Методическая разработка по теме: Электростатика. Закон Кулона

Преподаватель	Наймушина Надежда Андреевна
Специальность	21.02.17 Подземная разработка месторождений полезных ископаемых
Группа	1ПРУМ-19
Дата проведения	18.12.2019
Учебная дисциплина/МДК	ПД.01 Физика
Тема/раздел	Электростатика/Основы электродинамики
Междисциплинарные связи	Предшествующие учебные дисциплины/МДК		Последующие учебные дисциплины/МДК
	БД. 09 Химия		МДК 01.02 Основы технической эксплуатации и обслуживания электрического и электромеханического оборудования. МДК 01.03 Электрическое и электромеханическое оборудование отрасли. МДК 02.01 Типовые технологические процессы обслуживания бытовых машин и приборов.
Формируемые компетенции	Общие компетенции		Профессиональные компетенции
	ОК. 1 Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес. ОК. 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность. ОК. 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития. ОК. 5. Использовать информационно – коммуникационные технологии в профессиональной деятельности. ОК.6. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями. ОК. 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
Тема учебного занятия	Электрический заряд. Закон сохранения заряда. Закон Кулона.
Цели учебного занятия	Обучающая	Развивающая		Воспитательная
Изучить задачи электродинамики и электрическое взаимодействие		Способствовать - развитию внимания, умению анализировать и сравнивать полученную информацию. - Способствовать развитию у студентов познавательной активности, навыков структурирования полученной информации.		Воспитывать - умение работать в коллективе, - организовывать собственную деятельность, развитие внимательности.
Планируемые образовательные результаты		Усвоенные знания		Освоенные умения
		Знают задачи электродинамики. Знают электромагнитные взаимодействия		Умеют анализировать электромагнитные взаимодействия Умеют сравнивать электромагнитные взаимодействия с гравитационными Умеют количественно описывать электромагнитные взаимодействия
Уровень освоения		Продуктивный		Продуктивный
Методы обучения		Словесный: беседа, объяснения Наглядные: опорные конспекты, презентация, практические выполнение тестов, решение задач
Образовательные технологии		Эффективный занятие (комбинированное)
Формы учебной работы на занятии		Фронтальная. Объяснительно-иллюстративная. Решение задач.
Организация образовательного пространства занятия		Ресурсы учебного занятия
		Материально-технические обеспечения		Учебно-методические обеспечения	Электронные информационные ресурсы
		Приборы для демонстрации опытов по электростатике.		Опорные конспекты , тесты, таблица Менделеева.	Интернет-ресурсы. Компьютер. Презентация.

Задачи этапа «Актуализация знаний»

- организовать проверку знаний студентов;

- мотивировать студентов на изучение данной темы занятия.

Задачи этапа: «Изучение нового материала»

-Организовать уточнение и согласование темы занятия;

- организовать усвоение изученного материала;

- организовать диалог по изучаемой теме занятия

Задачи этапа «закрепление знаний»

- Организовать практическую работу – решение задач.

-организовать ситуацию успеха по результатам решения задач.

Задачи этапа: «Рефлексия учебной деятельности на занятии»

- организовать фиксацию материала, полученного для выполнения практической работы – выполнение теста, решение задач.

Ход  занятия.

1.     Организационный момент

Сообщение, темы, целей, плана занятия

Актуализация изучаемой темы

Электродинамика - раздел физики, изучающий свойства и закономерности поведения особого вида материи -электромагнитного поля, осуществляющего взаимодействие между электрически заряженными телами или частицами

Электромагнитное взаимодействие занимает первое место по широте и разнообразию проявлений.

Электромагнитные взаимодействия позволяют видеть всё вокруг ( свет – одна из форм электромагнитного поля ).
Электродинамика лежит в основе радиосвязи, телевидения, компьютеров, всей электротехники.

Наша задача - изучить основные законы электромагнитных взаимодействий и способы получения электрической энергии, и её использования на практике.

Вначале рассмотрим раздел электродинамики – электростатика, изучающий неподвижные электрические заряды.

2.     Актуализация опорных знаний

Виновником электродинамики, электричества является электрон.

Что такое электрический заряд? Когда проводник заряжен? Какие бывают заряды? Как они взаимодействуют? (Демонстрация опытов с эбонитовой и стеклянной палочками, с электрофорной машиной, с электроскопом).

Что такое величина заряда? Носители заряда? (Электрон и протон) Что такое электризация трения?

Вспомним строение атома. Что такое электрон? Что такое протон? Величина их заряда?  

Тест1. «Два рода зарядов. Электризация тел»

1.1.Могут ли тела электризоваться при соприкосновении без трения?

1.2.Почему расходятся листочки электроскопа, если его головки коснуться заряженным телом?

1.3.Почему при быстром перематывании плёнки на магнитофоне, она приобретает способность «прилипать» к различным предметам?

1.4.Для чего к корпусу автоцистерны, предназначенной для перевозки бензина, прикреплена массивная цепь, звенья которой волочатся по земле?

1.5.Почему разряжается электроскоп, если коснуться его шарика пальцами?

1.6.Почему между ремнём и шкивом, на который он надет при работе время от времени проскакивает искра?

1.7.Что надо сделать, чтобы наэлектризовать металлический предмет, держа его в руке?

Тест 2. «Строение атома»

2.1.          Как заряжен атом?

2.2.          Каков знак электрического заряда ядра атома?

2.3.          Из каких частиц состоят атомы вещества?

2.4.          Какую частицу называют протоном?

2.5.          Какого знака заряд имеет электрон? Протон?

2.6.          Какую частицу называют нейтроном?

2.7.          Какая часть атома несёт положительный заряд? А какая отрицательный?

2.8.          Существуют ли атомные ядра с зарядом меньшим, чем у протона?

2.9.          В каком случае атом водорода превращается в положительный ион?

2.10.     Может ли атом водорода лишиться заряда равного 1,5 заряда электрона?

2.11.     Атом хлора принял один электрон. Как называется полученная частица? Какой её заряд?

2.12.     Какой заряд приобретает атом железа, если он потеряет один электрон?

3.     Изучение нового материала.

3.1.          Закон сохранения заряда
Алгебраическая сумма зарядов замкнутой системы остается постоянной
q1+q2+….qn=const

3.2.          Закон Кулона. Единица электрического заряда.
Приступим к изучению количественных законов электромагнитных взаимодействий.
Основной закон электростатики был экспериментально установлен Шарлем Кулоном в 1785г. (Французский учёный).

Опыты Кулона (интернет-сопровождение)

Опыты Кулона привели к установлению закона поразительно напоминающего закон всемирного тяготения

 F=G ^{m1 m2}

          r²
Сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
F=K  |^q1||^q2|

            r²

Где k – коэффициент пропорциональности, численно равный силе взаимодействия единичных зарядов на расстоянии, равном единице длины. Его значение зависит от выбора системных единиц.

 K(СИ)= _1_

             4πƐ◦
Легко обнаружить что две заряженные гильзы подвешенные на нитях, либо притягиваются друг к другу, либо отталкиваются( опыт с гильзами ).

Подобные силы называют центральными.   

В соответствии с третьим законом Ньютона    _F1.2= - _F2.1

Если заряды взаимодействуют в среде, то сила взаимодействия уменьшается: в Ераз 

F= K  q1 . _q2_

            Ɛr2

3.3 Единица электрического заряда.

В международной системе единиц (СИ) единица заряда является не основной, а произвольной

Единица заряда в СИ-Кулон(Кл) устанавливает с помощью единицы сила тока

 I=_q_

      t

1Кулон(1Кл)- это заряд, проходящий за 1 с. через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А
1Кл= 1А 1с.

4.     Закрепление.
4.1.Что мы узнали?

1.     Когда проводник  (тело) заряжено?

2.     Как взаимодействуют заряженные проводники?

3.     Закон Кулона? С каким законом в механике поразительно схож закон Кулона?(Электрон притягивается к ядру(протону) с силой в 10³⁹ раз превышающей силу гравитационного притяжения).

4.2.          Решение задач.

Генденштейн Л.Э. физика. 10 класс задачник

21.13, 21.15,21.17

5.  Домашние задание
 Мякишев Г,Я. Физика 10 класс: стр. 242 – 252: Генденштейн Л.Э. физика. 10 класс задачник

21.14,21.16,21.18

6. Подведение итогов урока.

ТЕСТ 1

Тест1. «Два рода зарядов. Электризация тел»

1.1.Могут ли тела электризоваться при соприкосновении без трения?

1.2.Почему расходятся листочки электроскопа, если его головки коснуться заряженным телом?

1.3.Почему при быстром перематывании плёнки на магнитофоне, она приобретает способность «прилипать» к различным предметам?

1.4.Для чего к корпусу автоцистерны, предназначенной для перевозки бензина, прикреплена массивная цепь, звенья которой волочатся по земле?

1.5.Почему разряжается электроскоп, если коснуться его шарика пальцами?

1.6.Почему между ремнём и шкивом, на который он надет при работе время от времени проскакивает искра?

1.7.Что надо сделать, чтобы наэлектризовать металлический предмет, держа его в руке?

ТЕСТ 2

Тест 2. «Строение атома»

1.     Как заряжен атом?

2.     Каков знак электрического заряда ядра атома?

3.     Из каких частиц состоят атомы вещества?

4.     Какую частицу называют протоном?

5.     Какого знака заряд имеет электрон? Протон?

6.     Какую частицу называют нейтроном?

7.     Какая часть атома несёт положительный заряд? А какая отрицательный?

8.     Существуют ли атомные ядра с зарядом меньшим, чем у протона?

9.     В каком случае атом водорода превращается в положительный ион?

10.Может ли атом водорода лишиться заряда равного 1,5 заряда электрона?

11.Атом хлора принял один электрон. Как называется полученная частица? Какой её заряд?

12.Какой заряд приобретает атом железа, если он потеряет один электрон?