Урок 57 Тема: Електрично поле. Сила на електрическото поле. Принцип на суперпозиция на полето Мишена: разкриване на материалната природа на електрическото поле и формиране на концепцията за силата на електрическото поле
Цели на урока: запознават учениците с мощностните характеристики на електрическото поле;
∙ да формират неформални знания в тълкуването на понятието „напрегнатост на електрическото поле“;
∙ култивирайте съзнателно отношение към ученето и интерес към изучаването на физика.
Урок: изучаване на нов материал Оборудване: лека метална втулка от фолио, плексигласова пръчка, перки на стойка, електрофорна машина, топка върху копринен конец, кондензаторни пластини, презентация, флаш анимация Ход на урока
- Повторение на наученото
- Формулирайте закона на Кулон Какъв е физическият смисъл на коефициента k? Определете границите на приложимост на закона на Кулон?
- Физическа диктовка. Закон за запазване на електрическия заряд. Закон на Кулон. (взаимна проверка)
Учене на нов материал
- Учене на нов материал
- E.P. напрежение
E.P. напрежение не зависи от големината на заряда, векторна величина (силова характеристика на полето) Показва с каква сила полето действа върху заряд, поставен в това поле. 
Замествайки израза за сила във формулата, получаваме израза за напрегнатостта на полето на точков заряд
Как можете да характеризирате поле, създадено от няколко заряда?Трябва да използваме векторното събиране на силите, действащи върху заряда, въведен в полето, и да получим резултантния интензитет на ЕП. Този случай се нарича ПРИНЦИП НА СУПЕРПОЗИЦИЯ( слайд 6)Експеримент 4. Експерименти за демонстриране на спектрите на електрическите полета (1. Експерименти със султани, инсталирани на изолационни стойки и заредени от електрическа машина за фолио. 2. Експерименти с кондензаторни пластини, към които са залепени хартиени ленти в единия край.) Удобно е да се изобрази електрическо поле с графични линии - POWER LINES. ПОЛЕВИТЕ ЛИНИИ са линии, показващи посоката на силата, действаща в това поле върху положително заредена частица, поставена в него ( слайдове 9,10,11)
Линии на полето, създадени от положително (а) и отрицателно (б) заредени частици 
Най-интересният случай е E.P. създаден между две дълги заредени плочи. Тогава между тях се създава хомогенен Е.П. + - 1 2 3 Обяснение на принципа на суперпозицията, използвайки графично представяне ( слайдове 11,12,13)
III.Консолидиране на знания, способности, умения
Въпроси за преглед
∙ Анализ на въпросите:
а) Как да разберем, че в дадена точка съществува електрическо поле?
б) Как трябва да разберем, че напрежението в точка А е по-голямо от напрежението в точка Б?
в) Как трябва да разберем, че интензитетът в дадена точка на полето е 6 N/kl?
г) Каква стойност може да се определи, ако силата в дадена точка на полето е известна?
∙ 2. Анализ на качествени проблеми
800. Два заряда с еднаква величина са разположени на известно разстояние един от друг. В какъв случай напрежението в точка, разположена на половината разстояние между тях, е по-голямо: дали тези заряди са еднакви или различни?? (Различни. С точкови заряди със същото име, напрежението ще бъде нула.)
801. Защо птиците летят от проводници с високо напрежение, когато токът е включен? (Когато се включи ток с високо напрежение, върху перата на птицата се появява статичен електрически заряд, в резултат на което перата на птицата настръхват и се разминават (като пискюли на хартиено струя, свързано с електростатична машина). Това плаши птицата , той излита от жицата.)
∙ Анализ на изчислителни задачи [Римкевич А.П. Сборник задачи по физика 10-11 клас. – М.: Дропла, 2003.]:
698. В дадена точка на полето върху заряд от 2 nC действа сила от 0,4 μN. Намерете силата на полето в тази точка. (200 V/m)
699. Каква сила действа върху заряд от 12 nC, поставен в точка, където напрегнатостта на електрическото поле е 2 kN/Cl? (24 µN)
Обобщаване на урока.
Литература:
Учебник Физика 10, Б. Кронгар, В. Кем, Н. Койшибаев, издателство "Мектеп" 2010г
[Тулчински M.E. Качествени задачи по физика в гимназията. – М.: Образование, 1972.]:
Римкевич А.П. Сборник задачи по физика 10-11 клас. – М.: Дропла, 2003
В.А.Волков. В помощ на училищния учител.
Предмет : Електрическо поле. Сила на електрическото поле. Принцип на суперпозиция на полето
Целта на урока: продължете формирането на понятието „електрическо поле“, въведете основната му характеристика; изучаване на принципа на суперпозиция на електрически полета.
По време на часовете:
1. Организационен момент. Определяне на целите и задачите на урока.
2. Проверка на знанията:
Физическа диктовка
Електрификация на тела. Закон за запазване на заряда. Закон на Кулон
Как се нарича разделът на физиката, който изучава неподвижни заредени тела? /електростатика/
Какво взаимодействие съществува между заредени тела и частици? /електромагнитни/
Кое физическо количество определя електромагнитното взаимодействие? /електрически заряд/
Големината на заряда зависи ли от избора на отправна система? /Не/
Можем ли да кажем, че зарядът на една система се състои от зарядите на телата, включени в системата? /Мога/
Как се нарича процесът, който води до появата на електрически заряди върху телата? /Електрификация/
Ако едно тяло е електрически неутрално, това означава ли, че то не съдържа електрически заряди? /Не/
Вярно ли е, че в затворена система алгебричната сума на зарядите на всички тела в системата остава постоянна? /да/
Ако броят на заредените частици в една затворена система е намалял, това означава ли, че зарядът на цялата система също е намалял? /Не/
Създаваме ли електрически заряд при наелектризиране? /Не/
Може ли заряд да съществува независимо от частица? /Не/
Тяло, чийто общ положителен заряд на частиците е равен на общия отрицателен заряд на частиците, е... /Неутрален/
Как ще се промени силата на взаимодействие между заредените частици, когато зарядът на някоя от тези частици се увеличи? /Ще нарастне/
Как ще се промени силата на взаимодействие, когато зарядите се преместят в средата? /ще намалее/
Как ще се промени силата на взаимодействие, когато разстоянието между зарядите се увеличи 3 пъти? /Ще намалее 9 пъти/
Как се нарича величината, която характеризира електрическите свойства на средата? /Диелектрична константа на средата/
В какви единици се измерва електрическият заряд? /В висулки/
3.Учене на нов материал
Електрическо поле
Взаимодействието на зарядите според закона на Кулон е експериментално установен факт. Той обаче не разкрива физическата картина на самия процес на взаимодействие. И не дава отговор на въпроса как става действието на един заряд върху друг.
Фарадей дава следното обяснение:Винаги има електрическо поле около всеки електрически заряд. Електрическото поле е материален обект, който е непрекъснат в пространството и може да действа върху други електрически заряди. Взаимодействието на електрическите заряди е резултат от действието на полето на заредените тела.
Електрическото поле е поле, създадено от неподвижни електрически заряди.
Електрическо поле може да бъде открито, ако в дадена точка се въведе пробен (положителен) заряд.
Зарядът с тестова точка е заряд, който не изкривява изследваното поле (не предизвиква преразпределение на зарядите, създаващи полето).
Свойства на електрическото поле:
Действа по обвинения с известна сила.
Електрическото поле, създадено от неподвижен заряд, т.е. електростатиченне се променя с времето.
Електрическото поле е специален вид материя, чието движение не се подчинява на законите на механиката на Нютон. Този вид материя има свои собствени закони, свойства, които не могат да бъдат объркани с нищо друго в околния свят.
Сила на електрическото поле
Физическа величина, равна на отношението на силата, с която електрическото поле действа върху пробния зарядр, към стойността на този заряд се наричанапрегнатост на електрическото поле
и е обозначен 
:
.
Единицата за напрежение е 1N/C или 1V/m.
Векторите на интензитета на електрическото поле и силата на Кулон са съвместно насочени.
Електрическо поле, чиято сила е еднаква във всички точки на пространството, се нарича равномерно.
Линии на опън (линии на полето) – линии, чиито допирателни във всяка точка съвпадат с посоката на вектора .
За да се използват линии на напрежение, за да се характеризира не само посоката, но и стойността на интензитета на електростатичното поле, те се изчертават с определена плътност: броят на линиите на напрежение, проникващи през единица повърхност, перпендикулярна на линиите на напрежение, трябва да бъде равен на векторният модул .
Ако полето е създадено от точков заряд, тогава линиите на интензитета са радиални прави линии, излизащи от заряда, ако положителен, и включени в него, ако такс отрицателен.
Принцип на суперпозиция на полето
Опитът показва, че ако електрически заряд релектрически полета на няколко източника действат едновременно, тогава резултантната сила се оказва равна на сумата, действаща от всяко поле поотделно.
