План урока электротехника электрическое поле

Обновлено: 18.05.2024

Цель урока: изучение наличия электрического поля вокруг заряженного тела и определение его свойств.

Методические задачи:

Тип урока: Комбинированный

Ход урока

Учитель

Ученики

1. Организационный момент

Проверяет готовность учащихся к уроку, проверяет домашние работы, отмечает отсутствующих

Записывают дату и тему урока в тетради. Решение домашней задачи у доски

2. Повторение (тестирование)

Выполнение тестового задания, взаимопроверка

Разбивает класс на 5 групп, 4 группы, получают соответствующие задания, 5 группа ищет определение. Работа с книгой. (Приложение 2)

Объясняет новый материал, подтверждает все опытами, видиофильмом. Проводит физминутку.

Записывают определения, формулы, смотрят опыты, видиофильм. Физминутка

5. Отработка изученного материала. Физический диктант, решение задач.

Предлагает решить задачи по формулам у доски. Диктуется физический диктант. (Приложение 3)

Решение задач у доски.Ответы на диктант, самопроверка

6. Подведение итогов работы на уроке. Домашнее задание

Проставить оценки за работу на уроке. Домашнее задание. (Приложение 4)

Решение задач по подобию и разобраться с рис. 179, вывод.

План занятия:

Организационный момент. Постановки целей и задач урока

Получения новых знаний. Эксперименты. Физминутка.

Этап обобщения и закрепления нового материала. Самопроверка

Подведение итогов урока. Домашнее задание.

I. Организационный момент.

Учитель создает условия для мотивации учебной деятельности.

II. Повторение.

1. Единица измерения электрических зарядов:

А) ядро, нейтрон. Б) ядро, электрон. В) ядро, протон.

А) протон, нейтрон. Б) протон, электрон. В) нейтрон, электрон.

4. От чего зависит количество протонов, нейтронов, электронов:

А) от количества заряда. Б) от порядкового № в таб. Менделеева.

5. Заряд протона:

6. Заряд электрона:

7. Заряд нейтрона:

8. Сколько видов зарядов существует в природе?

Заполнить таблицу и сделать взаимопроверку по парам (ответы высвечиваются на экране)

(в ответах никаких исправлений)

№ п/п

Ответы

Оценка тестирования: без ошибок – 5, 1-2 ошибки – 4, 3-4 ошибки – 3, более 4 – 2

III. Новый материал.

Коллективная работа учеников. Работа с книгой в группах. (Приложение 2)

Разбиваем класс на 5 групп.

4 группы работают над материалом по § 91, получив карточки (подготовка краткого материала по взаимодействию электрических зарядов).

I группа – близкодействия зарядов: – сущность этого взаимодействия,

II группа – суть этого взаимодействия,

III группа – действие на расстоянии: – сущность этого взаимодействия,

IV группа – суть этого взаимодействия,

V группа – идеи Фарадея

После обсуждения от каждой группы выбирается лидер, который коротко освещает вопрос.

Учитель:

Изложение нового материала на основе вышеизложенного коллективного материала.

Что такое электрическое поле и его природа? Свойства электрического поля. Показ видеофильма (Электрическое поле) (Приложение 5),

Опыты: (показ наличия и количества заряда на электрометре)

(показ образования электрического поля, на эбонитовой палочке и на гильзе и их взаимодействие через это электрическое поле)

Напряженность электрического поля: рис.178 (учебника). Е = F/q; Принцип суперпозиции полей: Е = Е₁+ Е₂+ Е₃+ … (определение)

Физминутка:

Все подняли глаза на зеленый лист, который я держу в руке и, не поворачивая головы, проследите за ним глазами.

Это позволяет снять напряжение с глаз.

4. Отработка изученного материала.

А) Решение задач у доски, параллельно два ученика.

Б) Физический диктант (ответ без исправлений) (Приложение 3) (самопроверка, ответы высвечиваются на экране)

№ п/п

Вопросы

Как называется заряд, размерами которого можно пренебречь?

