X-PDF

Разговоры о важном

Поделиться статьей

 

министерство здравоохранения

пензенской области

кузнецкий филиал гбоу по

 «пензенский областной медицинский колледж»

 

 

 

Методическаяразработка

комбинированногоурока физики.

Специальность:34. 02. 01 «Сестринское дело»

 I курсКузнецкого филиала

 

Тема:«Электрический заряд. Закон Кулона»

 

 

 

 

 

 

 

Составил:

Акчурин Д.Р. –

преподаватель первой

квалификационной категории.

Дата проведения:

18.01.2023

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кузнецк,2023

 

 

 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

Методическаяразработка занятия по теме: «Электрический заряд. Закон Кулона», относящейся кдисциплине ОДБ.06. «ФИЗИКА» предназначена для подготовки и проведения урокапреподавателями данной дисциплины.

Методическаяразработка  включает в себя конспект  занятия с характеристикой всех этаповурока, включая описание деятельности преподавателя и обучающихся. Указаны целидеятельности и преподавателя, и обучающихся на каждом этапе занятия. Вметодической разработке 2  приложения, включающих вопросы тестирования, сэталонами ответов к ним, материал для изучения новой темы.

На  данномуроке обучающийся должен освоить элементы следующих общих компетенций:

 

ОК 02. Использовать современные средства поиска,анализа и интерпретации информации и информационные технологии для выполнениязадач профессиональной деятельности.

ОК 04. Эффективно взаимодействовать и работать вколлективе и команде.

 

ОК 05. Осуществлять устную и письменную коммуникациюна государственном языке Российской Федерации с учетом особенностей социальногои культурного контекста.

 

ОК 09. Пользоваться профессиональной документацией нагосударственном и иностранном языках

 

На данном уроке в рамкахпрограммы учебной дисциплины обучающимися осваиваются личностные (ЛР),метапредметные (МР) и предметные результаты базового и углубленного уровней(ПРб) и (ПРу) в соответствии с требованиями ФГОС среднего общего образования:

 

МР 01. Умение самостоятельно определятьцели деятельности и составлять планы деятельности; самостоятельно осуществлять,контролировать и корректировать деятельность; использовать все возможныересурсы для достижения поставленных целей и реализации планов деятельности;выбирать успешные стратегии в различных ситуациях.

 

МР 02. Умение продуктивнообщаться и взаимодействовать в процессе совместной деятельности, учитыватьпозиции других участников деятельности, эффективно разрешать конфликты.

 

МР 03. Владение навыкамипознавательной, учебно-исследовательской и проектной деятельности, навыкамиразрешения проблем; способность и готовность к самостоятельному поиску методоврешения практических задач, применению различных методов познания.

 

МР 09. Владение навыкамипознавательной рефлексии как осознания совершаемых действий и мыслительныхпроцессов, их результатов и оснований, границ своего знания и незнания, новыхпознавательных задач и средств их достижения.

 

ПРб 01. Сформированностьпредставлений о роли и месте физики в современной научной картине мира;понимание физической сущности наблюдаемых во Вселенной явлений; понимание ролифизики в формировании кругозора и функциональной грамотности человека длярешения практических задач.

 

ПРб 02. Владениеосновополагающими физическими понятиями, закономерностями, законами и теориями;уверенное пользование физической терминологией и символикой.

 

ПРб 03. Владение основнымиметодами научного познания, используемыми в физике: наблюдение, описание,измерение, эксперимент.

 

ПРб 04. Умения обрабатыватьрезультаты измерений, обнаруживать зависимость между физическими величинами,объяснять полученные результаты и делать выводы; сформированность умения решатьфизические задачи

Целью урока является создание условийдля овладения обучающимися знаниями о электрическом заряде, явленияэлектризации, закона сохранения электрических зарядов и закона Кулона

Объяснить:

1.     Электрический зарядхарактеризует способность тел или частиц к электромагнитному взаимодействию;

2.     Электрический заряддискретен,

3.     Ввести понятиеэлектризации как процесса получения электрически заряженных тел изэлектронейтральных.

4.   Познакомить с законом сохранениязаряда.

5.   Познокомить законом Кулона

 

На данном урокеформируются следующие умения:

Регулятивные:

-осуществлять самоконтроль;

– овладевать умениемпрогнозировать; 

-определять иформулировать цель деятельности на уроке;

– под руководствомучителя планировать свою деятельность на уроке;

 – умение работатьпо образцу;

– выдвигать свои гипотезына основе учебного материала;

– выделять и осознаватьто, что уже усвоено и что нужно еще усвоить.

Коммуникативные:

– слушать и понимать речь других;

– уметь с достаточной полнотой иточностью выражать свои мысли;

Предметные:

– знать понятия электрический заряд, электризация тел.

– уметь определятьзаряжено тело, или нет

– уметь определять знакзаряда

Познавательные:

-умение выполнятьклассификацию;

–  умениеобосновывать основание для классификации;

– выполнять анализ;

– умение ориентироватьсяв лекции;

–  овладеватьумением поиска и выделения необходимой информации.

Личностные:

 умение устанавливать связьмежду целью учебной деятельности и ее мотивом (зачем?);

– определять общие длявсех правила поведения ;

 оценивать содержаниеусваиваемого материала (исходя из  личностных ценностей).

    На данном уроке используются фронтальная ииндивидуальная формы работы. Объяснение нового материала происходит с опорой насамостоятельную работу учащихся по знаниям из школьного курса. 

    Задания построены таким образом, чтоучащиеся сначала рассматривают данный образец записи, анализируют его, послечего дают объяснение данным действиям. Учащиеся самостоятельно приходят квыводу, что многие записи неудобны и некоторые преобразования можно выполнитьустно.

 

    Науроке используются разнообразные формы проверки заданий. А именно:

  • учащиеся комментируют свою запись, учитель записывает на доске;
  • устная проверка;
  • проверка по цепочке;
  • Тестовая проверка по программе «My Test»

 

    Урокстроится таким образом, что вначале проводится актуализация опорныхзнаний. И в начале рассмотрим взаимодействие неподвижных (статических)электрических зарядов, которые изучаются в первом разделе «электродинамики»–«электростатики»

    Затемучащиеся формулируют тему и цель урока.

    Далеепроисходит открытие нового знания с опорой на уже имеющиеся знания попредыдущей теме: «Электризация тел».

   Затемследует первичная проверка понимания методом коллективного опроса.

    Наэтапе «Применение новых знаний» учащиеся работаю с тестовой программой.

    Крометого, необходимо как можно чаще спрашивать детей о том, какие знания им помогливыполнить то или иное задание.

    И,в завершение урока, необходимо провести рефлексию учебной деятельности. Цельданного этапа урока –  оценивание самих себя, своего знания или незнанияпо данной теме.

   Вконечном итоге учащиеся вспоминают цель, поставленную в начале урока, исоотносят ее с результатом своей деятельности.


 

Конспект занятия №18 по теме: «Электрический заряд. ЗаконКулона.»

Целизанятия:

 Образовательная:Повторить и болееподробнее изучить понятие “электрический заряд”, егосвойства и способы получения электрических зарядов; рассмотреть ихвзаимодействия; объяснить физический смысл явления электризации; познакомить сзаконом сохранения электрических зарядов и законом Кулона.

Воспитательная:способствовать развитию умения анализировать, выдвигать гипотезы,предположения, строить прогнозы, наблюдать и экспериментировать; способствоватьразвитию логического мышления; развитие умения выражать речью результатысобственной мыслительной деятельности.

Развивающая: Формирование логических умений:анализа, сравнения, обобщения; научного мировоззрения. пробуждениепознавательного интереса к предмету и окружающим явлениям; формирование уменийкритически, но объективно оценивать предметы, явления, поступки и действия(свои и чужие).

Тип урока: Комбинированный урок усвоенияновых знаний с применением интерактивной доски.

Методы обучения: словесный,наглядные, частично-поисковый,объяснительно-иллюстративныйрепродуктивный (работа по известному алгоритму), рецептивный(приведение знаний в систему).

Место проведения:  Кабинет информационныхтехнологий №17.

 

Время занятия: 90 минут

 

Средства обучения:

 

I.                  Материально-техническоеобеспечение:Мультимедийный комплекс для воспроизведения презентации при объяснение новойтемы, электроскоп, эбонитовая и стеклянная палочки, ленты бумажные иполиэтиленовые, кусочки шерсти и шелка.

 

II.               Дидактическое обеспечение:

       Электрическийзаряд. [Электронный ресурс] //ООО «Физикон».– М., 1999-2016.- URL:http://physics.ru/courses/op25part2/content/chapter1/section/paragraph16/theory.html#.V9-HTfmLTIU.

