani nepřemýšlíme. Co tedy znamenají?

V minulých lekcích jsme se tohoto tématu částečně dotkli, konkrétně jsme studovali nehybná nabitá tělesa. Jak si vzpomínáte, toto odvětví fyziky se nazývá elektrostatika.

Na obrazovce - snímek číslo 3.

Dobře, teď o tom přemýšlejte. Co znamená slovo "aktuální"?

Hnutí! Takže - "elektrický proud", to je pohyb nabitých částic. Právě tento fenomén budeme studovat v následujících lekcích.

V 8. třídě jsme tento fyzikální jev částečně studovali. Pak jsme řekli, že: "elektrický proud je řízený pohyb nabitých částic."

Dnes v lekci zvážíme nejjednodušší případ řízeného pohybu nabitých částic - stejnosměrný elektrický proud.

1. 
   Učení nového materiálu.

Na obrazovce - snímek číslo 4.

Pro vznik a existenci konstantního elektrického proudu v látce je nutná přítomnost volných nabitých částic, při jejichž pohybu se ve vodiči přenáší elektrický náboj z jednoho místa na druhé.

Na obrazovce - snímek číslo 5.

Pokud však nabité částice provádějí náhodný tepelný pohyb, jako například volné elektrony v kovu, pak k přenosu náboje nedochází, což znamená, že neprotéká elektrický proud.

Na obrazovce - snímek číslo 6.

Elektrický proud vzniká pouze při uspořádaném (řízeném) pohybu nabitých částic (elektronů nebo iontů).

Na obrazovce – snímek číslo 7.

Jak zajistit, aby se nabité částice pohybovaly uspořádaným způsobem?

Potřebujete sílu, která na ně působí určitým směrem. Jakmile tato síla přestane působit, pak uspořádaný pohyb částic ustane v důsledku elektrický odpor k jejich pohybu slouží ionty krystalové mřížky kovů nebo neutrální molekuly elektrolytů.

Na obrazovce – snímek číslo 8.

Odkud se tedy tato síla bere? Řekli jsme, že na nabité částice působí Coulombova síla F = q E (Coulombova síla je rovna součinu náboje a vektoru intenzity), která přímo souvisí s elektrickým polem.

Na obrazovce - snímek číslo 9.

Obvykle je to elektrické pole uvnitř vodiče, které způsobuje a udržuje uspořádaný pohyb nabitých částic. Pokud je uvnitř vodiče elektrické pole, pak je mezi konci vodiče potenciální rozdíl. Když se potenciálový rozdíl s časem nemění, ve vodiči se vytvoří konstantní elektrický proud.

Na obrazovce – snímek číslo 10

To znamená, že kromě nabitých částic je pro existenci elektrického proudu i přítomnost elektrické pole.

Při vytváření rozdílu potenciálů (napětí) mezi libovolnými body vodiče dojde k narušení rovnováhy nábojů a k pohybu nábojů ve vodiči, což se nazývá elektrický proud.

Na obrazovce – snímek číslo 11.

Stanovili jsme tedy dvě podmínky pro existenci elektrického proudu:

přítomnost bezplatných poplatků,

přítomnost elektrického pole.

Na obrazovce - snímek číslo 12.

Tedy: ELEKTRICKÝ PROUD - řízený, uspořádaný pohyb nabitých částic (elektronů, iontů a dalších nabitých částic.). Tito. elektrický proud má určitý směr. Směr pohybu kladně nabitých částic se bere jako směr proudu. Z toho vyplývá, že směr proudu se shoduje se směrem vektoru intenzity elektrického pole. Pokud je proud tvořen pohybem záporně nabitých částic, pak je směr proudu považován za opačný než směr pohybu částic. (Taková volba směru proudu není příliš úspěšná, protože ve většině případů jde o uspořádaný pohyb elektronů - záporně nabitých částic. Volba směru proudu byla provedena v době, kdy se o ničem nevědělo. volné elektrony v kovech.)

Na obrazovce - snímek číslo 13.

Pohyb částic ve vodiči přímo nevidíme. Přítomnost elektrického proudu musí být posuzována podle akcí nebo jevů, které jej doprovázejí.

Na obrazovce - snímek číslo 14.

Tepelný účinek elektrického proudu. Vodič, kterým protéká proud, se zahřívá (žhavící žárovka svítí);

Na obrazovce - snímek číslo 15.

