Zhrnutie lekcie na tému: „Akcia elektrické pole k elektrickým nábojom. Energia elektrického poľa » Celé meno: Tyutyugina N. A.

Miesto zamestnania: GBÚ RK "KSS "Simeiz"

Pozícia: učiteľ fyziky

Predmet: fyzika

Známka: 8

Téma a číslo lekcie v téme: téma 1, lekcie č.3, 4

Základný návod:

Ciele:

Vzdelávacie: poznať a rozumieť pojmom: elektrický náboj, elektrické pole, diskrétnosť náboja, interakcia nábojov.

vyvíja sa: podporovať rozvoj reči, myslenia, kognitívnych a všeobecných pracovných zručností; podporovať zvládnutie metód vedecký výskum: analýza a syntéza.

Vzdelávacie: formovať svedomitý postoj k výchovno-vzdelávacej práci, pozitívnu motiváciu k učeniu, komunikačné schopnosti; prispievať k výchove ľudskosti, disciplíny, estetické vnímanie mier.

Typ lekcie: Lekcia učenia sa nového materiálu.

Formulár lekcie : kombinovaná lekcia.

Metódy lekcie : verbálny, vizuálny, praktický.

Počas vyučovania

1. Organizačná etapa.

2. Aktualizácia základných poznatkov.

3. Etapa získavania nových poznatkov.

4. Etapa zovšeobecňovania a konsolidácie nového materiálu. .

5. Záverečná fáza. 3 min.

3.

Elektrické pole je špeciálna forma hmoty, prostredníctvom ktorej sa uskutočňuje interakcia elektricky nabitých častíc.

Zavedenie pojmu elektrického poľa bolo potrebné na vysvetlenie interakcie elektrických nábojov, teda na zodpovedanie otázok: prečo vznikajú sily pôsobiace na náboje a ako sa prenášajú z jedného náboja na druhý?

Pojmy elektrického a magnetického poľa zaviedol veľký anglický fyzik Michael Faraday. Podľa Faradayovej myšlienky elektrické náboje nepôsobia priamo na seba. Každý z nich vytvára v okolitom priestore elektrické pole. Pole jedného náboja pôsobí na iný náboj a naopak. Keď sa vzdialite od náboja, pole slabne.

Zavedením koncepcie poľa vo fyzike bola založená teória krátkeho dosahu, ktorej hlavným rozdielom od teórie dlhého dosahu je myšlienka existencie určitého procesu v priestore medzi interagujúcimi telesami, ktorý trvá konečný čas.

Táto myšlienka bola potvrdená v dielach veľkého Angličana J.K. Maxwella, ktorý to teoreticky dokázal elektromagnetické interakcie sa musia šíriť v priestore s konečnou rýchlosťou - s, rovnajúcou sa rýchlosti svetla vo vákuu (300 000 km/s). Experimentálnym dôkazom tohto tvrdenia bol vynález rádia.

Elektrické pole vzniká v priestore okolo pevného náboja, rovnako ako vzniká magnetické pole okolo pohybujúcich sa nábojov - prúdov alebo permanentných magnetov. Magnetické a elektrické polia sa môžu navzájom premeniť a vytvoriť jedno elektromagnetické pole. Elektrické pole (rovnako ako magnetické) je len špeciálnym prípadom všeobecného elektromagnetického poľa. Variabilné elektrické a magnetické polia môžu existovať bez nábojov a prúdov, ktoré ich vyvolali. Elektromagnetické pole nesie určité množstvo energie, ako aj hybnosť a hmotnosť. Elektromagnetické pole je teda fyzická entita, ktorá má určité fyzikálne vlastnosti.

Povaha elektrického poľa je teda nasledovná:

1. Elektrické pole je hmotné, existuje nezávisle od nášho vedomia.

2. Hlavnou vlastnosťou elektrického poľa je jeho pôsobenie na elektrické náboje určitou silou. Týmto konaním sa potvrdzuje skutočnosť jeho existencie. Pôsobenie poľa na jednotkový náboj - sila poľa - je jednou z jeho hlavných charakteristík, podľa ktorej sa študuje rozloženie poľa v priestore.

Elektrické pole stacionárnych nábojov sa nazýva elektrostatické. V priebehu času sa nemení, je neoddeliteľne spojený s nábojmi, ktoré ho viedli k jeho vzniku, a existuje v priestore, ktorý ich obklopuje.

Definícia. Fyzikálne množstvo, rovný pomeru silu F, s ktorým elektrické pole pôsobí na skúšobný náboj q, na hodnotu tohto náboja sa nazýva intenzita elektrického poľa a označuje sa E.Kontrolné otázky

1. Čo je to elektrické pole?

2. Aké sú hlavné vlastnosti elektrického poľa?

3. Aké pole sa nazýva elektrické?

4. Ako sa nazýva sila elektrického poľa?

5. Aká je intenzita elektrického poľa?

6. Ako určiť intenzitu poľa bodového náboja?

7. Aké elektrické pole sa nazýva homogénne?

Položka: fyzika

Časť disciplíny skúšky: _________ _

Celkový počet lekcií v téme -_18___

№ lekcia z tejto témy _4____

Téma lekcie « Elektrina. Súčasná sila »

Poskytnuté zhrnutie lekcie

CELÉ MENO. _ __ Bryleva Lilia Zakirzyanovna_

Akademický titul, pozícia: Učiteľ fyziky

Miesto výkonu práce: MOU stredná škola č.6

Zhrnutie lekcie fyziky

„Elektrina. Sila prúdu.

