Lecție pe tema Câmp electric staționar. Rezumatul lecției pe tema „Câmpul electric. Intensitatea câmpului electric. Principiul suprapunerii câmpurilor. Pentru a caracteriza E.P. trebuie să introduceți valori

Scopul lecției: introducerea elevilor în istoria luptei dintre conceptele de acțiune apropiată și acțiune la distanță; cu deficiențele teoriilor, introduceți conceptul de intensitate a câmpului electric, dezvoltați capacitatea de a reprezenta grafic câmpurile electrice; folosiți principiul suprapunerii pentru a calcula câmpurile unui sistem de corpuri încărcate.

În timpul orelor

Verificarea temelor pentru acasă folosind metoda de lucru independentă

Opțiunea 1

1. Este posibil să se creeze sau să se distrugă o sarcină electrică? De ce? Explicați esența legii conservării sarcinii electrice.

2. În aer sunt două corpuri care au sarcini electrice negative egale;corpurile se resping între ele cu o forță de 0,9 N. Distanța dintre sarcini este de 8 cm. Calculați masa electronilor în exces din fiecare corp, precum și numărul lor.

Soluţie. m = m0 N = 9,1.10-31.5.1012= 4,5.10-19 (kg); N = √Fr2/k e ; N= 5·1012 (electroni)

Opțiunea-2

1 De ce corpurile diferite devin electrificate în timpul frecării, dar corpurile omogene nu sunt electrificate?

Trei bile conductoare au fost aduse în contact, prima bilă avea o încărcare de 1,8 10-8 C, a doua avea o încărcare de 0,3 10-8 C, a treia bilă nu avea încărcare. Cum este distribuită sarcina între bile? Cu ce ​​forță vor interacționa doi dintre ei în vid, la o distanță de 5 cm unul de celălalt?

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

F= k q2/r2; F= 9·10-5 (H)

Învățarea de materiale noi

1. Discuție asupra problemei transferului efectului unei taxe la alta. Vorbitorii sunt auziți de la „susținătorii” teoriei acțiunii cu rază scurtă de acțiune (câmpul se propagă cu viteza luminii) și a teoriei acțiunii la distanță (toate interacțiunile se propagă instantaneu). Spectacolele elevilor sunt însoțite de demonstrații de experimente privind interacțiunea corpurilor electrificate. Elevii pot pune întrebări despre susținătorii unei teorii sau alteia.

Profesorul îi ajută pe elevi să tragă concluzii corecte și îi conduce pe elevi să formeze conceptul de câmp electric.

2. Câmp electric - o formă specială de materie care există independent de noi și de cunoștințele noastre despre ea.

3. Proprietatea principală a câmpului electric- acţiune asupra sarcinilor electrice cu o oarecare forţă.

Câmp electrostatic	Câmpul electrostatic al sarcinilor staționare nu se modifică deloc și este indisolubil legat de sarcinile care îl formează.
Intensitatea câmpului electric: E= F/ q	Raportul dintre forța cu care acționează câmpul electric asupra unei sarcini pozitive de test și valoarea acestei sarcini. Vector Ē̄̄̄̄̄ coincide cu direcția forței care acționează asupra sarcinii pozitive.
Intensitatea câmpului electric al unei sarcini punctiforme. E =q0/4πξ0ξr2	Intensitatea câmpului electric al unei sarcini punctiforme într-un anumit punct din spațiu este direct proporțională cu modulul sarcinii sursei de câmp și invers proporțională cu pătratul distanței de la sursa de câmp la un punct dat din spațiu.
Linii de câmp electrostatic	Acestea sunt linii ale căror tangente în fiecare punct al câmpului coincid cu direcția intensității câmpului în acel punct.
Principiul suprapunerii câmpului: E = E1+E2+E3+…	Când se suprapun câmpuri de la mai multe sarcini punctiforme, se formează un câmp electrostatic, a cărui putere în orice punct este egală cu suma geometrică a intensităților din fiecare dintre câmpurile componente.
Demonstrație de experiență: „Justificarea principiului suprapunerii câmpurilor”	Agățați o „încărcare de testare” (placă de spumă) pe un fir de nailon. Impactați „încărcarea de testare” cu un corp încărcat. Apoi aduceți un alt corp încărcat și observați efectul acestuia asupra „încărcării de testare”. Scoateți primul corp încărcat și observați acțiunea celui de-al doilea corp încărcat. Trage o concluzie.

Lucru independent cu cartea.

1. Citiți definiția liniilor câmpului electric din manual.

2. Priviți cu atenție figurile 181 – 184, care prezintă exemple de linii de tensiune ale diferitelor corpuri încărcate și sisteme de corpuri.

3. Răspunde la întrebări.

A) Cum este afișată mărimea vectorului de tensiune în figuri? Prin ce semn exterior se poate distinge un câmp cu acțiune intensă?