Magnetické působení elektrického proudu. Vodič s proudem přitahuje nebo magnetizuje tělesa, otáčí magnetickou jehlou kolmo k vodiči s proudem;

Na obrazovce - snímek číslo 16.

Chemické působení elektrického proudu. Elektrický proud může změnit chemické složení vodiče, například uvolnit jeho chemické složky (z okyselené vody nalité do skleněné nádoby ve tvaru U se uvolňuje vodík a kyslík).

Magnetický efekt je hlavní, protože je pozorován ve všech vodičích, tepelný efekt chybí v supravodičích a chemický efekt je pozorován pouze v roztocích elektrolytů a taveninách.

Na obrazovce - snímek číslo 17.

Jako mnoho fyzikálních jevů má i elektrický proud kvantitativní charakteristika, nazývaná proudová síla: pokud přes průřez vodič za dobu ∆t se přenese náboj ∆q, pak průměrná hodnota intenzity proudu je: I=∆q/∆t(proud se rovná poměru náboje k času).

Průměrná intenzita proudu je tedy rovna poměru náboje ∆q, který prošel průřezem vodiče v časovém intervalu ∆t k tomuto časovému intervalu.

V SI (mezinárodní systém) je jednotka síly proudu ampér, označený 1 A \u003d 1 C / s (jeden ampér se rovná poměru 1 coulomb za 1 sekundu)

Poznámka: pokud se síla proudu s časem nemění, pak se proud nazývá konstantní.

Na obrazovce - snímek číslo 18.

Intenzita proudu může mít kladnou hodnotu, pokud se směr proudu shoduje s konvenčně zvoleným kladným směrem podél vodiče. Jinak je proud záporný.

Na obrazovce - snímek číslo 19.

K měření proudu se používá ampérmetr. Princip zařízení těchto zařízení je založen na magnetickém působení proudu. V elektrickém obvodu je ampérmetr zapojen do série se zařízením, pro které chcete měřit proud. Schematické znázornění ampérmetru je kruh, uprostřed je písmeno A.

Na obrazovce - snímek číslo 20.

Síla proudu navíc souvisí s rychlostí usměrněného pohybu částic. Pojďme si toto spojení ukázat.

Válcový vodič nechť má průřez S. Pro kladný směr ve vodiči bereme směr zleva doprava. Náboj každé částice bude považován za rovný q 0. Objem vodiče ohraničeného průřezy 1 a 2 se vzdáleností ∆L mezi nimi obsahuje částice N = n·S·∆L, kde n je koncentrace částic .

Na obrazovce - snímek číslo 21.

Jejich celkový náboj ve zvoleném objemu je q = q 0 n S ∆L (náboj je roven součinu náboje částice a koncentrace, plochy a vzdálenosti). Jestliže se částice pohybují zleva doprava průměrnou rychlostí v, pak za čas ∆t = ∆L/v rovném poměru vzdálenosti k rychlosti projdou všechny částice obsažené v uvažovaném objemu průřezem 2. Proto, proudová síla se zjistí podle následujícího vzorce.

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

Na obrazovce - snímek číslo 22.

Pomocí tohoto vzorce se pokusme určit rychlost uspořádaného pohybu elektronů ve vodiči.

V = I/( E n S),

Kde E je modul elektronového náboje.

Na obrazovce - snímek číslo 23.

Nechť proudovou sílu I \u003d 1A a plochu průřezu vodiče S \u003d 10 -6 m 2, pro měď koncentraci n \u003d 8,5 10 28 m -3. Proto,

V=1/(1,6 10 -19 8,5 10 28 10 -6) = 7 10 -5 m/s

Jak vidíme, rychlost uspořádaného pohybu elektronů ve vodiči je malá.

Na obrazovce - snímek číslo 24.

Chcete-li odhadnout, jak malé, n Představme si velmi dlouhý proudový okruh, například telegrafní vedení mezi dvěma městy, oddělené od sebe řekněme 1000 km. Pečlivé experimenty ukazují, že se začnou projevovat účinky proudu ve druhém městě, tj. elektrony ve vodičích, které se tam nacházejí, se začnou pohybovat přibližně 1/300 sekundy poté, co začal jejich pohyb po drátech v prvním městě. . Často se ne příliš striktně, ale velmi jasně říká, že proud se šíří dráty rychlostí 300 000 km/s. To však neznamená, že k pohybu nosičů náboje ve vodiči dochází touto obrovskou rychlostí, takže elektron nebo iont, který byl v našem příkladu v prvním městě, dosáhne druhého za 1/800 sekundy. . Vůbec ne. Pohyb nosičů ve vodiči je téměř vždy velmi pomalý, rychlostí několika milimetrů za sekundu a často i menší. Vidíme tedy, že je nutné pečlivě rozlišovat a nezaměňovat pojmy „rychlost proudu“ a „rychlost nosičů náboje“.

