57 pamoka Tema: Elektrinis laukas. Elektrinio lauko stiprumas. Lauko superpozicijos principas Tikslas: elektrinio lauko materialios prigimties atskleidimas ir elektrinio lauko stiprio sampratos formavimas
Pamokos tikslai: supažindinti studentus su elektrinio lauko galios charakteristikomis;
∙ formuoti neformalias žinias aiškinant sąvoką „elektrinio lauko stiprumas;
∙ ugdyti sąmoningą požiūrį į mokymąsi ir domėjimąsi fizikos studijomis.
Pamoka: naujos medžiagos mokymasis Įranga: lengvo metalo įvorė iš folijos, organinio stiklo lazdelė, plunksnos ant stovo, elektroforo aparatas, rutulys ant šilko siūlų, kondensatoriaus plokštės, pristatymas, flash animacija Pamokos eiga
- Kartojimas to, kas buvo išmokta
- Suformuluokite Kulono dėsnį.Kokia koeficiento k fizikinė reikšmė? Nustatyti Kulono dėsnio taikymo ribas?
- Fizinis diktantas. Elektros krūvio tvermės dėsnis. Kulono dėsnis. (abipusis patikrinimas)
Naujos medžiagos mokymasis
- Naujos medžiagos mokymasis
- E.P. įtampa
E.P. įtampa nepriklauso nuo krūvio dydžio, vektorinio dydžio (laukui būdingos jėgos) Rodo, kokia jėga laukas veikia šiame lauke esantį krūvį. 
Formulėje pakeitę jėgos išraišką, gauname taškinio krūvio lauko stiprumo išraišką
Kaip galima apibūdinti kelių krūvių sukurtą lauką? Turime panaudoti vektorinį jėgų, veikiančių į lauką įvestą krūvį, priedą ir gauti gautą E.P intensyvumą. Šis atvejis vadinamas SUPERPOZICIJOS PRINCIPAS ( 6 skaidrė)4 eksperimentas. Elektrinių laukų spektrų demonstravimo eksperimentai.(1. Eksperimentai su sultonais, sumontuotais ant izoliacinių stovų ir įkraunamais iš elektrinio folijos aparato. 2. Eksperimentai su kondensatoriaus plokštelėmis, prie kurių viename gale klijuojamos popieriaus juostelės.) Patogu pavaizduoti elektrinis laukas su grafinėmis linijomis - POWER LINES. LAUKO LINIJAS – tai linijos, rodančios jėgos, veikiančios šiame lauke į jį įdėtą teigiamai įkrautą dalelę, kryptį ( skaidrės 9,10,11)
Lauko linijos, kurias sukuria teigiamai (a) ir neigiamai (b) įkrautos dalelės 
Įdomiausias atvejis – E.P. sukurtas tarp dviejų ilgų įkrautų plokščių. Tada tarp jų susidaro vienalytis E.P. + - 1 2 3Superpozicijos principo paaiškinimas, naudojant grafinį vaizdą ( skaidrės11,12,13)
III.Žinių, gebėjimų, įgūdžių įtvirtinimas
Peržiūrėkite klausimus
∙ Klausimų analizė:
a) Kaip turėtume suprasti, kad tam tikrame taške egzistuoja elektrinis laukas?
b) Kaip turėtume suprasti, kad įtampa taške A yra didesnė už įtampą taške B?
c) Kaip turėtume suprasti, kad intensyvumas tam tikrame lauko taške yra 6 N/kl?
d) Kokią reikšmę galima nustatyti, jei žinomas stiprumas tam tikrame lauko taške?
∙ 2. Kokybinių problemų analizė
800. Du vienodo dydžio krūviai yra tam tikru atstumu vienas nuo kito. Kokiu atveju įtampa taške, esančiame per pusę atstumo tarp jų, yra didesnė: ar šie krūviai yra panašūs, ar nepanašūs?? (Nepanašu. Naudojant taškinius to paties pavadinimo krūvius, įtampa bus lygi nuliui.)
801. Kodėl paukščiai skrenda nuo aukštos įtampos laidų, kai įjungta srovė? (Įjungus aukštos įtampos srovę, ant paukščio plunksnų atsiranda statinis elektros krūvis, dėl kurio paukščio plunksnos šeriasi ir išsiskirsto (kaip popierinio plunksnos kutai, prijungti prie elektrostatinės mašinos). Tai gąsdina paukštį. , jis nukrenta nuo laido.)
∙ Skaičiavimo problemų analizė [Rymkevičius A.P. Fizikos uždavinių rinkinys, 10-11 kl. – M.: Bustard, 2003.]:
698. Tam tikru lauko tašku 0,4 μN jėga veikia 2 nC krūvį. Raskite lauko stiprumą šioje vietoje. (200 V/m)
699. Kokia jėga veikia 12 nC krūvį, esantį taške, kur elektrinio lauko stipris yra 2 kN/Cl? (24 µN)
Apibendrinant pamoką.
Literatūra:
Vadovėlis Fizika 10, B. Krongar, V. Kem, N. Koyshibaev, leidykla "Mektep" 2010 m
[Tulchinsky M.E. Kokybinės fizikos problemos vidurinėje mokykloje. – M.: Išsilavinimas, 1972.]:
Rymkevičius A.P. Fizikos uždavinių rinkinys, 10-11 kl. – M.: Bustard, 2003 m
V.A.Volkovas. Padėti mokyklos mokytojui.
