| Óra összefoglalója a következő témában: „Cselekvés elektromos mező elektromos töltésekre. Elektromos mező energia » Teljes név: Tyutyugina N.A. |
| Munkavégzés helye: GBU RK "KSS "Simeiz" |
| Beosztás: fizikatanár |
| Tárgy: fizika |
| 8. osztály |
| Témakör és óraszám a témában: 1. téma, 3., 4. óra |
| Alapvető oktatóanyag: |
Célok:
Nevelési: ismerje és értse a fogalmakat: elektromos töltés, elektromos tér, töltésdiszkrétitás, töltések kölcsönhatása.
Fejlesztés: a beszéd, a gondolkodás, a kognitív és az általános munkavégzési készségek fejlesztésének elősegítése; elősegítik a módszerek elsajátítását tudományos kutatás: elemzés és szintézis.
Nevelési: a nevelő-oktató munkához való lelkiismeretes szemlélet kialakítása, pozitív tanulási motiváció, kommunikációs készség; hozzájárulni az emberiesség, a fegyelem neveléséhez, esztétikai felfogás béke.
Az óra típusa: Leckét az új anyagok tanulásáról.
Lecke űrlap : kombinált óra.
Lecke Módszerek : verbális, vizuális, gyakorlati.
Az órák alatt
1. Szervezési szakasz.
2. Alapvető ismeretek aktualizálása.
3. Az új ismeretek megszerzésének szakasza.
4. Az új anyag általánosításának és megszilárdításának szakasza. .
5. Utolsó szakasz. 3 perc
3.
Az elektromos tér az anyag egy speciális formája, amelyen keresztül az elektromosan töltött részecskék kölcsönhatása megy végbe.
Az elektromos tér fogalmának bevezetésére az elektromos töltések kölcsönhatásának magyarázatához, vagyis a kérdések megválaszolásához volt szükség: miért keletkeznek töltésekre ható erők, és hogyan kerülnek át egyik töltésből a másikba?
Az elektromos és mágneses mező fogalmát a nagy angol fizikus, Michael Faraday vezette be. Faraday elképzelése szerint az elektromos töltések nem hatnak közvetlenül egymásra. Mindegyik elektromos mezőt hoz létre a környező térben. Az egyik töltés mezeje egy másik töltésre hat, és fordítva. Ahogy távolodsz a töltéstől, a mező gyengül.
A térfogalom fizikában való bevezetésével létrejött a rövid hatótávolságú elmélet, amelynek fő különbsége a nagy hatótávolságú elmélettől az az elképzelés, hogy a kölcsönható testek között egy bizonyos folyamat létezik a térben, amely egy ideig tart. véges idő.
Ezt az elképzelést a nagy angol J. K. Maxwell munkái is megerősítették, aki ezt elméletileg is bebizonyította az elektromágneses kölcsönhatásoknak véges - s sebességgel kell terjedniük a térben, ami megegyezik a vákuumban lévő fény sebességével (300 000 km/s). Ennek az állításnak kísérleti bizonyítéka volt a rádió feltalálása.
A rögzített töltést körülvevő térben elektromos tér keletkezik, ugyanúgy, mint a mozgó töltések - áramok vagy állandó mágnesek - körül mágneses tér. A mágneses és elektromos mezők egymásba fordulhatnak, egyetlen elektromágneses mezőt alkotva. Az elektromos tér (valamint a mágneses) csak egy speciális esete az általános elektromágneses térnek. Változó elektromos és mágneses mezők létezhetnek az őket előidéző töltések és áramok nélkül. Az elektromágneses mező egy bizonyos mennyiségű energiát, valamint lendületet és tömeget hordoz. Így az elektromágneses tér olyan fizikai entitás, amely bizonyos fizikai tulajdonságokkal rendelkezik.
Tehát az elektromos mező természete a következő:
1. Az elektromos tér anyagi, tudatunktól függetlenül létezik.
2. Az elektromos tér fő tulajdonsága, hogy bizonyos erővel elektromos töltésekre hat. Ezzel a cselekvéssel megállapítják létezésének tényét. A tér egységtöltésre gyakorolt hatása - a térerősség - az egyik fő jellemzője, amely szerint a tér térbeli eloszlását vizsgálják.
Az álló töltések elektromos terét elektrosztatikusnak nevezzük. Nem változik az idő múlásával, elválaszthatatlanul kapcsolódik az őt kiváltó töltésekhez, és létezik az őket körülvevő térben.
Meghatározás. Fizikai mennyiség, egyenlő az aránnyal erő F, amellyel az elektromos tér a q teszttöltésre hat, ennek a töltésnek az értékére, elektromos térerősségnek nevezzük, és E-vel jelöljük.Ismétlő kérdések
1. Mi az elektromos tér?
2. Melyek az elektromos tér főbb tulajdonságai?
3. Melyik mezőt nevezzük elektromosnak?
4. Mit nevezünk az elektromos tér erősségének?
5. Mi az elektromos térerősség?
6. Hogyan határozható meg egy ponttöltés térerőssége?
7. Milyen elektromos teret nevezünk homogénnek?
Tétel: FizikaA vizsga szakterülete: _________ _
Összes óra a témában -_18___
№ lecke ebből a témából _4____
Óra témája « Elektromosság. Áramerősség »
Az óra összefoglalója biztosított
TELJES NÉV. _ __ Bryleva Lilia Zakirzyanovna_
Tudományos cím, beosztás: fizika tanár
Munkavégzés helye: MOU 6. számú középiskola
Fizika óra összefoglalója
"Elektromosság. Az áram erőssége.