Na obrazovce - snímek číslo 25.

Rychlost, kterou pro stručnost nazýváme „rychlost proudu“, je tedy rychlost šíření změn elektrického pole podél vodiče a v žádném případě rychlost pohybu nosičů náboje v něm.

Vysvětleme, co bylo řečeno mechanická analogie. Představme si, že dvě města jsou propojena ropovodem a v jednom z těchto měst začne fungovat čerpadlo, které v tomto místě zvýší tlak ropy. Tento zvýšený tlak se bude šířit kapalinou v potrubí vysokou rychlostí - asi kilometr za sekundu. Za sekundu se tedy částice začnou pohybovat ve vzdálenosti řekněme 1 km od pumpy, za dvě sekundy - ve vzdálenosti 2 km, za minutu - ve vzdálenosti 60 km atd. za čtvrt hodiny začne z potrubí ve druhém městě vytékat ropa. Pohyb samotných olejových částic je však mnohem pomalejší a může trvat několik dní, než se nějaké konkrétní olejové částice dostanou do prvního města do druhého. Vrátíme-li se k elektrickému proudu, musíme říci, že „rychlost proudu“ (rychlost šíření elektrického pole) je analogická s rychlostí šíření tlaku ropovodem a „rychlost nosičů“ je obdobná. na rychlost částic samotného oleje.

5. Upevnění.

Na obrazovce - snímek číslo 26

Dnes jsme v lekci uvažovali o základním konceptu elektrodynamiky:

Elektřina;

Podmínky nutné pro existenci elektrického proudu;

Kvantitativní charakteristika elektrického proudu.

Na obrazovce - snímek číslo 27

Nyní zvažte řešení typických problémů:

1. Dlaždice je zařazena do osvětlovací sítě. Kolik elektřiny jím proteče za 10 minut, pokud je proud v přívodním kabelu 5A?

Řešení: čas SI 10 minut = 600 s,

Podle definice se proud rovná poměru náboje k času.

Náboj se tedy rovná součinu proudu a času.

Q \u003d I t \u003d 5A 600 s \u003d 3000 C

Na obrazovce - snímek číslo 28

2. Kolik elektronů projde spirálou žárovky za 1 s při proudu žárovky 1,6A?

Řešení: Náboj elektronu je E\u003d 1,6 10 -19 C,

Celkový poplatek lze vypočítat pomocí vzorce:

Q \u003d I t - náboj se rovná součinu síly proudu a času.

Počet elektronů se rovná poměru celkového náboje k náboji jednoho elektronu:

N = q/ E

z toho vyplývá

N = I t / E\u003d 1,6A 1s / 1,6 10-19 C \u003d 10 19

Na obrazovce – snímek číslo 29

3. Vodičem protéká během roku proud 1 A. Najděte hmotnost elektronů, které za tuto dobu prošly průřezem vodiče. Poměr náboje elektronu k jeho hmotnosti E/m e = 1,7610 +11 C/kg.

Řešení: Hmotnost elektronů lze definovat jako součin počtu elektronů a hmotnosti elektronu M = N m E. Pomocí vzorce N = I t / E(viz předchozí problém), dostaneme, že hmotnost je rovna

M = m e I t / E\u003d 1A 365 24 60 60 s / (1,76 10 +11 C / kg) \u003d 1,8 10 -4 kg.

Na obrazovce – snímek číslo 30

4. Ve vodiči, jehož průřez je 1mm 2, je proudová síla 1,6A. Koncentrace elektronů ve vodiči je 10 23 m -3 při teplotě 20 0 C. Najděte průměrnou rychlost usměrněného pohybu elektronů a porovnejte ji s tepelnou rychlostí elektronů.

Řešení: Určit průměrná rychlost směrový pohyb elektronů, použijeme vzorec

Q = q 0 n S v t (náboj se rovná součinu náboje a koncentrace částice, plochy, rychlosti a času).