Ciele lekcie:

Vzdelávacie – uveďte pojem elektrický prúd a zistite, za akých podmienok k nemu dochádza. Zadajte veličiny charakterizujúce elektrický prúd.

Rozvíjať - formovať intelektuálne schopnosti analyzovať, porovnávať výsledky experimentov; aktivovať myslenie školákov, schopnosť samostatne vyvodzovať závery.

vzdelávacie - rozvoj kognitívneho záujmu o predmet, rozšírenie obzorov žiakov, ukázať možnosť využitia získaných poznatkov na hodinách v životných situáciách.

Typ lekcie: lekcia o asimilácii nových vedomostí.

Vybavenie: prezentácia na tému „Elektrický prúd. Sila prúdu.

Plán lekcie.

1. 
   Organizovanie času.
2. 
   
3. 
   Aktualizácia znalostí.
4. 
   Učenie sa nového materiálu.
5. 
   Konsolidácia.
6. 
   Zhrnutie.

Počas vyučovania.

1. Organizačný moment.

1. 
   Príprava na učenie sa nového materiálu.

Na obrazovke - snímka číslo 1.

Dnes sa zoznámime s pojmami: elektrický prúd, sila prúdu a podmienky potrebné na existenciu elektrického prúdu.

3. Aktualizácia poznatkov.

Na obrazovke - snímka číslo 2.

Všetci dobre poznáte slovné spojenie „elektrický prúd“, no častejšie používame slovo „elektrina“. Tieto pojmy už dávno a pevne vstúpili do nášho života, že o ich význame ani neuvažujeme. Čo teda znamenajú?

V minulých lekciách sme sa tejto témy čiastočne dotkli, konkrétne sme študovali nehybné nabité telesá. Ako si pamätáte, toto odvetvie fyziky sa nazýva elektrostatika.

Na obrazovke - snímka číslo 3.

Dobre, teraz sa zamysli. Čo znamená slovo „aktuálny“?

Pohyb! Takže - "elektrický prúd", to je pohyb nabitých častíc. Práve tento fenomén budeme študovať v nasledujúcich lekciách.

V 8. ročníku sme tento fyzikálny jav čiastočne skúmali. Potom sme povedali, že: "elektrický prúd je riadený pohyb nabitých častíc."

Dnes v lekcii zvážime najjednoduchší prípad usmerneného pohybu nabitých častíc - jednosmerný elektrický prúd.

1. 
   Učenie sa nového materiálu.

Na obrazovke - snímka číslo 4.

Pre vznik a existenciu stáleho elektrického prúdu v látke je potrebná prítomnosť voľných nabitých častíc, pri pohybe ktorých sa vo vodiči prenáša elektrický náboj z jedného miesta na druhé.

Na obrazovke - snímka číslo 5.

Ak však nabité častice vykonávajú náhodný tepelný pohyb, ako napríklad voľné elektróny v kove, potom k prenosu náboja nedochádza, čo znamená, že neexistuje elektrický prúd.

Na obrazovke - snímka číslo 6.

Elektrický prúd vzniká len pri usporiadanom (usmernenom) pohybe nabitých častíc (elektrónov alebo iónov).

Na obrazovke – snímka číslo 7.

Ako zabezpečiť, aby sa nabité častice pohybovali usporiadaným spôsobom?

Potrebujete silu pôsobiacu na ne v určitom smere. Akonáhle táto sila prestane pôsobiť, potom prestane usporiadaný pohyb častíc v dôsledku elektrický odpor pôsobením iónov kryštálovej mriežky kovov alebo neutrálnych molekúl elektrolytov k ich pohybu.

Na obrazovke – snímka číslo 8.

Odkiaľ teda pochádza táto sila? Povedali sme, že na nabité častice pôsobí Coulombova sila F = q E (Coulombova sila sa rovná súčinu náboja a vektora intenzity), ktorá priamo súvisí s elektrickým poľom.

Na obrazovke - snímka číslo 9.

Zvyčajne je to elektrické pole vo vnútri vodiča, ktoré spôsobuje a udržiava usporiadaný pohyb nabitých častíc. Ak je vo vodiči elektrické pole, potom je medzi koncami vodiča potenciálny rozdiel. Keď sa potenciálny rozdiel s časom nemení, vo vodiči sa vytvorí konštantný elektrický prúd.

Na obrazovke – snímka číslo 10

To znamená, že okrem nabitých častíc je pre existenciu elektrického prúdu aj prítomnosť elektrické pole.

Pri vytváraní potenciálneho rozdielu (napätia) medzi ľubovoľnými bodmi vodiča sa naruší rovnováha nábojov a vo vodiči sa budú pohybovať náboje, čo sa nazýva elektrický prúd.

Na obrazovke – snímka číslo 11.

Stanovili sme teda dve podmienky pre existenciu elektrického prúdu:

prítomnosť bezplatných poplatkov,

prítomnosť elektrického poľa.

Na obrazovke - snímka číslo 12.

Takže: ELEKTRICKÝ PRÚD - usmernený, usporiadaný pohyb nabitých častíc (elektrónov, iónov a iných nabitých častíc.). Tie. elektrický prúd má určitý smer. Smer pohybu kladne nabitých častíc sa berie ako smer prúdu. Z toho vyplýva, že smer prúdu sa zhoduje so smerom vektora intenzity elektrického poľa. Ak je prúd tvorený pohybom záporne nabitých častíc, potom sa smer prúdu považuje za opačný ako smer pohybu častíc. (Takáto voľba smeru prúdu nie je príliš úspešná, keďže vo väčšine prípadov ide o usporiadaný pohyb elektrónov - negatívne nabitých častíc. Voľba smeru prúdu bola urobená v čase, keď sa ešte nič nevedelo voľné elektróny v kovoch.)

