Повторительно - обобщающий урок по теме "Электростатика"
методическая разработка по физике (10 класс) по теме

Физика 10 класс

Повторительно-обобщающий урок по теме: "Электростатика"

Цели: 

1. образовательная: повторить и обобщить знания об электрическом заряде, о взаимодействии заряженных тел, о существовании двух родов электрических зарядов, напряженности поля, энергии конденсатора.
2. воспитательная: содействовать формированию представлений об общей физической картине мира, показать объективный характер законов природы.
3. развивающая: развитие познавательного интереса учащихся, проверка уровня самостоятельного мышления учащихся по применению имеющихся знаний в различных ситуациях.

Оборудование:

Компьютер, презентация, электрометр, стеклянная палочка, кусочек шелка, две полиэтиленовые полоски, конденсатор, соединительные провода, источник тока, кодограммы с содержанием таблиц и задач.

ХОД УРОКА

Слайд 1. Добрый день! Я рада приветствовать вас на  уроке по теме “Электростатика”. Цель этого урока – повторить, обобщить знания о разделе электродинамики, который изучает покоящиеся электрически заряженные тела. Вспомним основные знания, изученные по теме. Основное содержание темы составляют следующие понятия: электрический заряд, закон сохранения электрического заряда, закон Кулона, электрическое поле, напряженность поля, электрические свойства вещества, работа сил электростатического поля, разность потенциалов, электроемкость, конденсаторы.

Слайд 2. С этой целью учащимся предлагается ответить на блок вопросов (класс предварительно делят на 5 групп, каждая группа получает свой блок вопросов).

1 группа

Что называют электродинамикой?

Как взаимодействуют одноименные и разноименные электрические заряды?

Назовите свойства электрического заряда.

Сформулируйте и запишите закон сохранения электрического заряда.

2 группа

Как формулируют и записывают закон Кулона для взаимодействия зарядов.

Чему равен коэффициент пропорциональности в законе Кулона?

Чему равна электрическая постоянная?

Каково значение заряда и массы электрона?

3 группа

Что такое электрическое поле?

Назовите основные свойства электрического поля.

Что называют напряженностью электрического поля? Какая формула выражает суть этого понятия?

Чему равна напряженность электрического поля точечного заряда?

4 группа

Какие вещества называются проводниками?

Какие вещества называют диэлектриками? Назовите виды диэлектриков.

Запишите формулы работы по перемещению заряда в электрическом поле.

Что называют потенциалом электростатического поля? Какая формула выражает смысл этого понятия?

5 группа

Что называют электроемкостью уединенного проводника? Какая формула выражает смысл этого понятия?

Что называют конденсатором?

Запишите формулы электроемкости плоского конденсатора?

Что называют энергией электрического поля? Формула.

Проверка домашнего задания. Слайд 3.

Задача №1. На заряд 4*10-7 Кл в некоторой точке электрического поля действует сила 0,015 Н. Определите напряженность поля в этой точке.

Задача №2. На расстоянии 3 см от заряда 4 нКл, находящегося в жидком диэлектрике, напряженность поля равна 20 кВ/м. Какова диэлектрическая проницаемость диэлектрика?

Задача №3. Напряжение между двумя горизонтально расположенными пластинами 600 В. В поле этих пластин висит заряженная пылинка массой 3*10-8 г. Расстояние между пластинами равно 10 см. Найти заряд пылинки.

Задача №4. конденсатор емкостью 10-8 мкФ соединили с источником тока, в результате чего он приобрел заряд 10-8 Кл. Определите напряженность поля между пластинами конденсатора, если расстояние между ними 3 мм.

Работа с таблицей. Слайд 4, 5

Таблица № 1

Следующий этап "Найди ошибку". Слайд 6.

1. Основной закон электростатики открыл Ломоносов.
2. Минимальный заряд, существующий в природе, это заряд элементарных частиц.
3. Скорость света в вакууме 300 Км/с.
4. Напряженность электрического поля – количественная характеристика поля.
5. Основное применение конденсаторов – радиотехника.        

Повторение по слайдам.                           

Слайд 7. Электрический заряд – это физическая величина, характеризующая свойство частиц или тел вступать в электромагнитные силовые взаимодействия.

Слайд 8,9. В изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остается постоянной: q1 + q2 + q3 + ... +qn = const

Элементарный электрический заряд равен заряду электрона: e ≈ 1,6•10–19 Кл.

Слайд 10,11. Силы взаимодействия неподвижных зарядов прямо пропорциональны произведению модулей зарядов и обратно пропорциональны квадрату расстояния между ними:

Слайд 12,13. Напряженность электрического поля.

Напряженность поля равна отношению силы, с которой поле действует на точечный заряд, к этому заряду.