Protože I \u003d q / t (síla proudu se rovná poměru náboje k času),

Pak I = q 0 n S v => v= I/ (q 0 n S)

Vypočítejte a získejte hodnotu rychlosti elektronů

V \u003d 1,6A / (10 23 m -3 10 -6 m 1,6 10 -19 C) \u003d 100 m/s

M v 2 /2 = (3/ 2) k T => (tedy následuje)

= 11500 m/s

Rychlost tepelného pohybu je 115krát větší.

1. 
   Shrnutí.

V lekci jsme si zopakovali nové koncepty. Která část studia byla pro vás nejobtížnější? Nejdůležitější? Nejzajímavější?

Na obrazovce – snímek číslo 31

Zapište si domácí úkol.

V.A. Kasyanov učebnice fyziky 11. ročník. §1,2, úkoly §2 (1-5).

Na obrazovce – snímek číslo 32.

Děkuji za pozornost. Přejeme vám úspěch v samostatných cvičeních na toto téma!

Abstrakt zaškrtnut

Metodik odboru školství: ______________________________________

Odborná rada YSPU: ____________________________________________

Datum:_____________________________________________________________

Podpisy:_________________________________________________________________

Cílová: odhalení materiální podstaty elektrického pole a vytvoření konceptu intenzity elektrického pole

Cíle lekce: seznámit studenty s výkonovou charakteristikou elektrického pole;

Formovat neformální znalosti při výkladu pojmu „intenzita elektrického pole;

Vypěstujte si vědomý přístup k učení a zájem o studium fyziky.

Zařízení: pouzdro z lehkého kovu, plexi tyč, sultáni na stojanu, elektrofor, kulička na hedvábné niti, kondenzátorové desky, prezentace, flash animace

Během vyučování

1. Opakování naučeného

1. Formulujte Coulombův zákon
2. Co fyzický význam koeficient k?
3. Určete meze použitelnosti Coulombova zákona?

1. Fyzický diktát. Zákon zachování elektrického náboje. Coulombův zákon. (vzájemné ověření)
2. Učení nového materiálu

1. Je možné vytvořit elektrický náboj?

2. Vytváříme při elektrifikaci elektrický náboj?

3. Může náboj existovat odděleně od částice?

4. Těleso, jehož celkový kladný náboj částic se rovná celkovému zápornému náboji částic, je ... ..

5. Síla interakce nabitých částic se zvýšením náboje kterékoli z těchto částic ... ...

6. Když je náboj umístěn do média, síla interakce mezi nimi….

7. S trojnásobným zvětšením vzdálenosti mezi náboji interakční síla……

8. Veličina charakterizující elektrické vlastnosti média se nazývá ...

9. V jakých jednotkách se měří elektrický náboj?

(1, Ano; 2. Ne; 3. Ne; 4. neutrální; 5. Zvyšuje; 6. Snižuje se; 7. Sníženo 9krát; 8. Dielektrická konstanta; 9. V přívěscích)

1. Učení nového materiálu

Interakce nábojů podle Coulombova zákona je experimentálně zjištěná skutečnost. ( snímek 1 )Neodhaluje však fyzický obraz samotného procesu interakce. A neodpovídá na otázku, jak se provádí působení jednoho náboje na druhý.

Experiment 1 (s návlekem) Svisle umístěnou plexisklovou desku pomalu přiložte k návleku z lehké kovové fólie zavěšené na niti, předem nabité třením vlnou.

-Co se děje?( nedochází ke kontaktu, ale objímka se odchýlila od svislice)

Experiment 2 ( elektroforový stroj, desky kulového kondenzátoru, tenisový míček zavěšený na hedvábné niti ) Po nabití destiček pozorujeme pohyb kuličky mezi nimi. Proč?

Takto funguje komunikace na dálku. Možná je to vzduchem, který je mezi těly?

Experiment 3 (sledování fragmentu videa, flash animace) Pumpováním vzduchu pozorujeme, že listy elektroskopu se od sebe stále odpuzují.

Jaký může být závěr? ( vzduch se neúčastní interakce )

Jak potom probíhá interakce?

Faraday poskytuje následující vysvětlení:

Kolem každého elektrického náboje je vždy elektrické pole. ( snímek 2)

Abych charakterizoval E.P. musíte zadat hodnoty.

První charakteristikou Pole je INTENZITA.

