Электрическое поле. Напряженность электрического поля

Дата - _________

Класс _________

Тема: Электрическое поле. Напряженность электрического поля

Цель: раскрыть материальный характер электрического поля: дать понятие напряжённости электрического поля исходя из её общего определения.

Учебно-воспитательные задачи:

Образовательные: формирование понятия напряжённости электрического поля как силовой характеристики электрического поля; дать понятие о линиях напряжённости и графическое представление электрического поля

Развивающие: научить учащихся применять формулу E=F/q в решении несложных задач на расчёт напряжённости, величины пробного заряда и силы, с которой электрическое поле действует на пробный заряд (q).

Воспитательные: формирование умения работать коллективно; воспитывать у учащихся трудолюбие, аккуратность и ответственность, любовь и интерес к предмету.

Тип урока:

урок изучения и первичного закрепления новых знаний;

Методы обучения:

-словесный или информационно-рецептивный (рассказ, лекция, объяснение, работа с учебником);

- репродуктивные: способствуют усвоению ЗУН на основе заучивания и через систему упражнений, воспроизведение действий по применению знаний на практике,

- методы контроля и самоконтроля за эффективностью учебно-познавательной деятельности: устный, письменный, индивидуальный, текущий,

Ход урока

I. Орг момент - проверка отсутствующих –

- проверка готовности к уроку

II. Ориентировочно – мотивационный этап – объявление цели и задач урока

III. Актуализация знаний, практических и умственных умений –

(проверка Д/З, повторение пройденного материала)

- летучка - 1).как получить –q, 2).как получить +q,3).+?+, 4).+?-,5). Закон Кулона _

-устный опрос _ 1. Закон Кулона (фронтальный опрос):

а) Назовите учёного, который установил на опыте закон взаимодействия точечных электрических зарядов в вакууме. (Французский учёный Ш. Кулон в 1795 году).

б) Как назывался прибор, с помощью которого был экспериментально установлен закон Кулона? (Крутильный динамометр, или как он тогда назывался крутильные весы).

в) Сформулировать закон Кулона.

г) Написать формулу закона Кулона.

д) С каким законом из раздела «Механика» можно провести аналогию для закона Кулона? (С законом всемирного тяготения).

е) Указать границы применимости закона Кулона (а) заряды должны быть неподвижными, б) точечными).

IV. Новая тема

1. Электрическое поле: 

На прошлом уроке мы изучали закон Кулона (на доске записана формула)

Закон показывает с какой силой взаимодействуют заряды, а вот по средством чего происходит это взаимодействие объяснить не удавалось долгое время.

Мы с вами привыкли объяснять взаимодействие тел при их непосредственном контакте. К примеру, если необходимо достать ведро воды из колодца, то ведро будет взаимодействовать с воротом посредством веревки. Веревка будет промежуточным звеном.

            Ответить на вопрос: «Как взаимодействуют электрические заряды?» удалось  только после того как великий английский ученый Майкл Фарадей провел работу по изучению электричества. Он доказал, что между электрическими зарядами существует какой-то объект, который и осуществляет действие между электрическими зарядами - электрическое поле.

 

Подтвердил это утверждение другой английским ученый Майкл Клерк Максвелл

         Теперь мы можем точно дать определение электрическому полю.

Обратите внимание на то, что электрическое поле создается покоящимися зарядами и определяется по действию на другие заряды.

Естественно, что для того чтобы охарактеризовать электрическое поле необходимо было ввести определенные величины.

С первыми такими величинами мы с вами сегодня познакомимся.

2.Характеристики электрического поля

1) Напряжённость.

Одной из характеристик электрического поля является – напряжённость:

Еще раз обратимся к закону Кулона. Сила с которой взаимодействуют заряды (заряженные частицы) прямо пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Давайте рассмотрим взаимодействие двух зарядов.

 

                       
Возьмем один положительный заряд, который будет создавать электрическое поле (назовем его +q₀)и поместим на некотором расстоянии от него другой заряд (назовем его пробный и обозначим +q). По закону Кулона заряды будут взаимодействовать. Так, электрическое поле заряда +q₀  будет действовать на заряд  +q с силой F. 

Если  рассмотреть отношение силы F, действующей на заряд, к величине заряда +q, то получим величину, характеризующую действие электрического поля на заряд в этой точке.

Теперь поместим в ту же точку другой заряд, но уже в 2 раза больший по величине. На него будет действовать сила в 2 раза больше (мы на прошлом уроке решали задачу, подтверждающую это). Отношение действующей силы к величине заряда не изменится.

И третий эксперимент. Если заряд будет отрицательный, то и в этом случае отношение действующей силы к величине заряда останется постоянной величиной и будет являться характеристикой поля в данной точке.

Е – напряженность электрического поля.

Единица измерения напряженности Н/Кл

Напряженность не зависит от величины внесенного заряда в данную точку и является характеристикой электрического поля.

Отмечаю, что напряженность электрического поля является векторной величиной, направление ее совпадает с направлением силы Кулона.

Напряженность называют силовой характеристикой электрического поля, так как она показывает, с какой силой действует электрическое поле на заряд, помещенный в это поле.

2) Напряжённость единичного  точечного заряда q₀.

Это достаточно распространенный случай и поэтому рассмотрим его отдельно. (Согласно закону Кулона):

   запишем формулу напряженности     в данном выражении F – это сила, с которой электрическое поле действует на заряд;  q – это заряд, помещенный в электрическое поле. Если в этой формуле заменить силу на выражение закона Кулона, то получится, формула для вычисления напряженности электрического поля заряда, который сам это поле создает . Это выражение хорошо показывает, как изменяется напряженность точечного заряда. Она изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния. Чем больше расстояние от заряда, тем меньше напряженность поля.

3. Графическое представление электрических полей

Электрическую напряженность очень удобно изображать графически, линиями. Эти линии называются силовыми.

Силовые линии поля – линии напряжённости.

Давайте разберемся, как выглядят силовые линии на рисунке.

Если рассматривать положительный заряд, то линии напряженности будут выходить из заряда, т.е. в данном случае положительный заряд является источником силовых линий электрического поля.

а) поле одиночного положительного заряда: (графическое представление)

б) поле одиночного отрицательного заряда: (графическое представление)

А вот заканчиваются силовые линии электрического поля на отрицательном заряде

в) Если теперь мы рассмотрим и положительный и отрицательный заряды, то увидим, что линии напряженности начинаются на положительном заряде, а заканчиваются на отрицательном. Так, линии напряженности будут направлены от положительного заряда к отрицательному.

г) Самым интересным является электрическое поле, которое создается двумя достаточно большими плоскостями. В этом случае получается однородное электрическое поле и линии напряженности располагаются параллельно

Надо сказать, что в отличии от других векторных величин напряжённость, как векторная величина характеризуется не длиной вектора, а густотой нанесения линий напряжённости на единицу площади. Так, чем меньше расстояние от заряда, тем напряженность электрического поля больше.

V. Работа по закреплению и контролю знаний

Физический диктант:

1. Закон сохранения электрического заряда (формула) (Q_общ = )

2. Закон Кулона (формула) ( ).

3. Вид материи, который осуществляет взаимодействие заряженных тел, находящихся на определённом расстоянии друг от друга (Электростатическое поле)

4. Единица измерения заряда (1 Кл)

5. Прибор для обнаружения электрического поля (Электрометр).

6. Формула напряжённости электрического поля ( ;).

7. Единица измерения напряжённости ( ).

8. Каким прибором пользовался Ш. Кулон для исследования и вывода своего закона?(Крутильным динамометром или крутильными весами).

9. Силовая характеристика электрического поля (Напряжённость).

10. Показать графическое представление электрического поля одиночного положительного заряда.

Ответы учащихся собрать  - (во время решения задачи найти среднюю оценку учащегося)

Решение задачи:

Задача: На заряд 2,7*10^-6Кл в некоторой точке электрического поля действует сила 0,015Н. Определить напряжённость поля в этой точке.

Дано:                           Решение:

q = 2,7*10^-6Кл             Е=F/q

F= 0,015Н                   Е = 0,015Н : 2,7-10^-6 Кл = 0,006*10⁶ Н/Кл=6000 Н/Кл

 

Е-?                               Ответ: Е= 6000 Н/Кл

VI. Обобщение по пройденному материалу:  работа с учебником – стр 123 (по вопросам)

VII. Рефлексивно – оценочный этап.

Итог урока:

-отметить наиболее активных учащихся

-общие рекомендации по подготовке дом.задания

-оценки за урок

VIII. Домашнее задание: выучить §32, упр15(2), повторить §§30-31

Краткое описание документа:

Электрическое поле. Напряженность электрического поля. 8 класс.

Цель: раскрыть материальный характер электрического поля: дать понятие напряжённости электрического поля исходя из её общего определения.

Учебно-воспитательные задачи:

Образовательные: формирование понятия напряжённости электрического поля как силовой характеристики электрического поля; дать понятие о линиях напряжённости и графическое представление электрического поля

Развивающие: научить учащихся применять формулу E=F/q в решении несложных задач на расчёт напряжённости, величины пробного заряда и силы, с которой электрическое поле действует на пробный заряд (q).

Воспитательные: формирование умения работать коллективно; воспитывать у учащихся трудолюбие, аккуратность и ответственность, любовь и интерес к предмету.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний