Tunni kokkuvõte teemal: „Tegevus elektriväli elektrilaengutele. Elektrivälja energia» Täisnimi: Tyutyugina N. A.

Töökoht: GBU RK "KSS "Simeiz"

Ametikoht: füüsikaõpetaja

Teema: füüsika

Hinne: 8

Teema ja tunni number teemas: teema 1, tunnid nr 3, 4

Põhiõpetus:

Eesmärgid:

Hariduslik: teadma ja mõista mõisteid: elektrilaeng, elektriväli, laengu diskreetsus, laengute vastastikmõju.

Arendamine: edendada kõne, mõtlemise, tunnetuslike ja üldiste tööoskuste arengut; edendada meetodite valdamist teaduslikud uuringud: analüüs ja süntees.

Hariduslik: kujundada kohusetundlik suhtumine kasvatustöösse, positiivne õpimotivatsioon, suhtlemisoskus; aidata kaasa inimlikkuse, distsipliini kasvatamisele, esteetiline taju rahu.

Tunni tüüp: Õppetund uue materjali õppimiseks.

Tunni vorm : kombineeritud tund.

Õppetunni meetodid : verbaalne, visuaalne, praktiline.

Tundide ajal

1. Organisatsioonietapp.

2. Põhiteadmiste aktualiseerimine.

3. Uute teadmiste saamise etapp.

4. Uue materjali üldistamise ja kinnistamise etapp. .

5. Viimane etapp. 3 min.

3.

Elektriväli on aine erivorm, mille kaudu toimub elektriliselt laetud osakeste vastastikmõju.

Elektrivälja mõiste kasutuselevõtt oli vajalik selleks, et selgitada elektrilaengute vastastikmõju ehk vastata küsimustele: miks tekivad laengutele mõjuvad jõud ja kuidas need kanduvad ühelt laengult teisele?

Elektri- ja magnetvälja mõisted tutvustas suur inglise füüsik Michael Faraday. Faraday idee järgi elektrilaengud üksteisele otseselt ei mõju. Igaüks neist loob ümbritsevasse ruumi elektrivälja. Ühe laengu väli mõjub teisele laengule ja vastupidi. Laengust eemaldudes väli nõrgeneb.

Välja mõiste kasutuselevõtuga füüsikas kehtestati lühimaa teooria, mille peamiseks erinevuseks kaugmaa teooriast on idee teatud protsessi olemasolust ruumis interakteeruvate kehade vahel, mis kestab umbes piiratud aeg.

See idee leidis kinnitust suure inglase J. K. Maxwelli töödes, kes seda teoreetiliselt tõestas elektromagnetilised vastasmõjud peavad kosmoses levima lõpliku kiirusega - s, mis on võrdne valguse kiirusega vaakumis (300 000 km/s). Selle väite eksperimentaalseks tõestuseks oli raadio leiutamine.

Fikseeritud laengut ümbritsevas ruumis tekib elektriväli, samamoodi nagu magnetväli liikuvate laengute – voolude või püsimagnetite – ümber. Magnet- ja elektriväljad võivad muutuda üksteiseks, moodustades ühtse elektromagnetvälja. Elektriväli (nagu ka magnetväli) on vaid üldise elektromagnetvälja erijuht. Muutuv elektri- ja magnetväljad võivad eksisteerida ilma neid tekitanud laengute ja vooludeta. Elektromagnetväli kannab teatud kogust energiat, samuti hoogu ja massi. Seega on elektromagnetväli füüsiline üksus, millel on teatud füüsikalised omadused.

Seega on elektrivälja olemus järgmine:

1. Elektriväli on materiaalne, see eksisteerib meie teadvusest sõltumatult.

2. Elektrivälja peamine omadus on selle mõju teatud jõuga elektrilaengutele. Selle toiminguga tehakse kindlaks selle olemasolu fakt. Välja mõju ühiklaengule – väljatugevus – on üks selle põhitunnuseid, mille järgi uuritakse välja jaotust ruumis.

Statsionaarsete laengute elektrivälja nimetatakse elektrostaatiliseks. See ei muutu ajas, on lahutamatult seotud selle tekitanud laengutega ja eksisteerib neid ümbritsevas ruumis.

Definitsioon. Füüsiline kogus, võrdne suhtega tugevus F, millega elektriväli mõjutab katselaengu q, selle laengu väärtuseni, nimetatakse elektrivälja tugevuseks ja seda tähistatakse tähega E.Ülevaate küsimused

1. Mis on elektriväli?

2. Millised on elektrivälja peamised omadused?

3. Millist välja nimetatakse elektriliseks?

4. Mida nimetatakse elektrivälja tugevuseks?

5. Mis on elektrivälja tugevus?

6. Kuidas määrata punktlaengu väljatugevust?

7. Millist elektrivälja nimetatakse homogeenseks?

Üksus: Füüsika

Eksami distsipliini osa: _________ _

Teema õppetunde kokku -_18___

№ õppetund sellel teemal _4____

Tunni teema « Elekter. Praegune tugevus »

Esitatud tunni kokkuvõte

TÄISNIMI. _ __ Bryleva Lilia Zakirzyanovna_

Akadeemiline nimetus, ametikoht: Füüsika õpetaja

Töökoht: MOU 6. keskkool

Füüsikatunni kokkuvõte

"Elekter. Voolu tugevus.