Основного закона электростатики, как его называют?

Количественная характеристика электрического поля?

Сколько тел участвует в электризации?

Одинаковые или разные заряды получают тела при трении, и какие?

Как взаимодействуют электрические заряды между собой по идеи Фарадея?

При помощи чего происходит взаимодействие между зарядами по теории близкодействия?

Оценка тестирования: 1 ошибка – 5, 2 ошибки – 4, 3-4 ошибки – 3, более 4 – 2

Тема занятия Электрическое поле, характеристики
Время 2 час.

развивающая: развитие навыков самостоятельности, логического мышления, умения правильно излагать мысли, делать выводы

воспитательная: осознание социальной, практической значимости изученного материала, совершенствование взаимоотношений в учебной группе на основе сотрудничества, воспитание добросовестности, работоспособности, тренировка памяти, внимания.

обеспечивающие: физика, химия, математика.

обеспечиваемые: тракторы и автомобили, ТОРМ

а) наглядные пособия: слайдовая презентация

б) раздаточный материал:

в) технические средства обучения: ноутбук, проектор

г) учебные места (для практических занятий)

основная: Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники. - М.: Мастерство, 2011

дополнительная: Экономика: Евдокимов Ф.Е. Общая электротехника. - М: Энергия, 1992.

Взаимное приветствие преподавателя и студентов; проверка посещаемости; проверка готовности студентов к уроку

Постановка целей урока,

актуализация знаний и мотивация студентов

Целевая установка, активизация необходимых знаний

Изучение нового материала

Объяснение понятий: электрическое поле, напряженность эл. поля, потенциал.

Лекция с элементами беседы, с использованием мультимедийного оборудования, с решением задач

Повторение основных понятий темы

Выдача и комментирование домашнего задания

Подведение итогов занятия

Выводы по уроку, выставление оценок

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Технологическая карта урока математики 2 класс ФГОС ПО ТЕМЕ чётные и нечётные числа

урок математики по школе 2100 2 класс.

Технологическая карта урока окружающий мир 2 класс по теме: "Будь природе другом!"

УМК "Школа России". Урок по теме: "Будь природе другом" 2 класс. Технологическая карта урока.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (план) ЗНЯТЙЯ № 2 Предмет Электротехника и электроника Тема занятия Диэлектрики в электрическом поле

Время 2 час.Вид занятий (тип урока).

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (план) ЗАНЯТИЯ № 3 Предмет Электротехника и электроника Тема занятия Устройство, применение и соединение конденсаторов.

Время 2 час.Вид занятий (тип урока).

Технологическая карта учебной дисциплины Иностранный язык (английский) по теме "Страны и люди"

Тема: Страны и люди.

Алгоритм составления технологических карт (планов) занятий Дисциплина ОД. 02. ХИМИЯ

Представленный алгоритм облегчит работу по составлению технологических карт занятий.

Технологические карты (планы) лекций по УД Общественное здоровье и здравоохранение

Технологические карты (планы) лекций по УД Общественное здоровье и здравоохранение.

Во всяком теле содержится большое количество элементарных частиц вещества, обладающих электрическими зарядами, например: протонов, обладающих положительными зарядами, электронов — отрицательными. Одни из элементарных заряженных частиц входят в состав атомов и молекул вещества, другие входят в свободном состоянии. В заряженном теле преобладают положительные или отрицательные заряды, в электрически нейтральном теле число тех и других зарядов одинаково.

Движущиеся элементарные частицы, обладающие электрическими зарядами, или, короче, электрические заряды неразрывно связаны с окружающим их электромагнитным полем, которое представляет собой один из видов материи. Электромагнитное поле состоит из двух взаимно связанных сторон — составляющих: электрического поля и магнитного поля, выявляемых по силовому действию на заряженные элементарные частицы или тела.

Разноименно заряженные тела притягиваются друг к другу, одноименно заряженные—отталкиваются. Каждый заряд неразрывно связан с окружающим его электрическим полем, так что взаимодействие заряженных тел происходит при посредстве электрического поля.

Электрически заряженные частицы вещества и их электрическое поле представляют собой две неразрывно связанные формы материи.

Каждая точка электрического поля характеризуется напряженностью поля Е(ξ) .

Напряженность электрического поля определяется отношением силы F, с которой поле действует на точечный пробный заряд Q, помещенный в данную точку поля, к этому заряду, следовательно,

Е=F/Q.

При Q, равном единице (одному кулону), Е численно равно F следовательно, напряженность электрического поля численно равна силе поля, действующей на единичный заряд.

Напряженность поля характеризуется не только значением, но и направлением, которое совпадает с направлением силы поля, действующей на положительный заряд, находящийся в данной точке. Следовательно, напряженность поля — векторная величина.

Электрическое поле графически изображается линиями напряженности электрического поля. Линия напряженности проводится так, чтобы в каждой ее точке вектор напряженности поля был направлен вдоль касательной к ней в этой точке. Линия напряженности электрического поля начинается на положительном заряде и оканчивается на отрицательном электрическом заряде, таким образом, она является незамкнутой.

Электрическое напряжение. Потенциал

Допустим, что пробный положительный заряд Q переместился в однородном электрическом поле под действием сил этого поля из точки М в точку N на расстояние l в направлении поля.

Работа, совершенная при этом силами поля за счет его потенциальной энергии, равна: A = Fl = Eql

Величина, определяемая отношением работы по перемещению заряда Q между двумя точками поля к заряду, называется электрическим напряжением между указанными точками М и Н.

U=A/Q.

Таким образом, напряжение между двумя точками численно равно работе сил поля при перемещении между этими точками положительного единичного заряда.

Так как работа A = Fl = Eql, то напряжение

U=A/q=Eql/q=El

В Международной системе единиц СИ приняты единицы длины — метр (м); массы — килограмм (кг); времени — секунда (с); силы — ньютон (Н); работы — джоуль (Дж); электрического заряда — кулон (Кл); электрического напряжения — вольт (В).

1 В= 1 Дж/1 Кл .

Напряженность электрического поля определяется выражением

E = U/l,

откуда напряженность поля измеряется в вольтах на метр: [E] = В/м.

Напряжение между данной точкой М электрического поля и другой произвольно выбранной точкой поля, потенциал которой условно принят равным нулю, называется потенциалом данной точки поля.

Потенциал численно равен работе, которая может быть совершена силами, электрического поля при перемещении положительного единичного заряда из данной точки поля в точку, потенциал которой принят равным нулю.

т. е. напряжение между двумя точками электрического поля равно разности потенциалов этих точек. Потенциал измеряется в вольтах, т. е. тех же единицах, что и напряжение.

Потенциал земли считают равным нулю.

Электропроводность

Электропроводность – способность вещества проводить электрический ток

Электрическая проводимость вещества (тела) зависит от концентрации носителей заряда. При высокой концентрации проводимость вещества больше, чем при малой. Все вещества в зависимости от электрической проводимости и зависимости ее от ряда физических факторов делятся на проводники, диэлектрики (электроизоляционные материалы) и полупроводники.

Проводники обладают высокой проводимостью, к ним относятся большинство металлов и их сплавы, уголь, электролиты (водные растворы солей, кислот, щелочей) и расплавы.

Диэлектрики, наоборот, обладают ничтожной проводимостью. К ним относятся газы, минеральные масла, лаки и большое число твердых неметаллических тел.

Полупроводники обладают промежуточной проводимостью между проводниками и диэлектриками. К ним относятся такие элементы, как кремний, германий, селен, окислы металлов и др. Для полупроводников характерным является сильная зависимость удельной электрической проводимости от внешних факторов.