       МякишевГ.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.; Физика. 11 класс. / под.ред. Н.А.Парфентьевой. – М.: Просвещение, 2014.- 432 с.

       СаминД.К. 100 великих ученых. — М.: Вече, 2000.- 590 с.

       Спиваковский.Закон кулона. [Электронный ресурс] // «Гипермаркет знаний». – М., 2008-2016.-URL: http://edufuture.biz/index.php

                   

 

III.     Дидактические материалы: Методическаяразработка урока, электронные тесты, созданные с помощью программы My testдля входного контроля.

 

Контингент обучающихся: специальность «Сестринскоедело» I курс, 013 группа

 

Межпредметные связи: 1) Математика, 2) География, 3) Биология 4) Информатика

 

Внутрипредметные связи: 1) Магнитное поле. 2)Электрическое поле. 3) Электризация. 4) Механика. 5) Молекулярно-кинетическаятеория

 

Демонстрации к уроку:

1. Демонстрации дляизучения электризации тел.

2. Демонстрации дляизучения взаимодействия заряженных тел.

3. Видеофрагменты « Двавида электрических зарядов», «Устройство и действие

электроскопа»,«Электризация влиянием», «Делимость электрического заряда», «Взаимодействиезаряженных тел»

4.      Презентация (Электронное приложение)

5.      Применение программного обеспеченияинтерактивной доски.

 

Форма организациидеятельности учащихся:групповая.

 

Роль преподавателя: организация учебной деятельности,консультирование.


 

     Ход проведенияурока:

I.           Организационный момент

II.       Актуализацияопорных знаний и умений.

Наинтерактивной доске приводятся вопросы, на которые студенты отвечают иоткрывают ответы:

•  И молния сбегает змеем,//И дали застилает дым… И.Гёте. Фауст.

?Объясните возникновение молнии. При каких условиях  возникает молния?

(Ответ. Воздух в обычныхусловиях –  диэлектрик. В больших электрических полях происходитпробой  диэлектрика, т.е. ионизация молекул воздуха, и  воздухстановится проводником.)

• За молнией следует гром, за громом – дождь.(Китайская пословица.)

? Естьли ошибка в этой пословице?

(Ответ. Нет.)

• Отгрозы в воде не спрячешься.

   ?А почему?
  (Ответ.Вода хорошо проводит электричество.)

• Гроза застала в поле – садись на землю.

?Почему?
(Ответ. Обычно гроза ударяет в проводящие предметы, темболее если они выcокие.)

• Молния ударяет в высокое дерево.

?Можно ли прятаться во время грозы под одиноко стоящими деревьями?
(Ответ. Нельзя, т.к. может поразить электрическим током.)

• К дальним селам, городам кто идёт попроводам?      Светлое величество – это… (электричество).

? Откакого слова произошло слово электричество?
(Ответ. От греч. слова  hэlektronянтарь, смола.)

• Сколь кошку ни гладь, всё искры летят.

?Почему, когда поглаживаешь кошку, можно увидеть искры?
(Ответ. Вследствие явления электризации.)

• Пряжа с искорками, да все повыскакивали.

?Объясните эту поговорку.
(Ответ. Пряжа при работе электризуется, и из неёвыскакивают электрические искры.)

·        Где в медицине применяется«импульсивность» электрического заряда

Один из вариантов ответа: физиотерапевтические процедуры

 

 

III.    Мотивация учебной деятельности

Сегодня мыс вами пройдем новую тему «Электризация тел. Электрический заряд. Законсохранения электрического заряда. Закон Кулона.».

 

IV.Усвоение новогоматериала

1.    История изученияэлектричества.

Начиная с этого урока,мы приступаем к изучению новой темы – электродинамики, одной из самыхважных тем в физике.

Термин электродинамика происходит от греческих слов «электрон»– янтарь и «динамо» – сила.

 

Подобная терминология происходит от самого первого опыта,проведённого и задокументированного человеком на пути познания электричества.Опыт заключался в натирании куска янтаря мехом, после которого янтарьприобретал способность притягивать кусочки папируса, пылинки и т.д.

Впервыеэтот опыт описал древнегреческий учёный Фалес Милетский в шестом веке до нашейэры

Однаждыдочь Фалеса пряла шерсть и заметила, что янтарь стал притягивать к себепушинки, соломинки, клочки шерсти. «Янтарь» по-гречески – электрон. ФалесМилетский первым описал это явление и тем самым начал изучение электризациии электричества.