Tunni eesmärgid:

Hariduslik - andke elektrivoolu mõiste ja selgitage välja, millistel tingimustel see tekib. Sisestage elektrivoolu iseloomustavad suurused.

Arendav - kujundada intellektuaalseid oskusi analüüsida, võrrelda katsete tulemusi; aktiviseerida koolilaste mõtlemist, iseseisva järelduste tegemise oskust.

hariv - aine vastu tunnetusliku huvi arendamine, õpilaste silmaringi avardamine, näitamaks tundides saadud teadmiste kasutamise võimalust elusituatsioonides.

Tunni tüüp: õppetund uute teadmiste omastamiseks.

Varustus: ettekanne teemal „Elektrivool. Voolu tugevus.

Tunniplaan.

1. 
   Aja organiseerimine.
2. 
   
3. 
   Teadmiste värskendus.
4. 
   Uue materjali õppimine.
5. 
   Konsolideerimine.
6. 
   Kokkuvõtteid tehes.

Tundide ajal.

1. Organisatsioonimoment.

1. 
   Ettevalmistus uue materjali õppimiseks.

Ekraanil - slaid number 1.

Täna tutvume mõistetega: elektrivool, voolutugevus ja elektrivoolu olemasoluks vajalikud tingimused.

3. Teadmiste aktualiseerimine.

Ekraanil - slaid number 2.

Kõik olete hästi teadlikud väljendist "elektrivool", kuid sagedamini kasutame sõna "elekter". Need mõisted on meie ellu pikka aega ja kindlalt sisenenud, et me isegi ei mõtle nende tähendusele. Mida need siis tähendavad?

Eelmistes tundides puudutasime seda teemat osaliselt, nimelt uurisime liikumatuid laetud kehasid. Nagu mäletate, nimetatakse seda füüsikaharu elektrostaatikaks.

Ekraanil - slaid number 3.

Olgu, mõtle nüüd selle peale. Mida tähendab sõna "praegune"?

Liikumine! Niisiis - "elektrivool", see on laetud osakeste liikumine. Just seda nähtust uurime järgmistes tundides.

8. klassis uurisime osaliselt seda füüsikalist nähtust. Siis ütlesime, et: "elektrivool on laetud osakeste suunatud liikumine."

Tänases tunnis käsitleme laetud osakeste suunatud liikumise lihtsaimat juhtumit - alalisvoolu.

1. 
   Uue materjali õppimine.

Ekraanil - slaid number 4.

Konstantse elektrivoolu tekkeks ja olemasoluks aines on vajalik vabade laetud osakeste olemasolu, mille liikumise käigus juhis kandub elektrilaeng ühest kohast teise.

Ekraanil - slaid number 5.

Kui aga laetud osakesed sooritavad juhuslikku soojusliikumist, nagu näiteks vabad elektronid metallis, siis laenguülekannet ei toimu, mis tähendab, et elektrivoolu pole.

Ekraanil - slaid number 6.

Elektrivool tekib ainult laetud osakeste (elektronide või ioonide) korrapärase (suunatud) liikumisega.

Ekraanil – slaid number 7.

Kuidas panna laetud osakesed korrapäraselt liikuma?

Teil on vaja jõudu, mis neile teatud suunas mõjub. Niipea kui see jõud lakkab toimimast, lakkab ka osakeste korrapärane liikumine elektritakistus mis on nende liikumiseks muudetud metallide kristallvõre ioonide või elektrolüütide neutraalsete molekulide poolt.

Ekraanil – slaid number 8.

Kust see jõud siis tuleb? Ütlesime, et laetud osakesi mõjutab Coulombi jõud F = q E (Coulombi jõud võrdub laengu ja intensiivsuse vektori korrutisega), mis on otseselt seotud elektriväljaga.

Ekraanil - slaid number 9.

Tavaliselt põhjustab ja hoiab laetud osakeste korrapärast liikumist juhi sees olev elektriväli. Kui juhi sees on elektriväli, siis on juhi otste vahel potentsiaalide erinevus. Kui potentsiaalide erinevus aja jooksul ei muutu, luuakse juhis konstantne elektrivool.

Ekraanil – slaid number 10

See tähendab, et lisaks laetud osakestele on elektrivoolu olemasoluks ka elektriväli.

Potentsiaalse erinevuse (pinge) tekitamisel juhi mis tahes punktide vahel rikutakse laengute tasakaal ja juhis hakkavad laengud liikuma, mida nimetatakse elektrivooluks.

Ekraanil – slaid number 11.

Seega oleme seadnud elektrivoolu olemasoluks kaks tingimust:

tasuta tasude olemasolu,

elektrivälja olemasolu.

Ekraanil - slaid number 12.

Niisiis: ELEKTRIVOOL - laetud osakeste (elektronid, ioonid ja muud laetud osakesed.) suunatud, järjestatud liikumine. Need. elektrivoolul on kindel suund. Voolu suunaks võetakse positiivselt laetud osakeste liikumissuund. Sellest järeldub, et voolu suund langeb kokku elektrivälja tugevuse vektori suunaga. Kui vool tekib negatiivselt laetud osakeste liikumisel, siis loetakse voolu suunda vastupidiseks osakeste liikumissuunale. (Selline voolu suuna valik ei ole kuigi edukas, kuna enamasti on vooluks elektronide – negatiivselt laetud osakeste – järjestatud liikumine. Voolu suuna valik tehti ajal, mil sellest ei teatud midagi vabad elektronid metallides.)

Ekraanil - slaid number 13.