Az óra céljai:
Oktatási - adja meg az elektromos áram fogalmát, és ismerje meg, milyen körülmények között fordul elő. Adja meg az elektromos áramot jellemző mennyiségeket.
Fejlesztés - intellektuális készségek kialakítása a kísérletek eredményeinek elemzéséhez, összehasonlításához; aktiválni az iskolások gondolkodását, az önálló következtetések levonásának képességét.
oktatási - a tantárgy iránti kognitív érdeklődés fejlesztése, a tanulók látókörének szélesítése, a tanórákon szerzett ismeretek élethelyzetekben való felhasználásának lehetőségének bemutatása.
Az óra típusa: lecke az új ismeretek asszimilációjáról.
Eszközök: előadás az „Elektromos áram. Az áram erőssége.
Tanterv.
Idő szervezése.
Tudásfrissítés.
Új anyagok tanulása.
Konszolidáció.
Összegzés.
1. Szervezeti mozzanat.
Felkészülés új anyagok elsajátítására.
Ma megismerkedünk a fogalmakkal: elektromos áram, áramerősség és az elektromos áram létezéséhez szükséges feltételek.
3. A tudás aktualizálása.
A képernyőn - 2. dia.
Mindannyian jól ismerik az "elektromos áram" kifejezést, de gyakrabban használjuk az "elektromosság" szót. Ezek a fogalmak régóta és szilárdan beépültek az életünkbe, és nem is gondolunk a jelentésükre. Szóval mit jelentenek?
Az elmúlt órákon részben érintettük ezt a témát, nevezetesen mozdulatlan töltött testeket tanulmányoztunk. Mint emlékszel, a fizika ezt az ágát elektrosztatikának hívják.
A képernyőn - 3. dia.
Oké, most gondolj bele. Mit jelent az "aktuális" szó?
Mozgalom! Tehát - "elektromos áram", ez a töltött részecskék mozgása. Ezt a jelenséget fogjuk tanulmányozni a következő leckékben.
A 8. osztályban részben tanulmányoztuk ezt a fizikai jelenséget. Aztán azt mondtuk, hogy: "az elektromos áram a töltött részecskék irányított mozgása."
Ma a leckében megvizsgáljuk a töltött részecskék irányított mozgásának legegyszerűbb esetét - az egyenáramot.
Új anyagok tanulása.
Egy anyagban állandó elektromos áram kialakulásához és létezéséhez szabad töltött részecskék jelenléte szükséges, amelyeknek a vezetőben való mozgása során elektromos töltés kerül át egyik helyről a másikra.
A képernyőn - 5. dia.
Ha azonban a töltött részecskék véletlenszerű hőmozgást végeznek, mint például a szabad elektronok egy fémben, akkor nem történik töltésátvitel, ami azt jelenti, hogy nincs elektromos áram.
A képernyőn - 6. dia.
Elektromos áram csak töltött részecskék (elektronok vagy ionok) rendezett (irányított) mozgása esetén keletkezik.
A képernyőn – 7. diaszám.
Hogyan lehet a töltött részecskéket szabályosan mozgatni?
Szükséged van egy bizonyos irányban ható erőre. Amint ez az erő megszűnik hatni, a részecskék rendezett mozgása megszűnik elektromos ellenállás a fémek kristályrácsának ionjai vagy az elektrolitok semleges molekulái teszik mozgásukra.
A képernyőn – 8. diaszám.
Szóval honnan származik ez az erő? Azt mondtuk, hogy a töltött részecskékre az F = q E Coulomb-erő hat (a Coulomb-erő egyenlő a töltés és az intenzitásvektor szorzatával), amely közvetlenül összefügg az elektromos térrel.
A képernyőn - 9. dia.
Általában a vezető belsejében lévő elektromos tér okozza és tartja fenn a töltött részecskék rendezett mozgását. Ha a vezető belsejében elektromos tér van, akkor potenciálkülönbség van a vezető végei között. Ha a potenciálkülönbség idővel nem változik, a vezetőben állandó elektromos áram jön létre.
A képernyőn – 10. diaszám
Ez azt jelenti, hogy a töltött részecskék mellett az elektromos áram meglétéhez a elektromos mező.
Amikor a vezető bármely pontja között potenciálkülönbséget (feszültséget) hozunk létre, a töltések egyensúlya megbomlik, és töltések mozognak a vezetőben, amit elektromos áramnak nevezünk.
A képernyőn – 11. diaszám.
Így két feltételt állítottunk fel az elektromos áram létezésére:
ingyenes díjak megléte,
elektromos tér jelenléte.
A képernyőn - 12. dia.
Tehát: ELEKTROMOS ÁRAM - töltött részecskék (elektronok, ionok és egyéb töltött részecskék.) irányított, rendezett mozgása. Azok. Az elektromos áramnak meghatározott iránya van. A pozitív töltésű részecskék mozgási irányát tekintjük az áram irányának. Ebből következik, hogy az áram iránya egybeesik az elektromos térerősség vektor irányával. Ha az áramot negatív töltésű részecskék mozgása hozza létre, akkor az áram irányát ellentétesnek tekintjük a részecskék mozgási irányával. (Az áram irányának ilyen megválasztása nem túl sikeres, mivel a legtöbb esetben az áram az elektronok - negatív töltésű részecskék - rendezett mozgása. Az áram irányának megválasztása akkor történt, amikor még semmit sem tudtak róla szabad elektronok a fémekben.)
A képernyőn - 13. dia.
Közvetlenül nem látjuk a részecskék mozgását a vezetőben. Az elektromos áram jelenlétét az azt kísérő cselekvések vagy jelenségek alapján kell megítélni.
A képernyőn - 14. dia.
Az elektromos áram hőhatása. A vezető, amelyen keresztül az áram folyik, felmelegszik (az izzó villanykörte világít);
A képernyőn - 15. dia.
Az elektromos áram mágneses hatása. Az áramvezető vezető vonzza vagy mágnesezi a testeket, az áramvezető vezetékre merőlegesen forgatja a mágnestűt;
A képernyőn - 16. dia.
Az elektromos áram kémiai hatása. Az elektromos áram megváltoztathatja a vezető kémiai összetételét, például felszabadíthatja annak kémiai összetevőit (az U alakú üvegedénybe öntött savanyított vízből hidrogén és oxigén szabadul fel).
A mágneses hatás a fő, mivel minden vezetőben megfigyelhető, a szupravezetőkben a hőhatás hiányzik, és a kémiai hatás csak elektrolit oldatokban és olvadékokban figyelhető meg.
A képernyőn - 17. dia.
Mint sok fizikai jelenségnek, az elektromos áramnak is van mennyiségi jellemző, úgynevezett áramerősség: ha a keresztmetszeten keresztül vezető a ∆t idő alatt a ∆q töltés átadódik, akkor az áramerősség átlagos értéke: I=∆q/∆t(az áramerősség egyenlő a töltés és az idő arányával).
Így az átlagos áramerősség egyenlő a vezető keresztmetszetén ∆t időintervallumban áthaladó ∆q töltés és ehhez az időintervallumhoz viszonyított arányával.
Az SI-ben (nemzetközi rendszerben) az áramerősség mértékegysége az amper, jelölése 1 A \u003d 1 C / s (egy amper egyenlő 1 coulomb per 1 másodperc arányával)
Figyelem: ha az áramerősség nem változik az idő múlásával, akkor az áramot állandónak nevezzük.
A képernyőn - 18. dia.
Az áramerősség akkor lehet pozitív érték, ha az áram iránya egybeesik a hagyományosan választott pozitív iránnyal a vezető mentén. Ellenkező esetben az áram negatív.
A képernyőn - 19. dia.
Az áramerősség mérésére ampermérőt használnak. Ezen eszközök készülékének elve az áram mágneses hatásán alapul. Egy elektromos áramkörben egy ampermérőt sorba kötnek azzal a készülékkel, amelynek áramát mérni kívánja. Az ampermérő sematikus ábrázolása egy kör, közepén az A betű található.
A képernyőn - a 20-as dia.
Ezenkívül az áramerősség a részecskék irányított mozgásának sebességével függ össze. Mutassuk meg ezt az összefüggést.
Legyen egy hengeres vezetőnek S keresztmetszete. A vezető pozitív irányához a balról jobbra haladó irányt vesszük. Az egyes részecskék töltését q 0-nak tekintjük. Az 1. és 2. keresztmetszet által határolt vezető térfogata ∆L távolsággal N = n·S·∆L részecskéket tartalmaz, ahol n a részecskék koncentrációja .
A képernyőn - 21. dia.
Teljes töltésük a választott térfogatban q = q 0 n S ∆L (a töltés egyenlő a részecsketöltés és a koncentráció, a terület és a távolság szorzatával). Ha a részecskék balról jobbra mozognak v átlagos sebességgel, akkor a távolság és a sebesség arányával megegyező ∆t = ∆L/v idő alatt a vizsgált térfogatban lévő összes részecske áthalad a 2. keresztmetszeten. az áramerősséget a következő képlettel találjuk meg.
I = ∆q/∆t = (q 0 n S ∆L v)/∆L= q 0 n S v
A képernyőn - 22. dia.
Ezzel a képlettel próbáljuk meghatározni az elektronok rendezett mozgásának sebességét egy vezetőben.
V = I/( e n S),
Ahol e az elektron töltési modulusa.
A képernyőn - 23. dia.
Legyen az áramerősség I \u003d 1A és a vezető keresztmetszete S \u003d 10 -6 m 2, a réz koncentrációja n \u003d 8,5 10 28 m -3. Ennélfogva,
V=1/(1,6 10 -19 8,5 10 28 10 -6) = 7 10 -5 m/s
Amint látjuk, az elektronok rendezett mozgásának sebessége a vezetőben kicsi.
A képernyőn - 24. dia.
Hogy megbecsüljük, milyen kicsi, n Képzeljünk el egy nagyon hosszú áramkört, például egy távíróvonalat két város között, amelyeket mondjuk 1000 km választ el egymástól. Gondos kísérletek azt mutatják, hogy a második városban az áram hatásai kezdenek megjelenni, azaz az ott elhelyezkedő vezetőkben lévő elektronok mozogni kezdenek, körülbelül 1/300 másodperccel azután, hogy az első városban a vezetékek mentén elindultak. . Gyakran mondják nem túl szigorúan, de nagyon egyértelműen, hogy az áram 300 000 km / s sebességgel terjed a vezetékeken. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a töltéshordozók mozgása a vezetőben ekkora sebességgel megy végbe, így az elektron vagy ion, amely példánkban az első városban volt, 1/800 másodperc alatt éri el a másodikat. . Egyáltalán nem. A hordozók mozgása egy vezetőben szinte mindig nagyon lassú, másodpercenként több milliméteres sebességgel, sőt gyakran még ennél is kisebb sebességgel. Látjuk tehát, hogy gondosan meg kell különböztetni, és nem szabad összekeverni az „áramsebesség” és a „töltéshordozók sebessége” fogalmakat.
A képernyőn - 25. dia.
Így az a sebesség, amelyet rövidség kedvéért „áramsebességnek” nevezünk, az elektromos tér változásainak terjedési sebessége a vezető mentén, semmiképpen sem a benne lévő töltéshordozók mozgási sebessége.
Magyarázzuk meg az elhangzottakat mechanikai hasonlat. Képzeljük el, hogy két várost egy kőolajvezeték köt össze, és az egyik városban működésbe lép egy szivattyú, amely megnöveli az olajnyomást ezen a helyen. Ez a megnövekedett nyomás nagy sebességgel terjed a csőben lévő folyadékon keresztül - körülbelül egy kilométer másodpercenként. Így egy másodperc alatt a részecskék elkezdenek mozogni mondjuk 1 km-re a szivattyútól, két másodperc múlva - 2 km-es távolságban, egy perc alatt - 60 km-es távolságban stb. negyed óra múlva a második városban olaj kezd kifolyni a csőből. Maguk az olajrészecskék mozgása azonban sokkal lassabb, és több napba is telhet, amíg az egyes olajrészecskék elérik az első várost a másodikba. Visszatérve az elektromos áramra, azt kell mondanunk, hogy az "áram sebessége" (az elektromos tér terjedési sebessége) analóg az olajvezetéken keresztüli nyomásterjedés sebességével, és a "hordozók sebessége" analóg. magának az olajnak a részecskéinek sebességére.
5. Rögzítés.
A képernyőn - 26. dia
Ma a leckében az elektrodinamika alapfogalmát vettük figyelembe:
Elektromosság;
Az elektromos áram létezéséhez szükséges feltételek;
Az elektromos áram mennyiségi jellemzői.
A képernyőn - 27. dia
Most fontolja meg a tipikus problémák megoldását:
1. A csempe a világítási hálózat része. Mennyi áram folyik át rajta 10 perc alatt, ha a tápkábel árama 5A?
Megoldás: SI idő 10 perc = 600 s,
Definíció szerint az áramerősség egyenlő a töltés és az idő arányával.
Ezért a töltés egyenlő az áram és az idő szorzatával.
Q \u003d I t \u003d 5A 600 s \u003d 3000 C
A képernyőn - 28-as dia
2. Hány elektron megy át egy izzólámpa spirálján 1 s alatt 1,6A lámpaáram mellett?
Megoldás: Az elektron töltése az e\u003d 1,6 10 -19 C,
A teljes költség a következő képlettel számítható ki:
Q \u003d I t - a töltés egyenlő az áramerősség és az idő szorzatával.
Az elektronok száma egyenlő a teljes töltés és egy elektron töltésének arányával:
N = q/ e
ez azt jelenti
N = I t / e\u003d 1,6A 1s / 1,6 10 -19 C \u003d 10 19
A képernyőn – 29. diaszám
3. Év közben 1 A-es áram folyik át a vezetőn.. Határozza meg azoknak az elektronoknak a tömegét, amelyek ez idő alatt a vezető keresztmetszetén áthaladtak! Az elektron töltésének aránya a tömegéhez e/m e = 1,76 10 +11 C/kg.
Megoldás: Az elektronok tömege az elektronok számának és az elektron tömegének M = N szorzataként határozható meg. m e. Az N = I t / képlet felhasználásával e(lásd az előző feladatot), azt kapjuk, hogy a tömeg egyenlő
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.
A képernyőn – 30. diaszám
4. 1mm 2 keresztmetszeti területű vezetékben az áramerősség 1,6A. Az elektronok koncentrációja a vezetőben 10 23 m -3 20 0 C hőmérsékleten. Határozza meg az elektronok irányított mozgásának átlagos sebességét, és hasonlítsa össze az elektronok hősebességével!
Megoldás: Meghatározni átlagsebesség elektronok irányított mozgását, a képletet használjuk
Q = q 0 n S v t (a töltés egyenlő a részecsketöltés és a koncentráció, a terület, a sebesség és az idő szorzatával).
Mivel I \u003d q / t (az áramerősség egyenlő a töltés és az idő arányával),
Ekkor I = q 0 n S v => v= I/ (q 0 n S)
Számítsa ki és kapja meg az elektronok sebességének értékét!
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 => (tehát a következő)
= 11500 m/s
A hőmozgás sebessége 115-ször nagyobb.
Összegzés.
A képernyőn – 31. diaszám
Írd le a házi feladatodat.
V.A. Kaszjanov Fizika tankönyv 11. évfolyam. §1,2, feladatok 2.§ (1-5).
A képernyőn – 32. diaszám.
Köszönöm a figyelmet. Sok sikert kívánunk az önálló gyakorlatokhoz ebben a témában!
Absztrakt ellenőrizve
Oktatási Osztály módszertanára: _____________________________________________
Az YSPU szakértői tanácsa: _______________________________________________
Időpontja:_____________________________________________________________
Aláírások:_________________________________________________________________________
Cél: az elektromos tér anyagi természetének feltárása és az elektromos térerősség fogalmának kialakítása
Az óra céljai: a tanulók megismertetése az elektromos tér teljesítményjellemzésével;
Informális tudás kialakítása az „elektromos térerősség” fogalmának értelmezésében;
A tanuláshoz való tudatos hozzáállás és a fizika tanulmányozása iránti érdeklődés kialakítása.
Felszerelés: könnyűfém fólia hüvely, plexi pálcika, szultánok állványon, elektrofor gép, golyó selyemszálon, kondenzátorlapok, bemutató, flash animáció
Az órák alatt
- A tanultak megismétlése
- Fogalmazd meg a Coulomb-törvényt
- Mit fizikai jelentése k együttható?