            Стоял Фалесоднажды и смотрел, как работают ткачи. Вот развернули они кусок ткани, а тканьслипается точь в точь как нейлоновые рубашки. Озадачило это Фарадея. Взялкусочек шерстяной тряпочки потер об янтарь и янтарю и к тряпочке сталипритягиваться мелкие пылинки. Еще раз потер – то же самое.

            «Янтарь» -по-гречески «электрон». Поэтому силу, которая притягивает пылинки, Фалесназвал электрической.

Электрон – обработанный кусок янтаря.Чем привлекал янтарь? Теплый камень удивительной красоты, содержащий иногдавнутри себя диковинных маленьких насекомых. Обладал одним  необычным свойством– он мог притягивать! Он притягивал пылинки, нити, кусочки папируса. И именноэтим свойством определялись в древности названия янтаря у разных народов.Так –

·                   греки назвали его электрон –притягивающим к себе;

·                   римлянехарпаксом, чтоозначает грабитель;

·                   персы кавубой, то естькамнем, способным притягивать мякину (остатки колосьев, стеблей и др. отходовпри молотьбе).

Видимо,поэтому столь часты на картинах старых фламандцев изображения кормящих мадоннас янтарными ожерельями. Так использовался янтарь, камень полезный итаинственный, известный уже тысячи лет. А дальше? Дальше наступил  вчеловеческой истории мрачный период, называемый средневековьем. Все чему училФалес и др. мудрецы, начисто забылось.
Только в 1600 году, т.е., ни много ни мало,более двух тысяч спустя, некий Уильям Гильберт  (1544-1603)снова потерянтарь о шерсть. Гильберт был придворным врачом, лечил английскую королевуЕлизавету и короля Якова I , а на досуге интересовался магнитами.
Потер Гильберт янтарь о шерсть и тоже увидел, что притягивает янтарь пылинки ивсякие мелкие предметы. Как и Фалес, назвал Гильберт эти явления электрическимиот того же слова «электрон», т.е. «янтарь». Стал он дальше пробовать. Оказалось, что не только янтарь, но и алмаз,горный хрусталь, смола, стекло, если их шерстью или мехом потереть, проявляютту, же самую притягательную силу. Гильберт заметил еще кое-что. Электрическаясила в сухом воздухе сохраняется долго, а в сыром совсем не долго.

Законывзаимодействия атомов и молекул удается понять и объяснить на основепредставления о том, что в природе существуют электрические заряды.
Самое простое и повседневное явление, в котором обнаруживается фактсуществования в природе электрических зарядов – это электризация тел.

2.    Электрические заряды.Электрон.

Бенджамин Франклин (1706-1790гг.). Обнаружил,что электричество, полученное от стекла, натертого шерстью, отталкиваетэлектричество, тоже полученное из стекла, но притягивает «другое»электричество, полученное от смолы, потертой мехом. Так и говорили: есть дваэлектричества – стеклянное и смоляное.

Франклин назвал стеклянноеэлектричество положительным, а смоляное отрицательным. Положительное иотрицательное электричества взаимно притягиваются. Франклин считал, что всеэлектрические явления объясняются тем, что существует особая электрическаяжидкость. Если этой жидкости избыток, тело заряжено (+), еслинедостаток, то (-).  (+) электричество отталкивается (+), а (-)отталкивает отрицательное.

Электрический заряд – физическая величина, которая показывает способность телучаствовать в электромагнитных взаимодействиях.

 Физическая величина,определяющая электромагнитное взаимодействие, называется электрическим зарядом,(обозначается q).

 

Единица измерения заряда – кулон.

Представленная информация была полезной?
ДА
60.97%
НЕТ
39.03%
Проголосовало: 1532

Обозначается заряд чаще всего буквой .

 

Способностьэлектрических зарядов, как  к взаимному притяжению, так и к взаимномуотталкиванию объясняется предположением о существовании двух различных видовзарядов.

Электродинамика-это раздел физики, изучающий взаимодействие электрических зарядов.  Вкачестве частного случая он включает в себя электростатику- раздел,изучающий взаимодействие неподвижных электрических зарядов.

Подобноепонимание термина «электрический заряд» было не всегда. На ранних стадияхизучения этой науки считалось, что заряд – это некая эфирная жидкость, наличиеили отсутствие которой в теле определяет способность или неспособность тела кэлектрическому взаимодействию. Однако это, конечноже, не так.

