Электростатика Конспект 10 Класс

Уважаемый гость, на данной странице Вам доступен материал по теме: Электростатика Конспект 10 Класс. Скачивание возможно на компьютер и телефон через торрент, а также сервер загрузок по ссылке ниже. Рекомендуем также другие статьи из категории «Конспекты».

Электростатика Конспект 10 Класс.rar
Закачек 654
Средняя скорость 5655 Kb/s

Электростатика Конспект 10 Класс

Электростатика – раздел электродинамики, изучающий покоящиеся электрически заряженные тела.

Существует два вида электрических зарядов: положительные (стекло о шелк) и отрицательные (эбонит о шерсть)

разноименные заряды одноименные заряды

элементарный заряд – минимальный заряд (е = 1,6∙10 -19 Кл)

Заряд любого тела кратен целому числу элементарных зарядов: q = N∙е

Электризация тел – перераспределение заряда между телами.

Способы электризации: трение, касание, влияние.

Закон сохранения электрического заряда – в замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остается неизменной.

Пробный заряд – точечный положительный заряд.

Закон Кулона (установлен опытным путем в 1785 году)

Сила взаимодействия двух неподвижныхточечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними.

F = k∙ = — по 3-му закону Ньютона

q1 и q2 — заряды; R — расстояние между зарядами;

k— коэффициент пропорциональности, равный силе взаимодействия

единичных зарядов на расстоянии, равном единице длины.

В СИ: k = = 9·10 9 Н·м 2 /Кл 2 ; ε0-электрическая постоянная; ε0= 8,85·10 -12 Кл 2 /Н·м 2

Закон Кулона в диэлектрической среде: F = k∙

ε — диэлектрическая проницаемость среды, характеризующая свойства среды. В вакууме

ε =1, в воздухе ε ≈1

Электрическое поле – вид материи, осуществляющий взаимодействие между электрическими зарядами, возникает вокруг зарядов, действует только на заряды.

Характеристики электрического поля

силовая (напряженность ) энергетическая (потенциал φ)

конспект урока по теме: «Электростатика»

УМК «Физика 10» Г.Я. Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н. Сотский.Москва «Просвещение» 2011

Цели урока:

  • Обучающие: сформировать у учащихся представление об электрическом заряде, о взаимодействии заряженных тел. Выяснить сущность процесса электризации.
  • развивающие: умение логически мыслить, обобщать, делать выводы, умение выделять главное, развивать теоретическое мышление.
  • воспитательные: воспитывать интерес к трудовой деятельности, сплоченность , воспитывать стремление к познавательной деятельности, умение слушать выступления.

Предварительный просмотр:

Тема урока: «Электростатика»

УМК «Физика 10» Г.Я. Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н. Сотский.Москва «Просвещение» 2011

  • Обучающие: сформировать у учащихся представление об электрическом заряде, о взаимодействии заряженных тел. Выяснить сущность процесса электризации.
  • развивающие: умение логически мыслить, обобщать, делать выводы, умение выделять главное, развивать теоретическое мышление.
  • воспитательные: воспитывать интерес к трудовой деятельности, сплоченность , воспитывать стремление к познавательной деятельности, умение слушать выступления.

Оборудование: электроскоп, электрометры, султаны электрические на изолирующей подставке, стеклянная и эбонитовая палочки, кусок меха и щелка.

Изучение нового материала

Подготовка к работе

Изучение нового материала

Сведение воедино полученной информации

Применение полученных знаний

Осознание полученных знаний

Подготовить сообщение об опыте

Р. Миллекена (по желанию)

§84-85( для всех), составить проверочный тест по теме.

Изучая законы Ньютона, вы убедились, что структура Вселенной формируется гравитационным взаимодействиям. Каков характер этого взаимодействия? Чем должно обладать тело, участвующее в гравитационных взаимодействиях

Что бы могло произойти

если бы в природе существовало только гравитационное притяжение?

Однако этого не происходит, как вы думаете почему?

Таким образом, чем предстоит нам заняться на сегодняшнем уроке

Демонстрация: Берем эбонитовую палочку и подносим ее к султанчику. Изменений не происходит. (Оба этих тела обладают массой, но мы не наблюдаем их взаимодействия) Если потереть палочку о шерсть наблюдаем притяжение. Следовательно эти тела приобрели новые свойства. Что произошло?