- Határozza meg a Coulomb-törvény alkalmazhatóságának határait?
- Fizikai diktálás. Az elektromos töltés megmaradásának törvénye. Coulomb törvénye. (kölcsönös ellenőrzés)
- Új anyagok tanulása
1. Lehetséges elektromos töltést létrehozni?
2. Hozunk-e létre elektromos töltést a villamosítás során?
3. Létezhet-e töltés a részecskétől külön?
4. Egy test, amelynek részecskéinek teljes pozitív töltése megegyezik a részecskék teljes negatív töltésével, ... ..
5. A töltött részecskék kölcsönhatásának erőssége ezen részecskék bármelyikének töltésének növekedésével ... .
6. Amikor egy töltést egy közegbe helyezünk, a köztük lévő kölcsönhatás ereje….
7. A töltések közötti távolság háromszoros növekedésével a kölcsönhatási erő……
8. A közeg elektromos tulajdonságait jellemző mennyiséget ...
9. Milyen mértékegységekben mérik az elektromos töltést?
(1, igen; 2. Nem; 3. Nem; 4. Semleges; 5. Növeli; 6. Csökken; 7. 9-szeresére csökkentve; 8. Dielektromos állandó; 9. Medálokban)
- Új anyagok tanulása
A töltések kölcsönhatása a Coulomb-törvény szerint kísérletileg megállapított tény. ( dia 1 )Azonban nem fedi fel magának az interakciós folyamatnak a fizikai képét. És nem ad választ arra a kérdésre, hogy hogyan történik az egyik töltés hatása a másikra.
Kísérlet 1 (hüvellyel) Függőlegesen elhelyezett plexi lapot lassan egy menetre felfüggesztett könnyűfém fóliahüvelyhez hozzuk, előzőleg gyapjúval dörzsölve feltöltjük.
-Mi történik?( nincs érintkezés, de a hüvely eltért a függőlegestől)
2. kísérlet ( elektrofor gép, gömbkondenzátor lapjai, selyemszálra felfüggesztett teniszlabda ) A lemezek feltöltése után megfigyeljük a labda mozgását közöttük. Miért?
Így működik a kommunikáció a távolból. Talán a levegő az, ami a testek között van?
3. kísérlet (videórészlet megtekintése, flash-animáció) A levegőt kiszivattyúzva megfigyeljük, hogy az elektroszkóp levelei még mindig taszítják egymást.
Mi lehet a következtetés? ( levegő nem vesz részt a kölcsönhatásban )
Akkor hogyan valósul meg az interakció?
Faraday a következő magyarázatot adja:
Minden elektromos töltés körül mindig van elektromos tér. ( dia 2)
E.P. jellemzésére. meg kell adni az értékeket.
A Mező első jellemzője az INTENZITÁS.
Térjünk vissza a Coulomb-törvényhez ( 3. dia )
Tekintsük a mező hatását a teszttöltésmezőbe bevitt töltetre.
……………………………………………
Így, ha az arányt nézzük, akkor olyan értéket kapunk, amely a mező adott pontban történő működését jellemzi.
E betűvel jelölve.
- E.P. feszültség
E.P. feszültség nem függ a töltés nagyságától, vektor mennyiség(a mezőre jellemző erő) Megmutatja, hogy a mező milyen erővel hat az ebbe a mezőbe helyezett töltésre.
Az erő kifejezését behelyettesítve a képletbe, egy ponttöltés térerősségének kifejezést kapunk
Hogyan jellemezhető a több töltés által létrehozott mező?
A mezőbe bevitt töltésre ható erők vektoros összeadását kell használni, és megkapjuk a kapott E.P. Ezt az esetet SZUPERPOZÍCIÓS ELVE-nek nevezzük.
(6. dia)
4. kísérlet Kísérletek az elektromos terek spektrumának demonstrálására.(1. Kísérletek szigetelő állványra szerelt és elektrofóliás gépről feltöltött szultánokkal. 2. Kísérletek kondenzátorlapokkal, amelyekre az egyik végén papírcsíkokat ragasztanak.)
Az elektromos mezőt kényelmesen ábrázolják grafikus vonalak - ERŐVONALAK. Az ERŐVONALOK olyan vonalak, amelyek a benne elhelyezett pozitív töltésű részecskére ható erő irányát jelzik ( dia 9,10,11)
A pozitív (a) és negatív (b) töltésű részecskék által létrehozott mező térvonalai
A legérdekesebb eset az E.P. két hosszú töltött lemez között jött létre. Ezután egy homogén E.P. jön létre közöttük.
A szuperpozíció elvének magyarázata grafikus ábrázolással ( dia 11,12,13)
III.A tudás, készségek, készségek megszilárdítása
1. Ismétlő kérdések
? Kérdések elemzése:
a) Hogyan értsük, hogy egy adott pontban elektromos tér van?
b) Hogyan értsük meg, hogy az A pontban a feszültség nagyobb, mint a B pontban lévő feszültség?
c) Hogyan kell érteni, hogy a tér adott pontjában az erősség 6 N/cl?
d) Milyen értéket határozhatunk meg, ha a mező adott pontjában ismert az intenzitás?
? 2. Minőségi feladatok elemzése [Tulchinsky M.E. Kvalitatív problémák a fizikában in Gimnázium. - M.: Felvilágosodás, 1972.]:
800. Két azonos modulusú töltés bizonyos távolságra van egymástól. Melyik esetben nagyobb az intenzitás a közöttük félúton fekvő pontban: ha ezek a töltések azonos nevűek vagy ellentétesek ? (Ellenben. Ugyanazok a ponttöltések esetén az intenzitás nulla lesz.)