B) Unde încep și se termină liniile câmpului electric?

Î) Există întreruperi în liniile de tensiune?

D) Cum sunt situate liniile câmpului electric față de suprafața unui corp încărcat?

D) În ce caz câmpul electric poate fi considerat uniform?

E) Comparați imaginea liniilor de câmp ale unei încărcări punctiforme și ale unei bile încărcate uniform.

G) Aflați folosind ce formulă și în ce limite acceptabile puteți calcula intensitatea câmpului unei mingi conducătoare.

Să rezumam lecția

Tema pentru acasă: §92 – 94.

1. Scopul lecției: de a forma idei despre potențialul câmpului electrostatic, de a stabili independența muncii forțelor electrostatice față de forma traiectoriei, de a introduce conceptul de potențial, de a afla semnificația fizică a potențialului. diferență, a deriva...
2. Scopul lecției: să controleze cunoștințele și abilitățile elevilor dobândite în timpul studierii acestei teme. Cursul lecției Moment organizatoric Opțiunea – 1 (nivel – 1) 1. Două puncte...
3. Scopul lecției: pe baza modelului unui conductor metalic, studiați fenomenul inducției electrostatice; aflați comportamentul dielectricilor într-un câmp electrostatic; introducerea conceptului de constantă dielectrică. Progresul lecției Se verifică temele...
4. Scopul lecției: a-și forma o idee despre o undă electromagnetică ca interacțiune a câmpurilor electrice și magnetice; compara undele electromagnetice cu undele mecanice conform unui număr de caracteristici comune celor două...
5. Scopul lecției: dezvoltarea abilităților de rezolvare a problemelor folosind conceptele de tensiune, potențial și munca unui câmp electric pentru a deplasa o sarcină; continua sa-ti dezvolti capacitatea de a gandi, compara, trage concluzii, formula...
6. Scopul lecției: de a forma la elevi o idee despre câmpul electric și magnetic ca un întreg - câmpul electromagnetic. Progresul lecției Verificarea temelor folosind teste...
7. Scopul lecției: de a deriva o formulă pentru relația dintre intensitatea câmpului electric și diferența de potențial, de a introduce conceptul de suprafețe echipotențiale, de a dezvolta capacitatea de a aplica cunoștințele teoretice dobândite la rezolvarea calitative...
8. Scopul lecției: a afla nivelul de cunoștințe teoretice ale elevilor

Subiect : Câmp electric. Intensitatea câmpului electric. Principiul suprapunerii câmpului

Scopul lecției: continuați formarea conceptului de „câmp electric”, introduceți principala sa caracteristică; studiază principiul suprapunerii câmpurilor electrice.

În timpul orelor:

1.Moment de organizare. Stabilirea scopurilor și obiectivelor lecției.

2. Test de cunoștințe:

Dictarea fizică

Electrificarea corpurilor. Legea conservării sarcinii. legea lui Coulomb

Cum se numește ramura fizicii care studiază corpurile încărcate staționare? /electrostatică/

Ce interacțiune există între corpurile încărcate și particule? /electromagnetic/

Ce mărime fizică determină interacțiunea electromagnetică? /incarcare electrica/

Mărimea sarcinii depinde de alegerea cadrului de referință? /Nu/

Putem spune că sarcina unui sistem constă din sarcinile corpurilor incluse în sistem? /Poate sa/

Cum se numește procesul care duce la apariția sarcinilor electrice pe corpuri? /Electrificare/

Dacă un corp este neutru din punct de vedere electric, înseamnă asta că nu conține sarcini electrice? /Nu/

Este adevărat că într-un sistem închis suma algebrică a sarcinilor tuturor corpurilor din sistem rămâne constantă? /Da/

Dacă numărul de particule încărcate dintr-un sistem închis a scăzut, înseamnă aceasta că a scăzut și sarcina întregului sistem? /Nu/

Creăm o sarcină electrică atunci când electrificăm? /Nu/

Poate exista o sarcină independent de o particulă? /Nu/

Un corp a cărui sarcină totală pozitivă a particulelor este egală cu sarcina totală negativă a particulelor este... /Neutru/

Cum se va schimba forța de interacțiune între particulele încărcate pe măsură ce sarcina oricăreia dintre aceste particule crește? /Va creste/

Cum se va schimba forța de interacțiune atunci când sarcinile se vor muta în mediu? /Va scădea/

Cum se va schimba forța de interacțiune pe măsură ce distanța dintre sarcini crește de 3 ori? /Va scadea de 9 ori/

Cum se numește mărimea care caracterizează proprietățile electrice ale unui mediu? /Constanta dielectrica a mediului/

În ce unități se măsoară sarcina electrică? /În pandantive/

3.Învățarea de noi materiale

Câmp electric

Interacțiunea sarcinilor conform legii lui Coulomb este un fapt stabilit experimental. Cu toate acestea, nu dezvăluie imaginea fizică a procesului de interacțiune în sine. Și nu răspunde la întrebarea cum are loc acțiunea unei sarcini asupra alteia.

