Методические материалы «Вся «Электростатика» в презентациях»

1 слайд

Урок физики в 10 классе.
Электроёмкость.
Конденсаторы.

2 слайд

устройство для накопления заряда и энергии электрического поля
Конденсатор (от лат.condense – «уплотнять», «сгущать»
В 1745 году в Лейдене немецкий физик Эвальд Юрген фон Клейст и голландский физик Питер ван Мушенбрук создали первый конденсатор — «лейденскую банку».
Питер ван Мушенбрук
( 1692—1761)

3 слайд

Электрическая ёмкость
Способность двух проводников накапливать электрический
заряд называют электроёмкостью.

4 слайд

Электроёмкость
Электроёмкость – физическая величина, определяемая отношением заряда одного из проводников к разности потенциалов (напряжения) между этим проводником и соседним.
Единица электроёмкости
в СИ- фарад

5 слайд

Строение конденсатора
Простейший плоский конденсатор состоит из двух одинаковых параллельных пластин, находящихся на малом расстоянии друг от друга.
Обозначение на схемах

6 слайд

Электроёмкость
конденсатора
εо = 8,85·10 -¹²Кл²/Н·м² - электрическая постоянная;
d – расстояние между пластинами;
S – площадь пластины;
 - диэлектрическая проницаемость среды(табличное значение)



Возд.

7 слайд

Электроёмкость зависит:
Геометрических размеров и форм проводников;
Взаимного расположения проводников;
Диэлектрической проницаемости, характеризующей ослабление электрического поля внутри диэлектрика.

8 слайд

Энергия заряженного конденсатора

9 слайд

Энергия заряженного конденсатора

10 слайд

Соединения конденсаторов
Последовательное соединение





1/С = 1/С1 + 1/С2

Параллельное соединение






С = С1+ С2

11 слайд

Виды конденсаторов:
По форме: плоские, цилиндрические, сферические.
По виду диэлектрика: воздушные, бумажные, слюдяные, керамические, электролитические.
По ёмкости: постоянной и переменной ёмкости.

12 слайд

Применение конденсаторов:
Фотовспышка.

13 слайд

Колебательный контур

14 слайд

Принцип работы клавиатуры
При нажатии на клавишу изменяется ёмкость под клавишей и создаётся определённый электрический сигнал

15 слайд

Домашнее задание:
Учебник Ф -10 под редакцией
Г.Я. Мякишева § 99, 100, 101
Сообщения:
«Использование конденсаторов»,
«Виды и устройство конденсаторов»

1 слайд

Урок физики в 10 классе
Электростатика

2 слайд

Электризация тел
















• янтарь ( по-гречески «электрон»),
потёртый о шерсть или мех,
притягивает к себе лёгкие тела;


Фалес Милетский (624 – 547гг до н. э.)
Древнегреческий учёный

3 слайд

Первые открытия
Англия.
Уильям Гильберт – в 1600г впервые применил термин «электричество».


Германия.
Отто Герике - в1650г построил электрическую машину с вращающемся шаром из серы.


Россия.
Георг Рихман – в 1745г построил электроскоп

4 слайд

Первые изобретения
Голландия.
Питер-ван-Мушенбрук – в 1746г изобрёл лейденскую банку
(первый конденсатор)
Электрофорная машина
Англия.
Изобретена в 1870 г.
Джеймсом Уимсхерстом.

5 слайд

Молниеотвод
Америка
Бенджамин Франклин
Это устройство для защиты зданий от разрушительных последствий прямого попадания молнии.

Состоит:
1 — стальная опора;
2 — стержень;
3 — заземление

6 слайд

Электрический заряд
• всегда связан с материальным носителем;

• является внутренней характеристикой элементарной частицы

• определяет количественную меру электромагнитного взаимодействия;

7 слайд

Свойства электрического заряда
В 1733г французский физик Шарль Дюфе установил

8 слайд

Электризация тел
• называют появление на теле нескомпенсированного электрического заряда;

• осуществляется
трением (соприкосновением)
1965г М.И. Корнфельд (СССР)
или
Электростатической индукцией
(наведением, влиянием)

9 слайд

Как устроено вещество?
Структура любого твёрдого вещества представляет собой ионную кристаллическую решётку и беспорядочно движущиеся внутри неё электроны.