Vraťme se znovu ke Coulombovu zákonu ( snímek 3 )

Zvažte působení pole na náboj zavedený do pole zkušebního náboje.

……………………………………………

Pokud se tedy podíváme na poměr, dostaneme hodnotu, která bude charakterizovat působení pole v daném bodě.

Označeno písmenem E.

• E.P. napětí

E.P. napětí nezávisí na velikosti náboje, vektorová veličina(sílová charakteristika pole) Ukazuje, jakou silou pole působí na náboj umístěný v tomto poli.

Dosazením výrazu pro sílu do vzorce získáme výraz pro intenzitu pole bodového náboje

Jak lze charakterizovat pole vytvořené několika náboji?

Je nutné použít vektorové sčítání sil působících na náboj vnesený do pole a získáme výslednou E.P. Tento případ se nazývá PRINCIP SUPERPOZICE.

(snímek 6)

Experiment 4 Pokusy k demonstraci spekter elektrických polí. (1. Pokusy se sultány upevněnými na izolačních stojanech a nabíjenými z elektrofóliového stroje. 2. Pokusy s kondenzátorovými deskami, ke kterým jsou na jednom konci přilepeny papírové proužky.)

Elektrické pole je vhodně znázorněno grafickými čarami - SILOČÁRY. SILOVÉ ČÁRY jsou čáry označující směr síly působící v tomto poli na kladně nabitou částici v něm umístěnou ( snímky 9,10,11)

Siločáry pole vytvořené kladně (a) a záporně (b) nabitými částicemi

Nejzajímavějším případem je E.P. vytvořené mezi dvěma dlouhými nabitými deskami. Poté se mezi nimi vytvoří homogenní E.P.

Vysvětlení principu superpozice pomocí grafického znázornění ( snímky 11,12,13)

III.Upevňování znalostí, dovedností, dovedností

1. Kontrolní otázky

? Analýza otázek:

a) Jak máme rozumět tomu, že v daném bodě existuje elektrické pole?

b) Jak máme rozumět tomu, že napětí v bodě A je větší než napětí v bodě B?

c) Jak se rozumí, že síla v daném bodě pole je 6 N/cl?

d) Jakou hodnotu lze určit, je-li známa intenzita v daném bodě pole?

? 2. Analýza kvalitativních úkolů [Tulchinsky M.E. Kvalitativní problémy ve fyzice v střední škola. - M.: Osvícení, 1972.]:

800. Dva náboje stejného modulu jsou od sebe v určité vzdálenosti. V tom případě je intenzita v bodě ležícím na půli cesty mezi nimi větší: jsou-li tyto náboje stejného nebo opačného jména ? (Opak. Při stejných bodových nábojích bude intenzita nulová.)

801. (Při zapnutí vysokonapěťového proudu vzniká na ptačím peří statický elektrický náboj, v důsledku čehož se ptačí peří zježí a rozchází (jako kartáče papírového chocholu připojeného k elektrostatickému stroji). To děsí pták, vyletí z drátu.)

? Analýza výpočtových problémů [Rymkevič A.P. Sbírka úloh z fyziky, 10-11 buněk. - M.: Drop, 2003.]:

698. (200 V/m)

699. Jaká síla působí na náboj 12 nC umístěný v bodě, kde je intenzita elektrického pole 2 kN/Cl? (24 µN)

Shrnutí lekce.

Domácí práce:

1. Učebnice fyziky 10 G.A. Myakishev, B.B. Bukhovtsev § 88-89
2. Rymkevič A.P. č. 703,705

Zobrazit obsah dokumentu
Shrnutí lekce s prezentací. Elektrické pole. Síla elektrického pole. Princip superpozice polí»

ELEKTRICKÉ POLE.

napětí

ELEKTRICKÉ POLE - je to zvláštní forma hmoty. Vzniká elektrickými náboji v klidu a projevuje se působením na jiné elektrické náboje.

E.P. napětí nezávisí na velikosti náboje, vektorové veličině (sílová charakteristika pole)

- síla pole bodového náboje

- princip superpozice - intenzita pole vytvořená soustavou nábojů je rovna vektorovému součtu sil pole vytvořených každým nábojem zvlášť

ELEKTRICKÉ VEDENÍ- jsou to čáry udávající směr síly působící v tomto poli na kladně nabitou částici v něm umístěnou

Siločáry pole vytvořené kladně (a) a záporně (b) nabitými částicemi

ČÁRY SÍLY se nazývají spojité čáry, tečny, ke kterým se v každém bodě shodují s vektorem intenzity pole v daném bodě

Vlastnosti linie napětí

• Linky nejsou uzavřeny. Začít +, končit -
• Čáry se nekříží
• Tam, kde jsou čáry tlustší, je pole silnější

• Proč ptáci odlétají z vysokonapěťového drátu, když je zapnutý proud?

