План урока закон кулона решение задач

Обновлено: 04.07.2024

Класс: 10

Цель урока: совершенствование знаний, умений и навыков, формирование познавательных умений.

Задачи урока:

· Развивающая: формирование навыков самостоятельной деятельности, развитие математического и физического кругозора.

· Воспитательная: привитие интереса к физике и математике, формирование положительного мотива учения.

Тип урока: урок обобщения и систематизации знаний, урок совершенствования умений и навыков.

Форма урока: групповая, индивидуальная.

Методы обучения: практические методы, упражнения, практические работы.

Оборудование, наглядные пособия: таблица с формулами, интерактивная доска, сборник задач.

План:

1. Повторение материала предыдущих занятий.

2. Фронтальный опрос по предыдущей теме.

3. Решение задач учащихся у доски и самостоятельно в тетради.

4. Подведение итогов урока, выставление оценок.

Ход урока:

I. Организационный момент.

Приветствие, проверка отсутствующих, проверка домашнего задания.

Целеполагание: тема, задачи урока.

II. Фронтальный опрос по предыдущей теме.

· Что такое электрический заряд?

· Какие ученые открыли экспериментально элементарный заряд?

· Как обозначается и чему равен элементарный заряд?

· Какое свойство присуще электрическому заряду?

· Сформулируйте закон Кулона

· В каких единицах измеряется электрический заряд?

III. Решение задач учащихся у доски и самостоятельно в тетради.

1) С какой силой взаимодействуют два заряда по 10нКл находящиеся на расстоянии 3 см друг от друга?

2) На каком расстоянии друг от друга заряды 1мкКл и 10 нКл взаимодействуют с силой 9мН?

3) Во сколько раз надо изменить расстояние между зарядами при увеличении одного из них в 4 раза, чтобы сила взаимодействия осталась прежней?

4) В некоторой точке поля на заряд 2нКл действует сила 0,4 мкН. Найти напряженность поля в этой точке.

Тип урока: урок формирования практических умений и навыков, закрепления и обобщения пройденного материала, учета и контроля знаний.

Метод и организационная форма: репродуктивный, фронтальный и индивидуальный опрос, решение задач.

Проблемные вопросы:

1. Как вычисляется сила взаимодействия двух точечных зарядов?
2. Как наличие среды влияет на эту силу?
3. Как принцип суперпозиции сил применяется для решения задач, если взаимодействуют 3 и более зарядов?
4. Как закон сохранения зарядов позволяет найти новые заряды тел после их соприкосновения?
5. Анализ полученных результатов в ходе урока. Самооценка.

Оборудование:

1. Компьютер.
2. Мультимедийный проектор.
3. Раздаточные фишки для регистрации количества полученных за ответы баллов.
4. Дидактические материалы 10 класс А.Е.Марон, Е.А. Марон.

Организационный момент (10-15 минут)

Какие типы взаимодействий существуют в природе?
Что изучает электростатика?
Что такое электрического заряд?
Как можно получить заряженное тело?
Какие заряды перемещаются при электризации?
Какой заряд считается элементарным?
Может ли существовать электрич. заряд в 3,5 раза больше заряда электрона?
Сформулируйте закон сохранения заряда.
Сформулируйте закон Кулона.
Каков физический смысл коэффициента в законе Кулона?
Какой заряд можно считать точечным?
Какие силы называются центральными?
Что принято за единицу измерения заряда?
Что называют диэлектрической проницаемостью среды?
В чем заключается принцип суперпозиции сил?

Мы с вами перечислили основные термины, понятия и законы, характеризующие электростатику, и некоторые из вас уже получили оценки. Пока я буду проверять тесты, посмотрите презентацию об истории открытия закона Кулона, вам предстоит ее оценить.
И так, Ньютон открыл закон Всемирного тяготения:

А Кулон – закон взаимодействия зарядов:

Эти законы поражают своим внешним сходством, давайте разберемся с природами этих сил. Для этого вам нужно будет ответить на следующие вопросы:

1. Какая природа у сил всемирного тяготения? (Гравитационная).
2. Приведите примеры гравитационных сил, с которыми мы сталкиваемся на Земле? (Сила тяжести).
3. Какая природа у кулоновских сил? (Электромагнитная).
4. Приведите примеры сил, имеющих такую же природу? (N,T, P, F_упр, F_тр, F_Аpx).
5. Почему же в реальной жизни мы не замечаем, чтобы окружающие нас тела притягивались друг к другу под действием гравитационных сил, в то время как с проявлением электромагнитных сил сталкиваемся на каждом шагу? (Все дело в разной интенсивности этих сил, которую отражают постоянные, входящие в эти законы).
6. Какие силы самые сильные в природе? (Ядерные)
Если интенсивность ядерных сил взять за 1, то

Итак, эти законы удивительны не только своим внешним сходством,

но и тем, что отражают единство закономерностей в окружающем нас мире.

Вы немного отдохнули, давайте теперь постараемся применить наши знания для решения следующих задач. Чертежи делать четко, приводить подробное решение, так как все ваши записи вам пригодятся для решения сегодняшней самостоятельной работы, которая будет у вас на следующем уроке. Если вы решаете задачи раньше тех, кто это делает у доски, то тоже получаете баллы.

1. В трех вершинах квадрата со стороной 10 см находятся одинаковые точечные положительные заряды, равные по 3 . 10 –8 Кл. С какой силой будут действовать эти заряды на положительный точечный заряд 2 . 10 –8 Кл, расположенный в четвертой вершине квадрата?

2. На каком расстоянии от шарика А, погруженного в керосин, должна быть расположена стальная пылинка В объемом 9мм 3 , чтобы она находилась в равновесии? Заряд шарика равен 7 нКл, а заряд пылинки равен – 2,1 нКл.

3. Два одинаковых маленьких заряженных шарика, подвешенных на нитях одинаковой длины, опускают в керосин. Какова должна быть плотность материала шариков, чтобы угол расхождения нитей в воздухе и керосине был один и тот же?

Что нового вы узнали на уроке?
Что нового научились делать?
Что вызвало трудности?
Самооценка.

А теперь до конца урока самостоятельная работа, в которой я предлагаю вам решить по две задачи, используя ваши конспекты и те знания, которые вы приобрели (Дидактические материалы. А.Е.Марон, Е.А. Марон. Физика 10 класс, СР-26).

Два одинаковых шарика обладают зарядами 8 нКл и -4 нКл. Шарики приводят в соприкосновение и разводят на прежние места. Как изменилась сила взаимодействия этих зарядов (заряженных шариков)?

Дано:;

Найти: , – кулоновская после взаимодействия шариков; – кулоновская сила, которая была до соприкосновения шариков.

Переводим данные в систему СИ:

Система из двух шариков замкнутая, следовательно, сумма зарядов, входящих в эту систему, остаётся величиной постоянной (закон сохранения электрического заряда):

Так как шарики одинаковые, то при соприкосновении заряд перераспределится и заряды шариков будут одинаковыми ():

Запишем кулоновскую силу до взаимодействия зарядов (шариков):

Кулоновская сила после взаимодействия зарядов (шариков):

Отношение этих сил равно:

Ответ:

Задача 2 (закон Кулона, динамика)

На тонкой шёлковой нити подвешен шарик, масса которого – 2 г. Этот шарик обладает зарядом 2 нКл. На какое расстояние надо поднести к данному шарику другой шарик, заряд которого 5 нКл, чтобы натяжение нити уменьшилось в два раза?

Дано: ; ; ; (T – первоначальная сила натяжения, – сила натяжения после того, как поднесли другой шарик).

Переводим данные в систему СИ:

1. Укажем силы, действующие на шарик при отсутствии внешнего электрического поля (см. Рис. 1):

- сила натяжения – ;

Эти силы направлены в разные стороны. Согласно первому закону Ньютона:

(шарик находится в состоянии покоя)

Рис. 1. Иллюстрация к задаче

Сила натяжения совпадает по направлению с выбранной осью OY, сила тяжести направлена против оси OY:

2. Второй шарик подносим к первому снизу, как показано на рисунке 2 (шарики обладают положительными зарядами, поэтому сила электрического действия () будет уменьшать силу натяжения нити ()).