Faraday a dat următoarea explicație: Există întotdeauna un câmp electric în jurul fiecărei sarcini electrice. Un câmp electric este un obiect material care este continuu în spațiu și capabil să acționeze asupra altor sarcini electrice. Interacțiunea sarcinilor electrice este rezultatul acțiunii câmpului corpurilor încărcate.

Câmpul electric este un câmp creat de sarcini electrice staționare.

Un câmp electric poate fi detectat dacă o sarcină de test (pozitivă) este introdusă într-un punct dat.

O sarcină punct de testare este o sarcină care nu distorsionează câmpul studiat (nu provoacă o redistribuire a sarcinilor care creează câmpul).

Proprietățile câmpului electric:

Acționează asupra acuzațiilor cu o oarecare forță.

Câmpul electric creat de o sarcină staționară, adică electrostatic nu se schimbă în timp.

Un câmp electric este un tip special de materie, a cărui mișcare nu respectă legile mecanicii lui Newton. Acest tip de materie are propriile sale legi, proprietăți care nu pot fi confundate cu nimic altceva din lumea înconjurătoare.

Intensitatea câmpului electric

Mărime fizică egală cu raportul dintre forța cu care acționează câmpul electric asupra sarcinii de testareq, la valoarea acestei taxe se numeșteintensitatea câmpului electric si este desemnat :

.

Unitatea de tensiune este 1N/C sau 1V/m.

Campul electric și vectorii intensității forței Coulomb sunt co-direcționați.

Un câmp electric a cărui putere este aceeași în toate punctele spațiului se numește uniform.

Linii de tensiune (linii de câmp) – linii ale căror tangente în fiecare punct coincid cu direcția vectorului .

Pentru a utiliza linii de tensiune pentru a caracteriza nu numai direcția, ci și valoarea intensității câmpului electrostatic, acestea sunt desenate cu o anumită densitate: numărul de linii de tensiune care pătrund într-o suprafață unitară perpendiculară pe liniile de tensiune trebuie să fie egal cu modulul vectorial .

Dacă câmpul este creat de o sarcină punctiformă, atunci liniile de intensitate sunt linii drepte radiale care ies din sarcină, dacă aceasta pozitiv, și incluse în acesta, dacă taxa negativ.

Principiul suprapunerii câmpului

Experiența arată că dacă o sarcină electrică q câmpurile electrice din mai multe surse acționează simultan, apoi forța rezultată se dovedește a fi egală cu suma care acționează din fiecare câmp separat.

Câmpurile electrice se supun principiului suprapunerii:

Puterea câmpului rezultat creat de sistemul de sarcini este egală cu suma geometrică a intensităților câmpului creat la un punct dat de fiecare dintre sarcini separat:

sau

4. Fixarea materialului

Rezolvarea problemelor din colecție. probleme ed. Rymkevici nr. 696.697.698

Teme: §92,93,94

Tip de lecție: problema-dezvoltare

Scopul lecției: Creați condiții pentru:

• formarea de idei despre câmpul electric și efectul acestuia asupra organismului; forța electrică și dependența ei de distanța dintre corpuri.
• dezvoltarea competenței de comunicare prin capacitatea de a analiza, compara și trage concluzii;
• promovarea toleranței și a unei atitudini conștiente față de învățare.

Echipament:

• riglă de lemn,
• tijă de sticlă și ebonită,
• manșoane electrostatice,
• portretele lui D. Maxwell, O. Coulon.

Tehnologia lecției: dialog.

Forme de antrenament: frontal, grup, individual, în perechi.

Metode de predare: verbal, practic.

Lecție de progres

1. Moment organizatoric(1 min.)

Experienţă: Rigla este așezată pe spătarul scaunului astfel încât să fie în echilibru. Un bețișor încărcat de ebonită este luat și purtat către riglă fără a-l atinge. Domnitorul iese din odihnă.

2. Actualizarea cunoștințelor.

• Cum puteți explica rezultatele experimentului?
• De ce se mișcă domnitorul?

Când studiem mecanica, am învățat că acțiunea unui corp asupra altuia are loc direct prin interacțiunea corpurilor, iar în acest experiment nu observăm contactul, ci observăm mișcarea.

• Cum putem explica interacțiunea corpurilor în acest caz?

Notăm pe tablă cuvintele cheie: putere, interacțiune.

• Se poate presupune că în jurul unui corp încărcat există un spațiu cu proprietăți speciale. Există o problemă care trebuie rezolvată.