Своего рода точку в споре поставили дваангличанина: Джозеф Томсон и Эрнест Резерфорд Первый в 1897 году открылэлектрон.

Электрон –мельчайшая частица, способная обладать зарядом, или элементарный носительзаряда (отрицательного).

Было определенно, чтоэлектрический заряд – это не материя, а лишь свойство тел, то есть заряд неможет существовать отдельно от тела и, конечно же, не может «перетекать» оттела к телу. И вот электрон – наименьшая частица, способная обладать этимсвойством.

3.                Строение атома.

Каким же образом могутполучать различные тела заряд? Ответом на этот вопрос послужило открытиеРезерфордом так называемой планетарной модели атома. Было выяснено, что атомсостоит из положительно заряженного ядра (положительно заряженные протоны инейтральные нейтроны) и вращающихся вокруг него отрицательно заряженныхэлектронов.

Атом сам по себе – нейтральное тело, то есть сумма зарядов всех электронов равна сумме зарядов всех протонов с противоположным знаком (протонов и электронов в атоме одинаковое количество). Однако при натирании разнородных тел часть электронов одного тела переходит на второе. Таким образом, у атомов одного тела протонов становится больше, чем электронов, а у второго наоборот. Значит, когда мы заряжаем какое-то тело, на него переходит не заряд, а электроны, которые являются носителями заряда (или же покидают его, если речь идёт о зарядке положительным знаком).

 

Сейчас известно, что носителями двух типов заряда являются элементарные частицы: электрон и протон. Элементарные частицы неделимы, поэтому заряд одной частицы, равный , – это минимальный заряд, обозначается часто  или . Эти частицы имеют массу:  и  для электрона и протона соответственно.

 

4.                 Электризация. Виды зарядов.

 

Электризация –разделение электрических зарядов. Это значит, что электроны от одного телапереходят к другому

До момента открытиятеории о двух принципиально разных зарядах и элементарного заряда электронасчиталось, что заряд – некая невидимая сверхлегкая жидкость, и, если она естьна теле, значит, тело обладает зарядом и наоборот.

Как уже было сказано, первыесерьезные опыты по электризации различных тел проводил английский ученый и врачУильям Гильберт (1544-1603), однако ему не удавалось наэлектризовать металлическиетела, и он посчитал, что электризация металлов невозможна. Однако это оказалосьнеправдой, что впоследствии доказал русский ученый Петров.

 

Еще через некотороевремя были сформулированы следующие законы :

1.                 одноименные заряды взаимно отталкиваются;

2.                 разноименные заряды взаимно притягиваются.

 

Обозначения положительных(+) и отрицательных (–)зарядов было введено американским ученым Бенджамином Франклином(1706-1790).

 

 

 

По договоренностипринято называть:

 

 

 

положительным заряд, которыйобразуется на стеклянной палочке, если натирать ее бумагой или шелком

 

 

 

 

 

 

 

 

а отрицательный– на эбонитовой или янтарной палочке, если натирать ее мехом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОткрытиеТомсоном электрона наконец дало ученым понять, что при электризации никакаяэлектрическая жидкость не сообщается телу и никакой заряд не наносится извне.Происходит перераспределение электронов, как мельчайших носителейотрицательного заряда. В области, куда они приходят, их количество становитсябольшим, чем количество положительных протонов. Таким образом, появляетсянескомпенсированный отрицательный заряд. И наоборот, в области, откуда ониуходят, появляется нехватка отрицательных зарядов, необходимых для компенсацииположительных. Таким образом, область заряжается положительно.

Былоустановлено не только наличие двух разных видов зарядов, но и два различныхпринципа их взаимодействия: взаимноеотталкивание двух тел, заряженных одноименными зарядами (одного знака) исоответственно притяжение разноименно заряженных тел.

Электризация можетпроизводиться несколькими способами, самый распространенный это: Электризация трением и электризация соприкосновением.

Когда стеклянную палочку натирают о бумагу, палочка получаетположительный заряд. Соприкасаясь с металлической стойкой, палочка передаетположительный заряд бумажному султану, и его лепестки отталкиваются друг отдруга . Этот опыт говорит о том, что одноименные заряды отталкиваются друг отдруга.

 

 

 

 

 

В результате трения о мех эбонитприобретает отрицательный заряд. Поднося эту палочку к бумажному султану,видим, как лепестки притягиваются к ней

 

 

 

 

 

5.                Электрометр

Если мы сообщили электрический заряд телу, нам,конечно же, необходимо каким-либо способом оценить величину этого заряда. Дляэтого используется прибор электрометр, который был придуман русским ученым М.В.Ломоносовым. Электрометр состоит из круглой банки, металлического стержня илегкого стержня, который может вращаться вокруг горизонтально расположеннойоси.

Сообщая заряд электрометру, мы в любом случае (идля положительного, и для отрицательного заряда) заряжаем и стержень, и стрелкуодноименными зарядами, в результате чего стрелка отклоняется. По углуотклонения и оценивается заряд .

Если взять наэлектризованную стеклянную палочку,прикоснуться ею к электрометру, то стрелка отклонится. Это говорит о том, чтоэлектрометру был сообщен электрический заряд. В ходе этого же эксперимента сэбонитовой палочкой этот заряд компенсируется

 

6.                Распределениезарядов при соприкосновение. Законсохранения заряда

Так как основным принципом физики является принцип,по которому «ничто не исчезает бесследно», то выполняется закон сохраненияэлектрического заряда: в электрически замкнутой системеалгебраическая сумма зарядов неизменна. Электрически замкнутаясистема – это модель. Это такая система, которую не покидают и не пополняютэлектрические заряды.

 

Возьмемдва шара, имеющие одинаковые размеры. Один из шаров наэлектризуем, авторой оставим незаряженным. Если шары соприкоснутся, то заряд распределитсяпоровну между двумя шарами (рис. 1).

ЕслиРис.1. Если размеры совпадают, то при контакте тел между телами зарядраспределяется на две равные части

Заменимтеперь шар незаряженный шаром, имеющим большие размеры. При соприкосновении набольшой шар перейдет большая часть заряда (рис. 2). То есть, заряд теперьраспределяется не поровну.

 

 

 

 

Если

Рис.2. Когда размеры различаются, при контакте тел заряд между теламираспределяется на неравные части

Заряд,полученный телом при соприкосновении, зависит от размеров тела. Чем большеразмеры тела, тем большая часть заряда перейдет на него при соприкосновении.

Этосвойство используется при заземлении. Земной шар имеет значительно большиеразмеры, по сравнению с телами, которые на нем находятся.

Передаваязаряд земле, тело становится электрически нейтральным, потому, что на землюстекает почти весь заряд тела (рис. 3).

 

ЗарядРис.3. Заземляя тело, мы передаем весь его заряд на земной шар

Влевой части рисунка 3 изображено тело до заземления. Оно имеет заряд «+q». А вправой — после заземления, тело заряда не имеет.

Примечание: Заземление– это передача избыточного заряда от тела к земле. Тела заземляют, соединяя сземлей отрезком толстой проволоки, или кабеля. Заземление металлическихкорпусов электроприборов применяют для защиты людей от удара электрическимтоком.

Длятого чтобы макроскопическое тело стало обладать электрическим зарядом,необходимо отделить часть отрицательного заряда от связанного с ним . Этотпроцесс называют электризаций.

Совершенноясно, что электрический заряд при электризации ниоткуда не берется иникуда не исчезает бесследно. Он только переходит от одного тела к другому, аобщий заряд в замкнуто системе тел остается величиной неизменной. В этом состоитсуть закона сохранения электрического заряда.

Математическиего можно записать так:

   q1 + q2+ q3 ++ qn=const        (8.1)

 

Замкнутой или изолированной, называют такую систему, через границы которой неможет проникнуть вещество. 

 

 

7.    Закон Кулона

 

ШАРЛЬ ОГЮСТЕН КУЛОН  (1736— 1806)

Французский физик Шарль Кулон родился в городеАнгулеме.

Пользуясь изобретенными им крутильными весами, Кулондетально исследовал взаимодействие одноименных и разноименных точечныхэлектрических зарядов. Эти эксперименты привели к открытию в 1785 г. основногозакона электростатики — закона Кулона . В своих опубликованных работах1785—1789 гг. ученый показал, что электрические заряды всегда располагаются наповерхности проводника, ввел понятия магнитного момента и поляризации зарядов ит. д.экспериментальные работы Кулона имели важное значение для создания теории электромагнитныхявлений. Его именем названа единица количества электричества (Кулон).         

 

Закон Кулона является основнойформулой электростатики.

Электростатика раздел электродинамики, вкотором рассматриваются взаимодействия неподвижных заряженных тел.

Каким же образом Кулон узнал, от чего и как зависитсила взаимодействия заряженных тел? Сделал он это с помощью так называемыхкрутильных весов

На один конец коромысла он надевал заряженный имшарик, на другой – нейтральный шарик. Третий точно такой же шарик, такжезаряженный, он подносил к первому, естественно, приводя коромысло к повороту.Далее про проградуированной шкале он определял, на сколько провернулоськоромысло, и таким образом находил величину силы (момент силы электрическоговзаимодействия равен моменту силы упругости кручения, которая пропорциональнауглу поворота).

http://www.college.ru/physics/courses/op25part2/content/chapter1/section/paragraph1/images/1-1-2.gifДля определения зависимости силы от величин зарядовКулон сделал следующее: так как одинаковые шарики при соприкосновенииобмениваются зарядами таким образом, что на обоих шариках заряд одинаков, онсначала разряжал один из шариков, а затем соединял их. Таким образом, Кулон могнаблюдать, насколько меняется сила взаимодействия при уменьшении заряда в двараза. И, конечно же, никакого труда не составляло изменять расстояние междузарядами.

В результате опытов был сформулирован закон Кулона.

 

 

Итак, Кулон определял силу взаимодействия заряженных сфер по углу закручивания нити в зависимости от расстояния между ними.

— В результате многочисленных измерений силы взаимодействия двух неподвижных точеных зарядов в вакууме Кулон установил закон, названный впоследствии его именем.  

Проведя большое количество опытов  Кулон установил, что в вакууме:

F ~ q1 х q2.

F ~ 1/R2

 

Закон Кулона: Два неподвижных точечных электрических заряда взаимодействуют в вакууме с силой, прямо пропорциональной произведению этих зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

где:

q 1,q 2 — величина зарядов [Кл]

r— расстояние между зарядами [м]

k – коэффициент пропорциональности [Н•м2/Кл2]

F— сила Кулона (кулоновская сила) [Н]

— В Международной системе единиц (СИ) за единицу электрического заряда принят 1 кулон (1 Кл).

 

1 кулон – это точечный заряд, который действует в вакууме на равный ему точечный заряд, расположенный на расстоянии, равном 1 м, силой 9•109 Н.

 

— Опытным путем было установлено, что коэффициент пропорциональности k в СИ имеет вид:

 

    

 

         Сила взаимодействиядвух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональнапроизведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояниямежду ними.

Кулоновская сила подчиняется III законуНьютона: силы взаимодействия между зарядами равны по модулю и направленыпротивоположно друг другу вдоль прямой, соединяющей эти заряды. Кулоновские силы F центральные силы. 

разноименные

Разноименные заряды притягиваются.

Одноименные заряды отталкиваются.

  

Единица заряда — кулон (1 Кл).Это заряд, проходящий за 1 с через поперечное сечение проводника при силе токав 1 А.

 

Диэлектрическая проницаемостьсреды ε 

Диэлектрическая постоянная ε   характеризует электрические свойства среды. Для любой среды ε   >1 и зависит от самой среды; 

http://mail.spb.fio.ru/archive/group132/c4wu3/t02.files/t2m4.gif

показывает, во сколько раз силавзаимодействия точечных заряженных тел в вакууме больше их сил взаимодействия всреде при прочих равных условиях. 

Закон Кулона для среды:     

http://mail.spb.fio.ru/archive/group132/c4wu3/t02.files/t2m5.gif


 

 

V.             Закрепление

Накомпьютерах выполняется тесты в тестовой программе “My Test

1 вариант

1. Силы, действующие на заряды, правильно указаны на рисунке

  1. только А
  2. только Б
  3. только В
  4. Б и В
  5. А и В

2. Если две заряженные материальные точки  притягиваются, то обязательно

  1. обе имеют положительный заряд
  2. обе имеют отрицательный  заряд
  3. одна имеет положительный заряд, а другая – отрицательный
  4. либо обе имеют положительный заряд, либо обе имеют отрицательный заряд

3. Если две заряженные материальные точки  отталкиваются, то обязательно

  1. обе имеют положительный заряд
  2. обе имеют отрицательный заряд
  3. либо обе имеют положительный заряд, либо обе имеют отрицательный заряд
  4. одна имеет положительный заряд, а другая – отрицательный

