Попробуйте готовые материалы учителя на каждый урок для работы в классе и дистанционно.

СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Выбрать материалы

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Был в сети 22.04.2024 15:39

Шагов Сергей Николаевич

учитель физики и астрономии

55 лет

42 435

377

Подписчики

115

Подписки

Местоположение

Россия, Ржев

Специализация

Астрономия

Физика

Обо мне Блог Файлы Тесты Галерея Активность Награды

Урок "Электростатическое поле" для 10 класса

Категория: Физика

14.04.2020 15:20

Учебник: Физика 10 Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. / Под ред. Парфентьевой Н.А. Издательство «Просвещение»-2013 -416 с.

Тема: § 88. Электрическое поле 292

Данная разработка представляет технологическую карту урока по теме "Электростатическое поле" для обучающихся 10 класса. При составлении технологической карты использовалась модульная технология. Тип урока - изучение нового материала. Можно использовать и в 11 класе при повторении темы "Характеристики электрического поля".

Просмотр содержимого документа
«Урок "Электростатическое поле" для 10 класса»

Урок 55-56. Электростатическое поле (записать в тетради тему и дату урока).

Сокращения: УЭ – учебный элемент.

УЭ	Учебный материал с указанием цели и заданий	Комментарий для обучающихся
УЭ1	Цель: ввести понятие электростатического поля, сформулировать его свойства и наглядное представление с помощью силовых линий и вектора напряжённости.	Учебник: §87-91. Посмотреть видеоролик пройдя по ссылке: https://www.youtube.com/embed/4sXQ8_JpCTA
УЭ2	Цель: введение понятия электростатического поля. Итак, мы знаем, как взаимодействую заряженные частицы или тела. Однако встаёт вопрос: как осуществляется такое взаимодействие? На основании опытов из видеоролика или материала учебника (§87-88) ответьте на вопросы: 1.Является ли воздух, находящийся между заряженными телами, непосредственным участником взаимодействия заряженных тел? 2.Нужен ли непосредственный контакт при обнаружении взаимодействия заряженных тел? 3.Зависит ли величина взаимодействия от расстояния между телами? Как зависит? 4.В чём суть действия на расстоянии? 5.В чём суть идеи близкодействия? 6.Кто сыграл важную в роль в развитии теории близкодействия? 7.С какой скоростью распространяется взаимодействие между заряженными телами? 8.Какое понятие было введено для объяснения причин взаимодействия заряженных тел? Запишите особенности электростатического поля в рабочую тетрадь (используйте учебник или видеоролик). Сравните свой ответ с ответом ниже. А) электрическое поле реально существует; Б) электрическое поле окружает любые заряженные тела; В) электрическое поле действует на любые заряженные тела (неподвижные и движущиеся). Г) электрическое поле ослабевает при удалении от заряженного тела. Д) электрическое поле обнаруживается по действию на заряженные тела или частицы. Найдите в учебнике определение электростатического поля (§88).	Учебник: §87-88. Ответы записать в рабочую тетрадь. Записать в рабочую тетрадь. Надо знать. Выучить! Определение надо знать. Выучить!
УЭ3	Цель: введение понятия напряжённости и наглядного представления электростатического поля. Электростатическое поле не меняется со временем и создаётся только электрическими зарядами. Для количественно описания электростатического поля вводят ряд физических величин. Одной из них является напряжённость элетростатического поля. Найдите определения напряжённости электростатического поля в учебнике или посмотрите ещё видеоролик. E = – напряжённость электростатического поля. q₀ – положительный пробный заряд (такой заряд, поле которого не влияет на поля других заряженных тел или частиц). Итак, что можно сказать о напряжённости электростатического поля: 1.Это векторная физическая величина. 2.Совпадает с направлением электрической силы, действующей на положительный пробный заряд со стороны других зарядов. 3.Совпадает с направлением силовой линии в данной точке поля. 4.Единица измерения: [Е] = [ ].	Учебник: §89. Записать формулу в рабочую тетрадь. Выучить! Это надо знать. Выучить!

Пример 1. В некоторой точке поля на заряд 2 нКл действует сила 0,4 мкН. Найти напряжённость поля в этой точке.

Дано: F = 0,4 мкН Решение.

q₀ = 2 нКл Воспользуемся определением напряжённости электростатического поля: E = . Подставляем значения

Найти: Е. для силы и заряда. Получаем, Е = 200 Н/Кл.

Ответ: 200 Н/Кл.

Пример 2 (выполнить самостоятельно в рабочей тетради). Какая сила действует на заряд 12 нКл, помещённый в точку, в которой напряжённость электростатического поля равна 2 кН/Кл?

Электростатическое поле можно представлять наглядно с помощью силовых линий. Изучите внимательно силовые линии электростатического поля по рисункам в учебнике (§89) и укажите основные свойства этих линий. Ответ запишите в рабочую тетрадь.

Существуют различные способы определения величины напряжённости электростатического поля. Рассмотрим некоторые из них.

I.Точечный электрический заряд (заряд, размеры которого малы по сравнению с расстоянием до него).

Е = k ,

k = 9 10⁹ – постоянная Кулона, ɛ - диэлектрическая проницаемость среды, r – расстояние до точки, где определяем напряжённость электростатического поля, q – заряд, создающий электростатическое поле.

Пример 3. Найти напряжённость электростатического поля заряда 36 нКл в точке, удалённой от заряда на 9 см. Заряд находится в воздухе.

Дано: q = 36 нКл Решение.

r = 9 см Используем формулу: Е = k . Для воздуха ɛ = 1.

Найти: Е. Подставляем переведённые значения заряда и расстояния в формулу. Получаем, Е = 40000 Н/Кл.

Ответ: 40 Н/Кл.

Пример 4 (выполнить самостоятельно в рабочей тетради). Найти напряжённость электростатического поля заряда 36 нКл в точке, удалённой от заряда на 18 см. Заряд находится в воздухе.

II.Система точечных зарядов.

Для определения результирующего вектора напряжённости электростатического поля для системы точечных зарядов надо воспользоваться принципом суперпозиции полей: Е₁ + Е₂ + … + Е_n = Е. Учтите, что напряжённость вектор. Поэтому при сложении используем правила векторной суммы (смотри геометрию, сложение векторов).

Пример 5. В точке А (смотри рисунок) расположен заряд q₁ = 40 нКл, в точке В – заряд q₂ = 10 нКл. Найти проекцию на ось Х вектора напряжённости результирующего поля в точках С и D, если АС = 6 см, СВ = ВD = 3 см.

А С B D X

Решение. В точки С и D помещаем положительный пробный заряд и указываем направления векторов напряжённости в этих точках, создаваемых зарядами, расположенными в точках А и В (смотри рисунок ниже). Система находится в воздухе.

q₁ 0 q₀ 0 q₁ 0 q₀ 0

Е₂ Е₁ Е₃ Е₄

Записать пример в рабочую тетрадь.

Выполнить в рабочей тетради.

Записать в рабочую тетрадь.

Пример записать в рабочую тетрадь.

Выполнить в рабочей тетради.

Пример записать в рабочую тетрадь.

Находим модули напряжённостей: Е₁, Е₂, Е₃, Е₄. Для этого используем формулу напряжённости точечного заряда:

Е = k . Для воздуха ɛ = 1.

Е₁ = 100 кН/Кл, Е₂ = 100 кН/Кл, Е₃ = 25 кН/Кл, Е₄ = 100 кН/Кл.

Учитывая (по рисунку) знак проекций векторов Е₁, Е₂, Е₃, Е₄, находим проекцию на ось Х вектора напряжённости результирующего поля в точках С и D: Е_хС = Е₁ – Е₂ = 0; Е_х_D = Е₃ + Е₄ = 125 кН/Кл.

Ответ: 0; 125 кН/Кл.

Пример 6 (выполнить самостоятельно в рабочей тетради). В точке А (смотри рисунок) расположен заряд q₁ = 40 нКл, в точке В – заряд q₂ = – 10 нКл. Найти проекцию на ось Х вектора напряжённости результирующего поля в точках С и D, если АС = 6 см, СВ = ВD = 3 см. Система зарядов находится в воздухе.

А С B D X

Пример 7.Заряды по 0,1 мкКл расположены на расстоянии 6 см друг от друга. Найти напряжённость поля в точке, удалённой на 5 см от каждого из зарядов. Оба заряда считать положительными и находящимися в воздухе.

Д ано: q₁ = 0,1 мкКл Решение. q₁ r q₂

q₂ = 0,1 мкКл Сделаем чертёж

r = 6 см α/2

х = 5 см

Найти: Е. x x

q₀ 0

Е₂ α Е₁

Из анализа условия задачи делаем вывод, что заряды расположены в вершинах равнобедренного треугольника (смотри рисунок). Расставим вектора напряжённости электростатических полей, создаваемые зарядами q₁ и q₂, в точке нахождения заряда q₀, и найдём вектор результирующего поля по правилу параллелограмма. Так как q₁ = q₂, то |Е₁| = |Е₂|. Для определения модуля вектора результирующего поля воспользуемся теоремой косинусов: |Е| = = Е₁. По формуле для напряжённости точечного заряда находим: Е₁ = k = 360 кН/Кл. По формуле тригонометрии находим: 1 – cos = 2sin².Тогда получаем формулу: |Е| = 2Е₁ sin . Воспользуемся теоремой косинусов и найдём cos = = 0,6. Тогда sin = 0,8. Вычисляем искомую величину: |Е| = 576 кН/Кл.

Ответ: 24 мкН.

Выполнить в рабочей тетради.

Пример записать в рабочую тетрадь.

УЭ4

ДЗ: §87-91 (выучить все определения, свойства и формулы). Выполнить в рабочих тетрадях задание по карточке своего варианта. Например, Антошкина А. стоит первой в списке, значит выполняет вариант 1 и т.д.

Выполнить в рабочей тетради и выслать на проверку 19.04.2020 до 14.00 по e-mail: shagov.sergej@mail.ru

Материал урока рассчитан на два занятия по 45 минут каждое. На первом занятии изучается материал (теоретическая часть с разобранными примерами и задачами для самостоятельного решения. А второе занятие – работа на оценку по вариантам.

Вариант 1

№1

Определите напряжённость электростатического поля в вакууме в точке, в которой на заряд 4 нКл действует сила 1,2 мкН.

№2

Два точечных одноимённых заряда 16 мкКл и 24 мкКл находятся на расстоянии 10 см друг от друга. Найти напряжённость электростатического поля в точке, отстоящей на 4 см от первого заряда на прямой, соединяющей заряды.

№3

Два разноимённых заряда по 0,2 мкКл каждый находятся на расстоянии 40 см друг от друга. Найти напряжённость электростатического поля в точке, удалённой на 25 см от каждого заряда.

Вариант 2

№1

Какая сила действует на заряд 8 нКл, помещённый в точку, в которой напряжённость электростатического поля равна 4 кН/Кл?

№2

Точечные заряды 40 нКл и –10 нКл находятся на расстоянии 9 см друг от друга. Чему равна напряжённость электростатического поля в точке, находящейся в 3 см от меньшего по модулю заряда на прямой, соединяющей заряды?

№3

В вершинах квадрата расположены точечные заряды по 10 нКл каждый. Определите напряжённость электростатического поля в середине стороны квадрата, если сторона квадрата равна 20 см.

Вариант 3

№1

В некоторой точке поля на заряд 5 нКл действует сила 1 мкН. Найти напряжённость электростатического поля в этой точке.

№2

Расстояние между точечными зарядами –40 нКл и 10 нКл составляет 6 см. Какова напряжённость электростатического поля в точке, отстоящей от большего по модулю заряда на расстоянии 4 см на линии, соединяющей заряды?

№3

Расстояние между точечными зарядами 80 нКл и –6 нКл равно 5 см. Определить напряжённость электростатического поля в точке, находящейся на расстоянии 4 см от большего заряда и 3 см от меньшего заряда.

Вариант 4

№1

Найти напряжённость электростатического поля заряда 48 нКл в точке, удалённой от этого заряда на 12 см.

№2

Между двумя точечными зарядами 4 нКл и –5 нКл расстояние 60 см. Найти напряжённость электростатического поля в средней точке между зарядами.

№3

В двух вершинах равностороннего треугольника находятся заряды по 80 пКл каждый. Найти напряжённость электростатического поля в третьей вершине, если сторона треугольника 6 см.

Вариант 5

№1

Найти напряжённость электростатического поля, создаваемого зарядом 12 мкКл в точке на расстоянии 8 см от заряда.

№2

Расстояние между двумя точечными зарядами +q и +9q равно 8 см. Чему равна напряжённость электростатического поля на середине отрезка, соединяющего заряды? Заряд q равен 10 мкКл.

№3

В вершинах равнобедренного прямоугольного треугольника с катетами по 5 см находятся одноимённые заряды по 25 нКл каждый. Определить напряжённость электростатического поля в третьей вершине.

Вариант 6

№1

№2

№3

Вариант 7

№1

№2

№3

Вариант 8

№1

№2

№3

Вариант 9

№1

Найти напряжённость электростатического поля заряда 48 нКл в точке, удалённой от этого заряда на 12 см.

№2

№3

Вариант 10

№1

№2

№3

Вариант 11

№1

№2

№3

Вариант 12

№1

№2

№3

Вариант 13

№1

№2

№3

Вариант 14

№1

Найти напряжённость электростатического поля заряда 48 нКл в точке, удалённой от этого заряда на 12 см.

№2

№3

Вариант 15

№1

№2

№3

Вариант 16

№1

№2

№3

Вариант 17

№1

№2

№3

Вариант 18

№1

№2

№3

Вариант 19

№1

Найти напряжённость электростатического поля заряда 48 нКл в точке, удалённой от этого заряда на 12 см.

№2

№3

Вариант 20

№1

№2

Между двумя точечными зарядами 4 нКл и –5 нКл расстояние равно 60 см. Найти напряжённость поля в средней точке между зарядами.

№3

Вариант 21

№1

№2

№3

Вариант 22

№1

№2

№3

Вариант 23

№1

В некоторой точке поля на заряд 5 нКл действует сила 1 мкН. Найти напряжённость поля в этой точке.

№2

№3

Вариант 24

№1

Найти напряжённость электростатического поля заряда 48 нКл в точке, удалённой от этого заряда на 12 см.

№2

№3

Вариант 25

№1

№2

Расстояние между точечными зарядами – 40 нКл и 10 нКл составляет 6 см. Какова напряжённость электростатического поля в точке, отстоящей от большего по модулю заряда на расстоянии 4 см на линии, соединяющей заряды?

№3

Вариант 26

№1

Какая сила действует на заряд 20 нКл, помещённый в точку, в которой напряжённость электростатического поля равна 5 кВ/м?

№2

Между точечными электрическими зарядами 5 нКл и –6 нКл расстояние равно 6 см. Найти напряжённость электростатического поля в средней точке между зарядами.

№3

В вершинах равностороннего треугольника со стороной 10 см расположены точечные электрические заряды +q, +q, – q. Найти напряжённость электростатического поля в центре треугольника, если |q| = 20 нКл.

Вариант 27

№1

Найти напряжённость электростатического поля точечного заряда 40 мкКл в точке, удалённой от заряда на 10 см.

№2

Два заряда, один из которых по модулю в 4 раза больше другого, расположены на расстоянии 12 см друг от друга. В какой точке пространства L напряжённость электростатического поля равна нулю, если заряды одноимённые?

№3

Между зарядами +q и – q расстояние равно 12 см. Найти напряжённость электростатического поля в точке, удалённой на 8 см от каждого из зарядов, если |q| = 6,4 мкКл.

Вариант 28

№1

Какая сила действует на заряд 15 нКл, помещённый в точку, в которой напряжённость электростатического поля равна 45 кВ/м.

№2

Два заряда, один из которых по модулю в 4 раза больше другого, расположены на расстоянии 6 см друг от друга. В какой точке пространства L напряжённость электростатического поля равна нулю, если заряды разноимённые?

№3

В вершинах при основании равнобедренного прямоугольного треугольника находятся разноимённые заряды по 5 нКл каждый, а в третьей вершина находится положительный заряд 8 нКл. Найти напряжённость электростатического поля в средней точке основания треугольника. Сторона основания треугольника равна 8 см, а боковые стороны 5 см.

Вариант 29

№1

№2

№3

Вариант 30

№1

Найти напряжённость электростатического поля точечного заряда 40 мкКл в точке, удалённой от заряда на 10 см.

№2

№3

Вариант 31

№1

№2

№3

Вариант 32

№1

Найти напряжённость электростатического поля точечного заряда 24 нКл в точке, удалённой от заряда на 16 см.

№2

В вершинах правильного шестиугольника со стороной 5 см помещены друг за другом заряды +q, +q, +q, –q, –q, –q. Найти напряжённость электростатического поля, создаваемого в центре шестиугольника, если |q| = 10 нКл.

№3

В вершинах прямоугольника со сторонами 6 и 10 см расположены точечные заряды по 10 нКл каждый. Определите напряжённость электростатического поля в середине меньшей стороны прямоугольника.

Указания:

Задача №1 – 1 балл, задача №2 – 2 балла, задача №3 – 3 балла.

Система оценок:

«5» (отлично) – 5-6 баллов;

«4» (хорошо) – 3-4 балла;

«3» (удовлетворительно) – 1-2 балла;

«2» (неудовлетворительно) – менее 1 балла.