Scrisul de pe tablă din stânga (semn?).

Să schițăm obiectivele lecției noastre (elevii formulează scopul lecției, iar profesorul îl specifică). Experiența este demonstrată pentru a rezolva problema. O tijă de ebonită se apropie de cartușul care atârnă calm, iar apoi una de sticlă, în timp ce distanța dintre cartuș și corpul încărcat se schimbă. Rezultatele experimentului sunt analizate de către elevi.

Scrie pe tabla:

• Repulsie.
• Atracţie.

• Ce determină forța cu care interacționează corpurile electrice?

Scrierea pe tablă. De la distanta.

• Cum interacționează ei? (elevii concluzionează: cu cât distanța dintre corpuri este mai apropiată, cu atât forțele de interacțiune sunt mai puternice și invers).

După ce am analizat și analizat experimentele, am studiat cum are loc interacțiunea corpurilor încărcate și prin ce mijloace se produce această interacțiune, nu știm încă.

Profesor: Mulți oameni de știință au studiat interacțiunea corpurilor încărcate, dar M. Faraday și D. Maxwell, O. Coulomb au adus o contribuție specială. Drept urmare, s-a stabilit că fiecare corp încărcat este înconjurat de o proprietate specială a materiei, care se numește câmp electric.

Deci, care este acest spațiu cu proprietăți speciale prin care are loc interacțiunea dintre corpurile încărcate?

Scrierea pe tablă. Câmp electric.

Pe tablă apare un contur de sprijin.

Lucrați cu un manual, cu literatură de referință (elevii dau o definiție a câmpului electric, caracteristicile câmpului electric).

3. Sistematizarea cunoștințelor.

Profesor: astăzi la clasă ne-am familiarizat cu un tip special de materie care există independent de noi și de cunoștințele noastre despre aceasta. Și acesta se numește un câmp electric care există în jurul unui corp încărcat și câmpul unei sarcini acționează asupra câmpului altei sarcini cu o anumită forță și această forță se numește forță electrică (lucrați cu note de referință).

Lucrați în grup, într-un minut trebuie să găsiți o soluție la problema care vi se va oferi.

• K-1. Cum poți folosi un câmp electric lângă un baston încărcat pentru a face o bucată de bumbac să plutească în aer? Arată experiența și dă o explicație pentru ea.
• K-2. Arătați efectul unui câmp electric folosind materialele disponibile și dați o explicație.
• K-3. În timpul curățeniei generale a casei, ștergem suprafețele lustruite și sticla cu o cârpă uscată din material sintetic, iar cele vopsite cu vopsea în ulei le ștergem cu o cârpă umedă? De ce „simțim” diferit despre curățare?

Și apoi trebuie să-ți evaluezi munca la clasă. Sunt furnizate fișe de testare a cunoștințelor. Unde ar trebui să răspunzi la întrebări. Apoi îl vei lăsa pe colegul tău de birou să îți verifice răspunsurile, unde îți va acorda o notă.

4. Etapa de reflecție.

Fișa testului de cunoștințe

Subiect: Câmp electric. Intensitatea câmpului electric

Scopul lecției : 1) Amintiți-vă conceptul de câmp electric. Formați conceptul de intensitate a câmpului electric

Dezvoltarea gândirii logice și abstracte, capacitatea de a raționa, de a-și apăra punctul de vedere și de a trage concluzii.

Creșterea unei poziții de viață activă, dezvoltarea unei viziuni științifice asupra lumii.

Echipamente : Prezentare educațională, video, tablă interactivă

În timpul orelor

1. Introducere . Determinarea scopurilor și obiectivelor lecției

2. Controlul temelor

Elevii își aleg singuri subiectul de răspuns.

Lucrul cu tabelul periodic
Câți electroni sunt incluși în molecula de apă H 2 O (10)
Câți electroni sunt incluși în molecula de dioxid de carbon CO 2 (28)

Câți protoni sunt incluși în molecula de oxid de fier Fe 2 O 3 (56)

Experiența lui Charles Coulon

Prezentați legea lui Coulomb

Sensul fizic al coeficientului de proporționalitate

Limitele de aplicabilitate ale legii lui Coulomb

Probleme care implică aplicarea legii lui Coulomb

Cum se va schimba forța interacțiunii Coulomb între două sarcini punctuale atunci când fiecare sarcină crește de trei ori? (crește cu 9)

Cum se va schimba forța de interacțiune între sarcini dacă distanța este redusă de 2 ori? (creste de 4 ori)

Cum se va schimba forța interacțiunii Coulomb a două sarcini punctuale atunci când fiecare sarcină crește de trei ori, dacă distanța este redusă cu un factor de 2? (creste de 36 de ori)

Două bile de metal identice sunt încărcate cu sarcini egale ca mărime, dar cu semn opus. Bilele au fost aduse în interacțiune și îndepărtate. Determinați forța de interacțiune între sarcini. (0)

3. Explicarea noului material. (Conversaţie)

Am răspuns la întrebare Cum corpurile încărcate interacționează. Cu toate acestea, nu au spus nimic despre modul în care se desfășoară acțiunea unei acuzații asupra alteia.
Să discutăm mai întâi problema modului în care interacțiunea dintre corpuri are loc în general.