Tema: Elektrinis laukas. Elektrinio lauko stiprumas. Lauko superpozicijos principas
Pamokos tikslas: tęsti „elektrinio lauko“ sąvokos formavimą, supažindinti su pagrindine jos charakteristika; ištirti elektrinių laukų superpozicijos principą.
Užsiėmimų metu:
1.Organizavimo momentas. Pamokos tikslų ir uždavinių nustatymas.
2. Žinių testas:
Fizinis diktantas
Kėbulų elektrifikavimas. Krūvio išsaugojimo dėsnis. Kulono dėsnis
Kaip vadinasi fizikos šaka, tirianti nejudančius įkrautus kūnus? /elektrostatika/
Kokia sąveika vyksta tarp įkrautų kūnų ir dalelių? /elektromagnetinis/
Koks fizikinis dydis lemia elektromagnetinę sąveiką? /elektros krūvis/
Ar krūvio dydis priklauso nuo pasirinkto atskaitos rėmo? /ne/
Ar galime sakyti, kad sistemos krūvis susideda iš į sistemą įtrauktų kūnų krūvių? /Gali/
Kaip vadinamas procesas, dėl kurio ant kūnų atsiranda elektros krūviai? /Elektrifikacija/
Jei kūnas yra elektra neutralus, ar tai reiškia, kad jame nėra elektros krūvių? /ne/
Ar tiesa, kad uždaroje sistemoje visų sistemos kūnų krūvių algebrinė suma išlieka pastovi? /taip/
Jei uždaroje sistemoje sumažėjo įkrautų dalelių, ar tai reiškia, kad sumažėjo ir visos sistemos krūvis? /ne/
Ar elektrifikuodami sukuriame elektros krūvį? /ne/
Ar gali krūvis egzistuoti nepriklausomai nuo dalelės? /ne/
Kūnas, kurio bendras teigiamas dalelių krūvis yra lygus bendram neigiamam dalelių krūviui, yra... /Neutralus/
Kaip pasikeis įkrautų dalelių sąveikos jėga, padidėjus bet kurios iš šių dalelių krūviui? /Padidės/
Kaip pasikeis sąveikos jėga, kai krūviai pateks į terpę? /Sumažės/
Kaip pasikeis sąveikos jėga, kai atstumas tarp krūvių padidės 3 kartus? /Sumažės 9 kartus/
Kaip vadinasi dydis, apibūdinantis terpės elektrines savybes? /terpės dielektrinė konstanta/
Kokiais vienetais matuojamas elektros krūvis? /Pakabučiuose/
3.Naujos medžiagos mokymasis
Elektrinis laukas
Krūvinių sąveika pagal Kulono dėsnį yra eksperimentiškai nustatytas faktas. Tačiau tai neatskleidžia paties sąveikos proceso fizinio vaizdo. Ir tai neatsako į klausimą, kaip vyksta vieno krūvio veikimas kitam.
Faradėjus pateikė tokį paaiškinimą: Aplink kiekvieną elektros krūvį visada yra elektrinis laukas. Elektrinis laukas yra materialus objektas, kuris yra ištisinis erdvėje ir gali veikti kitus elektros krūvius. Elektros krūvių sąveika yra įkrautų kūnų lauko veikimo rezultatas.
Elektrinis laukas – stacionarių elektros krūvių sukurtas laukas.
Elektrinį lauką galima aptikti, jei į tam tikrą tašką įvedamas bandomasis (teigiamas) krūvis.
Bandymo taško krūvis – tai krūvis, neiškraipantis tiriamo lauko (nesukeliantis lauką sukuriančių krūvių perskirstymo).
Elektrinio lauko savybės:
Veikia pagal kaltinimus su tam tikra jėga.
Nejudančio krūvio sukuriamas elektrinis laukas, t.y. elektrostatinės laikui bėgant nesikeičia.
Elektrinis laukas yra ypatinga materijos rūšis, kurios judėjimas nepaklūsta Niutono mechanikos dėsniams. Šio tipo medžiaga turi savo dėsnius, savybes, kurių negalima supainioti su niekuo kitu aplinkiniame pasaulyje.
Elektrinio lauko stiprumas
Fizinis dydis, lygus jėgos, kuria elektrinis laukas veikia bandomąjį krūvį, santykiuiq, iki šio krūvio vertės vadinamaelektrinio lauko stiprumas
ir yra paskirtas 
:
.
Įtempimo vienetas yra 1N/C arba 1V/m.
Elektrinis laukas ir Kulono jėgos intensyvumo vektoriai yra nukreipti kartu.
Elektrinis laukas, kurio stiprumas visuose erdvės taškuose yra vienodas, vadinamas vienodu.
Įtempimo linijos (lauko linijos) – linijos, kurių liestinės kiekviename taške sutampa su vektoriaus kryptimi .
Tam, kad įtempimo linijas būtų galima apibūdinti ne tik elektrostatinio lauko krypties, bet ir intensyvumo reikšmei, jos brėžiamos tam tikru tankiu: įtempimo linijų, prasiskverbiančių į vienetinį paviršiaus plotą, statmeną įtempimo linijoms, skaičius turi būti lygus vektoriaus modulis .
Jei lauką sukuria taškinis krūvis, tai intensyvumo linijos yra radialinės tiesės, kylančios iš krūvio, jei jis teigiamas, ir įtrauktas į jį, jei mokestis neigiamas.
Lauko superpozicijos principas
Patirtis rodo, kad jei elektros krūvis q kelių šaltinių elektriniai laukai veikia vienu metu, tada susidariusi jėga pasirodo lygi sumai, veikiančiai iš kiekvieno lauko atskirai.
