Електричне поле. Напруженість.

Про матеріал

Розробка нестандартного уроку фізики у 11 класі. Мета уроку - систематизувати і узагальнити знання учнів з теми «Електричне поле»; розвивати логічне мислення, уміння застосовувати знання під час розв’язування задач; формувати вміння отримувати задоволення від власної праці.

Перегляд файлу

Урок фізики у 11 класі

Дмитрієва Т.Я., учитель фізики

Дмитрівської ЗОШІ-ІІІ ступенів

Тема уроку: Електричне поле. Напруженість.

Мета уроку: — систематизувати і узагальнити знання учнів з теми «Електричне

поле»;

розвивати логічне мислення, уміння застосовувати знання під час розв’язування задач;
виховувати пізнавальний інтерес до фізики;
формувати вміння отримувати задоволення від власної праці.

Тип уроку: урок закріплення знань.

Обладнання: проектор, екран, електрометр, султанчики, ебонітова і скляна палички, хутро, шовк, газета, повітряна кулька, роздатковий матеріал.

Перебіг уроку.

І. Організаційний момент.

Сьогодні наш урок незвичайний. І навіть якщо ми всі уже дорослі, кожному хочеться опинитися у казці. То ж не будемо зволікати і розпочнемо нашу урок-казку…

ІІ. Оголошення теми уроку. Мотивація навчальної діяльності.

«Було це у фізичному царстві, тридесятому государстві…» Що це за государство нам потрібно дізнатися:

Не тіло я і не частинка.

Крім того, не речовина.

Побачити мене очима?

Такої змоги в вас нема!

Тільки по дії на заряд

Ви можете мене пізнати.

(Електричне поле)

Із деякими героями уже ми знайомі. Запросимо і їх до нас і покажемо, чи добре ми їх знаємо і вміємо використовувати знання у різних ситуаціях. А зараз запрошуємо головну героїню:

Занадто діти ви швидкі!

Добром прошу, не поспішайте,

Про лінії не забувайте,

Без них мене не уявити,

Не вивчити, не зобразити.

А в ліній старша є сестра —

Скоріш назвіть її ім’я.

(Напруженість)

Отже, тема нашого уроку-казки буде «Електричне поле. Напруженість»

Та це ж ще не всі наші знайомі:

Без нас вельмишановне поле,

Не мали б ви своєї долі,

Бо щоб могли ви існувати

Тіла повинні нас перш мати.

(Заряди)

Сьогодні ми станемо казковими героями. То ж, з вашого дозволу, ви сьогодні заряди. Певний багаж знань у вас уже є, тому від вас залежить збільшиться ваш заряд чи ні. Результативність отриманого заряду впливатиме на нашу взаємодію не тільки сьогодні, а й на подальших уроках. Я— напруженість і буду намагатися спрямовувати вашу дію. А нашим гостям запропонуємо поки що бути нейтронами. Можливо до кінця уроку і вони отримають певний заряд.

А які ж існують заряди? (позитивні і негативні). Які ж ви заряди? Про це ми також дізнаємося протягом уроку? Для цього у нас є помічники-картки із знаками «+» і «-». За правильну відповідь ви отримаєте «+», в іншому випадку «-».

Що ж ми чекаємо від сьогоднішнього уроку-казки? Сформулюйте, будь ласка, напишіть на листівках.

(Пишуть побажання, сподівання, завдання і кидають у скриньку).

Протягом уроку ми помандруємо по нашому царстві до мети казки.

ІІІ. Актуалізація знань.

Першою нашою зупинкою буде місто «Ерудит». Вам вдома треба було підготувати до вивченого матеріалу питання і вміти на них відповідати. Ми дружньо станемо в коло і будемо один одному задавати їх. Дозвольте мені першій розпочати.

Що називається електричним полем?
Що називається напруженістю?
Як взаємодіють однойменні заряди?
Як взаємодіють різнойменні заряди?
Як можна зарядити тіла?
Як називається сила взаємодії, і як її можна визначити?
У чому суть закону збереження заряду?
Як обчислити напруженість у точці електричного поля?

