Лекція по темі "Електромагнітна взаємодія. Електричне поле."

Лекція 30

Тема: Електромагнітна взаємодія. Електричне поле.

Тип заняття: лекція.

1.Мета заняття:

Навчальна : Сформувати в студентів чітке розуміння основних понять електростатики: електричне поле, напруженість електричного поля, принцип суперпозиції, закон Кулона. Навчити їх застосовувати отримані знання для розв'язування якісних та кількісних задач, пов'язаних з електричними полями і взаємодією зарядів.

Розвивальна: Розвивати вміння аналізувати фізичні явища, встановлювати причинно-наслідкові зв'язки, будувати логічні ланцюжки міркувань.  Розвивати вміння уявляти і зображати електричні поля за допомогою силових ліній.

Виховна: Формувати стійкий інтерес до вивчення фізики, показати її зв'язок з реальним життям. Стимулювати активність студентів, розвивати вміння самостійно здобувати знання.

Питання вхідного контролю:

• Що таке електричний заряд? Які види зарядів ви знаєте?
• Які тіла називають зарядженими?
• Як взаємодіють між собою електричні заряди?

 2. Вивчення нового матеріалу:

Світ навколо нас сповнений різноманітних явищ, які ми сприймаємо завдяки взаємодії між об'єктами. Одним з фундаментальних видів взаємодії є електромагнітна взаємодія. Вона відповідає за безліч процесів, від утворення атомів і молекул до роботи електроніки та передачі світла.

Електричне поле

Електричне поле – це особливий вид матерії, що оточує електричні заряди і діє з певною силою на інші електричні заряди, які потрапляють у це поле. Наявність електричного поля можна виявити за дією сили, що виникає на електричний заряд, поміщений у дану точку простору.

Напруженість електричного поля

Напруженість електричного поля – це векторна фізична величина, що характеризує електричне поле в даній точці простору. Вона чисельно дорівнює відношенню сили, з якою поле діє на позитивний пробний заряд, поміщений у цю точку, до величини цього заряду.

E = F / q

де:

• E – напруженість електричного поля
• F – сила, що діє на заряд
• q – величина пробного заряду

Напрямок вектора напруженості збігається з напрямком сили, що діє на позитивний заряд.

Принцип суперпозиції

Принцип суперпозиції стверджує, що результуюча напруженість електричного поля, створеного системою зарядів у даній точці простору, дорівнює векторній сумі напруженостей полів, створених кожним зарядом окремо.

E = E₁ + E₂ + ... + En

де:

• E – результуюча напруженість
• E₁, E₂, ..., En – напруженості полів, створених окремими зарядами

Електрична взаємодія точкових зарядів. Закон Кулона

Точковий заряд – це заряд, розмірами якого можна знехтувати порівняно з відстанню до інших зарядів.

Закон Кулона описує силу взаємодії між двома нерухомими точковими зарядами у вакуумі. Сила взаємодії прямо пропорційна добутку величин зарядів і обернено пропорційна квадрату відстані між ними.

F = k * (q₁ * q₂) / r²

де:

• F – сила взаємодії
• k – коефіцієнт пропорційності (постійна Кулона)
• q₁, q₂ – величини зарядів
• r – відстань між зарядами

Сила взаємодії є силою притягання, якщо заряди різнойменні, і силою відштовхування, якщо заряди однойменні.

3. Закріплення навчального матеріалу:

Питання вихідного контролю

• Що таке електричне поле?
• Яка фізична величина характеризує електричне поле в даній точці простору?
• Сформулюйте принцип суперпозиції електричних полів.
• Сформулюйте закон Кулона.
• Яка різниця між силою притягання і силою відштовхування між електричними зарядами?

Практичні завдання:

• Розрахунок сили взаємодії між двома точковими зарядами.
• Визначення напруженості електричного поля в даній точці простору.
• Побудова силових ліній електричного поля.

4.Підсумок заняття

Електромагнітна взаємодія є однією з фундаментальних сил природи. Розуміння понять електричного поля, напруженості, принципу суперпозиції та закону Кулона є ключовим для вивчення багатьох фізичних явищ, таких як електричні кола, електромагнетизм та навіть будова атома.

5. Домашнє завдання:

1. Вивчити теоретичний матеріал. Параграф 40, 41

2. Розв’язати задачі з підручника. Вправа 40. Задачі 2,3 , вправа 41.задача 4.

6.Література:

1. Підручник Фізика 10 клас. В.Г.,  Бар’яхтар С.О.Довгий, Ф.Я Божинова Рівень стандарту – Х, Вид-во «Ранок»,  2018. – 272 с.