Na obrazovke - snímka číslo 13.

Pohyb častíc vo vodiči priamo nevidíme. Prítomnosť elektrického prúdu sa musí posudzovať podľa činností alebo javov, ktoré ho sprevádzajú.

Na obrazovke - snímka číslo 14.

Tepelný účinok elektrického prúdu. Vodič, ktorým prúdi prúd, sa zahrieva (žiariaca elektrická žiarovka svieti);

Na obrazovke - snímka číslo 15.

Magnetické pôsobenie elektrického prúdu. Vodič s prúdom priťahuje alebo magnetizuje telesá, otáča magnetickú ihlu kolmo na vodič s prúdom;

Na obrazovke - snímka číslo 16.

Chemické pôsobenie elektrického prúdu. Elektrický prúd môže zmeniť chemické zloženie vodiča, napríklad uvoľniť jeho chemické zložky (vodík a kyslík sa uvoľňujú z okyslenej vody naliatej do sklenenej nádoby v tvare U).

Magnetický efekt je hlavný, pretože sa pozoruje vo všetkých vodičoch, tepelný účinok chýba v supravodičoch a chemický účinok sa pozoruje iba v roztokoch elektrolytov a taveninách.

Na obrazovke - snímka číslo 17.

Rovnako ako mnoho fyzikálnych javov, elektrický prúd má kvantitatívna charakteristika, nazývaná sila prúdu: ak cez prierez vodič za čas ∆t sa prenáša náboj ∆q, potom je priemerná hodnota intenzity prúdu: I=∆q/∆t(prúd sa rovná pomeru náboja k času).

Priemerná intenzita prúdu sa teda rovná pomeru náboja ∆q, ktorý prešiel prierezom vodiča v časovom intervale ∆t k tomuto časovému intervalu.

V SI (medzinárodný systém) je jednotka sily prúdu ampér, označený ako 1 A \u003d 1 C / s (jeden ampér sa rovná pomeru 1 coulomb za 1 sekundu)

Poznámka: ak sa sila prúdu s časom nemení, potom sa prúd nazýva konštantný.

Na obrazovke - snímka číslo 18.

Intenzita prúdu môže byť kladná, ak sa smer prúdu zhoduje s konvenčne zvoleným kladným smerom pozdĺž vodiča. V opačnom prípade je prúd záporný.

Na obrazovke - snímka číslo 19.

Na meranie prúdu sa používa ampérmeter. Princíp zariadenia týchto zariadení je založený na magnetickom pôsobení prúdu. V elektrickom obvode je ampérmeter zapojený do série so zariadením, pre ktoré chcete merať prúd. Schematické znázornenie ampérmetra je kruh, v strede je písmeno A.

Na obrazovke - snímka číslo 20.

Okrem toho sila prúdu súvisí s rýchlosťou usmerneného pohybu častíc. Ukážme toto spojenie.

Valcový vodič nech má prierez S. Pre kladný smer vo vodiči berieme smer zľava doprava. Náboj každej častice sa bude považovať za rovný q 0. Objem vodiča ohraničeného prierezmi 1 a 2 so vzdialenosťou ∆L medzi nimi obsahuje častice N = n·S·∆L, kde n je koncentrácia častíc .

Na obrazovke - snímka číslo 21.

Ich celkový náboj vo zvolenom objeme je q = q 0 n S ∆L (náboj sa rovná súčinu náboja častice a koncentrácie, plochy a vzdialenosti). Ak sa častice pohybujú zľava doprava priemernou rýchlosťou v, potom za čas ∆t = ∆L/v, ktorý sa rovná pomeru vzdialenosti k rýchlosti, všetky častice obsiahnuté v uvažovanom objeme prejdú prierezom 2. Preto, aktuálna sila sa zistí podľa nasledujúceho vzorca.

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

Na obrazovke - snímka číslo 22.

Pomocou tohto vzorca sa pokúsme určiť rýchlosť usporiadaného pohybu elektrónov vo vodiči.

V = I/( e n S),

Kde e je modul náboja elektrónov.

Na obrazovke - snímka číslo 23.

Nech je prúdová sila I \u003d 1A a plocha prierezu vodiča S \u003d 10 -6 m 2, pre meď je koncentrácia n \u003d 8,5 10 28 m -3. teda

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

Ako vidíme, rýchlosť usporiadaného pohybu elektrónov vo vodiči je malá.

Na obrazovke - snímka číslo 24.

Odhadnúť, aké malé, n Predstavme si veľmi dlhý prúdový okruh, napríklad telegrafné vedenie medzi dvoma mestami, oddelené od seba povedzme 1000 km. Dôkladné experimenty ukazujú, že sa začnú prejavovať účinky prúdu v druhom meste, t.j. elektróny vo vodičoch, ktoré sa tam nachádzajú, sa začnú pohybovať približne 1/300 sekundy po tom, ako sa začnú pohybovať po drôtoch v prvom meste. . Často sa nie veľmi striktne, ale veľmi jasne hovorí, že prúd sa šíri drôtmi rýchlosťou 300 000 km/s. To však neznamená, že pohyb nosičov náboja vo vodiči nastáva touto obrovskou rýchlosťou, takže elektrón alebo ión, ktorý bol v našom príklade v prvom meste, dosiahne druhý za 1/800 sekundy. . Vôbec nie. Pohyb nosičov vo vodiči je takmer vždy veľmi pomalý, rýchlosťou niekoľkých milimetrov za sekundu a často aj menšou. Vidíme teda, že je potrebné dôkladne rozlišovať a nezamieňať pojmy „rýchlosť prúdu“ a „rýchlosť nosičov náboja“.

