Электрическое поле - виртуальный урок

Урок физики по теме: «Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиций  электрических полей. Силовые линии электрического поля». Учитель: Тузова А.В.

Тема урока:  «Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиций  электрических полей. Силовые линии электрического поля».

Цели урока: 1) Сформировать основное понятие электродинамики - напряженность электрического поля.

                      2) Ввести принцип суперпозиций электрических полей.

                      3) Показать графическое изображение электрического поля.

                      4) Используя программное обеспечение компьютера показать силовые линии электрического поля.

Демонстрации: 1) Силовые линии электрического поля с помощью электрических султанов.

                      2) Силовые линии электрического поля с помощью компьютера.

Оборудование: 1) Электрофорная машина.

                      2) Электрические султаны.

                      3) Соединительные провода.

                      4) Компьютер.

 5) Мультимедийный проектор.

Структура урока: 1) Организационный момент.

                      2) Повторение. Проверка домашнего задания.

                      3) Изучение нового материала.

                              а) Лекция

                              б) Использование компьютерной программы для построения силовых линий электрического поля.

                              в) Демонстрация силовых линий электрического поля с помощью электрических султанов.

                              г) Исследование вида силовых линий электрического поля с помощью компьютерной программы «Открытая физика».

                       4) Закрепление.

                       5) Домашнее задание (п.93,94).

Ход урока.

1.Организационный момент.

1) Приветствие учащихся.

2) Сообщение темы и цели урока.

2.Проверка выполнения домашнего задания.

1) Какие существуют виды электрических зарядов?

2) Как взаимодействуют электрические заряды?

3) С какой силой взаимодействуют электрические заряды?

4) В каких единицах измеряется электрические заряды?

5) Расскажите, в чем суть теории близкодействия.

6) Расскажите, в чем суть теории действия на расстоянии.

7) Расскажите, кем и как введено понятие электрического поля.

8) Каковы доказательства реального существования электрического поля.

9) Сформулируйте основные свойства электрического поля.

3. Изучение нового материала.

1) Повторное сообщение целей урока.

2) Лекция.

Использовать материал, методом беседы и наблюдений объяснить новый материал.

а) Электрическое поле

Электрическое поле – это особая форма материи, существующая в пространстве вокруг заряженных тел, и проявляющаяся в том, что на любой заряд, помещенный в любую точку этого поля, будет действовать сила.

Электрические заряды действуют друг на друга на расстоянии, и закон Кулона, определяющий количественную меру этого взаимодействия, не дает ответа на вопрос о его механизме. Объяснение этого явления дал английский физик Майкл Фарадей, выдвинувший гипотезу о существовании электрического поля. Согласно гипотезе Фарадея электрические заряды не действуют друг на друга непосредственно. Каждый из них создает в окружающем пространстве электрическое поле. Поле одного заряда действует на поле другого.

Поле неподвижного заряда называют электростатическим. Оно не меняется со временем.

 Напряженностью электрического поля называется отношение силы, с которой поле воздействует на точечный заряд, к величине этого заряда.

Напряженность, как и сила, векторная величина.
Направление вектора напряженности совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд.

Электростатическое поле, не меняющееся со временем, создается только электрическими зарядами. Если помещать в в одну и ту же точку поля разные точечные заряды, то оказывается, что сила, действующая на эти заряды прямо пропорциональна величине этих зарядов.

Отношение силы, которая действует на помещенный в данную точку поля заряд, к величине этого заряда, будет зависеть только от свойств поля и не будет зависеть от свойств внесенного в это поле заряда. Поэтому такое отношение является силовой характеристикой поля, и называется напряженностью электрического поля    

Так как F~q  то F=Eq, так как F-вектор; q-скаляр, то E-вектор.

в) Ответить на вопрос: В каких единицах измеряют напряженность электрического поля  в Международной системе единиц?

Кл/м
Н·Кл
Н/Кл

г) Напряженность, поля точечного заряда.

 Напряженность поля неподвижного точечного заряда можно вычислить, используя закон Кулона.

Модуль напряженности поля неподвижного точечного заряда в данной точке прямо пропорционален величине этого заряда и обратно пропорционален квадрату расстояния от заряда до данной точки.

Коэффициент пропорциональности тот же, что и в законе Кулона. Вектор напряженности направлен от заряда, если заряд положительный, и к заряду, если он отрицательный.

д) Направление напряженности электрического поля.

Ответить на вопрос о виде электрического заряда.

Какой из зарядов положительный?

2
1

е) Принцип суперпозиции электрических полей:

Если в данной точке пространства существуют поля, создаваемые несколькими зарядами, то, напряженность в данной точке поля равна векторной сумме напряженностей полей, создаваемых каждым из этих зарядов. В этом состоит принцип суперпозиции (наложения) полей. При наложении полей от нескольких зарядов, эти поля не оказывают никакого влияния друг на друга, поэтому результирующая сила равна векторной сумме сил со стороны всех полей. Значит и суммарная напряженность находится как векторная сумма напряженностей всех полей.

ж) Силовые линии электрического поля на компьютере и на рисунке 181-184 учебника.

Непрерывные линии, касательные к которым в каждой точке, через которую они проходят, совпадают с вектором напряженности, называются силовыми линиями электрического поля или линиями напряженности.

 Густота линий больше там, где напряженность поля больше. Силовые линии электрического поля, созданного неподвижными зарядами не замкнуты: они начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных. Электрическое поле, напряженность которого одинакова во всех точках пространства, называется однородным. Густота линий больше вблизи заряженных тел, где напряженность больше. Силовые линии одного и того же поля не пересекаются.

3) Демонстрация построения силовых линий с помощью компьютерной программы Fieldlin.exe.

4) Силовые линии электрического поля образованные бумажными листочками, соединенными с электрофордной машиной.

а) уединенные зарядами.

б) парой зарядов (одноименными и разноименными).

5) Исследование вида силовых линий электрического поля с помощью программы «Открытая физика».

4. Закрепление.

1)      Что нового узнали на уроке?

2)      Что называется напряженностью электрического поля?

3)      В каких единицах измеряется напряженность электрического поля?

4)      В чем заключается принцип суперпозиции электрического полей?

5)      Для чего вводятся силовые линии электрического поля?

5.Домашнее задание

1)      Итоги урока.

2)      Оценки за урок.

3)      Домашнее задание 93,94 параграфа упр. 17 №1.