Elektriniai laukai paklūsta superpozicijos principui:
Krūvių sistemos sukurto lauko stiprumas yra lygus lauko stiprių, kuriuos tam tikrame taške sukuria kiekvienas krūvis atskirai, geometrinei sumai:
arba 
4. Medžiagos tvirtinimas
Problemų sprendimas iš kolekcijos. problemos red. Rymkevičius Nr.696 697 698
Namų darbai: §92,93,94
Prekė: FizikaVieningo valstybinio egzamino disciplinos skyrius: _________ _
Iš viso pamokų temoje –_18___
№ pamoka iš šios temos _4____
Pamokos tema « Elektra. Srovės stiprumas »
Pateikta pamokos santrauka
PILNAS VARDAS. _ __ Bryleva Lilija Zakirzyanovna_
Akademinis vardas, pareigos: Fizikos mokytojas
Darbo vieta: Savivaldybės ugdymo įstaiga 6 vidurinė mokykla
Fizikos pamokų užrašai
"Elektra. Dabartinė jėga“.
Pamokos tikslai:
Mokomoji – pateikite elektros srovės sampratą ir išsiaiškinkite, kokiomis sąlygomis ji atsiranda. Įveskite elektros srovę apibūdinančius kiekius.
Lavinamieji – formuoti intelektinius įgūdžius analizuoti ir lyginti eksperimentų rezultatus; suaktyvinti mokinių mąstymą ir gebėjimą daryti išvadas.
edukacinis - pažintinio domėjimosi dalyku ugdymas, mokinių akiračio plėtimas, pamokų metu įgytų žinių panaudojimo gyvenimiškose situacijose parodymas.
Pamokos tipas: pamoka apie naujų žinių mokymąsi.
Įranga: pranešimas tema „Elektros srovė. Dabartinė jėga“.
Pamokos planas.
Laiko organizavimas.
Žinių atnaujinimas.
Naujos medžiagos mokymasis.
Konsolidavimas.
Apibendrinant.
1. Organizacinis momentas.
Pasiruošimas mokytis naujos medžiagos.
Šiandien susipažinsime su sąvokomis: elektros srovė, srovės stiprumas ir elektros srovės egzistavimo sąlygos.
3. Žinių atnaujinimas.
Ekrane yra skaidrės numeris 2.
Visi puikiai žinote posakį „elektros srovė“, bet dažniau vartojame žodį „elektra“. Šios sąvokos taip seniai tapo mūsų gyvenimo dalimi, kad net nesusimąstome apie jų reikšmę. Taigi ką jie reiškia?
Ankstesnėse pamokose iš dalies palietėme šią temą, būtent, studijavome stacionarius įkrautus kūnus. Kaip prisimenate, ši fizikos šaka vadinama elektrostatika.
Ekrane yra skaidrės numeris 3.
Gerai, dabar pagalvok. Ką reiškia žodis „dabartinis“?
Judėjimas! Tai reiškia „elektros srovę“, tai yra įkrautų dalelių judėjimas. Būtent šį reiškinį ir nagrinėsime tolesnėse pamokose.
8 klasėje mes iš dalies tyrėme šį fizikinį reiškinį. Tada mes pasakėme, kad „elektros srovė yra nukreiptas įkrautų dalelių judėjimas“.
Šiandien pamokoje nagrinėsime paprasčiausią įkrautų dalelių kryptingo judėjimo atvejį – nuolatinę elektros srovę.
Naujos medžiagos mokymasis.
Kad medžiagoje atsirastų ir egzistuotų nuolatinė elektros srovė, būtinas laisvų įkrautų dalelių buvimas, kurių judėjimas laidininke sukelia elektros krūvio perkėlimą iš vienos vietos į kitą.
Ekrane yra skaidrės numeris 5.
Tačiau jei įkrautos dalelės patiria atsitiktinį šiluminį judėjimą, pavyzdžiui, laisvieji elektronai metale, tada krūvio perdavimas nevyksta, o tai reiškia, kad nėra elektros srovės.
Ekrane yra skaidrės numeris 6.
Elektros srovė atsiranda tik tvarkingai (kryptingai) judant įkrautoms dalelėms (elektronams ar jonams).
Ekrane – skaidrės numeris 7.
Kaip priversti įkrautas daleles tvarkingai judėti?
Mums reikia jėgos, veikiančios juos tam tikra kryptimi. Kai tik ši jėga nustos veikti, tvarkingas dalelių judėjimas nutrūks dėl elektrinės varžos, kurią jų judėjimui sukelia metalų kristalinės gardelės jonai arba neutralios elektrolitų molekulės.
Ekrane – skaidrės numeris 8.
Taigi iš kur ši galia? Sakėme, kad įkrautas daleles veikia Kulono jėga F = q E (Kulono jėga lygi krūvio ir intensyvumo vektoriaus sandaugai), kuri yra tiesiogiai susijusi su elektriniu lauku.
Ekrane yra skaidrės numeris 9.
Paprastai tai yra elektrinis laukas laidininko viduje, kuris sukelia ir palaiko tvarkingą įkrautų dalelių judėjimą. Jei laidininko viduje yra elektrinis laukas, tai yra potencialų skirtumas tarp laidininko galų. Kai potencialų skirtumas laikui bėgant nekinta, laidininke susidaro pastovi elektros srovė.
Ekrane – skaidrės numeris 10
Tai reiškia, kad be įkrautų dalelių, elektros srovės egzistavimui, yra ir elektrinis laukas.