Na obrazovke - snímka číslo 25.

Rýchlosť, ktorú pre stručnosť nazývame „rýchlosť prúdu“, je teda rýchlosť šírenia zmien elektrického poľa pozdĺž vodiča a v žiadnom prípade nie rýchlosť pohybu nosičov náboja v ňom.

Dovoľte nám vysvetliť, čo bolo povedané mechanická analógia. Predstavme si, že dve mestá sú spojené ropovodom a v jednom z týchto miest začne pracovať čerpadlo, ktoré v tomto mieste zvýši tlak ropy. Tento zvýšený tlak sa bude šíriť kvapalinou v potrubí vysokou rýchlosťou - asi kilometer za sekundu. Takže za sekundu sa častice začnú pohybovať vo vzdialenosti povedzme 1 km od pumpy, za dve sekundy - vo vzdialenosti 2 km, za minútu - vo vzdialenosti 60 km atď. po štvrťhodine začne z potrubia v druhom meste vytekať ropa. Pohyb samotných olejových častíc je však oveľa pomalší a môže trvať niekoľko dní, kým sa akékoľvek špecifické olejové častice dostanú do prvého mesta do druhého. Keď sa vrátime k elektrickému prúdu, musíme povedať, že „rýchlosť prúdu“ (rýchlosť šírenia elektrického poľa) je analogická s rýchlosťou šírenia tlaku ropovodom a „rýchlosť nosičov“ je analogická. na rýchlosť častíc samotného oleja.

5. Upevnenie.

Na obrazovke - snímka číslo 26

Dnes sme v lekcii zvážili základný koncept elektrodynamiky:

Elektrina;

Podmienky potrebné na existenciu elektrického prúdu;

Kvantitatívna charakteristika elektrického prúdu.

Na obrazovke - snímka číslo 27

Teraz zvážte riešenie typických problémov:

1. Dlaždica je zaradená do osvetľovacej siete. Koľko elektriny ním pretečie za 10 minút, ak je prúd v prívodnej šnúre 5A?

Riešenie: čas SI 10 minút = 600 s,

Podľa definície sa prúd rovná pomeru náboja k času.

Preto sa náboj rovná súčinu prúdu a času.

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

Na obrazovke - snímka číslo 28

2. Koľko elektrónov prejde špirálou žiarovky za 1 s pri prúde žiarovky 1,6A?

Riešenie: Náboj elektrónu je e\u003d 1,6 10 -19 C,

Celkový poplatok je možné vypočítať podľa vzorca:

Q \u003d I t - náboj sa rovná súčinu aktuálnej sily a času.

Počet elektrónov sa rovná pomeru celkového náboja k náboju jedného elektrónu:

N = q/ e

to znamená

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

Na obrazovke – snímka číslo 29

3. Vodičom preteká počas roka prúd 1 A. Nájdite hmotnosť elektrónov, ktoré za toto časové obdobie prešli prierezom vodiča. Pomer náboja elektrónu k jeho hmotnosti e/m e = 1,76 ± 11 °C/kg.

Riešenie: Hmotnosť elektrónov môžeme definovať ako súčin počtu elektrónov a hmotnosti elektrónu M = N m e. Pomocou vzorca N = I t / e(pozri predchádzajúci problém), dostaneme, že hmotnosť sa rovná

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 obrazovke – snímka číslo 30

4. Vo vodiči, ktorého plocha prierezu je 1 mm 2, je sila prúdu 1,6 A. Koncentrácia elektrónov vo vodiči je 10 23 m -3 pri teplote 20 0 C. Nájdite priemernú rýchlosť usmerneného pohybu elektrónov a porovnajte ju s tepelnou rýchlosťou elektrónov.

Riešenie: Určiť priemerná rýchlosť smerový pohyb elektrónov, použijeme vzorec

Q = q 0 n S v t (náboj sa rovná súčinu náboja častice a koncentrácie, plochy, rýchlosti a času).

Pretože I \u003d q / t (sila prúdu sa rovná pomeru náboja k času),

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

Vypočítajte a získajte hodnotu rýchlosti elektrónov

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 => (teda nasleduje)

= 11500 m/s

Rýchlosť tepelného pohybu je 115-krát väčšia.

1. 
   Zhrnutie.

V lekcii sme si zopakovali nové pojmy. Ktorá časť štúdia bola pre vás najťažšia? Najdôležitejšie? Najzaujímavejší?

Na obrazovke – snímka číslo 31

Zapíšte si domácu úlohu.

Učebnica fyziky V.A. Kasyanov 11. ročník. §1,2, úlohy §2 (1-5).

Na obrazovke – snímka číslo 32.

Ďakujem za tvoju pozornosť. Prajeme vám úspech v samostatných cvičeniach na túto tému!