10 слайд

Взаимодействие зарядов
Одноимённые заряды – отталкиваются.



Разноимённые заряды – притягиваются.

11 слайд

Делимость электрического заряда
Роберт Милликен
Абрам Иоффе

12 слайд

Заряд электрона 1,6•10-19 Кл (Кулон)

13 слайд

Электростатический генератор


Изобретён американским
физиком
Р. Ван-де-Граафом
(1901-1967)



Применяется в высоковольтных
ускорителях заряженных частиц.

14 слайд

Закон сохранения
электрического заряда
Экспериментально подтверждён
Майклом Фарадеем в 1843 году.
В замкнутой системе тел суммарный заряд не изменяется при любых взаимодействиях тел между собой.

15 слайд

Учёт и использование электризации в технике
Электрокопировальные установки;
Электрофорная машина;
Текстильное производство(нить рвётся и загрязняется);
Типография(разматывание больших рулонов бумаги);
Заземление бензовозов, самолётов
(укрепляют цепи, эластичные ленты, тросик);
Молниеотвод;
Электростатический генератор;
Электростатическая защита приборов;
Электростатические фильтры;
Окраска деталей в электрическом поле.

16 слайд

Домашнее задание
Учебник Ф -10 под редакцией Г. Я. Мякишева § 84 - 86
Сообщения.

1 слайд

Урок физики в 10 классе
Основной закон электростатики

2 слайд

Взаимодействие зарядов

3 слайд

Опыт Кулона
Крутильные весы Кавендиша
Стержень
Упругая
проволока
Противовес
Стеклянная
палочка
Металлические
шарики

4 слайд

Сила взаимодействия электрических зарядов
Французский учёный Шарль Кулон (1785г)
Зависит от:
● от величин зарядов;
● от расстояния между зарядами.

5 слайд

Закон Кулона
Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

6 слайд

Закон Кулона
В системе СИ:
k = 𝟏 4πεо - в вакууме; k = 9·109 Н·м²/Кл²
εо = 8,85·10 -¹²Кл²/Н·м² - электрическая постоянная
В диэлектрической среде:
Сила взаимодействия уменьшается в  раз,
 - диэлектрическая проницаемость среды

7 слайд

Границы применения закона Кулона
Закон справедлив для точечных зарядов(заряженных тел, размеры которых много меньше расстояния между ними).
Заряженные тела должны быть неподвижными.


Кулоновские силы направлены вдоль прямой, соединяющей заряды, поэтому их называют центральными.

8 слайд

Силы взаимодействия
одноимённых и разноимённых зарядов
Силы взаимодействия
подчиняются
третьему закону
Ньютона

9 слайд

10 слайд

Задание №1
Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух точечных зарядов при увеличении каждого заряда в 3 раза, если расстояние между ними уменьшить в 2 раза?

11 слайд

Задание №2
Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух точечных зарядов при перенесении их из среды с диэлектрической проницаемостью, равной 7, в вакуум, если расстояние между зарядами останется неизменным?

12 слайд

Задание №3
Два одинаковых металлических шара заряжены одинаковыми по модулю, но разноименными зарядами. Шарики привели в соприкосновение и раздвинули на прежнее расстояние. Во сколько раз изменилась сила взаимодействия?

13 слайд

Задание №4
Как изменится сила взаимодействия между зарядами, если расстояние между ними увеличить в 2 раза?

14 слайд

Задание №5
Два электрона находятся на расстоянии 1 мм друг от друга. Что больше, сила электрического взаимодействия или гравитационного взаимодействия?

15 слайд

Проверь себя
1. Увеличится в 36 раз.
2. Увеличится в 7 раз.
3. Сила равна нулю.
4. Уменьшится в 4 раза.
5. Больше сила электромагнитного взаимодействия.