Me ei näe otseselt osakeste liikumist juhis. Elektrivoolu olemasolu tuleb hinnata sellega kaasnevate toimingute või nähtuste järgi.

Ekraanil - slaid number 14.

Elektrivoolu termiline mõju. Juht, mille kaudu vool voolab, kuumeneb (hõõglamp hõõgub);

Ekraanil - slaid number 15.

Elektrivoolu magnetiline toime. Voolujuht tõmbab ligi või magnetiseerib kehasid, pöörab magnetnõela risti voolu juhtiva juhtmega;

Ekraanil - slaid number 16.

Elektrivoolu keemiline toime. Elektrivool võib muuta juhi keemilist koostist, näiteks vabastada selle keemilised koostisosad (U-kujulisse klaasnõusse valatud hapendatud veest eraldub vesinik ja hapnik).

Magnetefekt on peamine, kuna seda täheldatakse kõigis juhtides, ülijuhtides termiline efekt puudub ning keemilist efekti täheldatakse ainult elektrolüütide lahustes ja sulamites.

Ekraanil - slaid number 17.

Nagu paljudel füüsikalistel nähtustel, on ka elektrivoolul kvantitatiivne omadus, mida nimetatakse voolutugevuseks: kui läbi ristlõike juhi ajal ∆t laengu ∆q ülekandmine, siis on voolutugevuse keskmine väärtus: I=∆q/∆t(vool võrdub laengu ja aja suhtega).

Seega on keskmine voolutugevus võrdne ajavahemikus ∆t juhi ristlõike läbinud laengu ∆q suhtega sellesse ajavahemikku.

SI-s (rahvusvahelises süsteemis) on voolutugevuse ühikuks amper, mis on tähistatud 1 A \u003d 1 C / s (üks amper võrdub suhtega 1 kulon 1 sekundi kohta)

Pange tähele: kui voolutugevus aja jooksul ei muutu, nimetatakse voolu konstantseks.

Ekraanil - slaid number 18.

Voolutugevus võib olla positiivne väärtus, kui voolu suund langeb kokku tavapäraselt valitud positiivse suunaga piki juhti. Vastasel juhul on vool negatiivne.

Ekraanil - slaid number 19.

Voolu mõõtmiseks kasutatakse ampermeetrit. Nende seadmete seadme tööpõhimõte põhineb voolu magnetilisel toimel. Elektriahelas on ampermeeter ühendatud järjestikku seadmega, mille voolu tahetakse mõõta. Ampermeetri skemaatiline kujutis on ring, mille keskel on täht A.

Ekraanil - slaid number 20.

Lisaks on voolutugevus seotud osakeste suunatud liikumise kiirusega. Näitame seda seost.

Olgu silindrilise juhi ristlõige S. Positiivse suuna saamiseks juhis võtame suuna vasakult paremale. Iga osakese laeng loetakse võrdseks q 0-ga. Juhti ruumala, mis on piiratud ristlõigetega 1 ja 2, mille vaheline kaugus on ∆L, sisaldab osakesi N = n·S·∆L, kus n on osakeste kontsentratsioon .

Ekraanil - slaid number 21.

Nende kogulaeng valitud mahus on q = q 0 n S ∆L (laeng võrdub osakeste laengu ja kontsentratsiooni, pindala ja kauguse korrutisega). Kui osakesed liiguvad vasakult paremale keskmise kiirusega v, siis aja jooksul ∆t = ∆L/v, mis on võrdne kauguse ja kiiruse suhtega, läbivad kõik vaadeldavas ruumalas sisalduvad osakesed läbi ristlõike 2. Seega, voolutugevus leitakse järgmise valemiga.

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

Ekraanil - slaid number 22.

Selle valemi abil proovime määrata elektronide järjestatud liikumise kiirust juhis.

V = I/( e n S),

Kus e on elektronide laengu moodul.

Ekraanil - slaid number 23.

Olgu voolutugevus I \u003d 1A ja juhi ristlõikepindala S \u003d 10 -6 m 2, vase puhul kontsentratsioon n \u003d 8,5 10 28 m -3. Seega

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

Nagu näeme, on elektronide järjestatud liikumise kiirus juhis väike.

Ekraanil - slaid number 24.

Et hinnata, kui väike, n Kujutagem ette väga pikka vooluringi, näiteks telegraafiliini kahe linna vahel, mis on üksteisest eraldatud näiteks 1000 km kaugusel. Hoolikad katsed näitavad, et voolu mõju teises linnas hakkab ilmnema, st elektronid seal asuvates juhtmetes hakkavad liikuma umbes 1/300 sekundit pärast nende liikumise algust mööda juhtmeid esimeses linnas. . Tihti öeldakse mitte väga rangelt, vaid väga selgelt, et vool levib läbi juhtmete kiirusega 300 000 km/s. See aga ei tähenda, et laengukandjate liikumine juhis toimub sellisel tohutul kiirusel, nii et elektron või ioon, mis oli meie näites esimeses linnas, jõuab teiseni 1/800 sekundiga. . Üldse mitte. Kandjate liikumine juhis on peaaegu alati väga aeglane, kiirusega mitu millimeetrit sekundis ja sageli isegi vähem. Seetõttu näeme, et on vaja hoolikalt eristada ja mitte segi ajada mõisteid "voolukiirus" ja "laengukandjate kiirus".

Ekraanil - slaid number 25.

