Урок. 8 клас. Узагальнення і систематизація знань з теми "Електричне поле. Закон збереження електричного заряду. Закон Кулона"

Урок фізики в 8 класі.

Підготувала:

вчитель фізики Криворізької гімназії №97

Горобій Юлія Михайлівна

Тема: Узагальнення і систематизація знань з теми «Електричні явища. Електричне поле. Закон збереження електричного заряду. Закон Кулона»

Мета: узагальнити вивчений матеріал з даної теми, закріпити знання учнів про сутність електризації, взаємодії заряджених тіл, поняття електричного заряду, уміння розв’язувати якісні та розрахункові задачі на закон збереження електричного заряду та закон Кулона;

розвивати логічне, самостійне, творче мислення, пошукові та дослідницькі здібності учнів, уміння застосовувати набуті знання в процесі розв’язування фізичних задач;

спонукати до самоосвіти, формувати інтерес до предмета;

 виховувати науковий світогляд учнів через  пізнання світу, уважність і спостережливість, охайність при записах на дошці та в зошитах.

Обладнання: таблиця, картки, електроскоп, електрофорна машина, ебонітова і скляна палички,  паперові «султанчики». 

Тип уроку: урок узагальнення і систематизації знань.

Формування компетентності у галузі природничих наук, математичної, екологічної компетентності, навчання впродовж життя, вільне володіння державною мовою.

Хід уроку:

1. Організаційний момент.  Повідомлення теми і мети уроку, форм робіт під час уроку, позитивне налаштування учнів на урок (обмін усмішками, компліментами).

2. Актуалізація опорних знань учнів.

 «Мозковий штурм».

- Що називають електричним зарядом? [q]=1Кл

- Які роди зарядів існують?  (позитивні й негативні)

- Який рід заряду має ебонітова паличка, потерта об вовну? (негативний)

- Який рід заряду має скляна паличка, потерта об шовк?  (позитивний)

  - Як називають процес набуття тілами електричного заряду? (електризація)

  - З яких частинок складається атом? (електрони, протони, нейтрони)

  - Яка частинка має найменший негативний заряд? (електрон)

  - Як ви розумієте твердження, що електричний заряд є дискретним?   q=Ne

  - Сформулюйте закон збереження електричного заряду.

  -  Що таке електричне поле? (Електричне поле – це особлива форма матерії, що існує навколо заряджених тіл або частинок і діє з деякою силою на інші частинки або тіла, які мають електричний заряд)

  - Який вчений запропонував візуалізувати електричне поле за допомогою силових  ліній? ( Майкл Фарадей) Згадати, що сила, яка діє з боку електричного поля на заряджене тіло, напрямлена вздовж дотичних до силових ліній цього поля. 

- Сформулювати закон Кулона.

3. Робота в парах (Експериментальне завдання) Визначити експериментальним шляхом який електричний заряд має тіло. Відповідь обгрунтувати.

Набір приладів: ебонітова паличка, шматок тканини з вовни, заряджений «султанчик».                          

4. «Пошук інформації»

Історична довідка  Вперше подібні ефекти були виявлені з бурштином, тому й були названі електричними від грецького слова « електрон » – бурштин.

На початку XVIII ст. англійський фізик Стівен Грей, проводячи експерименти по поширенню електрики на відстань, з’ясовує, що речовини можна розділити на категорії, які ми сьогодні називаємо провідники та ізолятори (діелектрики). На поверхні ізоляторів при електризації нагромаджуються носії електричного заряду але вони залишаються нерухомими. В провідниках носії електричного заряду нагромаджуються і переміщуються. Одразу доведеться обмовитися, що чіткого поділу речовин та тіл на провідники та ізолятори бути не може, оскільки за певних умов (наприклад нагріванні) ізолятор може перетворитися на провідник і навпаки.

Заземлення.

Якщо заряд передають від зарядженого тіла до незарядженого і розміри тіл однакові, то заряд ділиться навпіл. Але якщо друге, незаряджене тіло більше, ніж перше, то на нього перейде більше половини заряду. Чим більше тіло, якому передають заряд, тим більша частина заряду на нього перейде. На цьому засновано заземлення-передача заряду землі. Земна куля - грандіозний «поглинач» або джерело електронів.

Якщо ви з'єднайте заряджене негативно металеве тіло із землею, то всі зайві електрони дуже швидко підуть в землю і тіло стане електрично нейтральним, незарядженим. При з'єднання з землею позитивно зарядженого тіла з землі у нього перейде потрібна для рівноваги частина електронів, і тіло також стає електрично нейтральним.

5. Розв’язування задач .

1. Чи може фізичне тіло мати заряд 0.7е; -17е; 3,2·10^-19Кл; -2.4·10^-19Кл? Поясніть свою відповідь.

2. Дві однакові металеві кульки із зарядами +4,5мкКл та +5,5мкКл торкнулись одна одної та відразу розійшлись. Визначте заряд кожної кульки після дотику.

3. Дві кульки із зарядами -20нКл та +5нКл розташовані на відстані 0,5м одна від одної. З якою силою притягуються кульки?

4. Завдання на відповідність Вправа 22 №7(стор. 123). Установіть відповідність між властивістю, що лежить в основі дії пристрою, та назвою цього пристрою.

1. Під час нагрівання гази розширюються         А мензурка

2. Однойменні заряди відштовхуються              Б тепловий двигун

3. Усі тіла притягуються до Землі                       В терези

4. Рідина зберігає об’єм                                        Г біметалева пластинка

                                                                                 Д електроскоп

Додаткова інформація.

Біметалева пластина – пластина, виготовлена з біметалу чи з механічно скріплених пластин двох різних металів. Як правило, використовується як основна частина термомеханічного давача.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/26/Bimetal_coil_reacts_to_lighter.gif

Відео демонстрації біметалевої пластини

 http://uchprib.com.ua/bimetaleva-plastina/p121

Прилад для демонстрації коефіцієнта теплового розширення металів.

Додаткові завдання.

1. Скільки надлишкових електронів має бути передано тілу, щоб воно отримало заряд, який дорівнює -2Кл?   (N=1,25·10¹⁹)

2. Дві однакові провідні кульки з зарядами   -1,5·10^-7Кл  і   +2,5·10^-7Кл торкнулися і розійшлися на 5см. Визначте силу взаємодії між кульками.

заряд електрона     -1,6∙10^-19 Кл                              Стала Кулона  k=9∙10⁹ Н∙м²/Кл²

6. Прес метод.  «Електризація корисна чи шкідлива» (виступ двох учнів із підготовленою інформацією).

Позиція 1.  Я вважаю, що електризація шкідлива (перший учень).

   Обґрунтування.  Статична електрика - явище накопичення електричного заряду на   поверхні тіл внаслідок електризації. При торканні до наелектризованих предметів, людина, тіло якої є непоганим провідником, замикає електричне коло, і її може «вдарити струмом» - електричний струм через тіло людини призводить до мимовільного скорочення м'язів і це дуже неприємно.

 На одному з целюлозно-паперових комбінатів деякий час не могли встановити причину частих обривів паперової стрічки, яка швидко рухається. Були запрошені вчені. Вони з'ясували, що причина полягала в електризації стрічки при терті її об валки.

Приклади. Взаємодія наелектризованих тіл ускладнює виконання багатьох технологічних операцій. Наприклад, електризація волокон викликає їх взаємне відштовхування, що заважає роботі ткацьких верстатів. Заряджену тканина важко розкроювати. Така тканина, крім того, сильно забруднюється внаслідок притягнення до неї частинок пилу.

У друкарнях електризуються паперові листи, що заважає їх руху і укладанню.

Особливо небезпечна електризація при транспортуванні і перекачуванні легкозаймистих рідин. Бензин перевозять в автоцистернах (бензовозах). В результаті сплесків бензин може наелектризуватися одним зарядом, а корпус цистерни - іншим. Електризація може бути настільки великою, що виникнуть умови для іскрового розряду, а це спричинить за собою займання бензину. Виникає загроза вибуху.

Висновки. Отже, я вважаю що електризація шкідлива для людини, але з нею можна боротися. В наш час широко використовують предмети, які легко електризуються, – пластмаси, синтетичні волокна, нафтопродукти. При терті таких речовин виникає електричний заряд, який іноді буває як мінімум неприємний, як максимум він може бути шкідливий. У промисловості з ними борються спеціальними засобами. У побуті ж найпростіший спосіб позбутися від електризації – це змочити наелектризовану поверхню. Якщо води під рукою немає, то допоможе дотик до металу або землі. Ці тіла знімуть електризацію. А щоб взагалі не відчувати на собі ці неприємні ефекти рекомендується користуватися антистатиками.

Позиція2.  Я вважаю, що електризація корисна (другий учень).

Обґрунтування. Не слід вважати, що з електризацією тіл в основному доводиться боротися. Як і переважна більшість наукових відкриттів, вона поставлена і на службу людині.

Приклади.  Електризація може бути і корисною, вона практично використовується в електрокопіювальних апаратах (типу «Ксерокс»). У лазерних принтерах використовується електрографічний принцип створення зображення: зображення переноситься на папір із барабана, до якого з допомогою електростатичного потенціалу притягуються частинки фарби (тонера).

У сільському господарстві електризація допомагає очистити і сортувати зерно і насіння.

Маленькими іскрами, розрядами, що виникають при електризації, лікують багато хвороб.

Деталі, що фарбуються на конвеєрі (скажімо, корпус автомобіля) заряджають позитивно, а частинкам фарби додають негативний заряд, і вони прагнуть до позитивно зарядженої деталі. Шар фарби на ній виходить тонкий, рівномірний і щільний. Дійсно, однойменно заряджені частинки відштовхуються одна від одної - звідси рівномірність кольорового шару. Частинки, розігнані електричним полем, з силою вдаряються у деталі  - звідси щільність фарби. Витрата фарби знижується, так як вона осідає лише на деталі.

Електричні фільтри на великих теплових електростанціях виловлюють 99% золи, що міститься у вихідних газах.

Висновки. Отже, однозначної відповіді на запитання «Корисна електризація чи шкідлива?» немає. Я вважаю, що електризація може бути як шкідливою так і корисною.

7. Метод «Асоціації на дошці»  Ключове слово «Електричне поле»
8. Підбиття підсумків уроку. Прийом «Рефлексійна мішень» (власні враження дітей від уроку).
9. Домашнє завдання: підготуватись до контрольної роботи, повт. §19-22, стор.220 тести №1, 3, стор.221 задачі № 11, 14.Підготувати міні проект дослідження. «Який вплив на організм людини чинять електричні поля, створені різними електротехнічними пристроями».