16 слайд

Домашнее задание:
Учебник Ф -10 под редакцией Г. Я. Мякишева §87, 88 , упр.16

1 слайд

Уроки физики в 10 классе
Электрическое поле

2 слайд

Содержание двух уроков:
1. Электрическое поле и его свойства;
2. Характеристики электрического поля:
А) силовая – напряженность электрического поля,
Б) энергетическая – потенциал.
Потенциальная энергия заряда в однородном электростатическом поле;
Связь между напряжённостью и напряжением.

3 слайд

Теория близкодействия
Майкл Фарадей
Джеймс Максвелл
Электрический заряд окружён его электрическим полем.
Поле одного заряда действует на другой заряд, и наоборот.

4 слайд

Электрическое поле
Электрическое поле – это форма материи, окружающая электрически заряженные тела.

Является составной частью единого электромагнитного поля.

5 слайд

Основные свойства
электрического поля
Источником электростатического поля являются только неподвижные электрические заряды;
Электрическое поле действует на внесённый в него заряд с некоторой силой;
Электрическое поле распространяется в пространстве с конечной скоростью, которая в вакууме равна скорости света с = 2,9979•108м/с.

6 слайд

Напряжённость электрического поля
Силовая характеристика электрического поля
0
0

7 слайд

Напряжённость поля точечного заряда

8 слайд

Линии напряжённости электрического поля
Непрерывные линии, касательные к которым в каждой точке, через которую они проходят, совпадают с вектором напряженности.

9 слайд

Линии напряжённости поля точечного заряда

10 слайд

Силовые линии положительных зарядов

11 слайд

Силовые линии разноимённых зарядов

12 слайд

Свойства силовых линий
1. не замкнуты, они начинаются на положительных зарядах и оканчиваются на отрицательных;
2. непрерывны и не пересекаются;
3. начинаются или оканчиваются на заряженных телах;
4. густота силовых линий больше вблизи заряженных тел, где больше напряжённость поля

13 слайд

Однородное электростатическое поле
Это поле, во всех точках которого напряженность одинакова по величине и направлению.
E = const

Е

14 слайд

Принцип суперпозиции полей

15 слайд

Домашнее задание
Учебник под редакцией Г. Я. Мякишева
§ 89 - 90

16 слайд

Потенциальная энергия заряженного тела в электростатическом поле
Урок физики в 10 классе

17 слайд

Потенциальная энергия
заряженного тела в однородном электростатическом поле
A = q·E·Δd = qE(d1 – d2) = -(qEd2 – qEd1) Если работа сил поля не зависит от формы пути, то она равна изменению потенциальной энергии, взятой с противоположным знаком.
Wp = qEd
A = F·Δd
Потенциальная энергия заряда в однородном электростатическом поле

18 слайд

Потенциал
электростатического поля
Энергетическая характеристика электрического поля
Вольт
0
0
, внесённого в поле

19 слайд

Потенциал поля точечного заряда
●
φ
Потенциал – величина скалярная, в любой точке поля равен алгебраической сумме потенциалов, созданных в этой точке каждым зарядом в отдельности.
q – величина заряда, создающего поле

20 слайд

Разность потенциалов
W = φ·q0
0
0
,внесённого в поле
0
0

21 слайд

Связь между напряжённостью электростатического поля и напряжением
Чем меньше меняется потенциал на расстоянии Δd, тем меньше напряжённость электрического поля, если φ = const, то напряжённость поля Е = 0.
0
0

22 слайд

Эквипотенциальные поверхности
Свойства:
1.Перпендикулярны силовым линиям;

2.Работа при перемещении заряда вдоль э. п. не совершается;

3. Линия напряжённости направлена в сторону убывания потенциала


Поверхности равного потенциала
Однородное поле
Е
концентрические сферы
плоскость

23 слайд

Выводы:
При перемещении заряда вдоль силовой линии работа полем совершается, а перпендикулярно силовой линии – не совершается;
Работа электрического поля не зависит от формы траектории;
Работа электрического поля по замкнутому контуру равна нулю;
Электростатические силы называются консервативными, а ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ – ПОТЕНЦИАЛЬНО, работа которого равна изменению потенциальной энергии заряда, взятой с противоположным знаком.