Електрическите полета се подчиняват на принципа на суперпозиция:
Силата на полученото поле, създадено от системата от заряди, е равна на геометричната сума от напрегнатостта на полето, създадено в дадена точка от всеки от зарядите поотделно:
или 
4. Фиксиране на материала
Решаване на задачи от сборника. проблеми изд. Римкевич No 696,697,698
Домашна работа: §92,93,94
Вещ: ФизикаЕдинен държавен изпит по дисциплина: _________ _
Общо уроци по темата –_18___
№ урок от тази тема _4____
Тема на урока « Електричество. Текуща сила »
Осигурено е обобщение на урока
ПЪЛНО ИМЕ. _ __ Брилева Лилия Закирзяновна
Научно звание, длъжност: Учител по физика
Място на работа: Общинска образователна институция средно училище № 6
Бележки за уроци по физика
"Електричество. Текуща сила."
Цели на урока:
Образователни - дайте понятието електрически ток и открийте условията, при които възниква. Въведете величините, характеризиращи електрическия ток.
Развиващи - да формират интелектуални умения за анализиране и сравняване на резултатите от експерименти; активизират мисленето и способността на учениците да правят свои собствени заключения.
образователен - развитие на познавателен интерес към предмета, разширяване на кръгозора на учениците, показване на възможността за използване на знанията, получени в уроците, в житейски ситуации.
Тип урок: урок за усвояване на нови знания.
Оборудване: презентация на тема „Електрически ток. Текуща сила."
План на урока.
Организиране на времето.
Актуализиране на знанията.
Учене на нов материал.
Консолидация.
Обобщаване.
1. Организационен момент.
Подготовка за изучаване на нов материал.
Днес ще се запознаем с понятията: електрически ток, сила на тока и условията, необходими за съществуването на електрически ток.
3. Актуализиране на знанията.
На екрана има слайд номер 2.
Всички добре знаете фразата „електрически ток“, но по-често използваме думата „електричество“. Тези понятия са станали част от живота ни толкова отдавна, че дори не се замисляме за тяхното значение. И така, какво означават те?
В предишните уроци частично засегнахме тази тема, а именно изучавахме неподвижни заредени тела. Както си спомняте, този дял от физиката се нарича електростатика.
На екрана има слайд номер 3.
Добре, сега помислете за това. Какво означава думата "ток"?
Движение! Това означава „електрически ток“, това е движението на заредени частици. Именно това явление ще изучаваме в следващите уроци.
В 8 клас изучавахме частично това физическо явление. Тогава казахме, че: "електрическият ток е насочено движение на заредени частици."
Днес в урока ще разгледаме най-простия случай на насочено движение на заредени частици - постоянен електрически ток.
Учене на нов материал.
За възникването и съществуването на постоянен електрически ток в дадено вещество е необходимо наличието на свободни заредени частици, чието движение в проводник предизвиква пренасяне на електрически заряд от едно място на друго.
На екрана има слайд номер 5.
Въпреки това, ако заредените частици претърпят произволно топлинно движение, като например свободни електрони в метал, тогава не се извършва прехвърляне на заряд, което означава, че няма електрически ток.
На екрана е слайд номер 6.
Електрическият ток възниква само при подредено (насочено) движение на заредени частици (електрони или йони).
На екрана – слайд номер 7.
Как да накараме заредените частици да се движат по подреден начин?
Нуждаем се от сила, действаща върху тях в определена посока. Веднага след като тази сила престане да действа, подреденото движение на частиците ще престане поради електрическото съпротивление, упражнено върху тяхното движение от йони на кристалната решетка на метали или неутрални молекули на електролити.
На екрана – слайд номер 8.
И така, откъде идва тази сила? Казахме, че заредените частици се въздействат от силата на Кулон F = q E (силата на Кулон е равна на произведението на заряда и вектора на интензитета), която е пряко свързана с електрическото поле.
На екрана е слайд номер 9.
Обикновено електрическото поле вътре в проводника причинява и поддържа подреденото движение на заредените частици. Ако има електрическо поле вътре в проводник, тогава има потенциална разлика между краищата на проводника. Когато потенциалната разлика не се променя с времето, в проводника се установява постоянен електрически ток.
На екрана – слайд номер 10
Това означава, че освен заредени частици, за съществуването на електрически ток е необходимо наличието на електрическо поле.
Когато се създаде потенциална разлика (напрежение) между която и да е точка на проводник, балансът на зарядите ще бъде нарушен и в проводника ще възникне движение на заряди, което се нарича електрически ток.
На екрана – слайд номер 11.
Така установихме две условия за съществуването на електрически ток:
наличие на безплатни такси,
наличие на електрическо поле.
На екрана е слайд номер 12.
И така: ЕЛЕКТРИЧЕСКИЯТ ТОК е насочено, подредено движение на заредени частици (електрони, йони и други заредени частици.). Тези. електрическият ток има определена посока. Посоката на тока се приема за посока на движение на положително заредени частици. От това следва, че посоката на тока съвпада с посоката на вектора на напрегнатостта на електрическото поле. Ако токът се формира от движението на отрицателно заредени частици, тогава посоката на тока се счита за противоположна на посоката на движение на частиците. (Този избор на посока на тока не е много успешен, тъй като в повечето случаи токът представлява подреденото движение на електрони - отрицателно заредени частици. Изборът на посока на тока беше направен във време, когато нищо не се знаеше за свободните електрони в металите.)
На екрана е слайд номер 13.
Ние не виждаме директно движението на частиците в проводник. За наличието на електрически ток трябва да се съди по действията или явленията, които го придружават.
На екрана е слайд номер 14.
Топлинен ефект на електрически ток. Проводникът, през който протича токът, се нагрява (светва крушка с нажежаема жичка);
На екрана е слайд номер 15.
Магнитен ефект на електрически ток. Проводник с ток привлича или магнетизира тела, завърта се перпендикулярно на проводника с ток, магнитна стрелка;
На екрана е слайд номер 16.
Химично действие на електрическия ток. Електрическият ток може да промени химичния състав на проводник, например, освобождавайки неговите химически съставки (водородът и кислородът се отделят от подкислена вода, излята в U-образен стъклен съд).
Магнитният ефект е основен, тъй като се наблюдава във всички проводници, топлинният ефект отсъства при свръхпроводниците, а химичният ефект се наблюдава само в разтвори и стопилки на електролити.
На екрана е слайд номер 17.
Подобно на много физични явления, електрическият ток има количествена характеристика, наречена сила на тока: ако през напречното сечение проводникът носи заряд ∆q за времето ∆t, тогава средната стойност на тока е: I=∆q/∆t(силата на тока е равна на отношението заряд към време).
По този начин средната сила на тока е равна на съотношението на заряда ∆q, преминаващ през напречното сечение на проводника през интервала от време ∆t към този период от време.
В SI (Международна система) единицата за ток е ампер, означен като 1 A = 1 C/s (един ампер е равен на отношението 1 кулон за 1 секунда)
Моля, обърнете внимание: ако токът не се променя с течение на времето, токът се нарича постоянен.
На екрана е слайд номер 18.
Силата на тока може да бъде положителна стойност, ако посоката на тока съвпада с условно избраната положителна посока по протежение на проводника. В противен случай токът е отрицателен.
На екрана е слайд номер 19.
За измерване на тока се използва устройство, наречено амперметър. Принципът на проектиране на тези устройства се основава на магнитното действие на тока. Амперметърът е свързан в електрическа верига последователно към устройството, от което трябва да се измерва токът. Схематично представяне на амперметър е кръг с буквата А в центъра.
На екрана е слайд номер 20.
В допълнение силата на тока е свързана със скоростта на насоченото движение на частиците. Нека да покажем тази връзка.
Нека цилиндричен проводник има напречно сечение S. Нека вземем посоката отляво надясно като положителна посока в проводника. Зарядът на всяка частица ще се счита за равен на q 0. Обемът на проводника, ограничен от напречни сечения 1 и 2 с разстояние ∆L между тях, съдържа частици N = n·S·∆L, където n е концентрацията на частици.
На екрана е слайд номер 21.
Общият им заряд в избрания обем е q = q 0 ·n·S·∆L (зарядът е равен на произведението на заряда на частицата по концентрация, площ и разстояние). Ако частиците се движат отляво надясно със средна скорост v, тогава за време ∆t = ∆L/v, равно на отношението на разстоянието към скоростта, всички частици, съдържащи се в разглеждания обем, ще преминат през напречно сечение 2. Следователно, силата на тока се намира по следната формула.
I = ∆q/∆t = (q 0 ·n·S·∆L·v)/∆L= q 0 ·n·S·v
На екрана е слайд номер 22.
Използвайки тази формула, нека се опитаме да определим скоростта на подредено движение на електрони в проводник.
V = I/( д·n·S),
Където д– модул на заряда на електрона.
На екрана е слайд номер 23.
Нека силата на тока I = 1A и площта на напречното сечение на проводника S = 10 -6 m 2, за мед концентрацията n = 8,5 10 28 m -3. следователно
V=1/(1.6 ·10 -19 · 8.5·10 28 ·10 -6)=7·10 -5 m/s
Както виждаме, скоростта на подредено движение на електрони в проводник е ниска.
На екрана е слайд номер 24.
За да прецените колко малък, pНека си представим много дълга токова верига, например телеграфна линия между два града, отдалечени един от друг, да речем, на 1000 км. Внимателни експерименти показват, че ефектите от тока във втория град ще започнат да се проявяват, тоест електроните в проводниците, разположени там, ще започнат да се движат, приблизително 1/300 от секундата след движението им по жиците в първия започна градът. Често се казва, не много строго, но много ясно, че токът се движи през проводниците със скорост от 300 000 km/s. Това обаче не означава, че движението на носителите на заряд в проводника става с тази огромна скорост, така че електрон или йон, който в нашия пример е бил в първия град, ще достигне втория за 1/800 от секундата . Въобще не. Движението на носители в проводник почти винаги става много бавно, със скорост от няколко милиметра в секунда, а често дори и по-малко. Следователно виждаме, че трябва внимателно да разграничаваме и да не бъркаме понятията „текуща скорост“ и „скорост на носителите на заряд“.
На екрана е слайд номер 25.
По този начин скоростта, която за краткост наричаме „текуща скорост“, е скоростта на разпространение на промените в електрическото поле по протежение на проводника, а не изобщо скоростта на движение на носителите на заряд в него.
Нека обясним това с механична аналогия. Нека си представим, че два града са свързани с нефтопровод и че в един от тези градове помпа е започнала да работи, повишавайки налягането на петрола на това място. Това повишено налягане ще се разпространява през течността в тръбата с висока скорост - около километър в секунда. Така за секунда частиците ще започнат да се движат на разстояние, да речем, 1 км от помпата, след две секунди - на разстояние 2 км, след минута - на разстояние 60 км и т.н. След около след четвърт час маслото ще започне да изтича от тръбата във втория град. Но движението на самите петролни частици става много по-бавно и може да минат няколко дни, преди някакви конкретни маслени частици да достигнат от първия град до втория. Връщайки се към електрическия ток, трябва да кажем, че „скоростта на тока“ (скоростта на разпространение на електрическото поле) е подобна на скоростта на разпространение на налягането през нефтопровода, а „скоростта на носителите“ е подобна на скоростта на движението на частиците на самото масло.
5. Консолидация.
На екрана – слайд №26
Днес в клас разгледахме основната концепция на електродинамиката:
Електричество;
Необходими условия за съществуване на електрически ток;
Количествени характеристики на електрическия ток.
На екрана – слайд № 27
Сега нека разгледаме решаването на типични проблеми:
1. Плочката е включена в осветителната мрежа. Колко електричество преминава през него за 10 минути, ако токът в захранващия кабел е 5А?
Решение: Време в система SI 10 минути = 600s,
По дефиниция токът е равен на отношението на заряда към времето.
Следователно зарядът е равен на произведението на тока и времето.
Q = I t = 5A 600 s = 3000 C
На екрана – слайд № 28
2. Колко електрона преминават през нишката на лампа с нажежаема жичка за 1 s, когато токът в лампата е 1,6 A?
Решение: Зарядът на електрона е д= 1,6 · 10 -19 С,
Цялата такса може да се изчисли по формулата:
Q = I t – зарядът е равен на произведението на тока и времето.
Броят на електроните е равен на отношението на общия заряд към заряда на един електрон:
N = q/ д
това предполага
N = I t / д= 1.6A 1s/1.6 10 -19 Cl = 10 19
На екрана – слайд № 29
3. За една година през проводник протича ток от 1 А. Намерете масата на електроните, преминали през напречното сечение на проводника за този период от време. Съотношението на заряда на електрона към неговата маса д/м e = 1,76·10 +11 C/kg.
Решение: Масата на електроните може да се определи като произведение от броя на електроните и масата на електрона M = N мд. Използвайки формулата N = I t / д(вижте предишната задача), намираме, че масата е равна на
М = m e I t / д= 1A 365 24 60 60s/(1,76 10 +11 C/kg) = 1,8 10 -4 kg.
На екрана – слайд номер 30
4. В проводник с напречно сечение от 1 mm 2 токът е 1,6 A. Концентрацията на електрони в проводника е 10 23 m -3 при температура 20 0 C. Намерете средната скорост на насочено движение на електроните и я сравнете с топлинната скорост на електроните.
Решение: За да определим средната скорост на насочено движение на електроните, използваме формулата
Q = q 0 n S v t (зарядът е равен на произведението на заряда на частицата по концентрация, площ, скорост и време).
Тъй като I = q/t (силата на тока е равна на съотношението на заряда към времето),
Тогава I = q 0 n S v => v= I/ (q 0 n S)
Нека изчислим и получим стойността на скоростта на движение на електрона
V= 1,6 A/(10 23 m -3 10 -6 m 1,6 10 -19 C) = 100 m/s
M v 2 /2 = (3/ 2) k T => (следва от тук)
= 11500 m/s
Скоростта на топлинното движение е 115 пъти по-голяма.
Обобщаване.
На екрана – слайд номер 31
Запишете си домашното.
В.А.Касянов Учебник по физика 11 клас. §1,2, задачи §2 (1-5).
На екрана – слайд номер 32.
Благодаря за вниманието. Желаем ви успех в самостоятелните упражнения по тази тема!
Резюмето е проверено
Методист на отдел "Образование":_____________________________________________
Експертен съвет на Ереванския държавен педагогически университет:_______________________________________
Дата на:_____________________________________________________________
Подписи:__________________________________________________________
Мишена: разкриване на материалната природа на електрическото поле и формиране на концепцията за силата на електрическото поле
Цели на урока: запознават учениците с мощностните характеристики на електрическото поле;
Да се формират неформални знания в тълкуването на понятието „напрегнатост на електрическото поле“;
Насърчаване на съзнателно отношение към ученето и интерес към изучаването на физика.
Оборудване: лека метална втулка от фолио, плексигласова пръчица, перки на стойка, електрофорна машина, топче на копринен конец, кондензаторни пластини, презентация, флаш анимация
По време на часовете
- Повторение на наученото
- Държавен закон на Кулон
- Какъв е физическият смисъл на коефициента k?
- Определете границите на приложимост на закона на Кулон?
- Физическа диктовка. Закон за запазване на електрическия заряд. Закон на Кулон. (взаимна проверка)
- Учене на нов материал
1. Възможно ли е да се създаде електрически заряд?
2. Създаваме ли електрически заряд при наелектризиране?
3. Може ли заряд да съществува отделно от частица?
4. Тяло, чийто общ положителен заряд на частиците е равен на общия отрицателен заряд на частиците, е…..
5. Силата на взаимодействие на заредените частици с увеличаване на заряда на някоя от тези частици…..
6. Когато в среда се постави заряд, силата на взаимодействие между тях....
7. С увеличаване на разстоянието между зарядите 3 пъти, силата на взаимодействие......
8. Величината, характеризираща електрическите свойства на средата, се нарича...
9. В какви единици се измерва електрическият заряд?
(1, да; 2. Не; 3. Не; 4. Неутрален; 5. Увеличава; 6. Намалява; 7. Ще намалее 9 пъти; 8. Диелектрична проницаемост; 9. Във висулки)
- Учене на нов материал
Взаимодействието на зарядите според закона на Кулон е експериментално установен факт. ( слайд 1 )То обаче не разкрива физическата картина на самия процес на взаимодействие. И не дава отговор на въпроса как става действието на един заряд върху друг.
Експериментирайте 1 (с ръкав) Бавно приближете вертикално разположена плоча от плексиглас към ръкав от леко метално фолио, окачен на конец, като предварително сте го заредили с вълна.
-Какво се случва?(няма контакт, но ръкавът се е отклонил от вертикалата)
Експеримент 2 (електрофорна машина, пластини на сферичен кондензатор, топка за тенис, окачена на копринена нишка ) След като заредихме плочите, наблюдаваме движението на топката между тях. Защо?
Така се осъществява взаимодействието от разстояние. Може би е въздухът между телата?
Експеримент 3 (гледане на видео фрагмент, флаш анимация) Докато изпомпваме въздуха, наблюдаваме, че листата на електроскопа продължават да се отблъскват.
Какво може да се заключи? ( въздухът не участва във взаимодействието )
Как тогава се осъществява взаимодействието?
Фарадей дава следното обяснение:
Винаги има електрическо поле около всеки електрически заряд. ( слайд 2)
За да характеризира Е.П. трябва да въведете стойности.
Първата характеристика на Полето е НАПРЕЖЕНИЕТО.
Нека се обърнем отново към закона на Кулон ( слайд 3 )
Нека разгледаме ефекта на полето върху заряда, въведен в полето на пробния заряд.
……………………………………………
Така, ако разгледаме отношението, ще получим стойност, която ще характеризира действието на полето в дадена точка.
Означава се с буквата Е.
- E.P. напрежение
E.P. напрежение не зависи от големината на заряда, векторна величина (силова характеристика на полето) Показва с каква сила полето действа върху заряд, поставен в това поле.
Замествайки израза за сила във формулата, получаваме израза за напрегнатостта на полето на точков заряд
Как можете да характеризирате поле, създадено от няколко заряда?
Трябва да използваме векторното събиране на силите, действащи върху заряда, въведен в полето, и да получим резултантния интензитет на ЕП. Този случай се нарича ПРИНЦИП НА СУПЕРПОЗИЦИЯ
(слайд 6)
Експеримент 4. Експерименти за демонстриране на спектрите на електрическите полета (1. Експерименти със султани, инсталирани на изолационни стойки и заредени от електрическа машина за фолио. 2. Експерименти с кондензаторни пластини, към които са залепени хартиени ленти в единия край.)
Удобно е електрическото поле да се представи чрез графични линии - СИЛОВИ ЛИНИИ. ПОЛЕВИТЕ ЛИНИИ са линии, показващи посоката на силата, действаща в това поле върху положително заредена частица, поставена в него ( слайдове 9,10,11)
Линии на полето, създадени от положително (а) и отрицателно (б) заредени частици
Най-интересният случай е E.P. създаден между две дълги заредени плочи. Тогава между тях се създава хомогенен Е.П.
Обяснение на принципа на суперпозицията, използвайки графично представяне ( слайдове 11,12,13)
III.Консолидиране на знания, способности, умения
1. Въпроси за преглед
? Анализ на въпросите:
а) Как да разберем, че в дадена точка съществува електрическо поле?
б) Как трябва да разберем, че напрежението в точка А е по-голямо от напрежението в точка Б?
в) Как трябва да разберем, че интензитетът в дадена точка на полето е 6 N/kl?
г) Каква стойност може да се определи, ако силата в дадена точка на полето е известна?
? 2. Анализ на качествени проблеми [Тулчински M.E. Качествени задачи по физика в гимназията. - М.: Образование, 1972.]:
800. Два заряда с еднаква големина са разположени на известно разстояние един от друг. В какъв случай напрежението в точка, разположена на половината разстояние между тях, е по-голямо: дали тези заряди са еднакви или различни? ? (Различни. С точкови заряди със същото име, напрежението ще бъде нула.)
801. (Когато се включи ток с високо напрежение, върху перата на птицата се появява статичен електрически заряд, в резултат на което перата на птицата настръхват и се разминават (като пискюли на хартиено струя, свързано с електростатична машина). Това плаши птицата , той излита от жицата.)
? Анализ на изчислителни задачи [Римкевич А.П. Сборник задачи по физика 10-11 клас. - М .: Bustard, 2003.]:
698. (200 V/m)
699. Каква сила действа върху заряд от 12 nC, поставен в точка, където напрегнатостта на електрическото поле е 2 kN/Cl? (24 µN)
Обобщаване на урока.
Домашна работа:
- Учебник Физика 10 Г. А. Мякишев, Б. Б. Буховцев § 88-89
- Римкевич А.П. № 703, 705
Вижте съдържанието на документа
„Обобщение на урока с презентация. Електрическо поле. Сила на електрическото поле. Принципът на суперпозицията на полето"
ЕЛЕКТРИЧЕСКО ПОЛЕ.
напрежение
ЕЛЕКТРИЧЕСКО ПОЛЕ -това е специална форма на материята. Създава се от електрически заряди в покой и се проявява чрез въздействие върху други електрически заряди.
напрежение E.P. не зависи от големината на заряда, векторната величина (характеристика на силата на полето)
- напрегнатост на полето на точков заряд
- принцип на суперпозиция -напрегнатостта на полето, създадено от система от заряди, е равна на векторната сума на напрегнатостта на полето, създадено от всеки заряд поотделно
ЕЛЕКТРОПРОВОДИ- това са линии, показващи посоката на силата, действаща в това поле върху положително заредена частица, поставена в него
Линии на полето, създадени от положително (а) и отрицателно (б) заредени частици
НАПЪННИ ЛИНИИса непрекъснати линии, чиито допирателни във всяка точка съвпадат с вектора на напрегнатостта на полето в дадена точка
Свойства на опънатите линии
- Линиите не са затворени. Започнете с + и завършете с –
- Линиите не се пресичат
- Където линиите са по-дебели, полето е по-силно
- Защо птиците летят от проводници с високо напрежение, когато токът е включен?
- Два заряда с еднаква величина са разположени на известно разстояние един от друг. В какъв случай напрежението в точка, разположена на половината разстояние между тях, е по-голямо: дали тези заряди са еднакви или различни? ?
