Розробка уроку з предмета: «Електротехніка з основами промислової електроніки» Тема уроку: «Закон Кулона»

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

 

 

 

Розробка уроку з предмета:

      «Електротехніка з основами промислової електроніки»

Тема уроку:

«Закон Кулона» 

 

Шарль Оґюстен Кулон
Народився	14 червня 1736 Ангулем
Помер	23 серпня 1806 (70 років) Париж
Місце проживання	Франція
Громадянство	Франція
Галузь наукових інтересів	фізика
Відомий завдяки:	закон Кулона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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 №2: Закон Кулона

Мета уроку:

навчальна: ознайомити учнів  з поняттям взаємодії заряджених частинок, із законом Кулона котрий описує цей процес, із властивостями заряду; 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

1. взаємне вітання;
2. перевірка наявності учнів;
3. 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) Визначити поняття простого електричного поля?

2) Поясніть що таке точковий заряд?

3) Поясніть властивості заряду осі між двома паралельними пластинами?

4) Що є напруженістю електричного поля?

 

3. Постановка завдання уроку

 

     Сьогодні на уроці ми вивчимо закон Кулона, та визначимо як взаємодіють заряджені частинки між собою.

 

 

 

4. Пояснення нової теми

Досліджуючи силову взаємодію заряджених тіл (рис. 1), Генрі Кавендіш у 1773 р. встановив закономірності, що складають зміст закону Куло­на.

Рис. 1 Заряджені частинки

Але на той час явище електростатичної індукції було невідоме і Кавендіш не міг пояс­нити, чому притягуються дві кульки, одну з яких не було заряджено.

Рис. 2 Крутильні терези Кулона

Кулон, винахідник крутиль­них терезів (рис. 2), унаслідок багаторазових експериментів у 1785 р. встановив закономір­ності, які становлять тепер закон Кулона.

Закон Кулона:

 

1) однойменні заряди відштовхуються, різно­йменні притягуються;

2) сила взаємодії зарядів пропорційна їх добутку;  

3) ця сила обернено пропорційна квадрату відстані між зарядами;

4) сила діє вздовж лінії, що з'єднує ці заряди;

5) сила взаємодії також залежить від властивостей середовища між зарядами.

 

 Сила F  за модулем визначається за формулою:

                                                                                                            (1)

,де q1 i q2 заряди кульок, r — відстань між ними; k — коефіцієнт                 про­порційності. В системі СІ прийнято, що

,де ε_а називається абсолютною діелектричною проникністю середовища.

Найбільше числове значення має коефіцієнт для вакууму, що відпові­дає найменшому значенню ε₀. Цю ε_а вакууму позначено як ε₀ і названо елек­тричною сталою:

ε₀ = 8,85 ∙ 10^-12 (Ф/м)

де Ф — означає фараду.

Для визначення ε_а через ε₀ введено відносну діелектричну проникність ε_г:

ε_r = ε_а/ε₀

Вона показує, у скільки разів сила Кулона у да­ному середовищі менша, ніж у вакуумі. Тоді, щоб визначити абсолютну діелектричну про­никність середовища ε_а, необхідно відносну діелек­тричну проникність ε_г помножити на сталу ε₀.   Якщо у просторі знаходиться декілька зарядів, відстанню між якими та їх значеннями не можна знехтувати, тоді напруженість ε_k поля, згідно з прин­ципом накладання, визначається як векторна сума напруженостей від кожного з n зарядів. Тобто напруженість εk поля, що створюється n зарядами q_і (і = 1, 2, ..., n), дорівнює геометричній сумі напружено­стей полів, що створюються кожним зарядом окремо.

Сила F_к, що діє на заряд q в точці поля напруженості ε_k, дорівнює добутку скаляра q на вектор питомої сили εk:

                                                 Fk = q·εk                                                (2)

У випадку, коли силу  прикладено до тіла з зарядом q, яке руха­ється по шляху l, ця сила виконає роботу.

 

5. Оперативний контроль

 

Викладач оперативно проводить опитування учнів з викладеного матеріалу:

1. Яким чином визначається електростатичне поле?
2. За яким законом взаємодіють заряджені тіла?

3)  Що є напруженістю електричного поля?

4)  Поясніть закон Кулона?

5)  Запишіть на дошці формулу закону Кулона.

6. Закріплення теми уроку

Робота з картками.

1. Який закон описує взаємодію двох точкових електричних зарядів?

А) Закон Гука

Б) Закон Кавендіша

В) Закон Паскаля

Г) Закон Кулона

2. Як зміниться сила кулонівської взаємодії двох маленьких заряджених кульок у випадку зменшення їхніх зарядів удвічі, якщо відстань між цими кульками залишається незмінною?

А) Зменшиться в 4 рази

Б) Зменшиться у 2 рази

В) Не зміниться

Г) Збільшиться у 2 рази

3. Два точкових заряди взаємодіють із силою 0,2 Н. Визначте силу взаємодії цих зарядів у випадку збільшення відстані між ними у 2 рази?

А) 0,1 Н

Б) 0,05 Н

В) 0,8 Н

Г) 0,4 Н

 

4. Закон Кулона описує взаємодію?

А) нерухомих тіл, які мають масу

Б) нерухомих точкових електричних зарядів

В) масивних залізних тіл

Г) електричних зарядів, які рухаються

 

5. У яких одиницях СІ вимірюють силу Кулона?

А) У канделах

Б) У кулонах

В) У джоулях

Г) У ньютонах

 

6. Два точкових заряди взаємодіють із силою 0,2 Н. Визначте силу взаємодії зарядів у випадку зменшення відстані між ними у 2 рази?

А) 0,1 Н

Б) 0,05 Н

В) 0,8 Н

Г) 0,4 Н

 

Кожна вірна відповідь – 2 бали

Відповіді для перевірки

№ питання	1	2	3	4	5	6
відповідь	Г	А	Б	Б	Г	В

 

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 10 – 11 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