Kai tarp bet kurių laidininko taškų susidaro potencialų skirtumas (įtampa), sutrinka krūvių pusiausvyra ir laidininke įvyks krūvių judėjimas, vadinamas elektros srove.
Ekrane – skaidrės numeris 11.
Taigi nustatėme dvi elektros srovės egzistavimo sąlygas:
nemokamų mokesčių buvimas,
elektrinio lauko buvimas.
Ekrane yra skaidrės numeris 12.
Taigi: ELEKTROS SROVĖ – tai kryptingas, tvarkingas įkrautų dalelių (elektronų, jonų ir kitų įkrautų dalelių) judėjimas. Tie. elektros srovė turi tam tikrą kryptį. Srovės kryptis laikoma teigiamai įkrautų dalelių judėjimo kryptimi. Iš to išplaukia, kad srovės kryptis sutampa su elektrinio lauko stiprumo vektoriaus kryptimi. Jei srovė susidaro judant neigiamo krūvio dalelėms, tai srovės kryptis laikoma priešinga dalelių judėjimo krypčiai. (Šis srovės krypties pasirinkimas nėra labai sėkmingas, nes dažniausiai srovė atspindi tvarkingą elektronų – neigiamai įkrautų dalelių – judėjimą. Srovės kryptis buvo pasirinkta tuo metu, kai apie laisvuosius elektronus metaluose nieko nebuvo žinoma.)
Ekrane yra skaidrės numeris 13.
Mes tiesiogiai nematome dalelių judėjimo laidininke. Apie elektros srovės buvimą reikia spręsti pagal ją lydinčius veiksmus ar reiškinius.
Ekrane yra 14 skaidrė.
Šiluminis elektros srovės poveikis. Laidas, kuriuo teka srovė, įkaista (užsidega kaitrinė lemputė);
Ekrane yra skaidrės numeris 15.
Elektros srovės magnetinis poveikis. Laidininkas su srove pritraukia arba įmagnetina kūnus, su srove sukasi statmenai vielai, magnetinė rodyklė;
Ekrane yra 16 skaidrė.
Cheminis elektros srovės poveikis. Elektros srovė gali pakeisti cheminę laidininko sudėtį, pavyzdžiui, išskirdama jo chemines sudedamąsias dalis (vandenilis ir deguonis išsiskiria iš parūgštinto vandens, pilamo į U formos stiklinį indą).
Magnetinis efektas yra pagrindinis, nes jis pastebimas visuose laidininkuose, superlaidininkuose šiluminio efekto nėra, o cheminis poveikis pastebimas tik tirpaluose ir elektrolitų lydaluose.
Ekrane yra skaidrės numeris 17.
Kaip ir daugelis fizikinių reiškinių, elektros srovė turi kiekybinę charakteristiką, vadinamą srovės stipriu: jei per skerspjūvį laidininkas per laiką ∆t neša krūvį ∆q, tada vidutinė srovės vertė yra: I=∆q/∆t(srovės stiprumas lygus įkrovos ir laiko santykiui).
Taigi vidutinė srovės stipris yra lygus krūvio ∆q, einančio per laidininko skerspjūvį per laiko intervalą ∆t, santykiui su šiuo laikotarpiu.
SI (tarptautinėje sistemoje) srovės vienetas yra amperas, žymimas 1 A = 1 C/s (vienas amperas yra lygus 1 kulonui per 1 sekundę)
Atkreipkite dėmesį: jei srovė laikui bėgant nesikeičia, srovė vadinama pastovia.
Ekrane yra skaidrės numeris 18.
Srovės stipris gali būti teigiama reikšmė, jei srovės kryptis sutampa su įprastai parinkta teigiama kryptimi išilgai laidininko. Priešingu atveju srovė yra neigiama.
Ekrane yra skaidrės numeris 19.
Srovės stiprumui matuoti naudojamas prietaisas - ampermetras. Šių prietaisų projektavimo principas pagrįstas magnetiniu srovės veikimu. Ampermetras elektros grandinėje nuosekliai prijungiamas prie prietaiso, iš kurio turi būti matuojama srovė. Scheminis ampermetro vaizdas yra apskritimas, kurio centre yra raidė A.
Ekrane yra skaidrės numeris 20.
Be to, srovės stiprumas yra susijęs su dalelių kryptingo judėjimo greičiu. Parodykime šį ryšį.
Tegul cilindrinis laidininkas turi skerspjūvį S. Laikykime kryptį iš kairės į dešinę kaip teigiamą laidininko kryptį. Kiekvienos dalelės krūvis bus laikomas lygiu q 0. Laidininko tūris, apribotas 1 ir 2 skerspjūviais, kurių atstumas tarp jų yra ∆L, turi dalelių N = n·S·∆L, kur n yra koncentracija dalelių.
Ekrane yra skaidrės numeris 21.
Jų bendras krūvis pasirinktame tūryje lygus q = q 0 ·n·S·∆L (krūvis lygus dalelių krūvio sandaugai pagal koncentraciją, plotą ir atstumą). Jei dalelės juda iš kairės į dešinę vidutiniu greičiu v, tai per laiką ∆t = ∆L/v, lygų atstumo ir greičio santykiui, visos nagrinėjamame tūryje esančios dalelės praeis per 2 skerspjūvį. srovės stiprumas randamas pagal šią formulę.
I = ∆q/∆t = (q 0 · n · S · ∆L · v) / ∆L= q 0 · n · S · v
Ekrane yra skaidrės numeris 22.
Naudodamiesi šia formule, pabandykime nustatyti elektronų tvarkingo judėjimo laidininke greitį.