Розгляд кодограм і їх пояснення:

Електричний заряд. Заряд Кулона.
Напруженість електричного поля.
Принцип суперпозиції
Лінії напруженості електричного поля (силові лінії)

ІV. Розв’язування якісних задач.

Ось ми припливли на острів «Кмітливих». Тут для того щоб вижити і не втратити заряд треба допомогти жителям острова.

(Учні витягують картки з задачами-питаннями, дають відповідь. Якщо не знають їм можуть допомогти інші»)

Коли чистять одяг, пилинки, звичайно, прилипають до тканини. Але існують такі щітки для одягу, що не лише чистять його, а й притягують пилюку.

Поясніть явище.

(Такі щітки виготовляють з матеріалу, що електризується під час чищення одягу зарядом, протилежним до знака заряду пилинок)

Кажуть, що волосся, електризуючись під час розчісування, притягується до гребінця. А чи правильний вислів: гребінець притягується до волосся?

(Так, бо дія будь-якої сили не є односторонньою, завжди відбувається взаємодія)

Вуличний пил, піднімаючись у повітрі, електризується, зазвичай позитивно. Яку електричну властивість повинна мати фарба, щоб перешкоджати осіданню пилу на стінах будівель?

(Така «пило відштовхуюча» фарба повинна містити речовини, що електризуються при зіткненнях з атмосферним повітрям зарядами того самого знака, що й заряди пилинок)

Яких заходів безпеки необхідно дотримуватися, коли переливають бензин з однієї цистерни в іншу, щоб не викликати загорання (йдеться не про необережне поводження з вогнем)?

(Під час перевезення та переливання бензин електризується, тому може виникнути іскра і бензин сполохне. Щоб цього не сталося, обидві цистерни та трубопровід, що їх з’єднує, заземлюють).

Для заземлення цистерни бензовоза до неї приєднують стальний ланцюг, нижній кінець якого торкається до землі. Чому такого ланцюга немає в залізничних цистернах?

(Залізничні цистерни заземлені через колеса та рейки)

Якщо вийняти одну капронову панчоху з іншої та тримати кожну в руках, то вони розширюються. Чому?

(Під час тертя панчохи електризуються: однойменні заряди відштовхуються, тому поверхня панчохи роздувається)

Заряд якого знака виникає на тій ділянці земної поверхні, яка знаходиться безпосередньо під наелектризованою хмарою, позитивно?

(Від’ємний).

V. Розв’язування експериментальних задач.

Перед нами місто «Чарівників». Тут кожен предмет чарівний. Так як ми герої казкові, то й нам доведеться робити дива. Щоб з нами нічого негативного не трапилося, пригадаємо як треба себе поводити у таких ситуаціях.

Правила техніки безпеки під час виконання експериментальних завдань.

До початку роботи:

Ознайомтеся з описом експериментального завдання.
Будьте уважні й дисципліновані.
Розміщайте прилад й матеріали так, щоб уникнути їх падіння.

Під час роботи:

Не допускайте падіння приладів і матеріалів.
Будьте обережні зі скляними паличками й електрометрами.
Користуйтеся приладами за їхнім призначенням.
Під час виконання роботи не хвилюйтеся. Вологі долоні не дозволяють якісно провести експеримент.

Після завершення роботи:

Повідомте вчителеві про завершення роботи.
Покладіть прилади й матеріали так, як вони були покладені до початку роботи.

Учні об’єднуються у пари, їх завдання розгадати зміст досліду, вибрати прилади, провести дослід і пояснити його

«Я існую і вдень, і вночі,

Оточую заряджені тіла всі

І дію на них бездоганно і точно,

І в цьому себе проявляю наочно»

(Взяти ебонітову і скляну палички, хутро і шовк, султанчики. Зарядити палички і продемонструвати дослід)

«Кульку потерли і ось тобі диво

Стала вона тепер вже нерухлива

Не відірвати її від стіни

Дослід скоріше оцей поясни»

(Повітряна кулька, суха газета)

«На папері ми лежали

І нікого не чіпали.

Невгомонний гребінець

Розігнав всіх молодець»

(Попіл, папір, гребінець)

Розповісти будову і принцип дії електрометра.