• Dva náboje se stejným modulem jsou od sebe v určité vzdálenosti. V tom případě je intenzita v bodě ležícím v polovině vzdálenosti mezi nimi větší: jsou-li tyto náboje stejné nebo opačné ?

• V určitém bodě pole působí na náboj 2 nC síla 0,4 μN. Najděte sílu pole v tomto bodě.

• Jaká síla působí na náboj 12 nC umístěný v bodě, kde je intenzita elektrického pole 2 kN/C

Téma: Elektrické pole. Síla elektrického pole. Princip superpozice polí

Účel lekce: pokračovat ve formování pojmu "elektrické pole", představit jeho hlavní charakteristiku; studovat princip superpozice elektrických polí.

Během lekcí:

1. Organizační moment. Stanovení cílů a cílů pro lekci.
2. Kontrola znalostí:
Fyzický diktát
Elektrizace tel. Zákon zachování náboje. Coulombův zákon
Jak se jmenuje obor fyziky, který studuje nehybná nabitá tělesa? /elektrostatika/
Jaká interakce existuje mezi nabitými tělesy, částicemi? /elektromagnetické/
Který Fyzické množství definuje elektromagnetická interakce? /elektrický náboj/
Závisí velikost náboje na volbě vztažné soustavy? /Ne/
Dá se říci, že náboj systému je součtem nábojů těles zařazených do systému? /Umět/
Jak se nazývá proces, který vede ke vzniku elektrických nábojů na tělech? /Elektrizace/
Pokud je těleso elektricky neutrální, znamená to, že neobsahuje žádné elektrické náboje? /Ne/
Je pravda, že v uzavřené soustavě zůstává algebraický součet nábojů všech těles soustavy konstantní? /Ano/
Pokud se počet nabitých částic v uzavřeném systému snížil, znamená to, že se snížil i náboj celého systému? /Ne/
Vytváříme elektrický náboj, když elektrizujeme? /Ne/
Může náboj existovat nezávisle na částici? /Ne/
Těleso, jehož celkový kladný náboj částic se rovná celkovému zápornému náboji částic, je /Neutrální/
Jak se změní síla interakce nabitých částic se zvýšením náboje kterékoli z těchto částic? /Zvýšit/
Jak se změní interakční síla, když se náboje přesunou do média? /Pokles/
Jak se změní interakční síla s trojnásobným zvětšením vzdálenosti mezi náboji? / Snížit 9krát /
Jak se nazývá veličina charakterizující elektrické vlastnosti prostředí? /Dielektrická konstanta média/
Jaká je měrná jednotka pro elektrický náboj? /V přívěscích/

3. Studium nového materiálu

Elektrické pole
Interakce nábojů podle Coulombova zákona je experimentálně zjištěná skutečnost. Neodhaluje však fyzický obraz samotného procesu interakce. A neodpovídá na otázku, jak se provádí působení jednoho náboje na druhý.
Faraday podal následující vysvětlení: Kolem každého elektrického náboje je vždy elektrické pole. Elektrické pole je hmotný objekt, který je spojitý v prostoru a schopný působit na jiné elektrické náboje. Vzájemné působení elektrických nábojů je výsledkem působení pole nabitých těles.
Elektrické pole je pole vytvořené stacionárními elektrickými náboji.
Elektrické pole lze detekovat zavedením daný bod zkušební (kladný) náboj.
Náboj testovacího bodu je náboj, který nezkresluje zkoumaný obor.
e (nezpůsobí přerozdělení nábojů, které vytvářejí pole).

Vlastnosti elektrického pole:
Ovlivňuje náboje určitou silou.
Elektrické pole vytvořené stacionárním nábojem, tzn. elektrostatický se s časem nemění.

Elektrické pole je zvláštní druh hmoty, jejíž pohyb se neřídí zákony newtonovské mechaniky. Tento typ hmoty má své vlastní zákony, vlastnosti, které nelze zaměnit s ničím jiným v okolním světě.

