Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона
Тема: «Закон сохранения электрического заряда. Закон кулона»
Актуальность: Электростатика изучает взаимодействие неподвижных зарядов. Ключевые эксперименты электростатики были проведены в XVII—XVIII веках. С открытием электромагнитных явлений и той революции в технологиях, которые они произвели, интерес к электростатике на некоторое время был утерян. Однако современные научные исследования показывают огромное значение электростатики для понимания многих процессов живой и неживой природы. Закон Кулона является фундаментальным законам электростатики, экспериментальное обоснование справедливости которого при изучении физики совершенно необходимо. Он прост по форме, но глубок по содержанию.
Цель урока: Формирование представления об основном законе электростатики и установление количественной зависимости взаимодействия двух неподвижных заряженных тел, находящихся в вакууме.
Задачи:
Образовательные:
- сформировать знания обучающихся о точечном заряде, о силе взаимодействия между зарядами;
- показать зависимость силы взаимодействия между электрическими зарядами от их значения и от расстояния между ними;
- разъяснить физический смысл закона Кулона;
- сформировать представление о единстве материального мира (на примере аналогии между законом Кулона и законом всемирного тяготения);
- указать границы применимости закона;
Развивающие:
- развивать у обучающихся умения наблюдать, анализировать, обобщать, сравнивать познавательные объекты, делать выводы;
- развивать навыки мыслительной деятельности;
- продолжить формирование умений работы с компьютером;
Воспитательные:
- воспитывать у обучающихся ответственность;
- трудолюбие;
- самостоятельность;
Тип урока:
Комбинированный урок.
Вид урока:
Урок изучения нового материала
Методы работы:
- объяснительно-иллюстративный
- репродуктивный
- частично - поисковый
Формы работы:
- фронтальная
- работа в парах
- индивидуальная
Обучающиеся должны: иметь представление:
- об опыте Кулона по определению силы взаимодействия между заряженными телами;
знать:
- закон Кулона;
- физический смысл закон Кулона;
- границы применения закона Кулона;
уметь:
- решать качественные задачи на применение закона Кулона;
- взаимодействовать друг с другом при работе в парах
Оборудование: компьютеры, мультимедийный проектор, компьютерная презентация по данной теме, интерактивный компьютерный тест, раздаточный материал (карточки с заданиями), кроссворд.
План урока:
- Организационный момент (2 мин.)
- Проверка ранее полученных знаний (10 мин.)
- Актуализация знаний (8 мин.)
- Мотивация изучения нового материала (10 мин.)
- Объяснение нового материала (15 мин.)
- Закрепление изученного материала. (5 мин)
- Практическая работа (15 мин)
- Проверка полученных знаний (7 мин.)
- Рефлексия (6 мин)
- Постановка домашнего задания, подведение итогов урока (2мин.)
Ход урока:
Этап урока | Деятельность преподавателя | Деятельность обучающихся |
Организационный момент | Приветствие. Эпиграфом к уроку сегодня я взяла слова русского поэта Н. Заболоцкого: «Загадки страшные природы повсюду в воздухе висят». Прежде, чем приступить разгадывать эти загадки, давайте повторим материал прошлого урока. Слайд 1 | Подготовка к уроку. Включение в учебный процесс. |
Проверка ранее полученных знаний | Вопросы обучающимся по пройденной теме. Подведение итога. Опыт с гильзами Слайд 2 | 1.Обсуждение ранее изученного материала. 2. Сообщение обучающихся |
Актуализация знаний | - Опыты показывают, что заряженные тела взаимодействуют друг с другом. А вот с какими силами происходит это взаимодействие, и от каких величин оно зависит, установил известный учёный. Как его фамилия сейчас вы определите сами, если разгадаете кроссворд. - Шарль Кулон французский физик и военный инженер, открывший закон, который впоследствии был назван его именем. Сегодня на уроке мы с вами познакомимся с основным законом электростатики – законом Кулона Слайд 3, 4, 5 | 1.Работа в парах. Заполняют кроссворд. ( Приложение 1) 2.Слушают информацию о Кулоне. |
Мотивация изучения нового материала | Как вы думаете, можно ли с помощью двух алюминиевых гильз и стеклянной палочки, установить от каких величин зависит сила взаимодействия между зарядами? Как? Проведём 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? - 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. 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. Сделайте вывод: От чего зависит сила взаимодействия гильз? Как? - 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. - Подведем общий итог демонстрационного эксперимента: Запишите в тетради: Сила взаимодействия между зарядами зависит от величины зарядов и расстояния между ними | 1.Отвечают на вопрос, делают предположения. 2.Наблюдают за действиями учителя. 3.Делают выводы 4.Подводят итог демонстрационного эксперимента. 5. Делают запись в тетрадях. |
Объяснение нового материала | В 1785 году Шарль Кулон изобрёл прибор и назвал его крутильные весы. С их помощью он и установил свой закон. - Просмотр видео: «Крутильные весы» - Давайте более подробно остановимся на законе и рассмотрим, как зависит сила взаимодействия между зарядами от расстояния и величины зарядов. - Разбираем подробно информацию на слайде. Что такое прямая и обратная зависимость, диэлектрическая проницаемость среды, электрическая постоянная и т.д. - Рассмотрим границы применимости закона - Находим аналогию и различия с законом Всемирного тяготения - Подводим итоги – что надо знать о законе. - Слайд 6, 7, 8, 9 | 1.Слушают информацию 2. Просмотр видео 3. Отвечают на вопросы 4. Работают с информацией на слайдах. 5. Проводят аналогию и различия с законом Всемирного тяготения. 6. Устанавливают границы применимости закона 7. Делают выводы
|
Закрепление изученного материала | -Решение задачи на закрепление закона Кулона у доски: 1. Два шарика с зарядами q1=4 мкКл и q2 = -6 нКл находятся на расстоянии 40 см друг от друга в вакууме. С какой силой взаимодействуют эти заряды? 2. Два точечных одинаковых заряда взаимодействуют друг с другом в воздухес силой 0,8мН, находиться на расстоянии 10 см друг от друга. Чему равен каждый заряд? Чему равна сила взаимодействия этих зарядов на том же расстоянии в глицерине(ɛ=56,2)? Перед вами на столах лежат опорные конспекты. Устно ответьте на вопросы. Слайд 10, 11 | 1.Решают задачу 2.Работают с опорным конспектом. ( Приложение 2) |
Практическая работа | - Как вы считаете, в быту и технике пользу или вред приносит статическое электричество? - Найдём ответ на этот вопрос в сети Интернет | 1.Высказывают мнение 2. Выполняют поисковую деятельность, используя Интернет-ресурсы. 3. Участвуют в обсуждении плюсов и минусов статического электричества Делают вывод |
Проверка полученных знаний | - Проверим ваши знания, полученные на уроке, с помощью компьютерного теста. | Выполняют тест и сообщают учителю оценки. |
Рефлексия | - Отметьте знаком «+» то, что хорошо поняли на уроке и « - » что поняли плохо или вообще не поняли. Слайд 12 | Заполнение таблицы плюсов и минусов |
Объявление домашнего задания | -На следующем уроке мы закрепим формулу закона Кулона при решении задач, а пока – домашнее задание: повторить записи опорного конспекта. Ответить на вопросы. Поработать со справочником - диэлектрические проницаемости различных сред. Слайд 13 | Записывают домашнее задание. |
Приложение 1
Вопросы кроссворда:
- Как называется явление разделения электрического заряда?
- С помощью какого математического действия выражен закон сохранения электрического заряда? (q1+q2+…..+qn=const)
- Как называется величина, характеризующая действие одного тела на другое
- Как называется действие тел друг на друга?
- Как называется зависимость, в которой при уменьшении одной величины, другая увеличивается?
- Как называется единица измерения электрического заряда?
6 | |||||||||||||||
1 | |||||||||||||||
2 | |||||||||||||||
3 | |||||||||||||||
4 | |||||||||||||||
5 | |||||||||||||||
По вертикали получилась фамилия учёного.