V = I/( e·n·S),
Kur e– elektronų krūvio modulis.
Ekrane yra skaidrės numeris 23.
Tegul srovės stipris I = 1A, o laidininko skerspjūvio plotas S = 10 -6 m 2, vario koncentracija n = 8,5 10 28 m -3. Vadinasi,
V = 1/(1,6 · 10 -19 · 8,5 · 10 28 · 10 -6) = 7 · 10 -5 m/s
Kaip matome, tvarkingo elektronų judėjimo laidininke greitis yra mažas.
Ekrane yra skaidrės numeris 24.
Norėdami įvertinti, koks mažas, pĮsivaizduokime labai ilgą srovės grandinę, pavyzdžiui, telegrafo liniją tarp dviejų miestų, atskirtų vienas nuo kito, tarkime, 1000 km. Kruopštūs eksperimentai rodo, kad srovės poveikis antrajame mieste pradės reikštis, tai yra, ten esančiuose laidininkuose elektronai pradės judėti maždaug po 1/300 sekundės po judėjimo laidus pirmame mieste. prasidėjo miestas. Dažnai ne itin griežtai, bet labai aiškiai sakoma, kad srovė laidais sklinda 300 000 km/s greičiu. Tačiau tai nereiškia, kad krūvininkų judėjimas laidininke vyksta tokiu didžiuliu greičiu, kad elektronas arba jonas, kuris mūsų pavyzdyje buvo pirmame mieste, antrąjį pasieks per 1/800 sekundės. . Visai ne. Nešėjų judėjimas laidininke beveik visada vyksta labai lėtai, kelių milimetrų per sekundę greičiu, o dažnai ir dar mažesniu greičiu. Todėl matome, kad turime atidžiai atskirti ir nepainioti sąvokų „dabartinis greitis“ ir „krūvininkų greitis“.
Ekrane yra skaidrės numeris 25.
Taigi greitis, kurį trumpumui vadiname „srovės greičiu“, yra elektrinio lauko pokyčių sklidimo išilgai laidininko greitis, o ne krūvininkų judėjimo jame greitis.
Paaiškinkime tai mechanine analogija. Įsivaizduokime, kad du miestus jungia naftotiekis ir viename iš šių miestų pradėjo veikti siurblys, padidinantis alyvos slėgį toje vietoje. Šis padidėjęs slėgis vamzdyje esančiu skysčiu pasklis dideliu greičiu – apie kilometrą per sekundę. Taigi, per sekundę dalelės pradės judėti, tarkime, 1 km atstumu nuo siurblio, po dviejų sekundžių - 2 km atstumu, per minutę - 60 km atstumu ir tt Po maždaug ketvirtį valandos iš antrojo miesto vamzdžio pradės tekėti nafta. Tačiau pačios naftos dalelės juda daug lėčiau ir gali praeiti kelios dienos, kol konkrečios naftos dalelės pasieks iš pirmojo miesto į antrą. Grįžtant prie elektros srovės, reikia pasakyti, kad „srovės greitis“ (elektrinio lauko sklidimo greitis) yra panašus į slėgio sklidimo naftotiekiu greitį, o „nešiklio greitis“ yra panašus į naftotiekio greitį. paties aliejaus dalelių judėjimas.
5. Konsolidavimas.
Ekrane – skaidrė Nr.26
Šiandien klasėje apžvelgėme pagrindinę elektrodinamikos koncepciją:
Elektra;
Sąlygos, būtinos elektros srovei egzistuoti;
Elektros srovės kiekybinės charakteristikos.
Ekrane – skaidrė Nr.27
Dabar pažvelkime į tipiškų problemų sprendimą:
1. Plytelė įtraukta į apšvietimo tinklą. Kiek elektros prateka per 10 minučių, jei maitinimo laido srovė yra 5A?
Sprendimas: laikas SI sistemoje 10 minučių = 600 s,
Pagal apibrėžimą srovė yra lygi įkrovos ir laiko santykiui.
Vadinasi, krūvis lygus srovės ir laiko sandaugai.
Q = I t = 5A 600 s = 3000 C
Ekrane – skaidrė Nr.28
2. Kiek elektronų praeina per kaitrinės lempos siūlą per 1 s, kai srovė lempoje yra 1,6 A?
Sprendimas: elektrono krūvis yra e= 1,6 10 -19 C,
Visą mokestį galima apskaičiuoti pagal formulę:
Q = I t – krūvis lygus srovės ir laiko sandaugai.
Elektronų skaičius lygus bendro krūvio ir vieno elektrono krūvio santykiui:
N = q/ e
tai reiškia
N = I t / e= 1,6 A 1 s / 1,6 10 -19 Cl = 10 19
Ekrane – skaidrė Nr.29
3. Metus laidininku teka 1 A srovė. Raskite elektronų masę, perėjusią per laidininko skerspjūvį per šį laikotarpį. Elektrono krūvio ir jo masės santykis e/m e = 1,76 10 +11 C/kg.
Sprendimas: elektronų masę galima apibrėžti kaip elektronų skaičiaus ir elektrono masės sandaugą M = N m e. Naudojant formulę N = I t / e(žr. ankstesnę problemą), mes nustatome, kad masė yra lygi
М = m e I t / e= 1A 365 24 60 60 s/(1,76 10 +11 C/kg) = 1,8 10 -4 kg.
Ekrane – skaidrė Nr.30
4. Laidyje, kurio skerspjūvio plotas yra 1 mm 2, srovė yra 1,6 A. Elektronų koncentracija laidininke yra 10 23 m -3, kai temperatūra 20 0 C. Raskite vidutinį elektronų kryptingo judėjimo greitį ir palyginkite jį su elektronų šiluminiu greičiu.