1) Teoria acțiunii la distanță ( Corpurile interacționează între ele la distanță, iar interacțiunea se transmite instantaneu)

2) Teoria acțiunii cu rază scurtă de acțiune(Este necesar un agent intermediar pentru ca interacțiunea să aibă loc)

Care teorie este cea mai potrivită pentru a descrie interacțiunea corpurilor încărcate?

3) Michael Faraday. ( Există un câmp electric)
James Maxwell. ( A creat teoria câmpului electromagnetic)

4) Câmpul electric este o formă specială de materie

Proprietăți:

Acționează asupra încărcăturii cu o oarecare forță

Generat de sarcini electrice

Detectat prin efectul său asupra sarcinilor electrice

5) tensiune - forță caracteristică câmpului electric

Definiție: Tensiunea este o mărime fizică egală cu raportul dintre forța cu care acționează câmpul electric asupra unei sarcini electrice de încercare și valoarea acestei sarcini.
Unități:(Independent) N/C

Direcția vectorului de tensiune coincide cu direcția forței care acționează din câmpul electric asupra sarcinii pozitive

Desenați vectorii de tensiune în punctele A și B

6) Derivarea formulei pentru intensitatea câmpului unei sarcini punctiforme. (Pe cont propriu)

7) Principiul suprapunerii câmpurilor

8) Liniile de intensitate a câmpului electric
Liniile ale căror tangente coincid cu direcția vectorului de intensitate într-un punct dat din câmp

9) Proprietățile liniilor de câmp electric

Începeți cu sarcini pozitive și terminați cu sarcini negative

Nu se intersectează

Ce nou ai invatat? (Formulele)

6) Tema pentru acasă

• § 91-94

  Exercițiul 17 (1)

Notare

Articol: Fizică

Secțiunea disciplinară a examenului de stat unificat: _________ _

Total lecții la subiect –_18___

№ lecție din acest subiect _4____

Subiectul lecției « Electricitate. Puterea curentă »

Rezumatul lecției este oferit

NUMELE COMPLET. _ __ Bryleva Liliya Zakirzyanovna_

Titlul academic, poziția: Profesor de fizică

Locul de desfășurare: Instituție de învățământ municipal școala Gimnazială Nr.6

Note de lecție de fizică

"Electricitate. Puterea actuală.”

Obiectivele lecției:

Educativ - dați conceptul de curent electric și aflați condițiile în care se produce. Introduceți mărimile care caracterizează curentul electric.

Dezvoltare – pentru a forma abilități intelectuale de a analiza și compara rezultatele experimentelor; activați gândirea și capacitatea elevilor de a trage propriile concluzii.

educational - dezvoltarea interesului cognitiv pentru materie, lărgirea orizontului elevilor, arătând posibilitatea utilizării cunoştinţelor acumulate la lecţii în situaţii de viaţă.

Tip de lecție: lecție despre învățarea de noi cunoștințe.

Echipament: prezentare pe tema „Curentul electric. Puterea actuală.”

Planul lecției.

1. 
   Organizarea timpului.
2. 
   
3. 
   Actualizarea cunoștințelor.
4. 
   Învățarea de materiale noi.
5. 
   Consolidare.
6. 
   Rezumând.

În timpul orelor.

1. Moment organizatoric.

1. 
   Pregătirea pentru a învăța material nou.

Pe ecran este diapozitivul numărul 1.

Astăzi ne vom familiariza cu conceptele: curent electric, puterea curentului și condițiile necesare existenței curentului electric.

3. Actualizarea cunoștințelor.

Pe ecran este diapozitivul numărul 2.

Cu toții cunoașteți bine expresia „curent electric”, dar mai des folosim cuvântul „electricitate”. Aceste concepte au devenit parte din viețile noastre atât de mult în urmă, încât nici măcar nu ne gândim la sensul lor. Deci, ce înseamnă ele?

În lecțiile anterioare, am atins parțial acest subiect, și anume, am studiat corpurile încărcate staționare. După cum vă amintiți, această ramură a fizicii se numește electrostatică.

Pe ecran este diapozitivul numărul 3.

Bine, acum gândește-te. Ce înseamnă cuvântul „actual”?

Circulaţie! Aceasta înseamnă „curent electric”, aceasta este mișcarea particulelor încărcate. Acesta este fenomenul pe care îl vom studia în lecțiile următoare.

În clasa a VIII-a am studiat parțial acest fenomen fizic. Apoi am spus că „curentul electric este mișcarea direcționată a particulelor încărcate”.

Astăzi, în lecție, vom lua în considerare cel mai simplu caz de mișcare direcțională a particulelor încărcate - curentul electric direct.

1. 
   Învățarea de materiale noi.

Pe ecran este diapozitivul numărul 4.

Pentru apariția și existența unui curent electric constant într-o substanță, este necesară prezența particulelor încărcate libere, a căror mișcare într-un conductor provoacă transferul sarcinii electrice dintr-un loc în altul.

Pe ecran este diapozitivul numărul 5.

Cu toate acestea, dacă particulele încărcate suferă o mișcare termică aleatorie, cum ar fi electronii liberi dintr-un metal, atunci transferul de sarcină nu are loc, ceea ce înseamnă că nu există curent electric.

Pe ecran este diapozitivul numărul 6.

Curentul electric apare numai cu mișcarea ordonată (dirijată) a particulelor încărcate (electroni sau ioni).

Pe ecran – diapozitivul numărul 7.

Cum să faci particulele încărcate să se miște într-o manieră ordonată?

Avem nevoie de o forță care să acționeze asupra lor într-o anumită direcție. De îndată ce această forță încetează să acționeze, mișcarea ordonată a particulelor va înceta din cauza rezistenței electrice exercitate la mișcarea lor de ionii rețelei cristaline a metalelor sau moleculele neutre de electroliți.

Pe ecran – diapozitivul numărul 8.

Deci de unde vine această putere? Am spus că particulele încărcate sunt acționate de forța Coulomb F = q E (forța Coulomb este egală cu produsul dintre sarcină și vectorul intensității), care este direct legată de câmpul electric.

Pe ecran este diapozitivul numărul 9.

De obicei, câmpul electric din interiorul conductorului este cel care provoacă și menține mișcarea ordonată a particulelor încărcate. Dacă există un câmp electric în interiorul unui conductor, atunci există o diferență de potențial între capetele conductorului. Când diferența de potențial nu se modifică în timp, în conductor se stabilește un curent electric constant.

Pe ecran – diapozitivul numărul 10

Aceasta înseamnă că, pe lângă particulele încărcate, pentru existența unui curent electric, prezența a câmp electric.

Când se creează o diferență de potențial (tensiune) între orice puncte ale unui conductor, echilibrul sarcinilor va fi perturbat și se va produce o mișcare a sarcinilor în conductor, care se numește curent electric.

Pe ecran – diapozitivul numărul 11.

Astfel, am stabilit două condiții pentru existența curentului electric:

prezența taxelor gratuite,

prezența unui câmp electric.

Pe ecran este diapozitivul numărul 12.

Deci: CURENTUL ELECTRIC este mișcarea direcționată și ordonată a particulelor încărcate (electroni, ioni și alte particule încărcate.). Acestea. curentul electric are o anumită direcție. Direcția curentului este considerată direcția de mișcare a particulelor încărcate pozitiv. Rezultă că direcția curentului coincide cu direcția vectorului intensității câmpului electric. Dacă curentul este format din mișcarea particulelor încărcate negativ, atunci direcția curentului este considerată opusă direcției de mișcare a particulelor. (Această alegere a direcției curentului nu este foarte reușită, deoarece în majoritatea cazurilor curentul reprezintă mișcarea ordonată a electronilor - particule încărcate negativ. Alegerea direcției curentului a fost făcută într-un moment în care nu se știa nimic despre electronii liberi din metale.)

Pe ecran este diapozitivul numărul 13.

Nu vedem direct mișcarea particulelor într-un conductor. Prezența curentului electric trebuie judecată după acțiunile sau fenomenele care îl însoțesc.

Pe ecran este diapozitivul numărul 14.

Efectul termic al curentului electric. Conductorul prin care trece curentul se încălzește (se aprinde un bec cu incandescență);

Pe ecran este diapozitivul numărul 15.

Efectul magnetic al curentului electric. Un conductor cu curent atrage sau magnetizează corpuri, se întoarce perpendicular pe firul cu curent, o săgeată magnetică;

Pe ecran este diapozitivul numărul 16.

Acțiunea chimică a curentului electric. Un curent electric poate modifica compoziția chimică a unui conductor, de exemplu, eliberând constituenții săi chimici (hidrogenul și oxigenul sunt eliberați din apa acidificată turnată într-un vas de sticlă în formă de U).

Efectul magnetic este cel principal, deoarece se observă la toți conductorii, efectul termic este absent în supraconductori, iar efectul chimic se observă numai în soluții și topituri de electroliți.

Pe ecran este diapozitivul numărul 17.

Ca multe fenomene fizice, curentul electric are o caracteristică cantitativă numită puterea curentului: dacă prin secțiune transversală conductorul poartă o sarcină ∆q în timpul ∆t, atunci valoarea medie a curentului este: I=∆q/∆t(puterea curentului este egală cu raportul dintre sarcină și timp).

Astfel, puterea medie a curentului este egală cu raportul sarcinii ∆q care trece prin secțiunea transversală a conductorului în intervalul de timp ∆t până la această perioadă de timp.

În SI (sistemul internațional) unitatea de măsură a curentului este amperul, notat cu 1 A = 1 C/s (un amper este egal cu raportul de 1 coulomb pe 1 secundă)

Vă rugăm să rețineți: dacă curentul nu se modifică în timp, atunci curentul se numește constant.

Pe ecran este diapozitivul numărul 18.

Puterea curentului poate fi o valoare pozitivă dacă direcția curentului coincide cu direcția pozitivă selectată în mod convențional de-a lungul conductorului. În caz contrar, curentul este negativ.

Pe ecran este diapozitivul numărul 19.

Pentru a măsura puterea curentului, se folosește un dispozitiv - un ampermetru. Principiul de proiectare al acestor dispozitive se bazează pe acțiunea magnetică a curentului. Un ampermetru este conectat într-un circuit electric în serie la dispozitivul de la care urmează să fie măsurat curentul. O reprezentare schematică a unui ampermetru este un cerc cu litera A în centru.

Pe ecran este diapozitivul numărul 20.

În plus, puterea curentului este legată de viteza de mișcare direcțională a particulelor. Să arătăm această legătură.

Fie ca un conductor cilindric să aibă o secțiune transversală S. Să luăm direcția de la stânga la dreapta drept direcție pozitivă a conductorului. Sarcina fiecărei particule va fi considerată egală cu q 0. Volumul conductorului, limitat de secțiunile transversale 1 și 2 cu distanța ∆L între ele, conține particule N = n·S·∆L, unde n este concentrația de particule.

Pe ecran este diapozitivul numărul 21.

Sarcina lor totală în volumul selectat este q = q 0 ·n·S·∆L (sarcina este egală cu produsul încărcăturii particulelor prin concentrație, suprafață și distanță). Dacă particulele se deplasează de la stânga la dreapta cu o viteză medie v, atunci într-un timp ∆t = ∆L/v egal cu raportul dintre distanță și viteză, toate particulele conținute în volumul luat în considerare vor trece prin secțiunea transversală 2. Prin urmare, puterea curentului se găsește folosind următoarea formulă.

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

Pe ecran este diapozitivul numărul 22.

Folosind această formulă, să încercăm să determinăm viteza de mișcare ordonată a electronilor într-un conductor.

V = I/( e·n·S),

Unde e– modulul de încărcare a electronilor.

Pe ecran este diapozitivul numărul 23.

Fie puterea curentului I = 1A și aria secțiunii transversale a conductorului S = 10 -6 m 2, pentru cupru concentrația n = 8,5 10 28 m -3. Prin urmare,

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

După cum vedem, viteza de mișcare ordonată a electronilor într-un conductor este scăzută.

Pe ecran este diapozitivul numărul 24.

Pentru a estima cât de mic, p Să ne imaginăm un circuit de curent foarte lung, de exemplu o linie telegrafică între două orașe separate unul de celălalt, să zicem 1000 km. Experimentele atente arată că efectele curentului din al doilea oraș vor începe să se manifeste, adică electronii din conductorii aflați acolo vor începe să se miște, la aproximativ 1/300 de secundă după mișcarea lor de-a lungul firelor din primul. a început orașul. Se spune adesea, nu foarte strict, dar foarte clar, că curentul circulă prin fire cu o viteză de 300.000 km/s. Acest lucru nu înseamnă însă că mișcarea purtătorilor de sarcină în conductor are loc la această viteză enormă, astfel încât un electron sau ion, care în exemplul nostru se afla în primul oraș, va ajunge la al doilea în 1/800 de secundă. . Deloc. Mișcarea purtătorilor într-un conductor are loc aproape întotdeauna foarte lent, cu o viteză de câțiva milimetri pe secundă și adesea chiar mai puțin. Vedem, prin urmare, că trebuie să distingem cu atenție și să nu confundăm conceptele de „viteză curentă” și „viteza purtătorilor de încărcare”.

Pe ecran este diapozitivul numărul 25.

Astfel, viteza pe care o numim „viteza curentă” pentru concizie este viteza de propagare a modificărilor câmpului electric de-a lungul conductorului și deloc viteza de mișcare a purtătorilor de sarcină în acesta.

Să explicăm acest lucru cu o analogie mecanică. Să ne imaginăm că două orașe sunt legate printr-o conductă de petrol și că într-unul dintre aceste orașe a început să funcționeze o pompă, crescând presiunea petrolului în acel loc. Această presiune crescută se va răspândi prin lichidul din conductă cu viteză mare - aproximativ un kilometru pe secundă. Astfel, într-o secundă, particulele vor începe să se miște la o distanță de, să zicem, 1 km de pompă, după două secunde - la o distanță de 2 km, într-un minut - la o distanță de 60 km etc. După aproximativ un sfert de oră, uleiul va începe să curgă din conductă în al doilea oraș. Dar mișcarea particulelor de petrol în sine are loc mult mai lent și pot trece câteva zile înainte ca anumite particule de petrol să ajungă din primul oraș în al doilea. Revenind la curentul electric, trebuie să spunem că „viteza curentului” (viteza de propagare a câmpului electric) este similară cu viteza de propagare a presiunii prin conducta de petrol, iar „viteza purtătorilor” este similară cu viteza. de mișcare a particulelor de ulei în sine.

5. Consolidare.

Pe ecran – slide nr. 26

Astăzi, la clasă, ne-am uitat la conceptul de bază al electrodinamicii:

Electricitate;

Condiții necesare pentru existența curentului electric;

Caracteristicile cantitative ale curentului electric.

Pe ecran – slide nr. 27

Acum să ne uităm la rezolvarea problemelor tipice:

1. Tigla este inclusa in reteaua de iluminat. Câtă energie electrică trece prin el în 10 minute dacă curentul din cablul de alimentare este de 5A?

Rezolvare: Timpul în sistemul SI 10 minute = 600s,

Prin definiție, curentul este egal cu raportul dintre sarcină și timp.

Prin urmare, sarcina este egală cu produsul dintre curent și timp.

Q = I t = 5A 600 s = 3000 C

Pe ecran – slide nr. 28

2. Câți electroni trec prin filamentul unei lămpi cu incandescență în 1 s când curentul din lampă este de 1,6 A?

Rezolvare: Sarcina unui electron este e= 1,6 10 -19 C,

Întreaga taxă poate fi calculată folosind formula:

Q = I t – sarcina este egală cu produsul dintre curent și timp.

Numărul de electroni este egal cu raportul dintre sarcina totală și sarcina unui electron:

N = q/ e

asta implică

N = I t / e= 1,6A 1s/1,6 10 -19 Cl = 10 19

Pe ecran – diapozitivul nr. 29

3. Un curent de 1 A trece printr-un conductor timp de un an.Aflați masa electronilor care au trecut prin secțiunea transversală a conductorului în această perioadă de timp. Raportul dintre sarcina electronului și masa sa e/m e = 1,76 10 +11 C/kg.

Rezolvare: masa electronilor poate fi definită ca produsul dintre numărul de electroni și masa electronului M = N m e. Folosind formula N = I t / e(vezi problema anterioară), aflăm că masa este egală cu

М = m e I t / e= 1A 365 24 60 60s/(1,76 10 +11 C/kg) = 1,8 10 -4 kg.

Pe ecran – diapozitivul nr. 30

4. Într-un conductor cu o secțiune transversală de 1 mm 2, curentul este de 1,6 A. Concentrația de electroni în conductor este de 10 23 m -3 la o temperatură de 20 0 C. Aflați viteza medie a mișcării direcționale a electronilor și comparați-o cu viteza termică a electronilor.

Soluție: Pentru a determina viteza medie a mișcării direcționale a electronilor, folosim formula

Q = q 0 n S v t (sarcina este egală cu produsul sarcinii particulelor prin concentrație, suprafață, viteză și timp).

Deoarece I = q/t (puterea curentului este egală cu raportul dintre sarcină și timp),

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

Să calculăm și să obținem valoarea vitezei de mișcare a electronilor

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

M v 2 /2 = (3/ 2) k T => (de aici rezultă)

= 11500 m/s

Viteza mișcării termice este de 115 ori mai mare.

1. 
   Rezumând.

În timpul lecției ne-am uitat la concepte noi. Care etapă a studiului vi s-a părut cel mai dificil? Cel mai important? Cel mai interesant?

Pe ecran – diapozitivul numărul 31

Notează-ți temele.

V.A.Kasyanov Manual de fizică clasa a XI-a. §1,2, probleme §2 (1-5).

Pe ecran – diapozitivul numărul 32.

Vă mulțumim pentru atenție. Vă dorim succes în exercițiile independente pe această temă!

Rezumat verificat

Metodolog Departamentul Educație: _____________________________________________

Consiliul de experți al Universității Pedagogice de Stat din Erevan:________________________________________________

Data de:_____________________________________________________________

Semnături:________________________________________________________________