Рис. 2. Иллюстрация к задаче

Относительно оси OY запишем выражение:

Так как , а :

Электрическая сила () является кулоновской силой, поэтому:

Из данного выражения найдём искомое значение r – расстояние между зарядами (шариками):

Задача 3 (напряжённость электрического поля)

Капля масла, масса которой , находится в электрическом поле во взвешенном состоянии. Напряжённость электрического поля равна 100 Н/Кл. Необходимо определить заряд капли масла.

Переводим данные в систему СИ:

На рисунке 3 изображена капля, находящаяся в однородном электрическом поле (между положительно заряженной плоскостью (внизу) и отрицательно заряженной плоскостью (вверху)).

Капля будет находиться в состоянии покоя, если сила тяжести, действующая на неё, и сила электрического действия () (то есть кулоновская сила, которая действует на заряд, сосредоточенный на капле) обеспечивают ей равновесие.

Рис. 3. Иллюстрация к задаче

Согласно направлению векторов действующих сил и выбранной оси OY:

Напряжённость электрического поля равна отношению электрической силы к заряду, помещённому в это поле:

Из полученного выражения найдём заряд капли масла:

1.Два одинаковых шарика обладают зарядами -2 нКл и 8 нКл. Шарики приводят в соприкосновение и разводят на прежние места. Как изменилась сила взаимодействия этих зарядов (заряженных шариков)?

2. На тонкой шёлковой нити подвешен шарик, масса которого – 5,4 г. Этот шарик обладает зарядом 18 нКл. На какое расстояние надо поднести к данному шарику другой шарик, заряд которого 9 нКл, чтобы натяжение нити уменьшилось в 3 раза?

2.На тонкой шёлковой нити подвешен шарик, масса которого – 5,4 г. Этот шарик обладает зарядом 18 нКл. На какое расстояние надо поднести к данному шарику другой шарик, заряд которого 9 нКл, чтобы натяжение нити уменьшилось в 3 раза?

Урок позволит закрепить знания по теме "закон Кулона", научит решать задачи различных типов, анализировать представленные условия.

Описание разработки

Цель урока:

Достичь понимания в применении закона Кулона к решению задач различного типа.

Совершенствовать умение анализировать математическую запись Кулона

- закона сохранения заряда

- разнообразные явления, связанные с электризацией тел.

Сформулировать умения решать задачи на закон Кулона

- отработка различных типов задач наиболее часто встречающихся в КИМах.

- Обработка навыков социально-коммуникативной и индивидуальной работы учащихся

- Учиться получать удовлетворение от результатов учебной деятельности

- Отработать материал с целью устранения типичных ошибок связанных с идеализацией и абстрагированием.

Содержание урока.

Организационный момент.

Повторение основных понятий связанных с электризацией тел, законом сохранения зарядов, законом Кулона.

Групповая работа решение различных типов задач.

Домашнее задание: параграф 33, 34 повторить; Кирик Л.А. самостоятельная работа №17 достаточный уровень стр. № 5-7

Проверить глубину усвоения закона Кулона.

Отработать материал с целью устранения типичных ошибок связанных с идеализацией и абстрагированием.

Закрепить знания по умению решать задачи на закон Кулона.

В чем сходство и различие тяготения Ньютона?

- Зависимость сил от расстояния

- Условия применимости законов

- Точки приложения и направления сил

4. Два электрона находятся на расстоянии друг от друга. Сравните электрическое и гравитационное взаимодействие электронов.

5. Можно ли рассчитать силу взаимодействия между двумя заряженными телами, изображенными на рисунке?

6. На какую минимальную величину можно изменить заряд золотой пылинки? Заряд пылинки -3е каким станет заряд, если пылинки потеряют 1 электрон?

7. Изучая свойства только что обнаруженных частиц, ученые установили следующий опыт: пролетая мимо отрицательно заряженного шара, частицы отклоняются от него. Какой вывод можно сделать из этого факта?

8. Отрицательно заряженной эбонитовой палочкой прикоснулись к незаряженной гильзе из металлической фольги.

Гильза отталкивается от палочки.

Чем объясняется это явление?

9. К стержню незаряженного электроскопа поднесли положительно заряженную стеклянную палочку. Листочки электроскопа разошлись на некоторый угол. Объясните это явление.

Читайте также: