Конспект урока по физике: Решение задач по теме "Связь между напряжённостью и разностью потенциалов электрического поля".

План-конспект урока

Дата____________

Группа___________

Тема урока: Практическое занятие №42 «Связь между напряжённостью и разностью потенциалов электрического поля»

Тема программы: «Электрическое поле».

Тип урока: урок рефлексии.

Цели урока:

- обучающая: показать взаимосвязь между напряжённостью и разностью потенциалов, добиться овладения и закрепления качества знаний, совершенствовать навыки в решении физических задач.

 - развивающая: показать обучающимся различные пути и методы получения знаний об окружающем нас мире; формировать умение обобщать и анализировать опытный материал, самостоятельно делать выводы; совершенствовать интеллектуальные способности и мыслительные умения учащихся, развить  практические  навыки работы с физическими приборами.                                                                                                                 

      -  воспитательная: содействовать формированию мировоззренческой идеи познаваемости явлений и свойств окружающего мира; формировать умение работать в группах, уважительно относиться друг к другу, прислушиваться к мнению товарищей; побуждать использовать полученные на уроках знания в повседневной жизни.

     Межпредметные связи: математика.

     Методы ведения урока: индивидуальная работа,  решение задач у доски, самостоятельная работа.

Оснащение урока: 

- ТСО: компьютерная презентация «Связь между напряжённостью и разностью потенциалов электрического поля», видеофрагмент о разности потенциалов, мультимедийный проектор, 

- учебники: «Физика для профессий и специальностей технического и естественнно-научного профилей». Под ред. Т.И. Трофимовой, 2015г.

- дидактический материал: раздаточный материал для закрепления материала.

Формируемые ОК: 

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем.

ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач.

Метапредметные результаты:

×                      владение языковыми средствами - умение ясно, логично и точно излагать свою точку зрения, использовать адекватные языковые средства;

×                      владение навыками познавательной рефлексии как осознания совершаемых действий и мыслительных процессов, их результатов и оснований, границ своего знания и незнания, новых познавательных задач и средств их достижения;

×                      готовность и способность к самостоятельной информационно-познавательной деятельности,

Ход урока

1.                                                                                                  Организационный момент       (2мин)

1.1              Психологический приём расположения обучающихся  к преподавателю.

1.2              Проверка присутствующих и готовности обучающихся к уроку.

1.3              Ознакомление обучающихся с темой и целью урока, мотивация на урок.

2.                  Актуализация знаний опорных знаний (5 мин)

- Заблудившиеся величины (соединить стрелками название физических величин с соответствующими формулами).Приложение1

- Выполнить и описать опыт (Электрофорная машина, султанчик и гильза).

- Подумай! Сообрази! (Устный ответ.) Какого знака будут заряды на электрометрах, если убрать металлическую спицу?

Останется ли электроскоп заряжённым, если из-под колокола выкачать воздух?

Объявление темы урока и постановка целей урока учениками самостоятельно.

Видеофрагмент о разности потенциалов.

Для начала вспомним характеристику поля – энергетическую.  Потенциал – физическая величина, показывающая отношение потенциальной энергии заряда в некоторой точке пространства к величине этого заряда:

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:

Так как при перемещении положительного заряда в направлении напряженности электростатическое поле совершает положительную работу, то φ¹ больше φ². При перемещении заряда под углом 90⁰ к силовым линиям электрическое поле не совершает работы, т.к. сила перпендикулярна перемещению.

·                     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).

3.Закрепление изученного материала

Решение задач на уроке:

1. .Какую работу совершит поле при перемещении заряда 20 нКл из точки с потенциалом 700 В в точку с потенциалом 200 В?

2.Какую скорость приобретает электрон, пролетевший ускоряющую разность потенциалов 10 кВ?

3 Два заряда по 6 нКл находятся на расстоянии 100 см друг от друга. Какую работу надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния 50 см?

4.Физкультминутка (Для шеи, и рук)

5.Самостоятельая работа. (Приложение 2)

Уровень А.

1.Электрон перемещается в поле, силовые линии которого показаны на рис. Выберите правильное утверждение.

А. При перемещении электрона из точки 2 в точку 3 электрическое поле совершает положительную работу.

Б. При перемещении электрона из точки 1 в точку 2 электрическое поле совершает отрицательную работу.

В. При перемещении электрона по траектории 1 -2-3-1 электрическое поле совершает отрицательную работу.

2. Положительно заряженный шарик перемещают из точки 1 в точку 2 в поле заряда Q. Выберите правильное утверждение.

А. Потенциальная энергия взаимодействия шарика с зарядом Q остается неизменной.

Б.При перемещении шарика электрическое поле совершает положительную работу.

В. Шарик притягивается к заряду Q.

Уровень В.

1.Какую работу совершает поле при перемещении заряда 5нКл из точки с потенциалом 300 В в точку с потенциалом 100В?(1 мкДж)

2. Заряд ядра атома цинка равен 4,8*10^-18 Кл. Определите потенциал электрического поля, созданного ядром атома цинка, на расстоянии 10 нм.(4,2В)

Уровень С.

1.Из ядра атома радия со скоростью 2*10⁷ м/с вылетает α-частица массой 6,67*10^-27 кг. Определите энергию частицы и разность потециалов, которая бы обеспечила частице такую энергию. Заряд частицы 3,2*10^-19 Кл.(1.33*10^-12 Дж, 4*10⁶ В)

2. Электрон вылетает из точки, потенциал которой 450В, со скоростью 190м/с. Какую скорость он будет иметь в точке с потенциалом 475В?(3*10⁶ м/с)

6.Подведение итогов

Учащиеся заполяют таблицу(Самооценка)

Уровень А

(1б)

Уровень В

(по 1б)

Уровень С (по 2б)

3.    Подведение итогов урока (3 мин).

3.1              объявление оценок с комментарием.

4.    Выдача домашнего задания § 106