801. (A nagyfeszültségű áram bekapcsolásakor statikus elektromos töltés keletkezik a madár tollain, aminek következtében a madár tollai sörtéjével szétváltak (mint az elektrosztatikus géphez csatlakoztatott papírcsóva keféi). Ez megijeszti a madár, leszáll a drótról.)
? Számítási problémák elemzése [Rymkevich A.P. Fizikai feladatgyűjtemény, 10-11 cella. - M.: Túzok, 2003.]:
698. (200 V/m)
699. Milyen erő hat egy 12 nC-os töltésre olyan pontban, ahol az elektromos térerősség 2? kN/Cl? (24 µN)
Összegezve a tanulságot.
Házi feladat:
- Tankönyv fizika 10 G.A. Myakishev, B.B. Bukhovtsev § 88-89
- Rymkevich A.P. 703., 705. sz
A dokumentum tartalmának megtekintése
Óra összefoglaló előadással. Elektromos mező. Elektromos térerősség. A mezők szuperpozíciójának elve»
ELEKTROMOS MEZŐ.
feszültség
ELEKTROMOS MEZŐ - ez az anyag különleges formája. Nyugalomban lévő elektromos töltések hozzák létre, és más elektromos töltésekre gyakorolt hatásban nyilvánul meg.
E.P. feszültség nem függ a töltés nagyságától, a vektor mennyiségétől (a mezőre jellemző erőtől)
- egy ponttöltés térereje
- szuperpozíció elve - a töltésrendszer által létrehozott térerősség egyenlő az egyes töltések által külön-külön létrehozott térerősségek vektorösszegével
TÁVVEZETÉKEK- ezek a vonalak jelzik a benne elhelyezett pozitív töltésű részecskére ebben a mezőben ható erő irányát
A pozitív (a) és negatív (b) töltésű részecskék által létrehozott mező térvonalai
ERŐVONALOK folytonos vonalaknak nevezzük, amelyek érintői minden pontban egybeesnek egy adott pont térerősség-vektorával.
Stresszvonal tulajdonságai
- A vonalak nincsenek lezárva. Kezdje +, a végén -
- A vonalak nem keresztezik egymást
- Ahol vastagabbak a vonalak, ott erősebb a mező
- Miért repülnek le a madarak a nagyfeszültségű vezetékről, amikor az áram be van kapcsolva?
- Két azonos modulusú töltés bizonyos távolságra van egymástól. Melyik esetben nagyobb az intenzitás a köztük lévő félúton lévő pontban: ha ezek a töltések azonosak vagy eltérőek ?
- A mező egy pontján 0,4 μN erő hat 2 nC töltésre. Keresse meg a térerőt ezen a ponton.
- Milyen erő hat egy 12 nC-os töltésre, ahol az elektromos térerősség 2 kN/C
Téma: Elektromos mező. Elektromos térerősség. A mezők szuperpozíciójának elve
Az óra célja: az "elektromos mező" fogalmának kialakításának folytatása, fő jellemzőjének bemutatása; az elektromos mezők szuperpozíciójának elvét tanulmányozni.
Az órák alatt:
1. Szervezeti mozzanat. Célok és célkitűzések meghatározása az órán.
2. Tudásellenőrzés:
Fizikai diktálás
A tel. villamosítása. A töltés megmaradásának törvénye. Coulomb törvénye
Mi a neve a fizika azon ágának, amely a mozdulatlan töltött testeket vizsgálja? /elektrosztatika/
Milyen kölcsönhatás lép fel a töltött testek, részecskék között? /elektromágneses/
Melyik fizikai mennyiség meghatározza elektromágneses kölcsönhatás? /elektromos töltés/
A töltés nagysága függ a vonatkoztatási rendszer megválasztásától? /Nem/
Lehetséges-e azt mondani, hogy a rendszer töltése a rendszerben lévő testek töltéseinek összege? /Tud/
Mi a neve annak a folyamatnak, amely elektromos töltések megjelenéséhez vezet a testeken? /Villamosítás/
Ha egy test elektromosan semleges, ez azt jelenti, hogy nincs benne elektromos töltés? /Nem/
Igaz-e, hogy zárt rendszerben a rendszer összes testének töltéseinek algebrai összege állandó marad? /Igen/
Ha egy zárt rendszerben csökkent a töltött részecskék száma, ez azt jelenti, hogy az egész rendszer töltése is csökkent? /Nem/
Hozunk létre elektromos töltést, amikor villamosítjuk? /Nem/
Létezhet-e töltés a részecskétől függetlenül? /Nem/
Az a test, amelynek részecskéinek összes pozitív töltése megegyezik a részecskék összes negatív töltésével, /semleges/
Hogyan változik a töltött részecskék kölcsönhatási ereje ezen részecskék bármelyikének töltésének növekedésével? /Növekedés/
Hogyan változik a kölcsönhatási erő, amikor töltések költöznek a közegbe? /Csökken/
Hogyan változik a kölcsönhatási erő, ha a töltések közötti távolság háromszorosára nő? / 9-szeres csökkentése /
Mi a neve a közeg elektromos tulajdonságait jellemző mennyiségnek? /A közeg dielektromos állandója/
Mi az elektromos töltés mértékegysége? /medálokban/
3. Új anyag tanulmányozása
Elektromos mező
A töltések kölcsönhatása a Coulomb-törvény szerint kísérletileg megállapított tény. Magának az interakciós folyamatnak azonban nem fedi fel a fizikai képét. És nem ad választ arra a kérdésre, hogy hogyan történik az egyik töltés hatása a másikra.