Слайд 14, 15. Проводники, диэлектрики.

Слайд 16-18. Электроемкостью двух проводников называется отношение заряда одного из проводников к разности потенциалов между этим проводником и соседним: С=q/U.

Слайд 19. Единицы электроемкости: 1 Ф=1Кл/1В.

Слайд 20. Конденсатор — двухполюсник с определённым значением ёмкости и малой омической проводимостью; устройство для накопления энергии электрического поля. Обычно состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок.

Основа конструкции конденсатора — две токопроводящие обкладки, между которыми находится диэлектрик.

Слайд 21-30.. Электроемкость плоского конденсатора.

Электроемкость С конденсатора из двух плоских параллельных пластин с площадью S каждая при расстоянии d между пластинами равна: С=Е0S/d

При помещении между пластинами конденсатора слоя диэлектрика с диэлектрической проницаемостью 𝓔 электроемкость конденсатора увеличивается в 𝓔 раз: С=ЕЕ0S/d

Решение задач. Слайд 31-32

Часть А

1. Какая сила действует на заряд 12 нКл, помещенный в точке с напряженностью 2кВ/м?

2. Два одинаковых маленьких шарика, обладающих зарядами 6*10-6 Кл и 1,2*10-5 Кл, находятся на расстоянии 60 см друг от друга. Определить, силу взаимодействия между ними после того как их привели в соприкосновение и затем разъединили.

Часть В

1. Напряжение между полюсами батареи равно 40 В. Какой заряд получит конденсатор ёмкостью 500 мкФ, если его соединить с полюсами этой батареи?

Часть С

1. Двигаясь между двумя точками в электрическом поле, заряженная частица приобрела скорость 2*106 м/с, её заряд равен 1,6*10-19 Кл, а масса 9,1*10-31 кг. Чему равно напряжение между этими точками?

Слайд 33.

Называется понятие (физическое явление, прибор). Необходимо найти ассоциацию, связанную с этим понятием.

1. металлы, почва, растворы солей – проводники;
2. Кулон – французский ученый, единица электричества;
3. эбонитовая палочка, кусочек шерсти – отрицательно заряженные тела;
4. стеклянная палочка, кусочек шелка – положительно заряженные тела;
5. направленное движение заряженных частиц – электрический ток.

Слайд 34-35. Физический диктант.

О чем вели речь на уроке.

О понятиях:

• заряд,    • электрическое поле, • электроёмкость, • конденсаторы.

О величинах:• q,  • E,  • C.

О единицах:• Кулон    • Фарад.

 О формулах:

• q1+q2+…=const    • E=F/q,    • E=U/Δd,    • ψ=W/q=Ed,   • W=qEd,   • С=q/U.

Отвечай быстро.

1. Как взаимодействуют одноименные электрические заряды? (Отталкиваются) 
2. С помощью какого прибора можно определить, что тело заряжено? (Электроскоп) 
3. Можно ли электрический заряд делить бесконечно? (Нет) 
4. Каково значение минимального заряда ? (1,6 x 10–19 кл) 
5. Как называется единица заряда в системе СИ? (1 кулон) 
6. Какой буквой обозначается напряженность электрического поля? (Е) 
7. Если тело заряжено положительно чего больше, электронов или протонов? (Протонов) 
8. Древнегреческое название янтаря. (Электрон) 
9. Физическая величина, единица измерения которой названа в честь итальянского ученого Вольта. (Напряжение) 
10. Чему равна работа по перемещению заряда по замкнутому контуру? (Нулю) 
11. Какие виды зарядов существуют в природе? (Положительные, отрицательные) 
12. Может ли быть элементарная частица без заряда? (Да) 
13. Может ли быть электрический заряд без частицы? (Нет) 
14. Бывали случаи, когда очень быстро поднимающий аэростат самопроизвольно загорался в воздухе. Чем это можно объяснить? (Электризацией)

Домашнее задание. Подготовьте ответ на вопрос: в чем сходство и различие закона Кулона и Закона всемирного тяготения? Для выполнения задания сравните: а) форму записи законов (математическое выражение закона); б)  условия применимости законов; г) природу сил.

Решить задачи:

1.  Два заряда, находящихся в масле, притягиваются друг к другу с силой 9 мкН. Каково расстояние между зарядами, если модуль каждого заряда равен 1 нКл?        

2. Два одинаковых заряда отталкиваются с силой 81 мН, находясь на расстоянии 10 см друг от друга. Какова величина каждого заряда?

Вывод. Слайд 36

Человек не может изменить законы природы: эти попытки обречены на неудачу. Но он может познать их, а затем использовать себе во благо или учитывать в своей повседневной жизни и принимать рекомендуемые наукой меры, помогающие избежать бед.

Урок окончен.   До свидания!