разработка урока по теме "Закон Кулона"

Разработка урока по теме:

 «Закон Кулона»

Выполнила: Касимова Елена Викторовна

преподаватель физики ГБПОУ СО

«Александрово-Гайский политехнический лицей»

План –конспект урока.

Тема урока: «Закон Кулона».

1.	ФИО (полностью)	Касимова Елена Викторовна
2.	Место работы	МБОУ СОШ с Новоалександровка Александрово-гайского района саратовской области
3.	Должность	Учитель физики
4.	Предмет	Физика
5.	Класс	10 (базовый уровень)
6.	Тема и номер урока в теме	Закон Кулона в главе электростатика (Базовый вариант учебной программы)
7.	Базовый учебник	Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н., М. Просвещение, 2008

Цель урока: сформировать знания обучающихся о точечном заряде, о силе взаимодействия между зарядами, разъяснить физический смысл закона Кулона, указать границы его применимости.

Задачи:

- обучающие: создание условий для усвоения обучающимися понятия о силе взаимодействия точечных зарядов и их взаимодействии, включая их в процесс поиска формулировок и доказательств; формирование общеучебных и общекультурных навыков работы с информацией; формирование навыка применения формул на практике.

-развивающие: расширить у обучающихся умения наблюдать, анализировать, обобщать, сравнивать познавательные объекты; делать выводы.

-воспитательные: акцентировать внимание на связи физики с жизнью, а также с другими науками; воспитывать умение слушать и слышать тьоварищей.

Тип урока: комбинированный

Формы работы учащихся: индивидуальная, фронтальная, групповая

Необходимое техническое оборудование: компьютеры (компьютерный класс), мультимедийный проектор, презентация, две гильзы из алюминиевой фольги, два штатива.

Ход урока.

Этапы урока		Деятельность учителя	Деятельность обучающихся. Приветствуют учителя. Слушают.
Организационный	Слайд 1	Здравствуйте, ребята. Я очень рада видеть вас на уроке. Н. Заболоцкий в поэме «Безумный волк» писал: «Загадки страшные природы повсюду в воздухе висят». Но прежде, чем приступить  разгадывать эти загадки, давайте повторим матери ал прошлого урока.
Актуализация опорных знаний	Слайд 2	Прошлый урок был первым уроком раздела «Электродинамика».  Выясним, насколько прочно уложены кирпичики в фундамент ваших будущих знаний. Для этого ответьте на следующие вопросы: - Электродинамика – это наука … - Перечислите известные науке типы взаимодействий. - Самыми распространенными из этих взаимодействий являются… - Говорят, что частицы имеют электрический заряд, если … - Сколько родов зарядов существует в природе? - Как взаимодействуют одноименные заряды? Разноименные? - Наэлектризовать тело – это значит … - Что можно сказать о модулях и знаках зарядов тел при электризации? - Как читается закон сохранения электрического заряда? - Какие системы можно считать замкнутыми? - Как перераспределится заряд между двумя одинаковыми телами при их соприкосновении? Т.о. наэлектризованные тела, т.е. тела, обладающие зарядом, взаимодействуют друг с другом. Заряд – физическая величина, характеризующая способность к электрическим взаимодействиям. Направление силы взаимодействия зависит от знака зарядов.
Мотивация изучения материала.	Слайд 3 - 6	Проводит эксперимент: Опыт1. Две гильзы из алюминиевой фольги подвешивают к лапкам штативов. Одну из гильз заряжают одним прикосновением стеклянной палочки, потертой о бумагу. Вторую гильзу заряжают несколькими прикосновениями стеклянной палочки, потертой о бумагу. Объясните, почему во втором случае отталкивание проявляется сильнее. Сделайте вывод: от чего зависит сила взаимодействия и как? Опыт2. Обе гильзы заряжают одноименными зарядами и отодвигают на достаточно большое расстояние друг от друга. Взаимодействие не наблюдается. Затем расстояние между гильзами уменьшают, чтобы стало очевидно, что по мере уменьшения расстояния сила взаимодействия увеличивается. - От чего зависит сила взаимодействия гильз? Как? А теперь подведем общий итог демонстрационного эксперимента. Основной закон электростатики – закон взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме был установлен в 1785 году французским ученым Шарлем Огюстеном Кулоном. Запишите тему нашего урока: «Закон Кулона»	- во втором случае гильзе сообщили больший по модулю заряд, поэтому гильза отталкивается сильнее. - сила взаимодействия зависит от величины заряда. Чем больше величина заряда, тем больше сила взаимодействия. - сила взаимодействия зависит от расстояния между телами. Чем меньше расстояние, тем больше сила взаимодействия. - сила взаимодействия между электрическими зарядами тем больше, чем больше модули зарядов и чем меньше расстояния между ними. Записывают тему в тетради.
Изложение нового материала.	Слайд7 - 11	Используя крутильные весы, кулон изучил зависимость сил взаимодействия заряженных шариков от расстояния между ними и от величины их зарядов. Далее объясняет устройство и принцип действия крутильных весов. Закон Кулона справедлив только для таких заряженных тел, размеры которых малы по сравнению с расстоянием между ними. Такие тела называются точечными зарядами. Запишите определение в тетрадь. Точечные заряды – заряженные тела, размеры которых много меньше расстояния между ними. Запишите закон Кулона в тетрадь. Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. F=k     Силы взаимодействия между телами направлены вдоль прямой, соединяющей эти тела. Подобные силы называются центральными силами.  В соответствии с 3-м законом Ньютона F12 = - F21 Коэффициент пропорциональности в законе кулона k численно равен силе взаимодействия единичных зарядов на расстоянии, равном единице длины. k=   Границы применимости закона: 1.Заряженные тела должны быть точечными. Если же размеры и расстояния соизмеримы, то закон Кулона не применим. В этом случае необходимо мысленно «разбить» тело на такие малые объемы, чтобы каждый из них отвечал условию точечности. Суммирование сил, действующих между элементарными объемами заряженных тел, дает возможность определить электрическую силу. 2.Заряженные тела должны быть неподвижными, т.к. при движении заряженных тел проявляется действие магнитного поля, возникающего в результате этого движения.
Закрепление.	Слайд 12	А теперь вернемся к началу урока. Отвечая на мой вопрос вы говорили: частицы имеют заряд, если они могут взаимодействовать друг с другом с силами, которые во много раз превышают гравитационные силы. Я предлагаю узнать, во сколько раз кулоновские силы превышают гравитационные, если расстояние между ними 1м. Проанализируем теперь зависимость между величинами, входящими в формулу закона Кулона.	Записывают условие задачи и решают ее. - при увеличении (уменьшении) заряда в n- раз сила взаимодействия увеличивается ( уменьшается)в n раз. - при увеличении ( уменьшении) расстояния в n раз сила взаимодействия уменьшается (увеличивается) в n2 раз.
Решение задач.	Слайд 13	1.На каком расстоянии нужно расположить два заряда:q1=5·10-9 Кл и q2=6·10-9 Кл, чтобы они отталкивались друг от друга с силой 12·10-5 Н.                                         (≈ 4,74·10-2 м)	Решают задачу самостоятельно
Тестирование.		А теперь выполните тесты.(приложение 1)	Выполняют тест. Самопроверка.
Итог урока. Рефлексия.		Отмечает плюсы и минусы урока. Выставляет оценки за урок. Отметьте знаком «плюс» то, что вы хорошо поняли на уроке и знаком «минус» то, что поняли плохо или вообще не поняли. (приложение 2)
Домашнее задание	Слайд 14	Сообщает домашнее задание, поясняет его.	Записывают задание в дневники, задают вопросы учителю.

