Робота електричного поля. Потенціал.

Тема.  Робота з переміщення заряду в електричному полі. Потенціальна енергія взаємодії точкових зарядів.

Мета уроку: формувати уявлення про роботу з переміщення заряду в електричному полі, формувати знання про потенціальну енер­гію взаємодії точкових зарядів.

Очікувані результати: знаннєвий компонент: учні оперують поняттями електростатики: робота сил однорідного електростатичного поля, потенціальне електростатичне поле, потенціальна енергія зарядженого тіла; діяльнісний компонент: учні розв'язують задачі на застосування формул роботи з переміщення заряду між двома довільними точками та потенціальної енергії взаємодії двох точкових зарядів, розташованих на певній відстані один від одного; ціннісний компонент: учні оцінюють на якісному рівні вплив електричного поля на життєдіяльність людей.

Ключові компетентності, що формуються на уроці: основні компетентності у природничих науках і технологіях (розуміти та пояснювати фізичний зміст процесів і явищ природи; знаходити наукове пояснення фізичних явищ і процесів на якісному рівні); математична (використовувати логічне мислення для розв'язування якісних та розрахункових фізичних задач); спілкування державною мовою (спілкуватися, грамотно користуватися науковою термінологією).

Тип уроку: комбінований.

Наочність: підручник

Хід уроку

І. Організаційний етап

II. Перевірка домашнього завдання.

Фізичний диктант

Електричне поле….

Електричний заряд…

Закон Кулона…

Напруженість електричного поля..

Принцип суперпозиції…

III. Формулювання теми та завдань уроку. Мотивація навчальної діяльності

Оскільки електростатичне поле діє з деякою силою на електрично заряджені тіла, то за певних умов воно здатне виконати роботу з переміщення цих тіл. На уроці буде доведено, що робота електростатичних сил не залежить від форми траєкторії, по якій переміщується тіло.

IV. Актуалізація опорних знань

Фронтальна  бесіда

 -з’ясувати, що називають механічною роботою;

- чи може механічна робота дорівнювати нулю;

-  що називають потенціальною енергією;

- як формулюється теорема про потенціальну енергію

V. Вивчення нового матеріалу

План викладення нового матеріалу

1. Робота з переміщення заряду в однорідному електростатичному полі.
2. Потенціальна енергія зарядженого тіла в полі, створеному точковим зарядом.

1) електростатичне поле є потенціальним, тобто у випадку замкненої траєкторії руху заряду робота сил поля дорівнює нулю;

2) в електростатичному полі робота з переміщення заряду між двома довільними точка­ми залежить тільки від положення цих точок у полі, не залежить від форми траєкторії;

 3) робо­та з переміщення заряду між двома довільними точками дорівнює зміні потенціальної енергії заряду, взятої з протилежним знаком;

 4) потенціальна енергія взаємодії двох точкових зарядів дорівнює роботі, яку має виконати електростатичне поле для збільшення відстані між цими зарядами від г до нескінченності.

VI. Первинне осмислення нового матеріалу Інтерактивний тест «Так — Ні».

Напруженість - фізична величина є енергетичною характеристикою електричного поля

-формула, яка  показуює взаємозв′язок між напруженістю, напругою та різницею потенціалівU=Ed

- потенціал вимірюют в Н

-графічно зображуєтся потенціал за допомогою еквіпотенціальних ліній

VII. Закріплення отриманих знань. Розв'язування задач

            Задача 1. З якою силою діє однорідне електричне поле напруженістю

                  2000 Н/Кл на заряд 5·10^-6 Кл?

    Дано:                                

                                                Е=F/q₀

                  Е=2000Н/Кл         F=Е·q₀

                 q₀ = 5·10^-6Кл          F=5·10^-6Кл·2000Н/Кл=10·10^-3Н=10мН

                   F-?

                                      Відповідь:10мН

      Задача 2. На відстані 30 м від відокремленого точкового тіла потенціал його електричного поля     дорівнює 3000 В. Визначити заряд цього тіла.

Дано:                                     Потенціал поля точкового заряду: φ=kq/r

r=30м                                     Звідси q = φr/k

φ= 3000В                               q = 3000В·30м / 9·10⁹Н·м²/Кл² = 10^-5Кл =10·10^-6Кл =10мкКл

k=9·10⁹Н·м²/Кл²

Знайти:

q-?

Відповідь: q=10мкКл

VIII. Підбиття підсумків уроку. Рефлексія

IX. Домашнє завдання п 42  опрацювати. Вправа 42 (3,4) розв`язати.