Розробка уроку з предмета: «Електротехніка з основами промислової електроніки» Тема уроку: «Робота електричного поля, потенціал, напруга»
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ДЕРЖАВНИЙ ПРОФЕСІЙНО-ТЕХНІЧНИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД "НІКОПОЛЬСЬКИЙ ЦЕНТР ПРОФЕСІЙНОЇ ОСВІТИ"
Розробка уроку з предмета:
«Електротехніка з основами промислової електроніки»
Тема уроку:
«Робота електричного поля, потенціал, напруга»
Розробив урок:
викладач електротехніки Р.В. Лакуста
м. Нікополь
2016
План – конспект теоретичного уроку з предмету
“Електротехніка з основами промислової електроніки”
Тема №2: Основи електростатики
Тема уроку №4: Робота електричного поля, потенціал, напруга
Мета уроку:
навчальна: ознайомити учнів з поняттям електричного потенціалу, електричної напруги і роботою електричного поля; систематизувати і узагальнити знання та вміння, знайти практичне застосування придбаного досвіду при вивченні теми «Основи електростатики»;
розвивальна: активізувати пізнавальну активність учнів, сприяти розвитку логічного мислення, формувати вміння використовувати придбані знання на практиці;
виховна: творче ставлення до справи, старанність, працьовитість, відповідальність за результати своєї роботи; комунікабельність, вміння працювати самостійно і в колективі.
Тип уроку: засвоєння нового матеріалу.
Компетентність: предметна, соціальна, інформаційна, комунікативна.
Обладнання та наочність: дидактичні матеріали, комп’ютер, мультимедійна установка, електротехнічне обладнання.
СТРУКТУРА УРОКУ
1. Організаційно-вступна частина уроку.
2. Актуалізація опорних знань учнів.
3. Постановка завдань уроку.
4. Пояснення нової теми.
5. Оперативний контроль вивченого на уроці.
6. Закріплення теми уроку (практичне завдання).
7. Систематизація та узагальнення знань.
8. Підсумок уроку:
а) підведення підсумків розглянутих на уроці знань
б) пояснення домашнього завдання
в) оцінювання знань учнів.
ХІД УРОКУ
1. Організаційно-вступна частина
Налаштування психологічного настрою учня на продуктивну роботу
- взаємне вітання;
- перевірка наявності учнів;
- організація уваги учнів до уроку.
2. Актуалізація та корекція опорних знань учнів
Актуалізація мотиваційних резервів учня шляхом фронтального опитування учнів з пройденого раніше матеріалу. Запитання до учнів:
1) Який фізичний зміст напруженості електричного поля?
- Що є силовою лінією електричного поля?
3) Поясніть принцип суперпозиції електричного поля?
4) Поясніть одиницю вимірювання напруженості електричного поля?
3. Постановка завдання уроку
Сьогодні на уроці ми вивчимо поняття роботи електричного поля, електричного потенціалу і електричної напруги.
4. Пояснення нової теми
Рухатися може як тіло з нерухомим зарядом q, так і заряд q в тілі. В обох випадках виконується робота кулонівських сил Fk електростатичного поля напруженості εk. Якщо заряд q рухається в однорідному полі між двома пластинами, тоді робота на шляху 1 складається з елементарних робіт. Елементарною називають роботу А на малому відрізку l шляху, де напруженість εk можна вважати незмінною. Ця робота дорівнює:
ΔА = Fk · Δl · cosα (1)
де α — кут між векторами Fk i Δl .
На шляху l робота А дорівнює алгебраїчній сумi, елементарних робіт. Робота вимірюється у джоулях: [Дж] = [Н∙м] = [кг∙м2∙с-2]. В електротехніці доречно ввести роботу по переміщенню одиничного заряду:
(2)
Відношення А/q визначає інваріантну до заряду q характеристику поля кулонівських сил — електричний потенціал (φ). Електричний потенціал поля φ в даній точці є величина, що чисельно дорівнює роботі кулонівських сил при переміщенні одиничного позитивного заряду з даної точки у нескінченність і має розмірність [В] Вольт:
Електростатичне поле називають потенціальним. Кожна точка його має певний потенціал. Робота по переміщенню одиничного заряду із заданої точки поля в точку, де напруженість εk дорівнює нулю (умовно нескінченно віддалену точку), є питомою потенціальною енергією або потенціалом цієї точки поля.
Роботу по переміщенню одиничного позитивного заряду з однієї точки поля в іншу точку називають різницею потенціалів між цими точками.
Можна зазначити, що різниця потенціалів і потенціал не залежать від форми шляху, а визначаються його крайніми точками.
Отже, випливають такі висновки:
1. Робота кулонівських сил електростатичного поля будь-якої системи зарядів не залежить від форми шляху, а визначається його крайніми точками.
2. Якщо крайні точки електростатичного поля збігаються (шлях замкнений), то робота кулонівських сил завжди дорівнює нулю, тобто циркуляція вектора εк напруженості електростатичного поля дорівнює нулю; силові лінії електричного поля не можуть бути замкненими, бо тоді робота вздовж замкненого шляху не дорівнюватиме нулю, що суперечить попередньому висновку.
3. Якщо одиничний позитивний заряд рухатиметься у напрямку напруженості εк електростатичного поля або під гострим кутом до неї, то
для досить малої відстані між двома точками матимемо:
(3)
Стороні сили – це будь-які сили, крім кулонівських, які діють на заряд.
Напруга – це величина, яка чисельно дорівнює роботі всіх (кулонівських і сторонніх) сил при перенесенні одиничного позитивного заряду через дану ділянку. Електрична напруга це різниця потенціалів.
U = φ1 – φ2 [В] (4)
Робота по переміщенню заряду q в електростатичному полі:
A = q ∙ U (5)
Фізичний зміст одиниці питомої роботи в один вольт: 1В — це одиниця потенціалу, різниці потенціалів (або напруги), тобто роботи в 1 Джоуль по переміщенню заряду в один кулон із заданої точки в нескінченість або з однієї в другу. Тисяча вольт — один кіловольт (1 кВ), одна тисячна вольта — один мілівольт (1 мВ).
Якщо створити надлишок (або нестачу) електричних зарядів того чи іншого знака, то тіло буде наелектризованим.
Розрізняють три види електризації:
1) Електризація від дотику (тертя) різнорідних тіл.
2) Електризація провідників через дотик до наелектризованого тіла.
3) Електризація через вплив.
Електризація тіл при тісному контакті застосовується в електрокопіювальних пристроях («Ера», «Ксерокс»).
5. Оперативний контроль
Викладач оперативно проводить опитування учнів з викладеного матеріалу:
1) Яку роботу електричного поля названо потенціалом?
- Що є електризацією тіл?
3) Що є напругою?
4) Яка одиниця вимірювання потенціалу і напруги?
5) Які види електризації розрізняють, наведіть приклади їх.
6. Закріплення теми уроку
Робота з картками.
- Оберіть визначальну формулу для електричної напруги?
А)
Б)
В) U = φ1 – φ2
Г) A = q ∙ U
2. Що означає напруга 1 В на ділянці кола?
А) Електричний заряд 1 Кл переміщується на ділянці кола за 1 секунду
Б) Електричне поле на ділянці кола виконує роботу 1 Дж за 1 секунду
В) При силі струму в 1 А електричне поле виконує роботу 1 Дж
Г) Електричне поле виконує роботу 1 Дж при переміщенні заряду 1 Кл
3. Оберіть вірне значення 250000 В?
А) 250 мВ
Б) 250 кВ
В) 250 МВ
Г) 0,25 мкВ
4. Оберіть одиницю електричної напруги?
А) В
Б) Дж
В) Н
Г) А
5. Вкажіть формулу електричного потенціалу?
А) 
Б) Е = Е1 + Е2 + … + Еn
В)
Г) 
6. Оберіть вірне значення 170 мкВ?
А) 170000000 В
Б) 0,00017 В
В) 0,017 В
Г) 0,17 В
Кожна вірна відповідь – 2 бали
Відповіді для перевірки
|
№ питання |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
відповідь |
В |
Г |
Б |
А |
В |
Б |
7. Систематизація та узагальнення знань
1) Перевірка відповідей на картках.
2) Питання від учнів, що було не зрозуміло з нового матеріалу.
8. Пояснення домашнього завдання
Викладач
- підводить підсумки уроку коротким оглядом його змісту.
- проводить оцінювання знань учнів, які відповідали на уроці, оголошує оцінки.
На дошці викладач пише домашнє завдання
Сторінки 12 – 13 у підручнику «Електротехніка з основами промислової електроніки», Автор А.М. Гуржій та інші. Київ Форум 2002
Література
1) https://uk.wikipedia.org
2) підручник «Електротехніка з основами промислової електроніки», Автор А.М. Гуржій та інші. Київ Форум 2002
про публікацію авторської розробки
Додати розробку