Lecția 57 Subiect: Câmp electric. Intensitatea câmpului electric. Principiul suprapunerii câmpului Ţintă: dezvăluirea naturii materiale a câmpului electric și formarea conceptului de intensitate a câmpului electric
Obiectivele lecției: familiarizează elevii cu caracteristicile de putere ale câmpului electric;
∙ de a forma cunoștințe informale în interpretarea conceptului de „intensitatea câmpului electric;
∙ cultiva o atitudine conștientă față de învățare și interes pentru studiul fizicii.
Lecție: învățarea de materiale noi Echipament: manșon din metal ușor din folie, baston de plexiglas, penaj pe suport, aparat de electrofor, minge pe fir de mătase, plăci de condensator, prezentare, animație flash Progresul lecției
- Repetarea a ceea ce s-a învățat
- Formulați legea lui Coulomb Care este semnificația fizică a coeficientului k? Determinați limitele de aplicabilitate ale legii lui Coulomb?
- Dictarea fizică. Legea conservării sarcinii electrice. legea lui Coulomb. (verificare reciprocă)
Învățarea de materiale noi
- Învățarea de materiale noi
- tensiune E.P
tensiune E.P nu depinde de mărimea sarcinii, o mărime vectorială (forță caracteristică câmpului) Arată cu ce forță acționează câmpul asupra unei sarcini plasate în acest câmp. 
Înlocuind expresia forței în formulă, obținem expresia intensității câmpului unei sarcini punctiforme
Cum poți caracteriza un câmp creat de mai multe taxe? Trebuie să folosim adunarea vectorială a forțelor care acționează asupra sarcinii introduse în câmp și să obținem intensitatea E.P. Acest caz se numește PRINCIPIU DE SUPERPOZIȚIE( slide 6)Experimentul 4. Experimente de demonstrare a spectrelor câmpurilor electrice (1. Experimente cu sultani instalați pe suporturi izolatoare și încărcate de la o mașină electrică de folie. 2. Experimente cu plăci de condensatoare de care sunt lipite benzi de hârtie la un capăt.) Este convenabil să descriem. câmp electric cu linii grafice - LINII ELECTRICE. LINII DE CÂMP sunt linii care indică direcția forței care acționează în acest câmp asupra unei particule încărcate pozitiv plasate în el ( diapozitivele 9,10,11)
Liniile de câmp create de particule încărcate pozitiv (a) și negativ (b). 
Cel mai interesant caz este E.P. creat între două plăci lungi încărcate. Se creează apoi un E.P omogen. + - 1 2 3Explicarea principiului suprapunerii, folosind o reprezentare grafică ( diapozitive 11,12,13)
III.Consolidarea cunoștințelor, abilităților, abilităților
Întrebări de revizuire
∙ Analiza intrebarilor:
a) Cum ar trebui să înțelegem că un câmp electric există într-un punct dat?
b) Cum ar trebui să înțelegem că tensiunea din punctul A este mai mare decât tensiunea din punctul B?
c) Cum ar trebui să înțelegem că intensitatea într-un anumit punct al câmpului este de 6 N/kl?
d) Ce valoare poate fi determinată dacă se cunoaște intensitatea într-un punct dat din câmp?
∙ 2. Analiza problemelor calitative
800. Două sarcini de mărime egală sunt situate la o anumită distanță una de cealaltă. În ce caz tensiunea într-un punct situat pe jumătate din distanța dintre ele este mai mare: dacă aceste sarcini sunt asemănătoare sau nu?? (Dissimilar. Cu sarcini punctiforme cu același nume, tensiunea va fi zero.)
801. De ce zboară păsările de pe firele de înaltă tensiune când curentul este pornit? (Atunci când este pornit un curent de înaltă tensiune, pe penele păsării apare o sarcină electrică statică, în urma căreia penele păsării se încrețesc și diverg (ca ciucurii unui penaj de hârtie conectat la o mașină electrostatică). Acest lucru sperie pasărea. , zboară de pe fir.)
∙ Analiza problemelor de calcul [Rymkevich A.P. Culegere de probleme la fizică, clasele 10-11. – M.: Butard, 2003.]:
698. La un moment dat în câmp, o forță de 0,4 μN acționează asupra unei sarcini de 2 nC. Găsiți puterea câmpului în acest moment. (200 V/m)
699. Ce forță acționează asupra unei sarcini de 12 nC plasată într-un punct în care intensitatea câmpului electric este 2 kN/Cl? (24 µN)
Rezumând lecția.
Literatură:
Manual de fizică 10, B. Krongar, V. Kem, N. Koyshibaev, editura „Mektep” 2010
[Tulchinsky M.E. Probleme calitative de fizică la liceu. – M.: Educație, 1972.]:
Rymkevici A.P. Culegere de probleme la fizică, clasele 10-11. – M.: Butarda, 2003
V.A.Volkov. Pentru a ajuta profesorul școlii.
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 materiale noi
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
Tema pentru acasă: §92,93,94
Articol: FizicăSecțiunea de disciplină 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.
Organizarea timpului.
Actualizarea cunoștințelor.
Învățarea de materiale noi.
Consolidare.
Rezumând.
1. Moment organizatoric.
Pregătirea pentru învățarea de materiale noi.
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.
Învățarea de materiale noi.
Pentru apariția și existența unui curent electric constant într-o substanță, este necesară prezența particulelor încărcate libere, a căror mișcare într-un conductor determină 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, n 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 uleiului însuși.
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 circulă 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.
Rezumând.
Pe ecran – diapozitivul numărul 31
Notează-ți temele.
Manual de fizică V.A.Kasyanov 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:________________________________________________________________
Ţintă: dezvăluirea naturii materiale a câmpului electric și formarea conceptului de intensitate a câmpului electric
Obiectivele lecției: familiarizează elevii cu caracteristicile de putere ale câmpului electric;
Să formeze cunoștințe informale în interpretarea conceptului de „intensitatea câmpului electric;
Promovați o atitudine conștientă față de învățare și interes pentru studiul fizicii.
Echipament: manșon din metal ușor din folie, baston de plexiglas, penaj pe suport, aparat de electrofor, minge pe fir de mătase, plăci de condensator, prezentare, animație flash
În timpul orelor
- Repetarea a ceea ce s-a învățat
- Prezentați legea lui Coulomb
- Care este semnificația fizică a coeficientului k?
- Determinați limitele de aplicabilitate ale legii lui Coulomb?
- Dictarea fizică. Legea conservării sarcinii electrice. legea lui Coulomb. (verificare reciprocă)
- Învățarea de materiale noi
1.Este posibil să se creeze o încărcare electrică?
2. Creăm o sarcină electrică în timpul electrificării?
3. Poate exista o sarcină separat de o particulă?
4. Un corp a cărui sarcină totală pozitivă a particulelor este egală cu sarcina totală negativă a particulelor este…..
5. Forța de interacțiune a particulelor încărcate cu sarcina crescândă a oricăreia dintre aceste particule…..
6. Când o sarcină este plasată într-un mediu, forța de interacțiune dintre ele...
7. Cu o creștere a distanței dintre sarcini de 3 ori, forța de interacțiune......
8. Mărimea care caracterizează proprietățile electrice ale mediului se numește...
9. În ce unități se măsoară sarcina electrică?
(1, da; 2. Nu; 3. Nu; 4. Neutru; 5. Creșteri; 6. Scăderi; 7. Va scadea de 9 ori; 8. Constanta dielectrica; 9. În pandantive)
- Învățarea de materiale noi
Interacțiunea sarcinilor conform legii lui Coulomb este un fapt stabilit experimental. ( slide 1 ) 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.
Experiment 1 (cu manșon) Aduceți încet o placă de plexiglas situată vertical pe un manșon din folie de metal ușor suspendat pe un fir, încărcându-l în prealabil cu lână.
-Ce se întâmplă?( nu există niciun contact, dar manșonul a deviat de la verticală)
Experimentul 2 ( aparat electrofor, plăci de condensator sferic, minge de tenis suspendată pe un fir de mătase ) După ce au încărcat plăcile, observăm mișcarea mingii între ele. De ce?
Acesta este modul în care interacțiunea are loc la distanță. Poate este aerul dintre corpuri?
Experimentul 3 (vizionarea unui fragment video, animație flash) În timp ce pompăm aerul, observăm că frunzele electroscopului continuă să se respingă reciproc.
Ce se poate concluziona? ( aerul nu participă la interacțiune )
Atunci cum are loc interacțiunea?
Faraday dă următoarea explicație:
Există întotdeauna un câmp electric în jurul fiecărei sarcini electrice. ( slide 2)
Pentru a caracteriza E.P. trebuie să introduceți valori.
Prima caracteristică a Câmpului este TENSIUNEA.
Să ne întoarcem din nou la legea lui Coulomb ( slide 3 )
Să luăm în considerare efectul câmpului asupra sarcinii introduse în câmpul sarcinii de testare.
……………………………………………
Astfel, dacă ne uităm la raport, vom obține o valoare care va caracteriza acțiunea câmpului la un punct dat.
Notat cu litera E.
- tensiune E.P
tensiune E.P nu depinde de mărimea sarcinii, o mărime vectorială (forță caracteristică câmpului) Arată cu ce forță acționează câmpul asupra unei sarcini plasate în acest câmp.
Înlocuind expresia forței în formulă, obținem expresia intensității câmpului unei sarcini punctiforme
Cum poți caracteriza un câmp creat de mai multe taxe?
Trebuie să folosim adunarea vectorială a forțelor care acționează asupra sarcinii introduse în câmp și să obținem intensitatea E.P. Acest caz se numește PRINCIPIUL SUPERPOZIȚIEI
(slide 6)
Experimentul 4. Experimente de demonstrare a spectrelor câmpurilor electrice (1. Experimente cu sultani instalați pe suporturi izolatoare și încărcate de la o mașină electrică de folie. 2. Experimente cu plăci de condensatoare de care sunt lipite benzi de hârtie la un capăt.)
Este convenabil să reprezentați câmpul electric prin linii grafice - LINII DE ENERGIE. LINII DE CÂMP sunt linii care indică direcția forței care acționează în acest câmp asupra unei particule încărcate pozitiv plasate în el ( diapozitivele 9,10,11)
Liniile de câmp create de particule încărcate pozitiv (a) și negativ (b).
Cel mai interesant caz este E.P. creat între două plăci lungi încărcate. Se creează apoi un E.P omogen.
Explicarea principiului suprapunerii, folosind o reprezentare grafică ( diapozitive 11,12,13)
III.Consolidarea cunoștințelor, abilităților, abilităților
1. Întrebări de revizuire
? Analiza intrebarilor:
a) Cum ar trebui să înțelegem că un câmp electric există într-un punct dat?
b) Cum ar trebui să înțelegem că tensiunea din punctul A este mai mare decât tensiunea din punctul B?
c) Cum ar trebui să înțelegem că intensitatea într-un anumit punct al câmpului este de 6 N/kl?
d) Ce valoare poate fi determinată dacă se cunoaște intensitatea într-un punct dat din câmp?
? 2. Analiza problemelor calitative [Tulchinsky M.E. Probleme calitative de fizică la liceu. - M.: Educație, 1972.]:
800. Două sarcini de mărime egală sunt situate la o anumită distanță una de cealaltă. În ce caz tensiunea într-un punct situat pe jumătate din distanța dintre ele este mai mare: dacă aceste sarcini sunt asemănătoare sau nu? ? (Dissimilar. Cu sarcini punctiforme cu același nume, tensiunea va fi zero.)
801. (Atunci când este pornit un curent de înaltă tensiune, pe penele păsării apare o sarcină electrică statică, în urma căreia penele păsării se încrețesc și diverg (ca ciucurii unui penaj de hârtie conectat la o mașină electrostatică). Acest lucru sperie pasărea. , zboară de pe fir.)
? Analiza problemelor de calcul [Rymkevich A.P. Culegere de probleme la fizică, clasele 10-11. - M.: Butard, 2003.]:
698. (200 V/m)
699. Ce forță acționează asupra unei sarcini de 12 nC plasată într-un punct în care intensitatea câmpului electric este 2 kN/Cl? (24 µN)
Rezumând lecția.
Teme pentru acasă:
- Manual de fizică 10 G.A Myakishev, B.B. Buhovtsev § 88-89
- Rymkevici A.P. nr. 703, 705
Vizualizați conținutul documentului
„Rezumatul lecției cu prezentare. Câmp electric. Intensitatea câmpului electric. Principiul suprapunerii câmpurilor"
CÂMP ELECTRIC.
Tensiune
CÂMP ELECTRIC - este o formă specială de materie. Este creat de sarcini electrice în repaus și se manifestă prin acțiunea asupra altor sarcini electrice.
tensiune E.P. nu depinde de mărimea sarcinii, mărimea vectorului (caracteristica intensității câmpului)
- intensitatea câmpului unei sarcini punctiforme
- principiul suprapunerii - intensitatea câmpului creat de un sistem de sarcini este egală cu suma vectorială a intensităților câmpului create de fiecare sarcină separat
LINII DE ÎNALTĂ TENSIUNE- acestea sunt linii care indică direcția forței care acționează în acest câmp asupra unei particule încărcate pozitiv plasate în el
Liniile de câmp create de particule încărcate pozitiv (a) și negativ (b).
LINII DE TENSIUNE sunt linii continue ale căror tangente în fiecare punct coincid cu vectorul intensității câmpului în acel punct
Proprietățile liniilor de tensiune
- Liniile nu sunt închise. Începe cu + și termină cu –
- Liniile nu se încrucișează
- Acolo unde liniile sunt mai groase, câmpul este mai puternic
- De ce zboară păsările de pe firele de înaltă tensiune când curentul este pornit?
- Două sarcini de mărime egală sunt situate la o anumită distanță una de cealaltă. În ce caz tensiunea într-un punct situat pe jumătate din distanța dintre ele este mai mare: dacă aceste sarcini sunt asemănătoare sau nu? ?
- La un moment dat în câmp, o forță de 0,4 μN acționează asupra unei sarcini de 2 nC. Găsiți puterea câmpului în acest moment.
- Ce forță acționează asupra unei sarcini de 12 nC plasată într-un punct în care intensitatea câmpului electric este de 2 kN/C
| Rezumatul lecției pe tema: „Efectul unui câmp electric asupra sarcinilor electrice. Energia câmpului electric" Nume complet: Tyutyugina N. A. |
| Locul de lucru: Instituția bugetară de stat a Republicii Kazahstan „KSS „Simeiz” |
| Post: profesor de fizica |
| Subiect: fizica |
| Gradul 8 |
| Tema și numărul lecției din subiect: tema 1, lecțiile nr. 3, 4 |
| Tutorial de bază: |
Obiective:
Educational: cunoașteți și înțelegeți conceptele: sarcină electrică, câmp electric, discreția sarcinii, interacțiunea sarcinilor.
Educational: promovează dezvoltarea vorbirii, gândirii, abilităților cognitive și generale de muncă; promovarea stăpânirii metodelor de cercetare științifică: analiză și sinteză.
Educational: să formeze o atitudine conștiincioasă față de munca educațională, motivație pozitivă pentru învățare și abilități de comunicare; contribuie la educarea umanității, a disciplinei și a percepției estetice a lumii.
Tip de lecție: O lecție de învățare a materialelor noi.
Formularul de lecție : lecție combinată.
Metode de lecție : verbal, vizual, practic.
În timpul orelor
1. Etapa organizatorică.
2. Actualizarea cunoștințelor de bază.
3. Etapa dobândirii de noi cunoștințe.
4. Etapa de generalizare și consolidare a noului material. .
5. Etapa finală. 3 min.
3.
Un câmp electric este o formă specială de materie prin care are loc interacțiunea particulelor încărcate electric.
Introducerea conceptului de câmp electric a fost necesară pentru a explica interacțiunea sarcinilor electrice, adică pentru a răspunde la întrebările: de ce apar forțe care acționează asupra sarcinilor și cum sunt transferate de la o sarcină la alta?
Conceptele de câmpuri electrice și magnetice au fost introduse de marele fizician englez Michael Faraday. Conform ideii lui Faraday, sarcinile electrice nu acționează direct una asupra celeilalte. Fiecare dintre ele creează un câmp electric în spațiul înconjurător. Câmpul unei sarcini acționează asupra altei sarcini și invers. Pe măsură ce te îndepărtezi de încărcare, câmpul slăbește.
Odată cu introducerea conceptului de câmp în fizică, s-a stabilit teoria acțiunii pe rază scurtă, a cărei principală diferență față de teoria acțiunii pe rază lungă este ideea existenței unui anumit proces în spațiu între interacțiuni. corpuri, care durează un timp finit.
Această idee a fost confirmată în lucrările marelui englez J.C. Maxwell, care a demonstrat teoretic acest lucru interacțiunile electromagnetice trebuie să se propagă în spațiu cu o viteză finită - s, egală cu viteza luminii în vid (300.000 km/s). Dovada experimentală a acestei afirmații a fost invenția radioului.
Un câmp electric apare în spațiul care înconjoară o sarcină staționară, la fel cum apare un câmp magnetic în jurul sarcinilor în mișcare - curenți sau magneți permanenți. Câmpurile magnetice și electrice se pot transforma unul în altul, formând un singur câmp electromagnetic. Câmpul electric (ca și câmpul magnetic) este doar un caz special al câmpului electromagnetic general. Câmpurile electrice și magnetice alternative pot exista fără sarcinile și curenții care le-au generat. Un câmp electromagnetic transferă o anumită cantitate de energie, precum și impuls și masă. Astfel, câmpul electromagnetic este o entitate fizică care are anumite proprietăți fizice.
Deci, natura câmpului electric este următoarea:
1. Câmpul electric este material, el există independent de conștiința noastră.
2. Principala proprietate a câmpului electric este efectul său asupra sarcinilor electrice cu o oarecare forță. Această acțiune stabilește faptul existenței sale. Acțiunea unui câmp asupra unei unități de sarcină - intensitatea câmpului - este una dintre principalele sale caracteristici, prin care se studiază distribuția câmpului în spațiu.
Câmpul electric al sarcinilor staționare se numește electrostatic. În timp, nu se schimbă, este indisolubil legat de sarcinile care l-au generat și există în spațiul din jurul lor.
Definiție. Mărimea fizică egală cu raportul forței F, cu care câmpul electric acționează asupra sarcinii de testare q, la valoarea acestei sarcini, se numește intensitatea câmpului electric și se notează E.Întrebări de revizuire
1. Ce este un câmp electric?
2. Care sunt principalele proprietăți ale câmpului electric?
3. Ce câmp se numește electric?
4. Cum se numește intensitatea câmpului electric?
5. Care este intensitatea câmpului electric?
6. Cum se determină intensitatea câmpului unei sarcini punctiforme?
7. Ce câmp electric se numește uniform?