Abstrakt kontrolovaný

Metodik odboru školstva: ______________________________________

Odborná rada YSPU: ___________________________________________

Dátum:_____________________________________________________________

Podpisy: _________________________________________________________________

Cieľ: odhalenie materiálnej podstaty elektrického poľa a vytvorenie konceptu intenzity elektrického poľa

Ciele lekcie: oboznámiť žiakov s výkonovou charakteristikou elektrického poľa;

Formovať neformálne poznatky pri výklade pojmu „intenzita elektrického poľa;

Pestovať vedomý postoj k učeniu a záujem o štúdium fyziky.

Vybavenie: fóliový obal z ľahkého kovu, plexisklo, sultáni na stojane, elektrofórový stroj, gulička na hodvábnej nite, kondenzátorové dosky, prezentácia, flash animácia

Počas vyučovania

1. Opakovanie naučeného

1. Formulujte Coulombov zákon
2. Čo fyzický význam koeficient k?
3. Určiť hranice použiteľnosti Coulombovho zákona?

1. Fyzický diktát. Zákon zachovania elektrického náboja. Coulombov zákon. (vzájomné overenie)
2. Učenie sa nového materiálu

1. Je možné vytvoriť elektrický náboj?

2. Vytvárame pri elektrifikácii elektrický náboj?

3. Môže náboj existovať oddelene od častice?

4. Teleso, ktorého celkový kladný náboj častíc sa rovná celkovému zápornému náboju častíc, je ... ..

5. Sila interakcie nabitých častíc so zvýšením náboja ktorejkoľvek z týchto častíc ... ...

6. Keď je náboj umiestnený do média, sila interakcie medzi nimi....

7. So zväčšením vzdialenosti medzi nábojmi o 3-násobok, sila interakcie……

8. Veličina charakterizujúca elektrické vlastnosti média sa nazýva ...

9. V akých jednotkách sa meria elektrický náboj?

(1, áno; 2. Nie; 3. Nie; 4. neutrálny; 5. Zvyšuje sa; 6. Znižuje sa; 7. Znížené o 9-krát; 8. Dielektrická konštanta; 9. V príveskoch)

1. Učenie sa nového materiálu

Interakcia nábojov podľa Coulombovho zákona je experimentálne zistená skutočnosť. ( snímka 1 )Neodhaľuje však fyzický obraz samotného procesu interakcie. A neodpovedá na otázku, ako prebieha pôsobenie jedného náboja na druhý.

Experimentujte 1 (s objímkou) Pomaly priložte zvisle umiestnenú plexisklovú dosku na fóliovú objímku z ľahkej kovovej fólie zavesenú na niti, predtým nabitú trením vlnou.

-Čo sa deje?( nedochádza ku kontaktu, ale objímka sa odchýlila od vertikály)

Experiment 2 ( elektroforový strojček, platne guľového kondenzátora, tenisová loptička zavesená na hodvábnej nite ) Po nabití platničiek pozorujeme pohyb gule medzi nimi. prečo?

Takto funguje komunikácia na diaľku. Možno je to vzduch, ktorý je medzi telami?

Experiment 3 (sledovanie fragmentu videa, flash animácia) Pumpovaním vzduchu pozorujeme, že listy elektroskopu sa stále od seba odpudzujú.

Aký môže byť záver? ( vzduch sa nezúčastňuje interakcie )

Ako potom prebieha interakcia?

Faraday uvádza nasledujúce vysvetlenie:

Okolo každého elektrického náboja je vždy elektrické pole. ( snímka 2)

Na charakteristiku E.P. musíte zadať hodnoty.

Prvou charakteristikou poľa je INTENZITA.

Obráťme sa opäť na Coulombov zákon ( snímka 3 )

Zvážte pôsobenie poľa na náboj zavedený do poľa testovacieho náboja.

……………………………………………

Ak sa teda pozrieme na pomer, dostaneme hodnotu, ktorá bude charakterizovať pôsobenie poľa v danom bode.

Označené písmenom E.

• E.P. napätie

E.P. napätie nezávisí od veľkosti náboja, vektorové množstvo(silová charakteristika poľa) Ukazuje, akou silou pole pôsobí na náboj umiestnený v tomto poli.

Dosadením výrazu pre silu do vzorca získame výraz pre intenzitu poľa bodového náboja

Ako možno charakterizovať pole vytvorené niekoľkými nábojmi?

Je potrebné použiť vektorové sčítanie síl pôsobiacich na náboj vnesený do poľa a získame výslednú E.P. Tento prípad sa nazýva PRINCÍP SUPERPOZÍCIE.

(snímka 6)

Experiment 4 Pokusy na demonštráciu spektier elektrických polí. (1. Experimenty so sultánmi namontovanými na izolačných stojanoch a nabíjanými z elektrofóliového stroja. 2. Experimenty s doskami kondenzátora, ku ktorým sú na jednom konci prilepené papierové pásiky.)

Elektrické pole je vhodne znázornené grafickými čiarami - SILA. SILOVÉ ČIARY sú čiary označujúce smer sily pôsobiacej v tomto poli na kladne nabitú časticu v ňom umiestnenú ( snímky 9,10,11)

Siločiary poľa vytvoreného kladne (a) a záporne (b) nabitými časticami

Najzaujímavejší prípad je E.P. vytvorené medzi dvoma dlhými nabitými platňami. Potom sa medzi nimi vytvorí homogénna E.P.