Sprendimas: Norėdami nustatyti vidutinį elektronų kryptingo judėjimo greitį, naudojame formulę
Q = q 0 n S v t (krūvis lygus dalelių krūvio sandaugai pagal koncentraciją, plotą, greitį ir laiką).
Kadangi I = q/t (srovės stipris yra lygus įkrovos ir laiko santykiui),
Tada I = q 0 n S v => v = I/ (q 0 n S)
Apskaičiuokime ir gaukime elektronų judėjimo greičio reikšmę
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 => (iš čia išplaukia)
= 11500 m/s
Šiluminio judėjimo greitis yra 115 kartų didesnis.
Apibendrinant.
Ekrane – skaidrės numeris 31
Užsirašykite savo namų darbus.
V.A.Kasjanovo fizikos vadovėlis 11 kl. §1,2, problemos §2 (1-5).
Ekrane – skaidrės numeris 32.
Ačiū už dėmesį. Linkime sėkmės atliekant savarankiškus pratimus šia tema!
Anotacija patikrinta
Švietimo skyriaus metodininkė:__________________________________________________
Jerevano valstybinio pedagoginio universiteto ekspertų taryba:_______________________________________________
Data:_____________________________________________________________
Parašai:_________________________________________________________________
Tikslas: elektrinio lauko materialios prigimties atskleidimas ir elektrinio lauko stiprio sampratos formavimas
Pamokos tikslai: supažindinti studentus su elektrinio lauko galios charakteristikomis;
Formuoti neformalias žinias aiškinant sąvoką „elektrinio lauko stiprumas;
Ugdykite sąmoningą požiūrį į mokymąsi ir domėjimąsi fizikos studijomis.
Įranga: lengvo metalo įvorė iš folijos, organinio stiklo lazdelė, plunksnos ant stovo, elektroforo aparatas, rutulys ant šilko siūlų, kondensatoriaus plokštės, pristatymas, flash animacija
Per užsiėmimus
- Kartojimas to, kas buvo išmokta
- valstijos Kulono dėsnis
- Kokia yra koeficiento k fizikinė reikšmė?
- Nustatyti Kulono dėsnio taikymo ribas?
- Fizinis diktantas. Elektros krūvio tvermės dėsnis. Kulono dėsnis. (abipusis patikrinimas)
- Naujos medžiagos mokymasis
1.Ar įmanoma sukurti elektros krūvį?
2. Ar elektrifikacijos metu sukuriame elektros krūvį?
3. Ar gali krūvis egzistuoti atskirai nuo dalelės?
4. Kūnas, kurio bendras teigiamas dalelių krūvis yra lygus bendram neigiamam dalelių krūviui, yra....
5. Įkrautų dalelių sąveikos jėga su didėjančiu bet kurios iš šių dalelių krūviu...
6. Kai į terpę įdedamas krūvis, sąveikos jėga tarp jų….
7. Padidėjus atstumui tarp krūvių 3 kartus, sąveikos jėga......
8. Terpės elektrines savybes apibūdinantis dydis vadinamas...
9. Kokiais vienetais matuojamas elektros krūvis?
(1, taip; 2. Ne; 3. Ne; 4. Neutralus; 5. Padidėja; 6. Sumažėja; 7. Sumažės 9 kartus; 8. Dielektrinė konstanta; 9. Pakabučiuose)
- Naujos medžiagos mokymasis
Krūvinių sąveika pagal Kulono dėsnį yra eksperimentiškai nustatytas faktas. ( skaidrė 1 )Tačiau tai neatskleidžia paties sąveikos proceso fizinio vaizdo. Ir tai neatsako į klausimą, kaip vyksta vieno krūvio veikimas kitam.
Eksperimentuokite 1 (su rankove) Lėtai pridėkite vertikaliai išdėstytą organinio stiklo plokštę prie lengvo metalo folijos rankovės, pakabintos ant sriegio, prieš tai įkrovę ją vilna.
-Kas vyksta?( nėra kontakto, bet rankovė nukrypo nuo vertikalės)
2 eksperimentas ( elektroforo mašina, sferinio kondensatoriaus plokštės, teniso kamuoliukas, pakabintas ant šilko siūlų ) Įkrovę plokštes, stebime rutulio judėjimą tarp jų. Kodėl?
Taip vyksta sąveika per atstumą. Gal tai oras tarp kūnų?
3 eksperimentas (žiūriu video fragmentą, flash animaciją) Siurbdami orą stebime, kad elektroskopo lapai ir toliau atstumia vienas kitą.
Ką galima padaryti išvadą? ( oras sąveikoje nedalyvauja )
Kaip tada vyksta sąveika?
Faradėjus pateikia tokį paaiškinimą:
Aplink kiekvieną elektros krūvį visada yra elektrinis laukas. ( 2 skaidrė)
Apibūdinti E.P. reikia įvesti vertes.
Pirmoji lauko charakteristika yra ĮTEMPIMAS.
Grįžkime prie Kulono dėsnio ( skaidrė 3 )
Panagrinėkime lauko poveikį krūviui, įvestam į bandomojo krūvio lauką.
……………………………………………
Taigi, jei pažvelgsime į santykį, gausime reikšmę, kuri apibūdins lauko veiksmą tam tikrame taške.
Žymi raide E.