Seega on kiirus, mida lühiduse mõttes nimetame "voolukiiruseks", elektrivälja muutuste levimiskiirus piki juhti, mitte mingil juhul laengukandjate liikumiskiirus selles.

Selgitame öeldut mehaaniline analoogia. Kujutagem ette, et kaks linna on ühendatud naftajuhtmega ja ühes neist linnadest hakkab tööle pump, mis tõstab selles kohas õlirõhku. See suurenenud rõhk levib läbi torus oleva vedeliku suure kiirusega - umbes kilomeeter sekundis. Seega hakkavad osakesed sekundiga liikuma pumbast näiteks 1 km kaugusel, kahe sekundi pärast - 2 km kaugusel, minuti pärast - 60 km kaugusel jne. Umbes pärast veerand tunni pärast hakkab teises linnas torust õli välja voolama. Kuid õliosakeste endi liikumine on palju aeglasem ja võib kuluda mitu päeva, enne kui konkreetsed õliosakesed jõuavad esimesest linnast teise. Tulles tagasi elektrivoolu juurde, peame ütlema, et "voolu kiirus" (elektrivälja levimiskiirus) on analoogne rõhu levimise kiirusega naftajuhtme kaudu ja "kandjate kiirus" on analoogne. õli enda osakeste kiirusele.

5. Kinnitamine.

Ekraanil - slaid number 26

Tänases tunnis käsitlesime elektrodünaamika põhikontseptsiooni:

Elekter;

Elektrivoolu olemasoluks vajalikud tingimused;

Elektrivoolu kvantitatiivne omadus.

Ekraanil - slaid number 27

Nüüd kaaluge tüüpiliste probleemide lahendust:

1. Plaat kuulub valgustusvõrku. Kui palju elektrit sellest 10 minuti jooksul läbi voolab, kui toitejuhtme vool on 5A?

Lahendus: SI aeg 10 minutit = 600 s,

Definitsiooni järgi on vool võrdne laengu ja aja suhtega.

Seega on laeng võrdne voolu ja aja korrutisega.

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

Ekraanil - slaid number 28

2. Mitu elektroni läbib hõõglambi spiraali 1 s jooksul lambi voolutugevusel 1,6A?

Lahendus: elektroni laeng on e\u003d 1,6 10 -19 C,

Kogutasu saab arvutada järgmise valemi abil:

Q \u003d I t - laeng võrdub voolutugevuse ja aja korrutisega.

Elektronide arv võrdub kogulaengu ja ühe elektroni laengu suhtega:

N = q/ e

see tähendab

N = I t / e\u003d 1,6 A 1 s / 1,6 10–19 C \u003d 10 19

Ekraanil – slaid number 29

3. Aasta jooksul läbib juhti vool 1 A. Leia selle aja jooksul juhi ristlõike läbinud elektronide mass. Elektroni laengu ja selle massi suhe e/m e = 1,76 10 +11 C/kg.

Lahendus: elektronide massi saab defineerida kui elektronide arvu ja elektroni massi korrutist M = N m e. Kasutades valemit N = I t / e(vt eelmist ülesannet), saame, et mass on võrdne

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.

Ekraanil – slaid number 30

4. Juhis, mille ristlõikepindala on 1mm 2, on voolutugevus 1,6A. Elektronide kontsentratsioon juhis on 10 23 m -3 temperatuuril 20 0 C. Leidke elektronide suunatud liikumise keskmine kiirus ja võrrelge seda elektronide soojuskiirusega.

Lahendus: kindlaks teha keskmine kiirus elektronide suunaline liikumine, kasutame valemit

Q = q 0 n S v t (laeng võrdub osakeste laengu ja kontsentratsiooni, pindala, kiiruse ja aja korrutisega).

Kuna I \u003d q / t (voolutugevus võrdub laengu ja aja suhtega),

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

Arvutage ja saage elektronide kiiruse väärtus

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

M v 2 / 2 = (3/ 2) k T => (siit järgneb)

= 11500 m/s

Soojusliikumise kiirus on 115 korda suurem.

1. 
   Kokkuvõtteid tehes.

Tunnis vaatasime üle uued mõisted. Milline osa uuringust oli teile kõige raskem? Kõige tähtsam? Kõige huvitavam?

Ekraanil – slaid number 31

Pane oma kodutöö kirja.

V.A. Kasjanovi füüsikaõpik 11. klass. §1,2, ülesanded §2 (1-5).

Ekraanil – slaid number 32.

Tänan tähelepanu eest. Soovime teile edu selleteemalistes iseseisvates harjutustes!

Abstraktne kontrollitud

Haridusosakonna metoodik: _____________________________________________

YSPU ekspertnõukogu: _______________________________________________

Kuupäev:__________________________________________________________________

Allkirjad:_________________________________________________________________________

Sihtmärk: elektrivälja materiaalse olemuse avalikustamine ja elektrivälja tugevuse mõiste kujunemine

Tunni eesmärgid: tutvustada õpilastele elektrivälja võimsuskarakteristikut;

Kujundada mitteformaalseid teadmisi mõiste „elektrivälja tugevus” tõlgendamisel;

Kasvatada teadlikku suhtumist õppimisse ja huvi füüsika uurimise vastu.

Varustus: kergmetallist fooliumhülss, pleksiklaasist pulk, sultanid alusel, elektrofoormasin, pall siidniidil, kondensaatorplaadid, esitlus, flash animatsioon

Tundide ajal

1. Õpitu kordamine

1. Sõnasta Coulombi seadus
2. Mida füüsiline tähendus koefitsient k?
3. Määrata kindlaks Coulombi seaduse kohaldatavuse piirid?

1. Füüsiline dikteerimine. Elektrilaengu jäävuse seadus. Coulombi seadus. (vastastikune kontrollimine)
2. Uue materjali õppimine

1. Kas elektrilaengut on võimalik tekitada?

2. Kas elektrifitseerimisel tekitame elektrilaengu?

3. Kas laeng võib eksisteerida osakesest eraldi?

4. Keha, mille osakeste positiivne kogulaeng on võrdne osakeste negatiivse kogulaenguga, on ... ..

5. Laetud osakeste interaktsiooni tugevus nende osakeste laengu suurenemisega ... ..

6. Kui laeng asetatakse keskkonda, siis nendevaheline vastasmõju jõud….

7. Laengutevahelise kauguse 3-kordse suurenemisega interaktsioonijõud……

8. Söötme elektrilisi omadusi iseloomustavat suurust nimetatakse ...

9. Millistes ühikutes mõõdetakse elektrilaengut?

(1, jah; 2. Ei; 3. Ei; 4. Neutraalne; 5. Suureneb; 6. Väheneb; 7. Vähendatud 9 korda; 8. Dielektriline konstant; 9. Ripatsites)

1. Uue materjali õppimine

Laengute koosmõju Coulombi seaduse järgi on eksperimentaalselt kindlaks tehtud fakt. ( slaid 1 )Kuid see ei avalda interaktsiooniprotsessi enda füüsilist pilti. Ja see ei vasta küsimusele, kuidas toimub ühe laengu mõju teisele.

Katse 1 (varrukaga) Viige vertikaalselt asetatud pleksiklaasist plaat aeglaselt niidile riputatud kergmetallist fooliumhülsi külge, olles eelnevalt seda villaga hõõrudes laadinud.

-Mis toimub?( kontakt puudub, kuid varrukas on vertikaalselt kõrvale kaldunud)

2. katse ( elektrofoormasin, sfäärilise kondensaatori plaadid, siidniidile riputatud tennisepall ) Pärast plaatide laadimist jälgime palli liikumist nende vahel. Miks?

Nii toimib suhtlemine distantsilt. Võib-olla on see õhk, mis on kehade vahel?

3. katse (videofragmendi vaatamine, välk-animatsioon) Õhku välja pumbates jälgime, et elektroskoobi lehed tõrjuvad endiselt üksteisest eemale.

Mis võib olla järeldus? ( õhk interaktsioonis ei osale )

Kuidas siis suhtlemine toimub?

Faraday annab järgmise selgituse:

Iga elektrilaengu ümber on alati elektriväli. ( slaid 2)

Iseloomustamaks E.P. peate sisestama väärtused.

Välja esimene tunnus on Intensiivsus.

Pöördume uuesti Coulombi seaduse juurde ( slaid 3 )

Mõelge välja mõjule testlaenguväljale sisestatud laengule.

……………………………………………

Seega, kui vaatame suhet, saame väärtuse, mis iseloomustab välja tegevust antud punktis.

Tähistatakse tähega E.

• E.P. pinge

E.P. pinge ei sõltu laengu suurusest, vektori suurus(väljale iseloomulik jõud) Näitab, millise jõuga väli mõjub sellesse välja asetatud laengule.

Asendades valemis jõu avaldise, saame punktlaengu väljatugevuse avaldise

Kuidas iseloomustada mitme laengu tekitatud välja?

Vaja on kasutada välja sisestatud laengule mõjuvate jõudude vektorliitmist ja saame tulemuseks E.P. Seda juhtumit nimetatakse SUPERPOSITSIOONI PÕHIMÕTTEKS.

(slaid 6)

4. katse Katsed elektriväljade spektrite demonstreerimiseks.(1. Katsed sultanitega, mis on paigaldatud isoleerivatele alustele ja laetakse elektrofoilmasinast. 2. Katsed kondensaatorplaatidega, mille külge liimitakse ühest otsast paberiribad.)

Elektrivälja on mugavalt kujutatud graafiliste joontega – JÕUJOOND. JÕUJOOND on jooned, mis näitavad selles väljas sellele asetatud positiivselt laetud osakesele mõjuva jõu suunda ( slaidid 9,10,11)

Positiivselt (a) ja negatiivselt (b) laetud osakeste tekitatud välja väljajooned

Kõige huvitavam juhtum on E.P. loodud kahe pika laetud plaadi vahel. Seejärel tekib nende vahele homogeenne E.P.

Superpositsiooni põhimõtte seletus, kasutades graafilist esitust ( slaidid 11,12,13)

III.Teadmiste, oskuste, oskuste kinnistamine

1. Ülevaate küsimused

? Küsimuste analüüs:

a) Kuidas peaksime aru saama, et antud punktis on elektriväli?

b) Kuidas mõista, et pinge punktis A on suurem kui pinge punktis B?

c) Kuidas mõista, et välja antud punktis on tugevus 6 N/cl?

d) Millise väärtuse saab määrata, kui intensiivsus välja antud punktis on teada?

? 2. Kvalitatiivsete ülesannete analüüs [Tulchinsky M.E. Kvalitatiivsed probleemid füüsikas in Keskkool. - M.: Valgustus, 1972.]:

800. Kaks sama mooduliga laengut on üksteisest teatud kaugusel. Millisel juhul on intensiivsus nende vahel poolel teel asuvas punktis suurem: kui need laengud on sama nimega või vastupidised ? (Vastupidi. Samade punktlaengute korral on intensiivsus null.)

801. (Kõrgepingevoolu sisselülitamisel tekib linnu sulgedele staatiline elektrilaeng, mille tagajärjel linnu suled harjastuvad ja lahknevad (nagu lahknevad elektrostaatilise masinaga ühendatud paberisamba harjad). See hirmutab lind, lendab traadilt maha.)

? Arvutusülesannete analüüs [Rymkevich A.P. Füüsika ülesannete kogu, 10-11 lahtrit. - M.: Bustard, 2003.]:

698. (200 V/m)

699. Milline jõud mõjub 12 nC laengule, mis asetatakse punkti, kus elektrivälja tugevus on 2 kN/Cl? (24 µN)

Õppetunni kokkuvõte.

Kodutöö:

1. Füüsika õpik 10 G.A. Myakishev, B.B. Bukhovtsev § 88-89
2. Rymkevitš A.P. nr 703, 705

Vaadake dokumendi sisu
Tunni kokkuvõte koos esitlusega. Elektriväli. Elektrivälja tugevus. Väljade superpositsiooni põhimõte»

ELEKTRIVÄLI.

pinget

ELEKTRIVÄLI - see on mateeria erivorm. See tekib puhkeolekus elektrilaengute poolt ja avaldub toimel teistele elektrilaengutele.

E.P. pinge ei sõltu laengu suurusest, vektori suurusest (väljale iseloomulikust jõust)

- punktlaengu väljatugevus

- superpositsiooni põhimõte - laengute süsteemi tekitatud väljatugevus võrdub iga laengu poolt eraldi tekitatud väljatugevuste vektorsummaga

ELEKTRILIINID- need on jooned, mis näitavad selles väljas olevale positiivselt laetud osakesele mõjuva jõu suunda

Positiivselt (a) ja negatiivselt (b) laetud osakeste tekitatud välja väljajooned

JÕUJOOND nimetatakse pidevateks joonteks, mille puutujad igas punktis ühtivad antud punkti väljatugevuse vektoriga

Stressijoone omadused

• Liinid ei ole suletud. Alustage +, lõpetage -
• Jooned ei ristu
• Seal, kus jooned on paksemad, on väli tugevam

• Miks lendavad linnud kõrgepingejuhtmelt maha, kui vool on sisse lülitatud?

• Kaks sama mooduliga laengut on üksteisest teatud kaugusel. Millisel juhul on intensiivsus nendevahelises punktis poolel teel suurem: kui need laengud on samad või erinevad ?

• Mingil väljal mõjub 2 nC laengule jõud 0,4 μN. Leidke sellel hetkel väljatugevus.

• Milline jõud mõjub 12 nC laengule, mis asetatakse punkti, kus elektrivälja tugevus on 2 kN/C

Teema: Elektriväli. Elektrivälja tugevus. Väljade superpositsiooni põhimõte

Tunni eesmärk: jätkata mõiste "elektriväli" kujundamist, tutvustada selle põhitunnust; uurida elektriväljade superpositsiooni põhimõtet.

Tundide ajal:

1. Organisatsioonimoment. Tunni eesmärkide ja eesmärkide seadmine.
2. Teadmiste kontroll:
Füüsiline dikteerimine
Elektrifitseerimine tel. Laengu jäävuse seadus. Coulombi seadus
Kuidas nimetatakse liikumatuid laetud kehasid uurivat füüsikaharu? /elektrostaatika/
Milline interaktsioon toimub laetud kehade, osakeste vahel? /elektromagnetiline/
Milline füüsiline kogus määratleb elektromagnetiline interaktsioon? /elektrilaeng/
Kas laengu suurus sõltub tugiraamistiku valikust? /ei/
Kas saab öelda, et süsteemi laeng on süsteemi kuuluvate kehade laengute summa? /saab/
Kuidas nimetatakse protsessi, mis viib kehadele elektrilaengute ilmnemiseni? /Elektrifitseerimine/
Kui keha on elektriliselt neutraalne, kas see tähendab, et see ei sisalda elektrilaenguid? /ei/
Kas vastab tõele, et suletud süsteemis jääb süsteemi kõigi kehade laengute algebraline summa konstantseks? /jah/
Kui suletud süsteemis on laetud osakeste arv vähenenud, kas see tähendab, et ka kogu süsteemi laeng on vähenenud? /ei/
Kas elektrifitseerimisel tekitame elektrilaengu? /ei/
Kas laeng võib eksisteerida osakesest sõltumatult? /ei/
Keha, mille osakeste positiivne kogulaeng on võrdne osakeste negatiivse kogulaenguga, on /neutraalne/
Kuidas muutub laetud osakeste vastastikmõju nende osakeste laengu suurenemisel? /Suurendama/
Kuidas muutub interaktsioonijõud, kui laengud liiguvad keskkonda? /vähendada/
Kuidas muutub interaktsioonijõud, kui laengute vaheline kaugus suureneb 3 korda? / Vähenda 9 korda /
Kuidas nimetatakse keskkonna elektrilisi omadusi iseloomustavat suurust? /Söötme dielektriline konstant/
Mis on elektrilaengu mõõtühik? /ripatsites/

3. Uue materjali õppimine

Elektriväli
Laengute koosmõju Coulombi seaduse järgi on eksperimentaalselt kindlaks tehtud fakt. Siiski ei avalda see interaktsiooniprotsessi enda füüsilist pilti. Ja see ei vasta küsimusele, kuidas toimub ühe laengu mõju teisele.
Faraday andis järgmise selgituse: Iga elektrilaengu ümber on alati elektriväli. Elektriväli on materiaalne objekt, mis on ruumis pidev ja on võimeline toimima teistele elektrilaengutele. Elektrilaengute vastastikmõju on laetud kehade välja tegevuse tulemus.
Elektriväli on statsionaarsete elektrilaengute tekitatud väli.
Elektrivälja saab tuvastada sisestamise teel antud punkt proovi (positiivne) laeng.
Katsepunkti laeng on laeng, mis ei moonuta uuritavat valdkonda.
e (ei põhjusta välja tekitavate laengute ümberjaotumist).

Elektrivälja omadused:
Mõjutab laenguid teatud jõuga.
Statsionaarse laengu tekitatud elektriväli, s.o. elektrostaatiline ei muutu aja jooksul.

Elektriväli on eriliik aine, mille liikumine ei allu Newtoni mehaanika seadustele. Seda tüüpi ainetel on oma seadused, omadused, mida ei saa segi ajada millegi muuga ümbritsevas maailmas.

Elektrivälja tugevus

Füüsikalist suurust, mis võrdub jõu13 EMBED võrrand.3 1415 suhtega, millega elektriväli mõjutab katselaengut q, ja selle laengu väärtust, nimetatakse elektrivälja tugevuseks ja seda tähistatakse 13 EMBED võrrandiga. 3 141513 EMBED võrrand 3 1415:
13 EMBED Võrrand.3 1415.
Pingeühikuks on 1N/C või 1V/m.
Elektrivälja ja Coulombi jõu vektorid on samasuunalised.
Elektrivälja, mille tugevus on kõigis ruumipunktides ühesugune, nimetatakse homogeenseks.
Pingutusjooned (jõujooned) - sirged, puutujad, mille igas punktis langevad kokku vektori suunaga 13 EMBED Võrrand.3 1415.
Selleks, et pingejoonte abil iseloomustada mitte ainult suunda, vaid ka elektrostaatilise väljatugevuse väärtust, viiakse need läbi teatud tihedusega: pingejoontega risti pindalaühikut läbivate tõmbejoonte arv. peab olema võrdne vektori mooduliga 13 EMBED võrrand.3 1415.
Kui välja tekitab punktlaeng, siis pingejooned on radiaalsed sirgjooned, mis väljuvad laengust, kui see on positiivne, ja sisenevad sellesse, kui laeng on negatiivne.

13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415

Väljade superpositsiooni põhimõte

Kogemus näitab, et kui elektrilaengule q mõjuvad samaaegselt mitme allika elektriväljad, siis on tekkiv jõud võrdne igast väljast eraldi mõjuva summaga.
Elektriväljad järgivad superpositsiooni põhimõtet:
Laengute süsteemi poolt tekitatud välja tugevus on võrdne geomeetriline summa väljatugevused, mis on loodud antud punktis iga laengu poolt eraldi:

13 EMBED võrrand 3 1415 või 13 EMBED võrrand 3 1415

4. Materjali kinnitamine
Probleemide lahendamine laupäevast. ülesanded, toim. Rymkevitš nr 696 697 698

Kodutöö: §92,93,94
13 LK 15

13LK 14215

13 EMBED Võrrand.3 1415

13 EMBED Võrrand.3 1415

13 EMBED Võrrand.3 1415

Lisatud failid

Tunni eesmärk: tutvustada õpilasi lähitegevuse ja kaugtegevuse mõistete võitluse ajalooga; teooriate puudustega, tutvustada elektrivälja tugevuse mõistet, kujundada elektrivälja graafilise kujutamise oskus; kasutage laetud kehade süsteemi väljade arvutamiseks superpositsiooni põhimõtet.

Tundide ajal

Uurimine kodutöö iseseisva töö tegemise meetod

valik 1

1. Kas elektrilaengut on võimalik tekitada või hävitada? Miks? Selgitage elektrilaengu jäävuse seaduse olemust.

2. Õhus on kaks keha, millel on võrdsed negatiivsed elektrilaengud, kehad tõrjuvad üksteist jõuga 0,9 N. Laengute vaheline kaugus on 8 cm. Arvutage iga keha üleliigsete elektronide mass nende numbrina.

Lahendus. m = m0 N = 9,1 10-31 5 1012 = 4,5 10-19 (kg); N = √Fr2/k e; N = 5 1012 (elektronid)

Valik-2

1 Miks elektrifitseeritakse hõõrdumise ajal erinevad kehad, samas kui homogeensed kehad ei elektrifitseerita?

Kokku puutusid kolm juhtivat kuuli, esimesel kuul oli laeng 1,8 10-8 C, teisel oli laeng 0,3 10-8 C, kolmandal kuulil polnud laengut. Kuidas jaotub laeng pallide vahel? Millise jõuga mõjutavad kaks neist vaakumis üksteisest 5 cm kaugusel?

Lahendus. q1+q2+q3= 3q; q = (q1+q2+q3)/3q = 0,5 10–8 (C)

F = kq2/r2; F = 9 10-5 (H)

Uue materjali õppimine

1. Ühe laengu mõju teisele ülekandmise küsimuse arutelu. Kõlavad lühitoimeteooria (väli levib valguse kiirusel) ja distantsil tegutsemise teooria (kõik vastasmõjud levivad hetkega) "toetajate" sõnavõtud. Õpilaste etteasteid saadab elektrifitseeritud kehade vastasmõju katsete demonstratsioon. Õpilased saavad esitada küsimusi ühe või teise teooria toetajatele.

Õpetaja aitab õpilastel teha õigeid järeldusi, juhatab õpilasi elektrivälja mõiste kujunemiseni.

2. Elektriväli - mateeria erivorm, mis eksisteerib meist sõltumatult, meie teadmised sellest.

3. Elektrivälja peamine omadus- teatud jõuga mõju elektrilaengutele.

elektrostaatiline väli	Fikseeritud laengute elektrostaatiline väli ei muutu täielikult ja on lahutamatult seotud seda moodustavate laengutega.
Elektrivälja tugevus: E= F/ q	Elektrivälja testi positiivsele laengule mõjuva jõu ja selle laengu väärtuse suhe. Vektor Ē̄̄̄̄̄̄ langeb kokku positiivsele laengule mõjuva jõu suunaga.
Punktlaengu elektrivälja tugevus. E =q0/4πξ0ξr2	Punktlaengu elektrivälja tugevus teatud ruumipunktis on otseselt võrdeline väljaallika laengumooduliga ja pöördvõrdeline väljaallika ja antud ruumipunkti vahelise kauguse ruuduga.
Elektrostaatilise jõu jooned	Need on sirged, mille puutujad igas välja punktis langevad kokku väljatugevuse suunaga selles punktis.
Väljade superpositsiooni põhimõte: E \u003d E1 + E2 + E3 + ...	Kui väljad rakendatakse mitmest punktlaengust, tekib elektrostaatiline väli, mille tugevus mis tahes punktis on võrdne iga komponentvälja tugevuste geomeetrilise summaga.
Kogemuste demonstreerimine: "Väljade superpositsiooni põhimõtte põhjendamine"	Riputage "proovilaeng" (vahtplaat) nailonniidi külge. Mõjutage "proovilaengut" laetud kehaga. Seejärel tooge teine ​​laetud keha ja jälgige selle mõju "proovilaengule". Eemaldage esimene laetud keha ja jälgige teise laetud keha tegevust. Tee järeldus.

Iseseisev töö raamatuga.

1. Lugege õpikust elektrivälja jõujoonte definitsiooni.

2. Mõelge hoolikalt joonistele 181 - 184, mis näitavad erinevate laetud kehade ja kehasüsteemide pingejoonte näiteid.

3. Vasta küsimustele.

A) Kuidas on joonistel kujutatud intensiivsuse vektori moodulit? Millise välismärgi järgi saab eristada intensiivse tegevusega välja?

B) Kust algavad ja kus lõpevad elektrivälja jõujooned?

C) Kas pingeliinides on katkestusi?

D) Kuidas paiknevad elektrivälja jõujooned laetud keha pinna suhtes?

e) Millisel juhul võib elektrivälja lugeda ühtlaseks?

E) Võrrelge punktlaengu ja ühtlaselt laetud kuuli väljajoonte mustrit.

G) Uuri välja, millise valemi abil ja millistes lubatavates piirides on võimalik välja arvutada juhtiva kuuli väljatugevus.

Õppetunni kokkuvõte

Kodutöö: §92 - 94.

1. Tunni eesmärk: kujundada ideid elektrostaatilise välja potentsiaalsuse kohta, teha kindlaks elektrostaatiliste jõudude töö sõltumatus trajektoori kujust, tutvustada potentsiaali mõistet, selgitada välja potentsiaali füüsikaline tähendus erinevus, tuletada ...
2. Tunni eesmärk: kontrollida õpilaste selle teema õppimisel omandatud teadmisi ja oskusi. Tunni käik Organisatsioonihetk Variant - 1 (tase - 1) 1. Kaks punkti ...
3. Tunni eesmärk: metalljuhi mudeli põhjal elektrostaatilise induktsiooni nähtuse uurimine; välja selgitada dielektrikute käitumine elektrostaatilises väljas; tutvustada dielektrilise läbitavuse mõistet. Tunni edenemine Kodu kontrollimine...
4. Tunni eesmärk: kujundada ettekujutus elektromagnetlainest, kui elektri- ja magnetvälja vastasmõjust; võrrelge elektromagnetlaineid mehaaniliste lainetega nende kahe jaoks ühiste omaduste poolest ...
5. Tunni eesmärk: arendada ülesannete lahendamise oskusi kasutades pinge, potentsiaali, elektrivälja töö laengu liigutamiseks mõisteid; jätkake mõtlemise, võrdlemise, järelduste tegemise, joonistamise võime kujundamist ...
6. Tunni eesmärk: kujundada õpilaste arusaam elektri- ja magnetväljast, kui ühtsest tervikust - elektromagnetväljast. Tunni edenemine Kodutööde kontrollimine testimise teel...
7. Tunni eesmärk: tuletada valem elektrivälja tugevuse ja potentsiaalide erinevuse seose kohta, tutvustada potentsiaaliühtlustuspindade mõistet, kujundada oskus rakendada saadud teoreetilisi teadmisi kvalitatiivsete ...
8. Tunni eesmärk: selgitada välja õpilaste teoreetiliste teadmiste tase