Vysvetlenie princípu superpozície pomocou grafického znázornenia ( snímky 11,12,13)

III.Upevňovanie vedomostí, zručností, zručností

1. Kontrolné otázky

? Analýza otázok:

a) Ako máme chápať, že v danom bode existuje elektrické pole?

b) Ako máme chápať, že napätie v bode A je väčšie ako napätie v bode B?

c) Ako rozumieť tomu, že sila v danom bode poľa je 6 N/cl?

d) Akú hodnotu možno určiť, ak je známa intenzita v danom bode poľa?

? 2. Analýza kvalitatívnych úloh [Tulchinsky M.E. Kvalitatívne problémy vo fyzike v stredná škola. - M.: Osvietenie, 1972.]:

800. Dva náboje s rovnakým modulom sú od seba v určitej vzdialenosti. V takom prípade je intenzita v bode ležiacom v polovici medzi nimi väčšia: ak sú tieto náboje rovnakého mena alebo opačného mena ? (Opak. Pri rovnakých bodových nábojoch bude intenzita nulová.)

801. (Pri zapnutí vysokonapäťového prúdu vzniká na perách vtáka statický elektrický náboj, v dôsledku ktorého sa perie vtáka zježe a rozíde (ako kefy papierového chocholu pripojeného k elektrostatickému stroju). To vydesí vták, vyletí z drôtu.)

? Analýza výpočtových problémov [Rymkevič A.P. Zbierka úloh z fyziky, 10-11 buniek. - M.: Drop, 2003.]:

698. (200 V/m)

699. Aká sila pôsobí na náboj 12 nC umiestnený v bode, kde je intenzita elektrického poľa 2 kN/Cl? (24 µN)

Zhrnutie lekcie.

Domáca úloha:

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

Zobraziť obsah dokumentu
Zhrnutie lekcie s prezentáciou. Elektrické pole. Intenzita elektrického poľa. Princíp superpozície polí»

ELEKTRICKÉ POLE.

napätie

ELEKTRICKÉ POLE - je to zvláštna forma hmoty. Vzniká pokojovými elektrickými nábojmi a prejavuje sa pôsobením na iné elektrické náboje.

E.P. napätie nezávisí od veľkosti náboja, vektorovej veličiny (silovej charakteristiky poľa)

- intenzita poľa bodového náboja

- princíp superpozície - intenzita poľa vytvorená sústavou nábojov sa rovná vektorovému súčtu intenzít polí vytvorených každým nábojom samostatne

ELEKTRICKÉ VEDENIE- sú to čiary označujúce smer sily pôsobiacej v tomto poli na kladne nabitú časticu v ňom umiestnenú

Siločiary poľa vytvoreného kladne (a) a záporne (b) nabitými časticami

LINIE SILY sa nazývajú spojité čiary, dotyčnice, ku ktorým sa v každom bode zhodujú s vektorom intenzity poľa v danom bode

Vlastnosti stresovej línie

• Linky nie sú uzavreté. Začnite na +, končite na -
• Čiary sa nekrížia
• Tam, kde sú čiary hrubšie, je pole silnejšie

• Prečo vtáky odlietajú z vysokonapäťového drôtu, keď je zapnutý prúd?

• Dva náboje s rovnakým modulom sú v určitej vzdialenosti od seba. V takom prípade je intenzita v bode v polovici medzi nimi väčšia: ak sú tieto náboje rovnaké alebo odlišné ?

• V určitom bode poľa pôsobí sila 0,4 μN na náboj 2 nC. Nájdite intenzitu poľa v tomto bode.

• Aká sila pôsobí na náboj 12 nC umiestnený v bode, kde je intenzita elektrického poľa 2 kN/C

Téma: Elektrické pole. Intenzita elektrického poľa. Princíp superpozície polí

Účel lekcie: pokračovať vo vytváraní pojmu "elektrické pole", predstaviť jeho hlavnú charakteristiku; študovať princíp superpozície elektrických polí.

Počas tried:

1. Organizačný moment. Stanovenie cieľov a cieľov pre lekciu.
2. Kontrola vedomostí:
Fyzický diktát
Elektrifikácia tel. Zákon zachovania náboja. Coulombov zákon
Ako sa volá odvetvie fyziky, ktoré študuje nehybné nabité telesá? /elektrostatika/
Aká interakcia existuje medzi nabitými telesami, časticami? /elektromagnetické/
Ktoré fyzikálne množstvo definuje elektromagnetická interakcia? /nabíjačka/
Závisí veľkosť náboja od výberu vzťažnej sústavy? /Nie/
Dá sa povedať, že náboj systému je súčtom nábojov orgánov zaradených do systému? /Môcť/
Ako sa nazýva proces, ktorý vedie k vzniku elektrických nábojov na tele? /Elektrifikácia/
Ak je teleso elektricky neutrálne, znamená to, že neobsahuje žiadne elektrické náboje? /Nie/
Je pravda, že v uzavretej sústave zostáva algebraický súčet nábojov všetkých telies sústavy konštantný? /Áno/
Ak sa počet nabitých častíc v uzavretom systéme znížil, znamená to, že sa znížil aj náboj celého systému? /Nie/
Vytvárame elektrický náboj, keď elektrizujeme? /Nie/
Môže náboj existovať nezávisle od častice? /Nie/
Teleso, ktorého celkový kladný náboj častíc sa rovná celkovému zápornému náboju častíc, je /Neutrálny/
Ako sa zmení sila interakcie nabitých častíc so zvýšením náboja ktorejkoľvek z týchto častíc? /Zvýšiť/
Ako sa zmení sila interakcie, keď sa náboje presunú do média? /Znížiť/
Ako sa zmení sila interakcie s trojnásobným zväčšením vzdialenosti medzi nábojmi? / Znížiť 9 krát /
Ako sa nazýva veličina charakterizujúca elektrické vlastnosti média? /Dielektrická konštanta média/
Aká je merná jednotka pre elektrický náboj? /V príveskoch/