Síla elektrického pole

Fyzikální veličina rovna poměru síly13 EMBED rovnice.3 1415, kterou elektrické pole působí na zkušební náboj q, k hodnotě tohoto náboje, se nazývá intenzita elektrického pole a označuje se 13 EMBED rovnice. 3 141513 EMBED Rovnice.3 1415:
13 EMBED Rovnice.3 1415.
Jednotkou napětí je 1N/C nebo 1V/m.
Vektory elektrického pole a Coulombova síla jsou souměrné.
Elektrické pole, jehož síla je ve všech bodech prostoru stejná, se nazývá homogenní.
Čáry napětí (siločáry) - čáry, tečny, ke kterým se v každém bodě shodují se směrem vektoru 13 EMBED Rovnice.3 1415.
Aby se pomocí tahových čar charakterizoval nejen směr, ale i hodnota intenzity elektrostatického pole, provádějí se s určitou hustotou: počet napínacích čar pronikající jednotkou plochy kolmo k tahovým čarám. se musí rovnat modulu vektoru 13 EMBED Equation.3 1415.
Je-li pole vytvořeno bodovým nábojem, pak čáry napětí jsou radiální přímky vycházející z náboje, je-li kladný, a vstupující do něj, je-li náboj záporný.

13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415

Princip superpozice polí

Zkušenosti ukazují, že působí-li na elektrický náboj q současně elektrická pole více zdrojů, pak je výsledná síla rovna součtu působícímu z každého pole zvlášť.
Elektrická pole se řídí principem superpozice:
Síla výsledného pole vytvořeného soustavou nábojů se rovná geometrický součet intenzity pole vytvořené v daném bodě každým z nábojů samostatně:

13 EMBED rovnice.3 1415 nebo 13 EMBED rovnice.3 1415

4. Fixace materiálu
Řešení problémů od so. úkoly, ed. Rymkevič №№ 696 697 698

Domácí úkol: §92,93,94
13STRANA 15

13STRÁNKA 14215

13 EMBED Rovnice.3 1415

13 EMBED Rovnice.3 1415

13 EMBED Rovnice.3 1415

Přiložené soubory

Účel lekce: seznámit studenty s historií zápasu mezi pojmy blízké akce a akce na dálku; s nedostatky teorií zavést pojem intenzity elektrického pole, vytvořit schopnost znázorňovat elektrická pole grafickým způsobem; použít princip superpozice k výpočtu polí soustavy nabitých těles.

Během vyučování

Zkouška domácí práce způsob samostatné práce

Možnost 1

1. Je možné vytvořit nebo zničit elektrický náboj? Proč? Vysvětlete podstatu zákona zachování elektrického náboje.

2. Ve vzduchu jsou dvě tělesa, která mají stejné záporné elektrické náboje, tělesa se odpuzují silou 0,9 N. Vzdálenost mezi náboji je 8 cm.Vypočítejte také hmotnost přebytečných elektronů v každém tělese jako jejich počet.

Řešení. m = m0 N = 9,1 10-31 5 1012 = 4,5 10-19 (kg); N = √Fr2/ke; N= 5 1012 (elektronů)

Možnost-2

1 Proč jsou nepodobná tělesa elektrizována při tření, zatímco homogenní tělesa nejsou elektrizována?

Tři vodivé kuličky přivedeny do kontaktu, na první kuličkě byl náboj 1,8 10-8 C, druhá měla náboj 0,3 10-8 C, třetí kulička neměla náboj. Jak je náboj rozdělen mezi kuličky? Jakou silou budou dva z nich interagovat ve vakuu ve vzdálenosti 5 cm od sebe?

Řešení. ql+q2+q3= 3q; q = (q1+q2+q3)/3q = 0,5 10-8(C)

F=kq2/r2; F= 910-5 (H)

Učení nového materiálu

1. Diskuse k problematice přenosu vlivu jednoho náboje na druhý. Zaznívají projevy "zastánců" teorie působení na krátkou vzdálenost (pole se šíří rychlostí světla) a teorie působení na dálku (všechny interakce se šíří okamžitě). Vystoupení studentů doprovází ukázka experimentů na interakci elektrifikovaných těles. Studenti mohou klást otázky příznivcům té či oné teorie.

Učitel pomáhá žákům vyvozovat správné závěry, vede žáky k utváření pojmu elektrické pole.