Faraday a következő magyarázatot adta: Minden elektromos töltés körül mindig van elektromos tér. Az elektromos tér olyan anyagi tárgy, amely a térben folytonos, és képes más elektromos töltésekre hatni. Az elektromos töltések kölcsönhatása a töltött testek mezőjének hatásának eredménye.
Az elektromos tér olyan mező, amelyet álló elektromos töltések hoznak létre.
Bevezetéssel elektromos mező észlelhető adott pont próba (pozitív) töltés.
A tesztpont töltés olyan töltés, amely nem torzítja a vizsgált mezőt.
e (nem okoz mezőt létrehozó töltések újraelosztását).
Az elektromos tér tulajdonságai:
Némi erővel hat a töltésekre.
Az álló töltés által létrehozott elektromos tér, azaz. az elektrosztatikus erő nem változik az idő múlásával.
Az elektromos tér egy speciális anyagfajta, amelynek mozgása nem engedelmeskedik a newtoni mechanika törvényeinek. Ennek az anyagtípusnak megvannak a maga törvényei, olyan tulajdonságai, amelyeket semmi mással nem lehet összetéveszteni a környező világban.
Elektromos térerősség
Azt a fizikai mennyiséget, amely megegyezik az erő13 EMBED Equation.3 1415 arányával, amellyel az elektromos tér a q teszttöltésre hat, ennek a töltésnek az értékéhez, elektromos térerősségnek nevezzük, és 13 EMBED egyenletként jelöljük. 3 141513 EMBED Egyenlet 3 1415:
13 EMBED Egyenlet.3 1415.
A feszültség mértékegysége 1N/C vagy 1V/m.
Az elektromos tér és a Coulomb-erő vektorai egyirányúak.
Az olyan elektromos teret, amelynek erőssége a tér minden pontjában azonos, homogénnek nevezzük.
Feszültségvonalak (erővonalak) - vonalak, érintők, amelyek minden pontjában egybeesnek a vektor irányával 13 EMBED Egyenlet.3 1415.
Annak érdekében, hogy a feszültségvonalak segítségével ne csak az elektrosztatikus térerősség irányát, hanem értékét is jellemezhessük, bizonyos sűrűséggel hajtjuk végre: a feszültségvonalakra merőleges felületegységen áthatoló feszültségvonalak számát. egyenlőnek kell lennie a vektor modulusával 13 EMBED Egyenlet.3 1415.
Ha a mezőt ponttöltés hozza létre, akkor a feszültségvonalak sugárirányú egyenesek, amelyek a töltésből kilépnek, ha az pozitív, és belépnek abba, ha a töltés negatív.
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
A mezők szuperpozíciójának elve
A tapasztalat azt mutatja, hogy ha egy q elektromos töltésre egyidejűleg több forrás elektromos tere hat, akkor a keletkező erő egyenlő az egyes mezőkből külön ható összeggel.
Az elektromos mezők a szuperpozíció elvének engedelmeskednek:
A töltésrendszer által létrehozott mező erőssége egyenlő geometriai összeg az egyes töltések által egy adott ponton létrehozott térerősségek külön-külön:
13 EMBED egyenlet 3 1415 vagy 13 EMBED egyenlet 3 1415
4. Az anyag rögzítése
Problémák megoldása szo. feladatok, szerk. Rymkevich №№ 696 697 698
Házi feladat: §92,93,94
13 15. OLDAL
13 14215. OLDAL
13 EMBED Egyenlet.3 1415
13 EMBED Egyenlet.3 1415
13 EMBED Egyenlet.3 1415
Csatolt fájlok
Az óra célja: megismertetni a tanulókkal a közeli cselekvés és a távoli cselekvés fogalmai közötti küzdelem történetét; elméleti hiányosságokkal az elektromos térerősség fogalmának bevezetése, az elektromos mezők grafikus ábrázolásának képességének kialakítása; a szuperpozíció elvét alkalmazzuk egy töltött testek rendszerének mezőinek kiszámításához.
Az órák alatt
Vizsgálat házi feladatönálló munkavégzés módja
1.opció
1. Lehetséges-e elektromos töltést létrehozni vagy megsemmisíteni? Miért? Ismertesse az elektromos töltés megmaradásának törvényének lényegét!
2. A levegőben két egyenlő negatív elektromos töltésű test található, a testek 0,9 N erővel taszítják egymást. A töltések távolsága 8 cm. Számítsa ki az egyes testekben lévő felesleges elektronok tömegét is mint a számuk.
Megoldás. m = m0 N = 9,1 10-31 5 1012 = 4,5 10-19 (kg); N = √Fr2/k e; N = 51012 (elektron)
2. lehetőség
1 Miért villamosoznak különböző testek a súrlódás során, míg a homogén testek nem?
Három vezető golyó érintkezett, az első golyón 1,8 10-8 C volt a töltés, a másodikon 0,3 10-8 C, a harmadikon nem volt töltés. Hogyan oszlik el a töltés a golyók között? Milyen erővel lép kölcsönhatásba kettő vákuumban, egymástól 5 cm távolságra?
Megoldás. q1+q2+q3=3q; q = (q1+q2+q3)/3q = 0,5 10-8 (C)
F=kq2/r2; F=9 10-5 (H)
Új anyagok tanulása
1. Egy díj hatásának a másikra való áthárításának kérdéskörének megvitatása. Felcsendül a rövid hatótávolságú cselekvés elméletének (a mező fénysebességgel terjed) és a távoli cselekvés elméletének "támogatóinak" beszédei (minden kölcsönhatás azonnal terjed). A tanulók előadásait elektromos testek kölcsönhatását bemutató kísérletek bemutatója kíséri. A hallgatók kérdéseket tehetnek fel egyik vagy másik elmélet támogatóinak.
A tanár segíti a tanulókat a helyes következtetések levonásában, elvezeti a tanulókat az elektromos tér fogalmának kialakításához.
2. Elektromos mező - az anyag tőlünk, a mi tudásunktól függetlenül létező speciális formája.
3. Az elektromos tér fő tulajdonsága- bizonyos erővel elektromos töltésekre gyakorolt hatás.
| elektrosztatikus mező | A rögzített töltések elektrosztatikus tere nem változik teljesen, és elválaszthatatlanul kapcsolódik az azt alkotó töltésekhez. | ||
| Elektromos térerősség: E= F/ q | Annak az erőnek az aránya, amellyel az elektromos mező hat egy teszt pozitív töltésre, és ennek a töltésnek az értékéhez. Vektor Ē̄̄̄̄̄̄ egybeesik a pozitív töltésre ható erő irányával. | ||
| Ponttöltés elektromos térerőssége. E =q0/4πξ0ξr2 | Egy ponttöltés elektromos térerőssége a tér egy bizonyos pontjában egyenesen arányos a térforrás töltésmodulusával, és fordítottan arányos a térforrás és a tér adott pontja közötti távolság négyzetével. | ||
| Elektrosztatikus erővonalak | Ezek olyan vonalak, amelyek érintői a tér minden pontjában egybeesnek az adott pont térerősségének irányával. | ||
| A mezők szuperpozíciójának elve: E \u003d E1 + E2 + E3 + ... | Ha több pontszerű töltésből teret alkalmazunk, akkor elektrosztatikus tér jön létre, amelynek erőssége bármely pontban megegyezik az egyes komponensmezők erőinek geometriai összegével. | ||
| Tapasztalat bemutatása: "A mezők egymásra épülésének elvének indoklása" | Akasszon fel egy „próbatöltést” (hablemezt) egy nejlonszálra. Befolyásolja a "próbatöltést" egy feltöltött testtel. Ezután vigyen magával egy másik feltöltött testet, és figyelje meg a hatását a "próbatöltésre". Távolítsa el az első töltött testet, és figyelje meg a második töltött test működését. Vegyél következtetést. | ||
Önálló munka a könyvvel.
1. Olvassa el a tankönyvben az elektromos erővonalak meghatározását!
2. Tekintse meg figyelmesen a 181-184. ábrákat, amelyek különböző töltött testek és testrendszerek feszültségvonalaira mutatnak példákat.
3. Válaszoljon a kérdésekre.
A) Hogyan jelenik meg az ábrákon az intenzitásvektor modulusa? Milyen külső jel alapján lehet megkülönböztetni az intenzív tevékenységet végző mezőt?
B) Hol kezdődnek és hol végződnek az elektromos erővonalak?
C) Vannak-e szakadások a feszültségvonalakban?
D) Hogyan helyezkednek el az elektromos erővonalak egy töltött test felületéhez képest?
e) Milyen esetben tekinthető az elektromos tér egyenletesnek?
E) Hasonlítsa össze egy ponttöltés és egy egyenletes töltésű labda térvonalainak mintázatát!
G) Nézze meg, milyen képlet segítségével és milyen elfogadható határok között lehetséges egy vezető golyó térerősségét kiszámítani!
Összegezve a tanulságot
Házi feladat: §92 - 94.
- Az óra célja: elképzelések kialakítása az elektrosztatikus tér potenciáljáról, az elektrosztatikus erők működésének függetlenségének megállapítása a pálya alakjától, a potenciál fogalmának megismertetése, a potenciál fizikai jelentésének megismerése különbséget levezetni...
- Az óra célja: a tanulók e téma tanulmányozása során megszerzett tudásának és készségeinek ellenőrzése. A lecke menete Szervezési pillanat Opció - 1 (szint - 1) 1. Két pont ...
- Az óra célja: fémvezető modellje alapján az elektrosztatikus indukció jelenségének tanulmányozása; megtudni a dielektrikumok viselkedését elektrosztatikus térben; bevezetni a dielektromos permittivitás fogalmát. Az óra folyamata Otthon ellenőrzése...
- Az óra célja: elképzelés kialakítása az elektromágneses hullámról, mint elektromos és mágneses mezők kölcsönhatásáról; Hasonlítsa össze az elektromágneses hullámokat a mechanikai hullámokkal a két közös jellemző alapján.
- Az óra célja: a feszültség, a potenciál, a töltés mozgatására szolgáló elektromos tér munkája fogalmak felhasználásával problémamegoldó készségek fejlesztése; folytassa a gondolkodás, az összehasonlítás, a következtetések levonása, a megfogalmazás képességének kialakítását ...
- Az óra célja: kialakítani a tanulók megértését az elektromos és mágneses mezőkről, mint egységes egészről - az elektromágneses térről. Az óra előrehaladása Házi feladat ellenőrzése teszteléssel...
- Az óra célja: képlet levezetése az elektromos térerősség és a potenciálkülönbség összefüggésére, az ekvipotenciális felületek fogalmának megismertetése, a megszerzett elméleti ismeretek kvalitatív ...
- Az óra célja: a tanulók elméleti tudásszintjének megismerése