Приложение1.

Тест.

I вариант	II вариант
1 уровень	1 уровень
1.     Являются ли заряды точечными? Покажите направление сил кулоновского взаимодействия.   2. Продолжите предложение. С увеличением расстояния между зарядами сила кулоновского взаимодействия…. С увеличением величины одного из зарядов сила кулоновского взаимодействия… .	1. Покажите направление сил кулоновского взаимодействия.   2. Продолжите предложение. С уменьшением расстояния между зарядами сила кулоновского взаимодействия…. С уменьшением величины одного из зарядов сила кулоновского взаимодействия… .
2 уровень	2 уровень
1.     А) Б)   В каком случае выполняется закон Кулона. Покажите для этого случая направление силы кулоновского взаимодействия. 2.     Как изменится сила кулоновского взаимодействия, если величина заряда увеличится в 10 раз? Ответ обоснуйте.	1.В каком случае заряды изображенные на рисунке являются точечными? Покажите для этого случая направление силы кулоновского взаимодействия. 2. Как изменится сила кулоновского взаимодействия, если расстояние между зарядами уменьшится  в 10 раз? Ответ обоснуйте.
3 уровень	3 уровень
1. На рисунке изображены точечные заряды и силы кулоновского взаимодействия. Как будет выглядеть рисунок, если величину одного из зарядов уменьшить в 2 раза? 2. Как изменится сила кулоновского взаимодействия, если величина одного из зарядов увеличится в 5 раз, а   расстояние между зарядами уменьшится в 5 раз?	1. На рисунке изображены точечные заряды и силы кулоновского взаимодействия. Как будет выглядеть рисунок, если расстояние между зарядами уменьшить в 2 раза? 2. Как изменилось расстояние между зарядами, если  сила кулоновского взаимодействия увеличилась в 64 раза?

Приложение 2.

Отметьте знаком «плюс» то, что вы хорошо поняли на уроке и знаком «минус» то, что поняли плохо или вообще не поняли.

1	Устройство и принцип работы крутильных весов
2	Что такое прямая зависимость между величинами
3	Что такое обратная зависимость между величинами
4	Смысл закон Кулона
5	Как изображать силы, действующие на заряженные частицы
6	Границы применимости закона Кулона
7	Как изменяется сила при изменении заряда
8	Как изменяется сила при изменении расстояния между зарядами

• 1 слайд

  «Загадки страшные природы повсюду в воздухе висят».
  Н. Заболоцкий «Безумный волк»
  

• 2 слайд

  Подумай и ответь!
  - Электродинамика – это наука …
  - Перечислите известные науке типы взаимодействий.
  - Самыми распространенными из этих взаимодействий являются…
  - Говорят, что частицы имеют электрический заряд, если …
  - Сколько родов зарядов существует в природе?
  - Как взаимодействуют одноименные заряды? Разноименные?
  - Наэлектризовать тело – это значит …
  - Что можно сказать о модулях и знаках зарядов тел при электризации?
  - Как читается закон сохранения электрического заряда?
  - Какие системы можно считать замкнутыми?
  - Как перераспределится заряд между двумя одинаковыми телами при их соприкосновении?
  
  

• 3 слайд

  Сила взаимодействия зависит от величины заряда. Чем больше величина заряда, тем больше сила взаимодействия.
  

• 4 слайд

  Сила взаимодействия зависит от расстояния между телами. Чем меньше расстояние между телами, тем больше сила взаимодействия.
  

• 5 слайд

  Сила взаимодействия между двумя электрически заряженными телами тем больше, чем больше их заря и чем меньше расстояние между ними.
  

• 6 слайд

  Тема урока: «Закон Кулона»
  Шарль Огюстен Кулон (1736-1806) – французский ученый, известный своими опытами по электричеству и магнетизму и исследованием сил трения. Важным его достижением является изобретение прибора для измерения сил - крутильные весы.
  

• 7 слайд

  Стеклянная палочка, подвешенная на упругой проволочке. На палочке крепятся металлический шарик А и противовес С. Шарик В крепится к крышке весов, он неподвижен.  
  

• 8 слайд

  Точечные заряды – заряженные тела, размеры которых много меньше расстояния между ними.
  

• 9 слайд

  Закон Кулона
  Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними
  |q1| х |q2 |
  F = k
  r 2
  +
  +
  F1
  F2
  +
  +
  F1
  F2
  Эти силы направлены вдоль прямой, соединяющей заряды
  

• 10 слайд

  Значение и размерность k
  |q1| х |q2 |
  k =F
  r 2
  В единицах СИ выражается в Н х м2 / Кл 2
  k = 9 . 10 9 Н х м2 / Кл 2
  В честь Шарля Огюстена Кулона единица электрического заряда называется Кулон
  1 Кл = 1А х 1 с
  

• 11 слайд

  Границы применимости закона Кулона
  1.Заряженные тела должны быть точечными. Если же размеры и расстояния соизмеримы, то закон Кулона не применим.
  2.Заряженные тела должны быть неподвижными, т.к. при движении заряженных тел проявляется действие магнитного поля, возникающего в результате этого движения.
  

• 12 слайд

  Определите, во сколько раз кулоновская сила превышает гравитационные силы, если расстояние между телами, массы которых по 1 кг и заряды по 1 Кулону каждый, 1 м.
  

• 13 слайд

  1.На каком расстоянии нужно расположить два заряда:q1=5·10-9 Кл
  и q2=6·10-9 Кл, чтобы они отталкивались друг от друга с силой 12·10-5 Н.
  Ответ: r = 4,74·10-2 м  
  

• 14 слайд

  Домашнее задание:
  §87, 88 упражнение 10 задачи 1 и 2
  

• 15 слайд

  Спасибо за внимание!
  

Краткое описание документа:

Разработка урока по теме "Закон Кулона" предназначена для преподавателей  и учителей физики, работающих на 1-м курсе и в 10-х классах.

Цель урока: сформировать знания обучающихся о точечном заряде, о силе взаимодействия между зарядами, разъяснить физический смысл закона Кулона, указать границы его применимости.

Задачи:

- обучающие: создание условий для усвоения обучающимися понятия о силе взаимодействия точечных зарядов и их взаимодействии, включая их в процесс поиска формулировок и доказательств; формирование общеучебных и общекультурных навыков работы с информацией; формирование навыка применения формул на практике.

-развивающие: расширить у обучающихся умения наблюдать, анализировать, обобщать, сравнивать познавательные объекты; делать выводы.

-воспитательные: акцентировать внимание на связи физики с жизнью, а также с другими науками; воспитывать умение слушать и слышать тьоварищей.

Тип урока: комбинированный

Формы работы учащихся: индивидуальная, фронтальная, групповая

Необходимое техническое оборудование: компьютеры (компьютерный класс), мультимедийный проектор, презентация, две гильзы из алюминиевой фольги, два штатива.