2. Elektrické pole - zvláštní forma hmoty, která existuje nezávisle na nás, našich znalostech o ní.

3. Hlavní vlastnost elektrického pole- působení na elektrické náboje určitou silou.

elektrostatické pole	Elektrostatické pole pevných nábojů se zcela nemění a je neoddělitelně spojeno s náboji, které je tvoří.
Síla elektrického pole: E= F/ q	Poměr síly, kterou elektrické pole působí na zkušební kladný náboj, k hodnotě tohoto náboje. Vektor Ē̄̄̄̄̄ se shoduje se směrem síly působící na kladný náboj.
Síla elektrického pole bodového náboje. E =q0/4πξ0ξr2	Síla elektrického pole bodového náboje v určitém bodě prostoru je přímo úměrná modulu náboje zdroje pole a nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti od zdroje pole k danému bodu v prostoru.
Elektrostatické siločáry	Jsou to čáry, jejichž tečny se v každém bodě pole shodují se směrem intenzity pole v tomto bodě.
Princip superpozice polí: E \u003d E1 + E2 + E3 + ...	Když jsou pole aplikována z několika bodových nábojů, vytvoří se elektrostatické pole, jehož síla v libovolném bodě je rovna geometrickému součtu sil každého ze složkových polí.
Demonstrace zkušeností: "Odůvodnění principu superpozice polí"	Zavěste „zkušební náboj“ (pěnovou desku) na nylonovou nit. Ovlivněte "zkušební náboj" nabitým tělem. Poté přineste další nabité těleso a pozorujte jeho vliv na „zkušební náboj“. Odstraňte první nabité těleso a pozorujte činnost druhého nabitého tělesa. Udělejte závěr.

Samostatná práce s knihou.

1. Přečtěte si v učebnici definici siločar elektrického pole.

2. Pečlivě zvažte obrázky 181 - 184, které ukazují příklady tahových čar různých nabitých těles a soustav těles.

3. Odpovězte na otázky.

A) Jak je na obrázcích zobrazen modul intenzity vektoru? Jakým vnějším znakem lze rozlišit pole s intenzivním působením?

B) Kde začínají a kde končí siločáry elektrického pole?

C) Jsou v liniích napětí přerušení?

D) Jak jsou siločáry elektrického pole umístěny vzhledem k povrchu nabitého tělesa?

e) V jakém případě lze elektrické pole považovat za rovnoměrné?

E) Porovnejte obrazec siločar bodového náboje a rovnoměrně nabité koule.

G) Zjistěte, pomocí jakého vzorce a v jakých přijatelných mezích je možné vypočítat intenzitu pole vodivé koule.

Shrnutí lekce

Domácí úkol: §92 - 94.

1. Účel lekce: vytvořit si představy o potenciálu elektrostatického pole, stanovit nezávislost práce elektrostatických sil na tvaru trajektorie, zavést pojem potenciál, zjistit fyzikální význam potenciálu rozdíl, odvodit...
2. Účel lekce: kontrola znalostí a dovedností studentů získaných studiem tohoto tématu. Průběh lekce Organizační moment Možnost - 1 (úroveň - 1) 1. Dva bodové ...
3. Účel lekce: na základě modelu kovového vodiče studovat jev elektrostatické indukce; zjistit chování dielektrik v elektrostatickém poli; zavést pojem dielektrická permitivita. Průběh lekce Kontrola domova...
4. Účel lekce: vytvořit si představu o elektromagnetické vlně jako interakci elektrických a magnetických polí; porovnejte elektromagnetické vlny s mechanickými vlnami z hlediska řady charakteristik společných těmto dvěma ...
5. Účel lekce: rozvíjet dovednosti při řešení problémů s využitím pojmů napětí, potenciál, práce elektrického pole pro pohyb náboje; nadále utvářet schopnost myslet, porovnávat, vyvozovat závěry, vypracovávat ...
6. Účel lekce: vytvořit u studentů chápání elektrických a magnetických polí jako jednoho celku – elektromagnetického pole. Průběh lekce Kontrola domácích úkolů testováním...
7. Účel lekce: odvodit vzorec pro vztah mezi intenzitou elektrického pole a potenciálovým rozdílem, zavést pojem ekvipotenciálních ploch, vytvořit schopnost aplikovat získané teoretické poznatky při řešení kvalitativních ...
8. Účel lekce: zjistit úroveň teoretických znalostí studentů