Электростатика – раздел электродинамики, изучающий взаимодействие неподвижных (статических) зарядов.

Чтобы мы хотели узнать о новом явлении?

Предлагает осуществить исследования и сделать выводы.

Чтобы количественно описать происходящие явления, нужно ввести физическую величину, характеризующую эти процессы. Что это за величина?

Как бы вы дали определение заряда?

Электрический заряд – это физическая величина, характеризующая свойство частиц или тел вступать в электромагнитные силовые взаимодействия.

Демонстрация взаимодействия двух одноименных и разноименных зарядов

Чтобы сформулировать свойства заряда, давайте обратимся к учебнику (стр 156)

Электрический заряд в отличии от массы не является знакоопределенной величиной.

Электрический заряд – величина инвариантная.

Электрический заряд – величина аддитивная qсист= q1 + q2+…+ qn

Электрический заряд дискретен q = ne

(демонстрация) существование элементарного заряда 1,6.10-19Кл

Закон сохранения заряда.

В изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остается постоянной

Выдвигают гипотезы: вселенная сжалась бы, подобно черной дыре

Существуют взаимодействия другой природы

Формулируют цель урока

Составляют план дальнейшей работы

Электризуются ли при трении оба тела?

Зависит ли взаимодействие наэлектризованных тел от расстояния?

Зависит ли электризация от внешних факторов?( например от влажности)?

Какие способы электризации существуют?

Какой физической величиной определяется?

Предлагают варианты определения заряда

Каковы свойства заряда?

Каков механизм электризации?

Читают учебник и формулируют свойства заряда

Наблюдают, делают выводы

делают сообщения о премениении.

Выяснили, какой вид взаимодействий существует, кроме гравитационных и чем должны обладать тела, чтобы участвовать в этих взаимодействиях

Осмысливают и углубляют знания.

Научились составлять план изучения физического явления.

Научились ставить эксперименты по электризации

Сформулировали определение заряда, как главного участника электростатических взаимодействий

Сформулировали свойства заряда, существование которых доказывается демонстрационным экспериментом

Закрепили полученные знания

посредством решения задач

оценили уровень своих знаний

Материал к уроку.

История развития электричества начинается в Древней Греции. В красивом городе Милете жил философ Фалес. И, вот, однажды вечером к нему подходит его любимая дочь.

-Объясни, почему у меня путаются нити, когда я работаю с янтарным веретеном, к пряже прилипают пыль, соломинки? Это очень неудобно.

Фалес начал искать ответ на этот вопрос. Таким образом, сформировался новый раздел физики – электростатика.

С электростатическими явлениями мы достаточно часто встречаемся, более того на электризации основаны многие технологические процессы.

Приведите примеры таких процессов.

На птицефабриках с целью уменьшения запыленности воздуха устанавливают электрофильтры. Частицы пыли осаждаются на пластинчатые электроды, которые по мере накопления на них пыли, освобождаются от нее. Ионизация воздуха увеличивает яйценоскость кур, лучше развивается молодняк.

Трубы газовых котельных снабжают также электрофильтрами, уменьшающими выброс в атмосферу продуктов сгорания.

Частицы дыма не только придают продуктам особый вкус, но и предохраняют их от порчи. При электрокопчении частицы коптильного дыма заряжают положительно, а к отрицательным электродам подсоединяют, например, тушки рыбы. Заряженные частицы дыма оседают на поверхности тушки и частично поглощаются. Весь процесс электрокопчения продолжается несколько минут.

Движущиеся на конвейере, окрашиваемые детали, например, корпус автомобиля, заряжают положительно, а частицам краски придают отрицательный заряд и они устремляются к положительно заряженной детали. Слой краски на ней получается тонкий, равномерный и плотный.

Действительно, одноименно заряженные частицы красителя отталкиваются друг от друга – отсюда равномерность окрашиваемого слоя.

На хлебозаводе теперь не приходится совершать большую механическую работу, чтобы замесить тесто. Заряженные положительно крупинки муки воздушным потоком подаются в камеру, где они встречаются с отрицательно заряженными капельками воды, содержащими дрожжи. Крупинки муки и капельки воды, притягиваясь, друг к другу, очень быстро образуют однородное тесто, что также повышает производительность труда и выход хлебобулочной продукции.