24 слайд

Домашнее задание
Учебник Ф -10 под редакцией Г. Я. Мякишева § 96 - 98

1 слайд

Электрическое поле
«Познание начинается с удивления» Аристотель
«Физика – наука познавать природу»
Дж. Роджерс
Определение
Свойства поля
Характеристики - напряжённость; - потенциал

2 слайд

Электрическое поле Земли
Земля – отрицательно заряженный шар q = - 5,9·105 Кл;
Ионосфера заряжена положительно;
Напряжённость поля Земли 130 В\м

3 слайд

Урок физики в 10 классе
Проводники и диэлектрики в электрическом поле

4 слайд

Проводник в электрическом поле
Проводник электризуется
Заряды внутри проводника перераспределяются так, что напряжённость результирующего поля внутри проводника становится равной нулю.
Проводники – вещества хорошо проводящие электрический ток

5 слайд

Выводы из опытов:
1. Заряды распределяются по внешней поверхности проводника (1729г англ. С.Грей)
2. Максимальный заряд распределён на поверхности наибольшей кривизны (Заряд стекает с острия – разрядник)
3. Внутри проводника напряжённость поля равна нулю. Е = 0, поэтому φ1 - φ2 = 0,
4. Потенциалы всех точек проводника одинаковы φ1 = φ2 , т. е. поверхность проводника в электростатическом поле является эквипотенциальной.
Сетка Б.Ю.Кольбе

6 слайд

Клетка Майкла Фарадея
Электростатическая защита приборов

7 слайд

Электростатический разрядник
заземление
Передняя стойка шасси
Крыло
МЕТАЛЛИЗАЦИЯ САМОЛЁТА
МИГ -29К
дирижабль "Гинденбург"

8 слайд

Два вида диэлектриков
Диэлектрик – вещество плохо проводящее электрический ток.

9 слайд

Поляризация диэлектрика
Поляризацией называется явление смещения связанных электрических зарядов внутри атомов, молекул или внутри кристаллов под действием внешнего электрического поля.
Е = Е0 - Е΄


Е0
Е0
Поле внутри диэлектрика полностью не исчезает
диполь

10 слайд

Диэлектрическая проницаемость среды
Показывает, во сколько раз сила взаимодействия электрических зарядов в данной среде становится меньше, чем в вакууме.
конденсатор

11 слайд

Пробой диэлектрика
Искровой разряд

12 слайд

Атмосферное электричество

электроскоп
М. Ломоносов Г.Рихман Б. Франклин

13 слайд

Молниеотвод
Америка
Бенджамин Франклин
Это устройство для защиты зданий от разрушительных последствий прямого попадания молнии.

Состоит:
1 — стальная опора;
2 — стержень;
3 — заземление

14 слайд

Бенджамин Франклин
Три важнейших исторических документа, что лежат в основе образования США как независимого государства:
Декларация независимости США,
Конституция США,
Версальский мирный договор 1783 (Второй Парижский мирный договор), формально завершивший войну за независимость тринадцати колоний Соединённых Штатов от Великобритании.
С 1928 года

15 слайд

Человек в электрическом поле Земли

16 слайд

Подготовка к ЕГЭ
ОТВЕТ:3

17 слайд

3
1

18 слайд

2

19 слайд

Домашнее задание:
§ 93 - 95
+
+
Внутрь полой незаряженной сферы помещён положительно заряженный шарик.
Каково будет распределение зарядов, индуцированных на поверхности сферы. Нарисуйте примерную картину силовых линий
ГКОУ ККК «Ейский казачий кадетский корпус» Краснодарского края
Учитель физики Конышева Л. Н. http://markx.narod.ru/pic/