VІ. Розв’язування кількісних задач

Одним із головних міст у нашому фізичному царстві є місто «Мислителів». Щоб його перейти, треба пройти три рівня. Перший — повинен пройти кожен з вас, другий ми пройдемо колективно, а третій нам допоможе пройти олімпійський резерв.

І рівень.

Крапля дощу, яка несла позитивний заряд 5q, з’єдналася з краплею дощу, яка несла негативний електричний заряд -3q. Яким став загальний заряд краплі? (2q).
Крапля дощу, яка несла позитивний заряд 2q, з’єдналася з краплею дощу, яка несла негативний електричний заряд -3q. Яким став загальний заряд краплі?

(-q).

Крапля дощу, яка несла позитивний заряд 5q, з’єдналася з краплею дощу, яка несла негативний електричний заряд -8q. Яким став загальний заряд краплі?

(-3q).

Крапля дощу, яка несла позитивний заряд 8q, з’єдналася з краплею дощу, яка несла негативний електричний заряд -3q. Яким став загальний заряд краплі? (5q).
Крапля дощу, яка несла позитивний заряд 5q, з’єдналася з краплею дощу, яка несла негативний електричний заряд -10q. Яким став загальний заряд краплі? (-5q).
Крапля дощу, яка несла позитивний заряд 4q, з’єдналася з краплею дощу, яка несла негативний електричний заряд -8q. Яким став загальний заряд краплі?

(-4q).

7. Крапля дощу, яка несла позитивний заряд 7q, з’єдналася з краплею дощу, яка

несла негативний електричний заряд -3q. Яким став загальний заряд краплі?

(4q).

ІІ рівень.

Дві хмари, розмірами яких для спрощення можна знехтувати, взаємодіють з силою з силою F = 9*10⁴Н. Визначити заряд однієї з хмар, якщо заряд другої хмари q₂=25Кл, а відстань між ними r=5км.

(Обговорюємо розв’язок)

Дано: СІ Розв’язання:

F = 9*10⁴Н q₁q₂

q₂=25Кл F=-k------------ F=10Кл.

r=5км 5*10³м r²

q₁ - ? Відповідь: 10Кл.

— Фізкультхвилинка.

ІІІ рівень.

Два однакові заряджені тіла, підвішені в одній точці на нитках однакової довжини, розійшлися на кут ά. Визначити густину речовини тіл, якщо при зануренні їх у гас кут розходження не змінився. Діелектрична проникність гасу ε=2, густина гасу ρ_г=800кг/м³.

Дано: Розв’язання:

ε=2 F_к+F_А+mg+Т=0

ρ_г=800кг/м³

ά Ох: F_кх=F_к; F_Ах=0; mg_х=0; Т_х=-ТSinα/2

ρ - ? F_к – Тsinα = 0

Оу: F_ку=0; F_Ау=F_А; mg_у=-mg; Т_у=ТCosα/2

F_А – mg + ТCosα/2 0

mg - F_А

Т=--------------

Cosα/2

F_к = (mg - F_А)tgά/2;

F_0к = mg tgά/2, де F_0к – кулонівська сила в повітрі.

F_к = F_0к /ε,

mg - F_А= F_0к /ε, підставивши у цю формулу

m = ρV, F_А=ρ_гgV, знаходимо:

ερ_г

ρ=---------, ρ= 1500кг/м³.

ε – 1

Ця задача цікава обмеженою кількістю даних для визначення густини матеріалу.

Відповідь: 1500кг/м³.

VІІ. Розгадування ребусів.

Місто нерозгаданих таємниць.

заряд,
кулон,
сила,
напруженість.

VІІІ. Підсумок уроку. Рефлексія уроку.

Ось завершилась наша мандрівка на цьому уроці.

Чи готові ми з вами до майбутніх мандрівок?
Яка ж була тема уроки-казки.
Чи виправдалися ваші сподівання щодо уроку?
Де ж можна використати знання про електричне поле у майбутньому житті при виборі професії, на практиці? Чи потрібні вам ці знання?
Чи сподобався вам урок?