Если диэлектрики поместить в электрическое поле, напряженность которого увеличивается, то при определенном ее значении происходит пробой диэлектрика. Что недопустимо, поэтому при эксплуатации диэлектриков в качестве изоляторов необходимо знать допустимую напряженность электрического поля или рабочее напряжение, при котором пробой не возникает.

Электрическая емкость. Конденсаторы

Система из двух проводников (обкладок), разделенных диэлектриком, представляет собой электрический конденсатор.

Примерами естественных конденсаторов могут служить два провода электрической сети, две жилы кабеля, жила кабеля — броня, проходной изолятор (изолирующий провод от стены или стенки металлического кожуха). Широко применяются конденсаторы различного устройства, в частности плоские, образуемые параллельно расположенными металлическими изолированными друг от друга пластинами (обкладками).

Условные обозначения конденсаторов

Конденсаторы обладают свойством накапливать и удерживать на своих обкладках равные по величине и противоположные по знаку электрические заряды.

Эта способность характеризуется емкостью конденсатора, которая определяется как отношение С = q/U

Так как в системе СИ единицей заряда служит кулон, а единицей напряжения — вольт, то единица емкости равна кулону, деленному на вольт. Она носит название фарада (Ф).

Обычно пользуются белее мелкими единицами — микрофарадом (1 мкФ = 10 -6 Ф) или пикофарадой (1 пФ= = 10 -12 Ф).

Ёмкость конденсатора зависит от формы и размеров его обкладок-электродов, их взаимного расположения и расстояния между ними, а также от свойств диэлектрика, разделяющего обкладки.

где S — площадь каждой из обкладок, м 2 ; d — расстояние между обкладками, м; е_о — электрическая постоянная, характеризующая электрическое поле в пустоте (вакууме).

е – относительная диэлектрическая проницаемость среды

Произведение диэлектрической проницаемости и электрической постоянной называется абсолютной диэлектрической проницаемостью:

Для цепей постоянного и переменного тока применяются бумажные, слюдяные, керамические конденсаторы, а электролитические конденсаторы применяются только в цепях постоянного тока.

Соединение конденсаторов.

Для получения нужной емкости или при напряжении сети, превышающем номинальное напряжение конденсатора, они соединяются последовательно, параллельно или смешанно.

При последовательном соединении на электродах всех конденсаторов будут одинаковые по величине заряды, так как от источника питания они поступают только на внешние электроды.

Обозначив заряд одного электрода конденсатора через Q, можно написать для двух последовательно соединенных конденсаторов

т. е. при различных емкостях напряжения на конденсаторах будут различны.

Выражая напряжение на зажимах цепи

через отношение зарядов к емкости конденсаторов, получаем:

откуда общая или эквивалентная емкость двух последовательно соединенных конденсаторов

При параллельном соединении конденсаторов напряжения на всех конденсаторах одинаковы, а заряды в общем случае имеют разные значения:

Заряд, полученный всеми параллельно соединенными конденсаторами, равен сумме зарядов отдельных конденсаторов, т. е. в случае двух параллельно соединенных конденсаторов

т. е. равна сумме емкостей отдельных конденсаторов.

При другом числе последовательно или параллельно соединенных конденсаторов, пользуясь формулами нетрудно определить эквивалентные емкости.

Энергия электрического поля

Если заряженный конденсатор отключить от источника питания, а затем его обкладки замкнуть проводником, то произойдет разряд конденсатора, а кратковременный разрядный ток выделит в проводнике количество тепла, эквивалентное потенциальной энергии поля заряженного конденсатора.

Урок поможет ввести понятие электрического поля; исследовать его свойства и продолжит формирование научного мировоззрения путем ознакомления со вторым видом материи.

Описание разработки

Цели урока:

1) Обучающая: ввести понятие электрического поля; исследовать его свойства;

2) Воспитывающая: продолжить формирование научного мировоззрения путем ознакомления со вторым видом материи;

3) Развивающая: способствовать развитию мышления, навыков работы с простейшим оборудованием; совершенствовать умения выделять главное.

Демонстрации: а) взаимодействие наэлектризованной эбонитовой палочки с гильзой; б) взаимодействие наэлектризованных тел (воздушный шар, ручка, резиновый шар)

Оборудования: компьютер с проектором, экран, электрофорная машина, бумажный султан, воздушный шар, нарезанные листы бумаги, ручка, резиновый шар, ватта, учебник 8 кл - Перышкин А. В. , задачник - Лукашика В. И.

Тип урока: Комбинированный.

Методы: Фронтальный опрос, рассказ - беседа, задания по группам, индивидуальные задания, решение задач.

Формируемые умения: Наблюдать, сравнивать, анализировать, обобщать.

Ход урока.

I. Проверка усвоения основных понятий предыдущих уроков.

1. Каково назначение и устройство электрометра?

3. Почему незаряженная гильза всегда притягивается к телу, заряженному любым по знаку зарядом?

II. Объяснение нового материала.

Итак, мы теперь знаем, что существуют два рода зарядов: положительный и отрицательный. Как показывают опыты, наэлектризованные тела взаимодействуют друг с другом. Как передается это взаимодействие? Может быть через воздух? Обратимся к опыту. Зарядив электроскоп мы видим как листочки отталкиваются друг от друга. Поместим его в воздушный колокол и выкачаем оттуда воздух. (Смотрим на экран, наглядно продемонстрировать опыт, в качестве ассистента приглашается ученик). Пока ассистент готовится давайте вспомним один случай, если возьмём лист бумаги, разрываем его на мелкие куски, достанем свою ручку и натираем о свои волосы. А дальше что будет? Я думаю, что вы догадались. Это как будто фокус, а для нас с вами, изучившим электрические явления, это уже не фокус. Их можно объяснить на основе физических законов. Или же такой опыт: берем воздушный шар и преподносим его к стене. Естественно, шарик под действием силы тяжести будет падать вниз. А если наэлектризовать его, натерев о волосы, он прилипает. Объясним опыт, почему шарик прилип к стене, ведь стена не наэлектризована, она нейтральна. Кто сможет объяснить его на основе строения вещества? (Показать и выслушать ответы учащихся).

Обобщить ответы учащихся: дело в том, что вокруг любого заряженного тела существует так называемое электрическое поле. Когда мы приближаем шарик к стене, отрицательно заряженный шарик как бы вытесняет электроны, отталкивая их. На поверхности остаются положительно заряженные частицы. А значит, разноименно заряженные тела притягиваются.

Теперь возвращаемся к предыдущему опыту, который показал нам ассистент и видим, что в безвоздушном пространстве листочки отталкиваются. Значит, электрическое взаимодействие не передается с помощью воздуха. Между телами существует что - то материальное не ощущаемое и невидимое нами, через которое передается электрическое взаимодействие. Этим вопросом занимались многие ученые. Особенно большой вклад внесли Майкл Фарадей и Джеймс Максвелл.

Согласно их учению, взаимодействие электрических зарядов объясняется тем, что вокруг каждого электрического заряда существует некая среда, через которую передаются электрические притяжения или отталкивания, то есть электрическое поле. Электрическое поле заряда – материальный объект, оно непрерывно в пространстве и способно действовать на другие электрические заряды. О его существовании можно судить только по его действиям. Если к электроскопу, не касаясь его оси, поднести на некоторое расстояние заряженную палочку, то стрелка все равно будет отклоняться. Это и есть действие электрического поля. При удалении палочки от оси электроскопа его действие будет проявляться слабее (рассказ сопровождать опытом).

Опять обратимся к опыту. Берем тот же резиновый шар и наэлектризуем ещё больше и поднесем к нему кусочек ваты. Вата сразу липнет к шару и получает тот же заряд, что и у шара. Если сдуть пушинку и поместить снизу шар, то пушинка парит в воздухе. Этот опыт показывает, что электрическое поле заряда действует на другой заряд, оказавшийся в этом поле. Сила, с которой электрическое поле действует на заряженные тела, называют электрической. Она зависит от двух величин: от величины заряда и от расстояния между зарядами. (Выяснить как зависит).

Действия на заряженные тела электрического поля передаются не мгновенно, а с конечной скоростью: с=3000 000кмс. Если ещё кто - то сомневается в реальности существования электрического поля, я попробую его сделать видимым. .

(Показать и объяснить следующий опыт)

В стеклянный сосуд налить касторового масла, насыпать туда манной крупы и опустить концы электронов от электрофорной машины и начинать вращать машину. Крупицы крупы распределяются по линиям электрического поля.

Для наблюдения на данной ступени обучения лучше всего показать грубо приближенную картину расположения силовых линий электрического поля посредством бумажных султанов.

Для демонстрации расположения силовых линий электрического поля одного обособленного заряда закрепляют стержень бумажного султана в стройке изолирующего штатива, соединяют с ним один из кондукторов электрофорной машины и медленно вращают рукоятку машины. По мере накопления заряда на бумажных полосках последние медленно расплавляются и располагаются радиально. На каждую заряженную частицу бумаги действует сила, направленная вдоль полоски; таким образом, расположение бумажных полосок приблизительно совпадает с расположением силовых линий электрического поля.

Заряжая два султана от одного какого либо кондуктора, а затем от двух разноименно заряженных кондукторов, демонстрировать спектры электрического поля двух одноименных и разноименных зарядов.

Решить задачи: №970, 973 (Сборник задач по физике 7 - 9 кл. Лукашик).

III. Самостоятельный эксперимент.

На столах у учащихся простейшее оборудование. Задание отпечатано на карточках.

1). Поднесите заряженный предмет к незаряженной гильзе. Пронаблюдайте явление. Сделайте вывод.

2) Коснитесь наэлектризованной гильзы сначала потертой слегка о бумагу стеклянной палочкой; потом этой же палочкой, потертой более сильно; затем палочкой, которой не натирали о бумагу. Сделайте вывод.

3). Определите, как зависит воздействие электрического поля заряженного предмета от расстояния до гильзы. Сделайте вывод.

4). Проверьте на опыте, оказывает ли влияние на электрическое поле экран из бумаги (дерева) и металла. Сделайте вывод.

1. В пространстве, где находится электрический заряд, есть электрическое поле.

2. Главное свойство электрического поля – действие его на электрические заряды с некоторой силой.

3. Чем больший заряд накоплен на теле, тем сильнее вокруг него электрическое поле.

4. Чем дальше от наэлектризованного тела, тем слабее притягивается внесенное в это поле заряженный предмет (зависит от расстояния)

5) Электрическое поле не проникает через металл.

V. Итог урока.

Вопросы для закрепления новой темы.

Что существует вокруг частиц?

Что оказывает электрическое поле на заряд, внесенный в это поле?

Как называют силу, с которой электрическое поле взаимодействует с заряженными телами?

От чего зависит сила, с которой электрическое поле действует на заряженные тела?

С какой скоростью передаются электрические взаимодействия?

Мы знаем, что разноименные заряды притягиваются, одноименные отталкиваются. Такое взаимодействие (взаимное действие) возможно при наличии сил. Силы, возникающие при взаимодействии зарядов (заряженных тел) называются электрическими силами.

Взаимодействие наэлектризованных тел происходит без соприкосновения, т. е. на расстоянии. Такое возможно только при наличии электрического поля. Электрическое поле существует всегда в пространстве вокруг заряженных тел. Электрическое поле – это вид материи, отличающийся от вещества.

VI. Домашнее задание. §§27, 28 №938, 939, 940 – 945.

Читайте также: