Цели урока:
1. Дать понятие силовых линий электрического поля и показать на опытах различные методы исследования распределения электрического поля в пространстве. Дать понятие однородного электрического поля.
2. Развивать логическое мышление, умения ставить экспериментальные задачи и анализировать полученный результат.
3. Воспитывать мировоззрение учащихся на основе метода научного познания природы, воспитывать наблюдательность и интерес к изучаемому предмету.
Ход урока:
- Оргмомент, цели и задачи урока
- Повторение предыдущего материала в форме игры “Вопрос – ответ”
- Изложение новой темы
- Фронтальное исследовательское задание
- Подведение итогов
- Домашнее задание
1. Учитель: Сегодня на уроке мы с вами, ребята, познакомимся с различными методами изучения электрических полей и выполним экспериментальную работу по обнаружению электрического поля и его распределению в пространстве.
2. Учитель: Сначала повторим основные понятия, связанные с электрическими полями. Я предлагаю сделать это в форме игры “Вопрос– ответ”. Правила следующие: 1 ряд задает вопрос – 2 ряд дает ответ, 2 ряд задает вопрос – 3 ряд дает ответ и т.д.
Примерные вопросы учащихся:
- Что называют электрическим полем?
- Какого главное свойство электрического поля?
- Какая теория объясняет существование электрического поля?
- В чем заключается теория близкодействия?
- В чем заключается идея Фарадея?
- Чем создается электрическое поле?
- Каковы характеристики электрического поля?
- Что называется напряженностью электрического поля?
- Как найти напряженность поля точечного заряда?
- Как направлен вектор напряженности в поле положительного заряда, в поле отрицательного заряда?
И другие вопросы.
3.Учитель: А теперь, ребята, подумайте можно ли обнаружить электрическое поле в пространстве с помощью опытов?
Возможный ответ: Способов обнаружить несколько.
Учитель: А можно ли электрическое поле увидеть, осязать, услышать?
Ответ: Электрическое поле невидимо, однако можно использовать главное свойство поля, подействовать на электрический заряд.
Посмотрим цифровой фрагмент 1(видеофрагменты были взяты с CD-диска1С:Школа, физика Библиотека наглядных пособий) (колебания шарика между параллельными заряженными пластинками)
Учитель: Однако, изображать электрическое поле в пространстве научились давно. М. Фарадей предложил изображать электрическое поле силовыми линиями. Теперь открываем рабочие тетради и записываем тему урока “Силовые линии электрического поля”.
Сначала дадим определение силовым линиям.
Силовыми линиями называются непрерывные линии, в каждой точке пространства которой по касательной направлен вектор напряженности электрического поля.
Силовые линии электрического поля помогают наглядно представить распределение поля в пространстве. Однако не следует думать, что силовые линии – это существующие в действительности образования, вроде упругих нитей. Их нет в реальности, однако их можно сделать “видимыми”.
Опыт 1. С помощью электрофорной машины сообщим султану электрический заряд. Можно ли увидеть наличие электрического поля вокруг “головы” султана? На основании каких данных об этом можно сказать?
(Ответы учащихся)
Сделаем рисунки в тетрадях (Рисунок 1).
Рисунок 1
Мы знаем, что на султанах разные по знаку заряды. Как же различать эти силовые линии?
Для этого существуют особые свойства силовых линий.
- они начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных
- они непрерывны в пространстве
- они не пересекаются
- густота силовых линий характеризует распределение электрического поля в пространстве.
В соответствии с этими свойствами покажем направление силовых линий (на рисунках поставить стрелки Рисунок 2)
Рисунок 2
Вопрос: как будет выглядеть электрическое поле одноименных и разноименных зарядов?
Давайте посмотрим на опыте с султанами.
4. Опыт 2. Исследовать электрическое поле в пространстве с помощью легкой стрелки из фольги или бумаги.
Фронтальный эксперимент для учащихся
Рисунок 3
Исследование электрического поля заряженных тел
Приборы и материалы (рис. 3): 1) стрелка бумажная (или из фольги) на острие, 2) линейка измерительная 30 см с миллиметровыми делениями (из оргстекла), 3) полоска резиновая размером 30X300 мм.
Порядок выполнения работы
1. Наэлектризуйте линейку и резиновую полоску, натирая их друг о друга.
2. Подносите стрелку к различным участкам заряженной линейки, не касаясь ее. Для каждого случая зарисуйте в тетради положение стрелки.
По какой линии располагается продольная ось стрелки?
3. Расположите заряженные линейку и резиновую полоску параллельно друг другу и при помощи стрелки на острие исследуйте электрическое поле между ними.
Как расположены линии напряженности этого поля?
4. Сделайте рисунок в тетради с указанием направления линий напряженности.
Рисунок 4 Рисунок 5
Между пластинами возникает однородное электрическое поле. Его изображают параллельными силовыми линиями(Рисунок 4 и 5).
Вывод: силовые линии перпендикулярны поверхности проводника (возможны другие выводы учащихся)
Запишем определение:
Электрическое поле, напряженность которого одинакова во всех точках пространства, называется однородным.
С этим понятием мы встретимся в теме “Конденсаторы”.
Опыт 3. Наблюдение силовых линий с помощью мелких частиц в вязкой жидкости.
Посмотрим цифровой фрагмент 2 “Силовые линии электрического поля”.
Таким образом, мы изучили три способа исследования электрических полей.
Подведем итоги экспериментов (формулируем с помощью учащихся)
- Густота силовых линий больше вблизи заряженных тел, где напряженность поля больше.
- Силовые линии перпендикулярны поверхности заряженного тела.
- Силовые линии наглядно представляют наличие электрического поля в пространстве, в действительности их нет.
- Напряженность электрического поля, созданного неподвижным зарядом направлена по касательной к силовой линии.
Сделаем еще один рисунок в тетради (Рисунок 6).
Рисунок 6
Дополнительное задание на дом:
Показать с помощью силовых линий электрическое поле заряженного шара, цилиндра, тела неправильной формы.
5. Подведем итоги урока:
Сегодня мне понравилось…
За работу можно поставить следующие оценки… (По ходу урока)
6. Домашнее задание:
§ 40, вопросы, выучить основные понятия, уметь изображать электрическое поле заряженных тел.