- В дадена точка на полето върху заряд от 2 nC действа сила от 0,4 μN. Намерете силата на полето в тази точка.
- Каква сила действа върху заряд от 12 nC, поставен в точка, където напрегнатостта на електрическото поле е 2 kN/C
| Обобщение на урока по темата: „Ефектът на електрическото поле върху електрическите заряди. Енергия на електрическото поле" Пълно име: Тютюгина Н.А. |
| Място на работа: Държавна бюджетна институция на Република Казахстан "KSS "Simeiz" |
| Длъжност: учител по физика |
| Предмет: физика |
| Степен: 8 |
| Тема и номер на урока в темата: тема 1, уроци № 3, 4 |
| Основен урок: |
Цели:
Образователни: познават и разбират понятията: електричен заряд, електрично поле, дискретност на заряда, взаимодействие на зарядите.
Образователни: насърчаване на развитието на речта, мисленето, когнитивните и общите трудови умения; насърчават овладяването на научни изследователски методи: анализ и синтез.
Образователни: формиране на добросъвестно отношение към учебната работа, положителна мотивация за учене и комуникативни умения; допринасят за възпитанието на хуманност, дисциплина и естетическо възприемане на света.
Тип урок: Урок за изучаване на нов материал.
Форма на урока : комбиниран урок.
Методи на урока : словесно, визуално, практично.
По време на часовете
1. Организационен етап.
2. Актуализиране на основни знания.
3. Етап на усвояване на нови знания.
4. Етап на обобщаване и консолидиране на нов материал. .
5. Краен етап. 3 мин.
3.
Електрическото поле е специална форма на материя, чрез която се осъществява взаимодействието на електрически заредени частици.
Въвеждането на концепцията за електрическо поле беше необходимо, за да се обясни взаимодействието на електрическите заряди, т.е. да се отговори на въпросите: защо възникват сили, действащи върху зарядите, и как те се прехвърлят от един заряд към друг?
Концепциите за електрически и магнитни полета са въведени от великия английски физик Майкъл Фарадей. Според идеята на Фарадей електрическите заряди не действат директно един на друг. Всеки от тях създава електрическо поле в околното пространство. Полето на един заряд действа върху друг заряд и обратно. Когато се отдалечите от заряда, полето отслабва.
С въвеждането на понятието поле във физиката се създава теорията за действието на къси разстояния, чиято основна разлика от теорията на действието на далечни разстояния е идеята за съществуването на определен процес в пространството между взаимодействащи тела, което продължава крайно време.
Тази идея е потвърдена в трудовете на великия английски Дж. С. Максуел, който теоретично го доказва електромагнитните взаимодействия трябва да се разпространяват в пространството с крайна скорост - s, равна на скоростта на светлината във вакуум (300 000 km/s).Експериментално доказателство за това твърдение беше изобретяването на радиото.
В пространството около неподвижен заряд възниква електрическо поле, както магнитно поле възниква около движещи се заряди - токове или постоянни магнити. Магнитните и електрическите полета могат да се трансформират едно в друго, образувайки едно електромагнитно поле. Електрическото поле (както и магнитното поле) е само частен случай на общото електромагнитно поле. Променливите електрически и магнитни полета могат да съществуват без зарядите и токовете, които са ги генерирали. Електромагнитното поле пренася определено количество енергия, както и импулс и маса. По този начин електромагнитното поле е физическа единица, която има определени физически свойства.
И така, природата на електрическото поле е следната:
1. Електрическото поле е материално, то съществува независимо от нашето съзнание.
2. Основното свойство на електрическото поле е неговото въздействие върху електрическите заряди с известна сила. С това действие се установява фактът на съществуването му. Влиянието на полето върху единичен заряд - напрегнатостта на полето - е една от основните му характеристики, чрез които се изучава разпределението на полето в пространството.
Електрическото поле на неподвижните заряди се нарича електростатично. С течение на времето той не се променя, неразривно е свързан със зарядите, които са го генерирали, и съществува в заобикалящото ги пространство.
Определение.Физическа величина, равна на отношението на силата Е,с което електрическото поле действа върху тестовия заряд q, до стойността на този заряд, се нарича сила на електрическото поле и се обозначава с E.Въпроси за преглед
1. Какво е електрическо поле?
2. Кои са основните свойства на електричното поле?
3. Какво поле се нарича електрическо?
4. Как се нарича напрегнатостта на електрическото поле?
5. Каква е напрегнатостта на електрическото поле?
6. Как да се определи силата на полето на точковия заряд?
7. Какво електрическо поле се нарича равномерно?
