Разработка урока по теме "Потенциал"
план-конспект урока по физике (10 класс) на тему

План-конспект урока (10 класс)

Тема: «Потенциал и разность потенциалов»

Цели урока:

 Дидактическая: обучить навыкам нахождения работы по перемещению заряда в электрическом поле, показать взаимосвязь между напряжённостью и разностью потенциалов, добиться овладения и закрепления качества знаний, дать практику в решении задач.

Развивающая: развивать умения работать в должном темпе, готовность к знанию, организованность, умение владеть собой и преодолевать трудности.

Воспитательная: сформировать устойчивое осознанное отношение к изучаемому материалу, формировать привычку оказывать помощь товарищам в учении, умения ставить цели и стремления добиваться их.
Тип урока: усвоение новых знаний

Ход урока

1. Организационный момент
2. Актуализация опорных знаний

Темой сегодняшнего урока будет ещё одна характеристика электрического поля – энергетическая. Эта характеристика называется потенциалом, и она непосредственно связана с работой электрического поля по перемещению заряда. Но для начала вспомним другую характеристику поля – силовую характеристику, напряженность:

для произвольного поля в некоторой точке пространства напряженность равна:

а для поля точечного заряда:

Теперь вспомним из курса механики, как вычислить работу, совершаемую над телом – в нашем случае электрическое поле совершает работу по перемещению заряда:

учитывая:

3. Изучение нового материала

•  Теперь пришло время ввести новую энергетическую характеристику поля – потенциал.

 Потенциал – физическая величина, показывающая отношение потенциальной энергии заряда в некоторой точке пространства к величине этого заряда:

Так как потенциальная энергия заряда прямо пропорциональна величине заряда, то потенциал от величины заряда не зависит:

Единица измерения потенциала – вольт:

Потенциал некоторой точки пространства можно определить как работу электрического поля по переносу единичного заряда из бесконечности в эту точку. В общем же виде связь потенциала с работой можно задать через ввод электрического напряжения:

Полученная зависимость справедлива вдоль некоторой силовой линии, и здесь – расстояние между двумя точками на одной силовой линии.

Зависимость потенциала поля точечного заряда от расстояния имеет похожий вид с аналогичной зависимостью для напряженности, однако убывает медленнее – не пропорционально квадрату, а пропорционально первой степени:

• Эквипотенциальные поверхности

Нам уже известно, что графически напряженность изображается в виде силовых линий, направленных от положительных зарядов к отрицательным. Потенциалы можно также графически отобразить в виде эквипотенциальных поверхностей.

 Эквипотенциальная поверхность – поверхность, каждая точка которой имеет одинаковый потенциал.

Как следует из связи работы и потенциалов:

при переносе заряда вдоль эквипотенциальных поверхностей электрическое поле работы не совершает, так как .

Работа при ненулевой силе равна нулю только в том случае, если вектор силы перпендикулярен вектору перемещения. Из этого следует, что линии напряженности перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям. Примерами эквипотенциальных поверхностей служат сферы для поля точечного заряда и параллельные плоскости для однородных полей (рис. 3).

4. Закрепление изученного материала

Вопросы:

1. Какие поля называют потенциальными?
2. Как разность потенциалов между двумя точками поля зависит от работы электрического поля?

Решение задач:

1. Два заряда по 6 нКл находятся на расстоянии 100 см друг от друга. Какую работу надо совершить,чтобы сблизить их до расстояния 50 см?
2. Какую скорость приобретает электрон, пролетевший ускоряющую разность потенциалов 10 кВ?
3.Какую работу совершит поле при перемещении заряда 20 нКл из точки с потенциалом 700 В в точку с потенциалом 200 В?
4.Напряжение между двумя точками, лежащими на одной линии напряжённости однородного поля, 2 кВ. Найти напряжённость, если расстояние между точками 4 см.

5. Подведение итогов

6. Домашнее задание: § 98-100