Мелкие частички шерсти и хлопка продувают через заряженную металлическую сетку. Двигаясь к тканевой основе, обработанной клеем и заряженной противоположно, равномерно распределяются по ней и после просушки создают ворс. Аналогично можно наносить на любую поверхность волокна звукоизолирующих и теплоизолирующих веществ, делать толь, рубероид, линолеум, шифер, наждачную бумагу.

Но не всегда электризация тел приносит пользу.

В типографских машинах электризация бумаги вызывает ее свертывание и брак при печати. При этом могут возникнуть искры, которые вызывают пожар.

Водители бензовозов страдают от электризации ежесекундно: во время накачивания горючего в автоцистерну образуются электрические заряды; во время перевозки горючее взаимодействует с поверхностью автоцистерны – заряды продолжают накапливаться. Переливая бензин по трубам, например в баки самолета, они подвергают себя опасности взрыва.

В текстильной промышленности нити прилипают к гребням чесальных машин, при этом путаются и часто рвутся. В процессе обработки отдельных тканей ворс на них может подвергаться стрижке. Лезвия ножей работают с большой скоростью, и при этом ткань и ножи сильно электризуются. Также, если ссыпать сахарный песок, муку, порох, порошкообразные химические реактивы – возникают заряды.

На предприятиях резиновой промышленности при вальцовке каучук пропускают между двумя вращающимися валами. Если поднести руку к такому каучуку, то появится искра. Недалеко и до пожара. Такой же эффект можно получить на клеепромазочной машине, которая смазывает резиновым клеем тканевые материалы.

Однако от электризации существует очень эффективная защита – заземление.

1.Руководство к эксперименту

Различные способы электризации тел.

1. Потрите эбонитовую палочку о шерсть и поднесите ее к электрометру.

Ответьте на вопрос: фиксирует ли электрометр изменения?

2.Снимите заряд с электрометра, коснувшись его рукой.

3. Ударьте стеклянной палочкой по резине и понесите ее к электрометру.

Ответьте на вопрос: фиксирует ли электрометр изменения?

Сделайте общий вывод .

Рассмотрим более подробно электризацию трением.

2. Руководство к эксперименту

Заряжаются ли в процессе электризации оба тела?

  1. Потрите эбонитовую палочку о шерсть и поднесите ее к электрометру.

Ответьте на вопрос: фиксирует ли электрометр изменения?

2.Снимите заряд с электрометра, коснувшись его рукой.

3. Поднесите к электрометру шерсть.

Ответьте на вопрос: фиксирует ли электрометр изменения?

Сделайте общий вывод.

3.Руководство к эксперименту

Какие заряды получают тела при электризации трением?

1.Потрите эбонитовую палочку о шерсть и поднесите ее к электрометру.

2. Поднесите к электрометру шерсть.

Ответьте на вопрос: Какой заряд показывает электрометр? Почему?

Сделайте общий вывод.

4. Руководство к эксперименту

Как взаимодействуют заряженные тела?

Оборудование: бумажные и полиэтиленовые полоски.

1. Положите на бумажную полоску полиэтиленовую пленку и потрите полоски рукой. Разведите полоски, а затем приблизьте их друг к другу.

Ответьте на вопрос: как взаимодействуют разноименно заряженные тела?

2.Проделайте то же и с другой парой и приблизьте друг к другу полиэтиленовые полоски.

Ответьте на вопрос: как взаимодействуют одноименно заряженные тела?

Сделайте общий вывод.

5. Руководство к эксперименту

Как зависит электромагнитное взаимодействие от расстояния.

1.Наэлектризуйте эбонитовую палочку, потерев ее о шерсть.

2. Поднесите палочку близко к мелко нарезанным листочкам бумаги.

Ответьте на вопрос: что происходит с листочками?

3.Снимите заряд с палочки и вновь ее наэлектризуйте.

4. Поднесите палочку к мелко нарезанным листочкам бумаги на некотором расстоянии.

Ответьте на вопрос: как зависит сила взаимодействия от расстояния между взаимодействующими телами?

Сделайте общий вывод.

Заключительное слово учителя: На сегодняшнем занятии мы лишь соприкоснулись с одной из областей физики микромира, но, думаю, это соприкосновение сделает вас более “зрячими”, ибо вы научились извлекать информацию из несложных экспериментов. Теперь вы можете оценить силу человеческого ума, его изобретательность и гениальную простоту найденных решений, в основе которых лежит самоотверженный труд многих поколений учёных.

Тест «Электризация тел. Закон сохранения заряда»

Электризация эбонита и шерсти при трении их друг о друга объясняется так:

Успейте воспользоваться скидками до 70% на курсы «Инфоурок»

Тема: « Электростатика. Электрическое поле».

Цель урока : усвоение знаний об электростатическом поле; формирование умений объяснять физические явления; решать задачи; четко излагать мысли; высказывать и доказывать суждения; выделять главное.

Образовательные : вспомнить основные понятия, определения, законы;

Развивающие: совершенствовать навыки работы с физическими приборами;

устанавливать рабочие отношения в ходе индивидуальной и групповой работы; грамотно и ясно формулировать ответы на вопросы; находить необходимую информацию.

Воспитательные : повышение познавательного уровня и интереса к предмету; формирование добросовестного отношения к учебному труду; прививать культуру общения.

Тип урока : повторение и закрепление изученного материала.

Форма урока : фронтальная, групповая, индивидуальная.

Использованы технологии : информационно-коммуникационные, развивающего обучения, личностно-ориентированного.

Оборудование : электрофорная машина, два султана, соединительные провода, два электрометра, стеклянная и эбонитовая палочки, куски шерсти и шелка, карточки-задания к конкурсам, компьютер.

1 . Организационный момент. Приветствие. Деление класса на команды. Озвучивание темы, цели и задач урока.

2 . Вступительное слово учителя.

Сегодняшний урок – это повторение, обобщение и систематизация знаний по теме «Электростатика». Работать вам предстоит командами. За урок каждый ученик может получить оценку. Все участники команды – победительницы получают «5». Оценивают работу жюри – ребята из этого же класса, которые тоже получают оценки.

3 .Срдержание урока:

Докажите, что суммарный заряд любого тела равен нулю.

(Все тела состоят из атомов. Атом в целом электрически нейтрален, т.к. положительный заряд протонов ядра равен по абсолютному значению отрицательному заряду электронов).

Почему силы электростатического взаимодействия при обычном состоянии макроскопических тел не обнаруживают себя, хотя они во много раз больше сил тяготения?

(Причина – равенство нулю суммарного заряда тела).

Назовите физический прибор, позволяющий обнаружить наэлектризовано тело или нет. Продемонстрируйте работу этого прибора и объясните принцип его действия.

Расскажите, что вы знаете об электризации тел. Продемонстрируйте опыт, подтверждающий, что при электризации трением оба тела приобретают заряды, противоположные по знаку, но одинаковые по модулю.

2 конкурс: «Электризация тел».

Во время закачивания горючего в автоцистерну произошел пожар.

Почему? Какие правила техники безопасности были нарушены?

( Нет заземления. Во время закачивания горючего, между струей бензина и цистерной существует трение, тела электризуются, т.е. накапливается достаточно большой заряд, проскакивающая искра воспламеняет горючее).

Однажды в типографии при печатании книг и газет, большая часть продукции оказалась забракованной из-за того, что листы книг и газет были закрученными, мятыми и даже рваными. Почему это произошло? Какие правила технологии производства не были соблюдены?

(Трение бумаги о печатные станки электризует тела. Бумага притягивается к станкам. Это приводит к браку. Станки не были заземлены.)

Почему мельчайшие капельки одеколона, разбрызгиваемого пульверизатором, оказываются наэлектризованными?

(Электризация происходит при трении капелек о воздух.)

Имя какого учёного и почему связано с обсуждаемой темой?

Ньютон, Кулон, Больцман.

( Кулон – в 1785 году открыл закон взаимодействия заряженных частиц).

Галилей, Фарадей, Менделеев.

( Фарадей – впервые выдвинул идею о том, что вокруг заряженных тел существует электрическое поле. Взаимодействие зарядов осуществляется благодаря взаимодействию полей).

Джоуль, Карно, Максвелл.

( Максвелл – развил идеи Фарадея и завершил создание электродинамики, вычислил скорость распространения электромагнитных взаимодействий).

4 конкурс: « Явления и понятия».

По какому принципу объединены эти физические термины? Найдите «лишний» термин, логически не связанный с другими в этой группе.

Электрон, электризация, молекула, проводник, книга.

( Физические тела. Электризация – физическое явление).

Напряженность, разность потенциалов, электроёмкость, работа, электрическое поле.

( Физические величины. Электрическое поле – понятие).

Поляризация, проводимость, электрометр, электризация, взаимодействие, движение зарядов.

( Физические явления и процессы. Электрометр – прибор).

5 конкурс « Эстафета формул».

Каждую формулу заполняют поочерёдно все члены команды.

( Работа по карточке.)

Е = « F »/ q ; А = « U » · q ; Дж = «Кл» ·В; U = « A »/ q ;« W » = C· U 2 /2;

С = « q »/ u ; W = « q » · Е · d ;Ф =«Кл»/В; Е = к · « q »/ ɛ · r 2 ; « ϕ » = w / q ;

6 конкурс: « Найди правильную дорогу».

Соединить стрелками физические величины, единицы измерений и названия. ( Работа по карточке.)

W Н напряжённость

U Ф электроёмкость

Каждая команда разгадывает кроссворд по карточке. Отгадав все слова, ребята должны назвать зашифрованное слово и объяснить его значение.

1 команда: « атом».

Раздел электродинамики, изучающий электрическое поле, созданное неподвижными зарядами. ( Электростатика).

Единица разности потенциалов. ( Вольт).

Элементарная частица, имеющая минимальный отрицательный заряд. ( Электрон).

Вещество, в котором имеются свободные заряды, способные перемещаться под действием электрического поля. ( Металл).

2.1 Элементарная заряженная частица, входящая в ядро атома. ( Протон).

2.2 Энергетическая характеристика электрического поля. ( Потенциал).

2.3 Учёный, экспериментально исследовавший взаимодействие заряженных тел. ( Кулон).

2.4 Физическое явление, при котором разноимённые заряды разделяются в пространстве. ( Электризация).

8 конкурс: « Задачи с выбором ответа».

Необходимо выбрать правильный ответ и обосновать его.

1). Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух точечных электрических зарядов при уменьшении расстояния между ними в два раза? (В).

А. уменьшится в 4 раза;

Б. уменьшится в 2 раза;

В. Увеличится в 4 раза;

Г. увеличится в 2 раза.

2). Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух точечных электрических зарядов, если один из них увеличить в три раза? ( Д ).

А.уменьшится в 3 раза;

Б. увеличится в 9 раз;

Г. уменьшится в 9 раз.

3). Напряжение на обкладках конденсатора 100 В. При полной разрядке конденсатора через резистор в цепи прошёл электрический заряд 0,1 Кл. Какова электроёмкость конденсатора и какое количество энергии выделилось на резисторе?( Г ).

Подводятся итоги; определяется команда-победитель, выставляются оценки.

Заключительное слово учителя: в конечном итоге победили все, потому что лучше запомнили изученный материал, расширили свой кругозор, научились обосновывать ответы, выделять главные мысли.

1. Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев. Физика. 10 класс. Москва. Просвещение.2015г.

2. Н.М.Шахмаев, С.Н.Шахмаев. Физика. 10 класс. Москва. Просвещение. 2015г.

3. О.Ф.Кабардин. Справочные материалы по физике. Москва. Просвещение. 2007г.

4.В.Г.Разумовский. Уроки физики в современной школе. Москва. Просвещение. 2010г.

5. М.Е.Тульчинский. Качественные задачи по физике. Москва. Просвещение. 2000г.

6. Приложение к газете « 1 сентября», конкурс «Я иду на урок». Физика.

на открытый урок по физике

В 10 «А» классе МБОУ СОШ № 80

Учитель : Телегина Ольга Николаевна

Тема урока : « Электростатика. Электрическое поле».

В начале урока учителем были поставлены цели: повторить и углубить знания по пройденной теме, уметь логически объяснять физические явления, использовать и демонстрировать физические приборы, решать задачи.

Урок проведен на высоком уровне. Учитель продемонстрировал отличное владение педагогическим мастерством и методикой преподавания. Во время урока речь учителя была понятной и доступной для учеников. На основной информации были сделаны акценты. Используемые на уроке методы позволили ученикам воспринимать информацию без особых сложностей. Структура проведения урока знакома учащимся, что позволяет не тратить время на лишние вопросы и организационные моменты.

В ходе урока применены различные формы работы: индивидуальная и групповая. Демонстрировались навыки работы с физическими приборами.

Во время урока именно умение учителя вступать в диалог с учащимися помогло достичь поставленных целей и создать на уроке рабочую обстановку.

Вывод: цели и задачи, поставленные учителем на уроке, были достигнуты, урок очень хороший.


Статьи по теме