Урок 12: Розв’язання задач з теми « Електричне поле » .

Урок 12: Розв’язання задач з теми « Електричне поле » .

Мета:

Дидактична: сприяти глибокому засвоєнню основних понять теми, удосконалити вміння учнів застосовувати знання до розв’язання задач, уміння бачити фізичну картину в різних ситуаціях, уміння застосовувати знання в нестандартних ситуаціях, здійснювати всебічний підхід до вивчення природи та розширити світогляд учнів шляхом розв’язування задач різного змісту, допомогти сформувати особисте ставлення до діяльності, що вимагає фізичних знань.

Розвиваюча: розвивати вміння логічно обґрунтовувати свої думки, вміння спостерігати за фізичними явищами, аналізувати їх і пояснювати на основі знань про особливості будови речовини; розвивати самостійне, логічне та творче мислення учнів, уміння порівнювати, систематизувати, робити висновки;розвивати фізико-математичну мову учнів та їх зацікавленість фізикою;

Виховна: виховувати в учнів самостійність і наполегливість у досягненні поставленої мети, виховувати працелюбність учнів, почуття колективізму.

Тип уроку: урок удосконалення знань і формування  вмінь розв’язувати задачі.

Обладнання: електрометри з обладнанням , електростатичний маятник, електрофорна машина, батарея конденсаторів, набір конденсаторів, електростатичні гільзи .

Недостатньо тільки отримати знання.

Треба знайти їм застосування.

І. Гете.

Хід уроку

. 1Організаційний момент.(психологічне налаштування учнів на продуктивну роботу) На  дошці написані слова ,в яких  розкрито головні завдання уроку:

• з інтересом опановуй всю широту знань,
• учись наполегливо, учись завжди; 
• умій працювати в колективі.

2. Актуалізація опорних знань.

В кожного учня на столі –картка самоконтролю, за допомогою якої вони самі себе оцінюють, після одержання балів.

1.Бліцопитування за технологією «Мікрофон» за кожну правильну відповідь одержують один бал.

• Електричний заряд. Закон збереження електричного заряду.
• Закон Кулона.
• Електричне поле. Напруженість електричного поля..
• Робота електричного поля з переміщення зарядів.
• Потенціал.
•  Різниця потенціалів.
•  Напруга.
• Електроємність.
• Енергія зарядженого конденсатора.
• Енергія електричного поля.
•  З' єднання конденсаторів.

2.Фізичний диктант

• Електростатичним полем називається поле створене…
• Правильно зобразити лінії напруженості електричного поля двох точкових позитивних зарядів…
• Чи взаємодіють заряди у вакуумі, в середовищі?..
• Як зменшити електризацію ниток в швейній майстерні?
• Чому електризується одяг людини?
• Чи можна користуватись конденсатором, як батареєю в годиннику?
• Як з’єднати конденсатори, щоб одержати більшу ємність?
• Який максимальний заряд конденсатора 5мкФ розрахованого на 6В?
• Густина енергії електричного поля…
• Як можемо виявити електричне поле в точці ?          

3.Робота з деформованим текстом.Прийом «знайди помилку»  В тексті не вистачає деяких слів, потрібно їх відновити, правильно виконане завдання 2бали, за половину 1бал.

3.Організація діяльності учнів для розв’язання задач.

 (учнів поєднуємо в групи  для розв’язання задач)

 Виконання експериментальних  та винахідницьких задач

 Винахідницькі завдання

1.Запропонуйте спосіб, як виявити пошкодження провідника всередині кабеля.

2. Запропонуйте  спосіб очищення диму від сажі в димоходах.

3. Запропонуйте спосіб сушіння деревини, книжок за допомогою електричного поля.

Експериментальні задачі

1. зарядити кулю  електрометра за допомогою ебонітової палички, не торкаючись кулі паличкою. Пояснити свої дії.

2. Зарядити дві однакові кулі: одну позитивно,  іншу – негативно, не торкаючись паличкою до них. Пояснити  свої дії.

3. Пояснити дію приладу «електростатичний маятник »? Чому коливається маятник ? Пояснити.

4.Як зарядити конденсатор? Чи може він бути джерелом струму?

 Інтерактивна вправа  «акваріум».(група розв’язує задачу обговорюючи та коментуючи її розв’язок, задачі підбираємо згідно рівня учнів.

Задача № 1. Заряди q, -2q, 5q і -3q з'єднали. Який сумарний заряд при цьому отримали? (Учні розв 'язують усно.)

          Задача №2. З якою силою взаємодіють два точкових заряди q_{ =9нКл і q₂ =

 -3 нКл, розміщені на відстані 9 см один від одного у вакуумі?

         Задача № 3. Яку роботу виконує електричне поле, переміщаючи заряд 10'⁹ Кл між двома точками, різниця потенціалів між якими становить 20 В? зміщені на відстані 9 см один від одного у вакуумі?

Задача № 4. Плоский повітряний конденсатор від'єднали від джерела постійної напруги. Чи зміниться напруга між пластинами, якщо відстань між ними зменшити удвічі?

Задача № 5.  З якою силою взаємодіяли би дві краплі води на відстані 1 км, якщо би вдалося передати першій краплі 1% усіх електронів, що є в другій краплі масою 0,03 г? 

Задача № 6. Плоский конденсатор зарядили за допомогою джерела струму з напругою U = 200 В. Потім конденсатор від'єднали від джерела. Якою буде напруга U між пластинами, якщо відстань між ними збільшити від початкової d = 0,2 мм до d_x = 0,7 мм, а простір між пластинами заповнити слюдою, діелектрична проникність якої є = 7.Обчисліть густину енергії електричного поля конденсатора.

Розв’язання якісних задач за правильну відповідь у картку самоконтролю ставимо 1 бал.

1. Чи можна збільшити енергію зарядженого шкільного розсувного конденсатора, не змінюючи його заряду?
2. Чи завжди під час електризації тертям скло заряджається позитивно?
3. Дві металеві кулі –велика і маленька - мають однакові заряди. Чи одинакові потенціали цих куль?
4. Чому літаки на аеродромах заземлюють під час заправки пальним?
5. Є два провідники, один з яких має заряд менший, але потенціал вищий, ніж у другого. Як переміщатимуться електричні заряди при дотиканні провідників?
6. Яка основна причина появи електричних зарядів у атмосфері?
7. Щоб визначити місце обриву провідника всередині кабеля, його пропускають між обкладками зарядженого конденсатора. На чому ґрунтується цей метод?
8. Для чого деякі типи радіоламп закривають металевими ковпачками?
9. Чи можна змінити потенціал  провідника, не доторкаючись до нього і не змінюючи його заряду?
10. Чи можуть лінії напруженості електричного поля перетинатись або дотикатись одна до одної? Чому?
11. Чи може потенціальна енергія заряду в електричному полі залишатися незмінною, якщо цей заряд переміщається?
12. Чому вкритий пилом заряджений провідник швидко втрачає свій заряд?
13. Надавши плоскому конденсатору заряд, його відключили від джерела живлення. Як змінюватиметься енергія електричного поля конденсатора під час розсування його пластин?
14. Димові труби сучасних металургійних заводів обладнано  електричними пиловловлювачами у вигляді наелектризованих пластинок. На якому фізичному явищі ґрунтується дія цих пристроїв?
15. За даними, які є на конденсаторі сталої ємкості, визначити номінальне значення заряду, який може мати цей конденсатор, та надлишок електронів на негативно зарядженій обкладці.
16. Заряд притягує нейтральний папірець. Як зміниться сила притягання, якщо оточити порожнистою металевою сферою: а) сам заряд; б) папірець?
17. Чи можна сказати, що густина енергії сумарного електростатичного поля є сумою густин енергії окремих полів?
18. Який знак повинен мати заряд, щоб потенціал його поля в точках, ближчих до заряду, був менший ніж у віддалених?
19. На чому ґрунтується використання електричного поля, напрямок напруженості якого змінюється з великою частотою, для сушіння деревини, книжок тощо

Розв’язання задач по варіантах.

 Відповіді відзначають у бланку відповідей. Потім проводимо взаємоконтроль і учні одержують відповідно 0-1-2-3-4 бали.

  Завдання 1.

1 .напруженість електростатичного поля.

2.потенціал електростатичного поля.

3.Електроємність

4.Принцип суперпозиції.

А .Дозволяє знайти напруженість поля, утвореного кількома точковими зарядами, а також зарядами, розподіленими на різних поверхнях.

Б. Характеризує здатність двох провідників накопичувати електричний заряд.

В. Є його енергетичною характеристикою.

Г.Є його силовою характеристикою

Д. Можна знайти енергію, запасену в електричному полі.

 Завдання 2.

1.На заряд, в електричному полі діє сила, що дорівнює..

2.Закон Кулона.

3. Напруженість поля точкового заряду.

4. Енергія електростатичного поля.

А. F= k q1 q2 / r2       Б.  E=k q /r2      В. F=Eq      Г.F=m g          Д. W=qU /2 

4. Етап оцінювання

учні підраховують отримані бали. Виставляються оцінки. Спільно з учнями проводиться аналіз роботи на уроці. Використовуються механізми «оцінювання» та «цінування» . Визначається кращий учень, краща група з теми «Електричне поле»  (застосовані методи дозволяють створити ситуацію успіху, взаємо оцінювання).

5. Рефлексія

1. Чим запам’ятався вам урок ?

2.Чи досягнули ви очікуваного результату особисто, а група? Чому ви так думаєте?

3. Над чим ще потрібно працювати?

Закінчити урок я б хотіла словами Богачевського І. П. « Людині, що досягла чогось вжитті, довіряють і дають нові й складні завдання». Тому із сьогоднішнім завданням ви справитесь.

6.Домашнє завдання Обов’язкове: повторити Розділ «Електродинаміка» Задачі №88, №111, №125 с.294-298.

Додаткове: Підібрати матеріал по темі: « Електричне поле корисне чи шкідливе?»