- E.P. įtampa
E.P. įtampa nepriklauso nuo krūvio dydžio, vektorinio dydžio (laukui būdingos jėgos) Rodo, kokia jėga laukas veikia šiame lauke esantį krūvį.
Formulėje pakeitę jėgos išraišką, gauname taškinio krūvio lauko stiprumo išraišką
Kaip galima apibūdinti kelių krūvių sukurtą lauką?
Turime panaudoti vektorinį jėgų, veikiančių į lauką įvestą krūvį, priedą ir gauti gautą E.P intensyvumą. Šis atvejis vadinamas SUPERPOZICIJOS PRINCIPU
(6 skaidrė)
4 eksperimentas. Elektrinių laukų spektrų demonstravimo eksperimentai.(1. Eksperimentai su sultonais, sumontuotais ant izoliacinių stovų ir įkraunamais iš elektrinio folijos aparato. 2. Eksperimentai su kondensatoriaus plokštelėmis, prie kurių viename gale klijuojamos popieriaus juostelės.)
Elektrinį lauką patogu pavaizduoti grafinėmis linijomis - POWER LINES. LAUKO LINIJAS – tai linijos, rodančios jėgos, veikiančios šiame lauke į jį įdėtą teigiamai įkrautą dalelę, kryptį ( skaidrės 9,10,11)
Lauko linijos, kurias sukuria teigiamai (a) ir neigiamai (b) įkrautos dalelės
Įdomiausias atvejis – E.P. sukurtas tarp dviejų ilgų įkrautų plokščių. Tada tarp jų susidaro vienalytis E.P.
Superpozicijos principo paaiškinimas naudojant grafinį vaizdą ( skaidrės11,12,13)
III.Žinių, gebėjimų, įgūdžių įtvirtinimas
1. Peržiūrėkite klausimus
? Klausimų analizė:
a) Kaip turėtume suprasti, kad tam tikrame taške egzistuoja elektrinis laukas?
b) Kaip turėtume suprasti, kad įtampa taške A yra didesnė už įtampą taške B?
c) Kaip turėtume suprasti, kad intensyvumas tam tikrame lauko taške yra 6 N/kl?
d) Kokią reikšmę galima nustatyti, jei žinomas stiprumas tam tikrame lauko taške?
? 2. Kokybinių problemų analizė [Tulchinsky M.E. Kokybinės fizikos problemos vidurinėje mokykloje. - M.: Išsilavinimas, 1972.]:
800. Du vienodo dydžio krūviai išsidėstę tam tikru atstumu vienas nuo kito. Kokiu atveju įtampa taške, esančiame per pusę atstumo tarp jų, yra didesnė: ar šie krūviai yra panašūs, ar nepanašūs? ? (Nepanašu. Naudojant taškinius to paties pavadinimo krūvius, įtampa bus lygi nuliui.)
801. (Įjungus aukštos įtampos srovę, ant paukščio plunksnų atsiranda statinis elektros krūvis, dėl kurio paukščio plunksnos šeriasi ir išsiskirsto (kaip popierinio plunksnos kutai, prijungti prie elektrostatinės mašinos). Tai gąsdina paukštį. , jis nukrenta nuo laido.)
? Skaičiavimo problemų analizė [Rymkevičius A.P. Fizikos uždavinių rinkinys, 10-11 kl. - M.: Bustard, 2003.]:
698. (200 V/m)
699. Kokia jėga veikia 12 nC krūvį, esantį taške, kur elektrinio lauko stipris yra 2 kN/Cl? (24 µN)
Apibendrinant pamoką.
Namų darbai:
- Vadovėlis Fizika 10 G.A. Myakishev, B.B. Bukhovtsev § 88-89
- Rymkevičius A.P. 703, 705 Nr
Peržiūrėkite dokumento turinį
„Pamokos santrauka su pristatymu. Elektrinis laukas. Elektrinio lauko stiprumas. Lauko superpozicijos principas“
ELEKTRINIS LAUKAS.
Įtampa
ELEKTRINIS LAUKAS - tai ypatinga materijos forma. Jį sukuria elektros krūviai ramybės būsenoje ir pasireiškia veikiant kitus elektros krūvius.
įtampa E.P. nepriklauso nuo krūvio dydžio, vektoriaus kiekio (lauko stiprumo charakteristikos)
- taškinio krūvio lauko stiprumas
- superpozicijos principas - krūvių sistemos sukuriamas lauko stiprumas yra lygus kiekvieno krūvio atskirai sukurtų lauko stiprių vektorinei sumai
ELEKTROS LAIDAI- tai linijos, nurodančios jėgos, veikiančios šiame lauke į jį įdėtą teigiamai įkrautą dalelę, kryptį
Lauko linijos, kurias sukuria teigiamai (a) ir neigiamai (b) įkrautos dalelės
Įtempimo linijos yra ištisinės linijos, kurių liestinės kiekviename taške sutampa su lauko stiprumo vektoriumi tam tikrame taške
Įtempimo linijų savybės
- Linijos nėra uždarytos. Pradėti + ir baigti -
- Linijos nesikerta
- Kur linijos storesnės, laukas stipresnis
- Kodėl paukščiai skrenda nuo aukštos įtampos laidų, kai įjungta srovė?
- Du vienodo dydžio krūviai yra tam tikru atstumu vienas nuo kito. Kokiu atveju įtampa taške, esančiame per pusę atstumo tarp jų, yra didesnė: ar šie krūviai yra panašūs, ar nepanašūs? ?
- Tam tikru lauko tašku 0,4 μN jėga veikia 2 nC krūvį. Raskite lauko stiprumą šioje vietoje.
- Kokia jėga veikia 12 nC krūvį, esantį taške, kur elektrinio lauko stipris yra 2 kN/C
| Pamokos santrauka tema: „Elektrinio lauko poveikis elektros krūviams. Elektrinio lauko energija" Pilnas vardas: Tyutyugina N. A. |
| Darbo vieta: Kazachstano Respublikos valstybės biudžetinė įstaiga "KSS "Simeiz" |
| Pareigos: fizikos mokytojas |
| Tema: fizika |
| Įvertinimas: 8 |
| Tema ir pamokos numeris temoje: 1 tema, 3, 4 pamokos |
| Pagrindinė pamoka: |
Tikslai:
Švietimas: žinoti ir suprasti sąvokas: elektros krūvis, elektrinis laukas, krūvio diskretiškumas, krūvių sąveika.
Švietimas: skatinti kalbos, mąstymo, pažinimo ir bendrųjų darbo įgūdžių ugdymą; skatinti įvaldyti mokslinio tyrimo metodus: analizę ir sintezę.
Švietimas: formuoti sąžiningą požiūrį į ugdomąjį darbą, teigiamą mokymosi motyvaciją, bendravimo įgūdžius; prisidėti prie humaniškumo, disciplinos ir estetinio pasaulio suvokimo ugdymo.
Pamokos tipas: Naujos medžiagos mokymosi pamoka.
Pamokos forma : kombinuota pamoka.
Pamokų metodai : žodinis, vaizdinis, praktinis.
Per užsiėmimus
1. Organizacinis etapas.
2. Bazinių žinių atnaujinimas.
3. Naujų žinių įgijimo etapas.
4. Naujos medžiagos apibendrinimo ir įtvirtinimo etapas. .
5. Galutinis etapas. 3 min.
3.
Elektrinis laukas yra ypatinga materijos forma, per kurią vyksta elektriškai įkrautų dalelių sąveika.
Elektrinio lauko sąvokos įvedimas buvo būtinas norint paaiškinti elektros krūvių sąveiką, tai yra atsakyti į klausimus: kodėl atsiranda jėgos, veikiančios krūvius, ir kaip jos perkeliamos iš vieno krūvio į kitą?
Elektrinių ir magnetinių laukų sąvokas pristatė didysis anglų fizikas Michaelas Faradėjus. Pagal Faradėjaus idėją elektros krūviai vienas kito tiesiogiai neveikia. Kiekvienas iš jų sukuria elektrinį lauką supančioje erdvėje. Vieno krūvio laukas veikia kitą krūvį ir atvirkščiai. Tolstant nuo krūvio, laukas susilpnėja.
Įvedus lauko sąvoką fizikoje, buvo sukurta trumpojo nuotolio veikimo teorija, kurios pagrindinis skirtumas nuo tolimojo veikimo teorijos yra idėja, kad erdvėje tarp sąveikaujančių vyksta tam tikras procesas. kūnus, kurie trunka ribotą laiką.
Ši mintis buvo patvirtinta didžiojo anglo J.C.Maxwell darbuose, kuris tai teoriškai įrodė elektromagnetinės sąveikos erdvėje turi sklisti baigtiniu greičiu – s, lygiu šviesos greičiui vakuume (300 000 km/s). Eksperimentinis šio teiginio įrodymas buvo radijo išradimas.
Nejudantį krūvį supančioje erdvėje atsiranda elektrinis laukas, kaip ir aplink judančius krūvius – sroves ar nuolatinius magnetus. Magnetiniai ir elektriniai laukai gali transformuotis vienas į kitą, sudarydami vieną elektromagnetinį lauką. Elektrinis laukas (kaip ir magnetinis laukas) yra tik ypatingas bendrojo elektromagnetinio lauko atvejis. Kintamieji elektriniai ir magnetiniai laukai gali egzistuoti be juos sukūrusių krūvių ir srovių. Elektromagnetinis laukas perduoda tam tikrą energijos kiekį, taip pat impulsą ir masę. Taigi elektromagnetinis laukas yra fizinis subjektas, turintis tam tikras fizines savybes.
Taigi elektrinio lauko prigimtis yra tokia:
1. Elektrinis laukas yra materialus, jis egzistuoja nepriklausomai nuo mūsų sąmonės.
2. Pagrindinė elektrinio lauko savybė yra jo poveikis elektros krūviams tam tikra jėga. Šiuo veiksmu konstatuojamas jo egzistavimo faktas. Lauko poveikis vienetiniam krūviui – lauko stiprumas – yra viena iš pagrindinių jo charakteristikų, pagal kurią tiriamas lauko pasiskirstymas erdvėje.
Stacionarių krūvių elektrinis laukas vadinamas elektrostatiniu. Laikui bėgant jis nesikeičia, yra neatsiejamai susijęs su jį sukūrusiais krūviais ir egzistuoja juos supančioje erdvėje.
Apibrėžimas. Fizinis dydis, lygus jėgos santykiui F, su kuriuo elektrinis laukas veikia bandomąjį krūvį q, iki šio krūvio vertės, vadinamas elektrinio lauko stipriu ir žymimas E.Peržiūrėkite klausimus
1. Kas yra elektrinis laukas?
2. Kokios pagrindinės elektrinio lauko savybės?
3. Koks laukas vadinamas elektriniu?
4. Kaip vadinamas elektrinio lauko stiprumas?
5. Koks yra elektrinio lauko stiprumas?
6. Kaip nustatyti taškinio krūvio lauko stiprumą?
7. Koks elektrinis laukas vadinamas vienodu?