3. Štúdium nového materiálu

Elektrické pole
Interakcia nábojov podľa Coulombovho zákona je experimentálne zistená skutočnosť. Neodhaľuje však fyzický obraz samotného procesu interakcie. A neodpovedá na otázku, ako prebieha pôsobenie jedného náboja na druhý.
Faraday poskytol nasledujúce vysvetlenie: Okolo každého elektrického náboja je vždy elektrické pole. Elektrické pole je hmotný objekt, ktorý je súvislý v priestore a je schopný pôsobiť na iné elektrické náboje. Vzájomné pôsobenie elektrických nábojov je výsledkom pôsobenia poľa nabitých telies.
Elektrické pole je pole vytvorené stacionárnymi elektrickými nábojmi.
Elektrické pole sa dá zistiť zavedením daný bod skúšobný (kladný) náboj.
Náboj skúšobného bodu je náboj, ktorý neskresľuje skúmané pole.
e (nespôsobuje prerozdelenie poplatkov, ktoré vytvárajú pole).

Vlastnosti elektrického poľa:
Určitou silou ovplyvňuje náboje.
Elektrické pole vytvorené stacionárnym nábojom, t.j. elektrostatické sa časom nemení.

Elektrické pole je zvláštny druh hmoty, ktorej pohyb sa neriadi zákonmi newtonovskej mechaniky. Tento typ hmoty má svoje zákonitosti, vlastnosti, ktoré sa nedajú zameniť s ničím iným v okolitom svete.

Intenzita elektrického poľa

Fyzikálna veličina rovnajúca sa pomeru sily13 EMBED rovnica.3 1415, ktorou elektrické pole pôsobí na skúšobný náboj q, k hodnote tohto náboja, sa nazýva intenzita elektrického poľa a označuje sa 13 EMBED rovnica. 3 141513 EMBED Rovnica.3 1415:
13 EMBED Rovnica.3 1415.
Jednotkou napätia je 1N/C alebo 1V/m.
Vektory elektrického poľa a Coulombovej sily sú kosmerné.
Elektrické pole, ktorého sila je vo všetkých bodoch priestoru rovnaká, sa nazýva homogénne.
Čiary napätia (siločiary) - čiary, dotyčnice, ku ktorým sa v každom bode zhodujú so smerom vektora 13 EMBED Rovnica.3 1415.
Aby bolo možné charakterizovať nielen smer, ale aj hodnotu intenzity elektrostatického poľa pomocou ťahových čiar, vykonávajú sa s určitou hustotou: počtom ťahových čiar, ktoré prenikajú jednotkou plochy kolmo na ťahové čiary. sa musí rovnať modulu vektora 13 EMBED Rovnica.3 1415.
Ak je pole vytvorené bodovým nábojom, potom sú čiary napätia radiálne priamky vychádzajúce z náboja, ak je kladný, a vstupujúce doň, ak je náboj záporný.

13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415

Princíp superpozície polí

Skúsenosti ukazujú, že ak elektrické polia viacerých zdrojov pôsobia súčasne na elektrický náboj q, potom sa výsledná sila rovná súčtu pôsobiacemu z každého poľa samostatne.
Elektrické polia sa riadia princípom superpozície:
Sila výsledného poľa vytvoreného systémom nábojov sa rovná geometrický súčet intenzity poľa vytvorené v danom bode každým z nábojov samostatne:

13 EMBED rovnica.3 1415 alebo 13 EMBED rovnica.3 1415

4. Upevnenie materiálu
Riešenie problémov od sob. úloh, vyd. Rymkevič №№ 696 697 698

Domáca úloha: §92,93,94
13STRANA 15

13STRÁNKA 14215

13 EMBED Rovnica.3 1415

13 EMBED Rovnica.3 1415

13 EMBED Rovnica.3 1415

Priložené súbory

Účel hodiny: oboznámiť študentov s históriou boja medzi pojmami blízkeho konania a konania na diaľku; s nedostatkami teórií zaviesť pojem intenzity elektrického poľa, vytvoriť schopnosť zobraziť elektrické polia grafickým spôsobom; použiť princíp superpozície na výpočet polí sústavy nabitých telies.

Počas vyučovania

Vyšetrenie domáca úloha spôsob samostatnej práce

možnosť 1

1. Je možné vytvoriť alebo zničiť elektrický náboj? prečo? Vysvetlite podstatu zákona zachovania elektrického náboja.

2. Vo vzduchu sú dve telesá, ktoré majú rovnaké záporné elektrické náboje, telesá sa odpudzujú silou 0,9 N. Vzdialenosť medzi nábojmi je 8 cm. Vypočítajte aj hmotnosť prebytočných elektrónov v každom telese ako ich počet.

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

Možnosť-2

1 Prečo sú rozdielne telesá elektrizované počas trenia, zatiaľ čo homogénne telesá nie sú elektrizované?

Tri vodivé guľôčky sa dostali do kontaktu, na prvej guľôčke bol náboj 1,8 10-8 C, druhá mala náboj 0,3 10-8 C, tretia guľôčka nemala náboj. Ako je náboj rozdelený medzi loptičky? Akou silou budú dvaja z nich interagovať vo vákuu vo vzdialenosti 5 cm od seba?

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

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

Učenie sa nového materiálu

1. Diskusia k problematike prenosu vplyvu jedného náboja na druhý. Zaznejú prejavy „priaznivcov“ teórie pôsobenia na krátku vzdialenosť (pole sa šíri rýchlosťou svetla) a teórie pôsobenia na diaľku (všetky interakcie sa šíria okamžite). Vystúpenia študentov sú sprevádzané ukážkou pokusov o interakcii elektrifikovaných telies. Študenti môžu klásť otázky priaznivcom tej či onej teórie.

Učiteľ pomáha žiakom vyvodzovať správne závery, vedie žiakov k formovaniu pojmu elektrické pole.

2. Elektrické pole -špeciálna forma hmoty, ktorá existuje nezávisle od nás, našich vedomostí o nej.

3. Hlavná vlastnosť elektrického poľa- pôsobenie na elektrické náboje určitou silou.

elektrostatické pole	Elektrostatické pole pevných nábojov sa úplne nemení a je neoddeliteľne spojené s nábojmi, ktoré ho tvoria.
Intenzita elektrického poľa: E= F/ q	Pomer sily, ktorou elektrické pole pôsobí na skúšobný kladný náboj, k hodnote tohto náboja. Vektor Ē̄̄̄̄̄ sa zhoduje so smerom sily pôsobiacej na kladný náboj.
Intenzita elektrického poľa bodového náboja. E =q0/4πξ0ξr2	Intenzita elektrického poľa bodového náboja v určitom bode v priestore je priamo úmerná modulu náboja zdroja poľa a nepriamo úmerná druhej mocnine vzdialenosti od zdroja poľa k danému bodu v priestore.
Elektrostatické siločiary	Sú to čiary, ktorých dotyčnice v každom bode poľa sa zhodujú so smerom intenzity poľa v tomto bode.
Princíp superpozície polí: E \u003d E1 + E2 + E3 + ...	Keď sú polia aplikované z niekoľkých bodových nábojov, vytvorí sa elektrostatické pole, ktorého sila sa v ktoromkoľvek bode rovná geometrickému súčtu síl každého zo zložkových polí.
Demonštrácia skúseností: "Odôvodnenie princípu superpozície polí"	Zaveste „skúšobnú nálož“ ​​(penovú dosku) na nylonovú niť. Ovplyvnite „skúšobnú nálož“ ​​nabitým telom. Potom prineste ďalšie nabité teleso a pozorujte jeho vplyv na „skúšobný náboj“. Odstráňte prvé nabité teleso a sledujte činnosť druhého nabitého telesa. Urobte záver.

Samostatná práca s knihou.

1. Prečítajte si v učebnici definíciu siločiar elektrického poľa.

2. Pozorne zvážte obrázky 181 - 184, ktoré znázorňujú príklady ťahových čiar rôznych nabitých telies a sústav telies.

3. Odpovedzte na otázky.

A) Ako je modul intenzity vektora zobrazený na obrázkoch? Akým vonkajším znakom možno rozlíšiť pole s intenzívnym pôsobením?

B) Kde začínajú a kde končia siločiary elektrického poľa?

C) Sú v líniách napätia prerušenia?

D) Ako sú siločiary elektrického poľa umiestnené vzhľadom na povrch nabitého telesa?

e) V akom prípade možno elektrické pole považovať za rovnomerné?

E) Porovnajte vzor siločiar bodového náboja a rovnomerne nabitej gule.

G) Zistite, pomocou akého vzorca a v akých prijateľných medziach je možné vypočítať intenzitu poľa vodivej gule.

Zhrnutie lekcie

Domáca úloha: §92 - 94.

1. Účel lekcie: vytvoriť predstavy o potenciáli elektrostatického poľa, zistiť nezávislosť práce elektrostatických síl od tvaru trajektórie, zaviesť pojem potenciál, zistiť fyzikálny význam potenciálu rozdiel, odvodiť...
2. Účel hodiny: kontrola vedomostí a zručností študentov získaných štúdiom tejto témy. Priebeh hodiny Organizačný moment Možnosť - 1 (úroveň - 1) 1. Dva bodové ...
3. Účel lekcie: na základe modelu kovového vodiča študovať fenomén elektrostatickej indukcie; zistiť správanie sa dielektrík v elektrostatickom poli; zaviesť pojem dielektrická permitivita. Priebeh lekcie Kontrola domova...
4. Účel lekcie: vytvoriť si predstavu o elektromagnetickej vlne ako interakcii elektrických a magnetických polí; porovnajte elektromagnetické vlny s mechanickými vlnami z hľadiska množstva charakteristík spoločných pre tieto dve ...
5. Účel lekcie: rozvíjať zručnosti pri riešení problémov pomocou konceptov napätia, potenciálu, práce elektrického poľa na pohyb náboja; naďalej formovať schopnosť myslieť, porovnávať, vyvodzovať závery, kresliť ...
6. Účel lekcie: vytvoriť u študentov chápanie elektrických a magnetických polí ako jedného celku - elektromagnetického poľa. Postup lekcie Kontrola domácej úlohy testovaním...
7. Účel lekcie: odvodiť vzorec pre vzťah medzi intenzitou elektrického poľa a potenciálovým rozdielom, predstaviť pojem ekvipotenciálnych plôch, vytvoriť schopnosť aplikovať získané teoretické poznatky na riešenie kvalitatívnych ...
8. Účel hodiny: zistiť úroveň teoretických vedomostí študentov