4. Единица измерения электрического заряда (в СИ)

  1. Вольт
  2. Ватт
  3. Кулон
  4. Ом
  5. Ампер

5. Водяная капля с электрическим зарядом  +2.10-8 Кл соединилась с другой каплей, обладающей зарядом +2.10-8  Кл. Заряд образовавшейся капли равен

  1. +4.10-8 Кл
  2. +2.10-8 Кл
  3. 0
  4. -2.10-8 Кл
  5. -4.10-8 Кл

6. От водяной капли, обладающей  электрическим зарядом +2е,  отделилась  маленькая  капля с зарядом -3е.  Электрический заряд оставшейся части капли равен

  1. –5е
  2. –3е
  3. –е
  4. +3е
  5. +5е

2 вариант

1. В каком случае взаимодействие зарядов указано правильно?

  1. только А
  2. только Б
  3. только В
  4. Б и В
  5. А и В

2. Известно, что натиранием о шерсть заряжаются палочки из резины, серы, эбонита, пластмассы, капрона. Заряжается ли при этом шерсть?

  1. Да, т.к. в электризации трением всегда участвуют два тела и при этом электризуются оба;
  2. хотя в электризации трением участвуют два тела, в опытах всегда используются только палочки. Поэтому можно считать, что заряжаются только палочки.

3. Как взаимодействуют друг с другом эбонитовая палочка, наэлектризованная трением о мех, и стеклянная палочка, наэлектризованная трением о шёлк?

  1. будут притягиваться
  2. будут отталкиваться
  3. не будут взаимодействовать

4. Нейтральная капля разделилась на две. Первая обладает электрическим зарядом +q . Каким зарядом  обладает вторая капля?

  1. +2q  
  2. q    
  3. +q  

5. Можно ли создать или уничтожить электрический заряд?

  1. Нельзя создать или уничтожить электрический заряд. 
  2. Создать можно, уничтожить нельзя.   
  3. Создать нельзя, уничтожить можно.

6. Алгебраическая сумма  электрических зарядов  атома в нормальном состоянии равна нулю, поэтому он:

  1. Заряжен отрицательно   
  2. Электрически нейтрален   
  3. Заряжен положительно

 

 

Ответы:

1 вариант: 1.В; 2.С; 3.С; 4.С; 5.А; 6.Е

2 вариант: 1.С; 2.А; 3.AB

 

VI.         Рефлексия

Заполнитетаблицу:

Оцените свою работу на уроке, составив рассказ:

Сегодня на уроке я работал (а) ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Я понял (а) (укажите номера понятых вопросов):_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

В этом мне помогли:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Мне нужно разобраться в таких вопросах, как :________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дляэтого нужно___________________________________________________________________________________________________

 

 

В составлении рассказа вам могут

 помочь следующие слова.

Слова для оценки работы:

 

активно

пассивно

с энтузиазмом

равнодушно

результативно

безрезультатно

ответственно

безответственно

позитивно

негативно

сознательно

несознательно

качественно

посредственно

вдумчиво

поверхностно

 

VII.     Подведение итогов

VIII.  Домашнее задание:

             прочитатьзаписи по теме;

             прочитатьинформацию по данной теме в интернете по ссылке:

https://interneturok.ru/lesson/physics/10-klass/osnovy-elektrodinamiki-2/chto-takoe-elektrodinamika-elektron-stroenie-atoma

 

https://interneturok.ru/lesson/physics/10-klass/osnovy-elektrodinamiki-2/elektrizatsiya-tel-dva-roda-zaryadov-zakon-sohraneniya-elektricheskogo-zaryada

 

https://interneturok.ru/lesson/physics/10-klass/osnovy-elektrodinamiki-2/elektricheskiy-zaryad-zakon-sohraneniya-zaryada

 

https://interneturok.ru/lesson/physics/10-klass/osnovy-elektrodinamiki-2/zakon-kulona-variant-1-eryutkin-e-s

 

             Выучитьконспект занятия, выложенной в группе

 

 

 

 


Поделиться статьей
Автор статьи
Анастасия
Анастасия
Задать вопрос
Эксперт
Представленная информация была полезной?
ДА
60.97%
НЕТ
39.03%
Проголосовало: 1532

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram

ЯТТС-Рекомендации по написанию отчета по учебной и производственной практики-Гостинечное дело

Поделиться статьей

Поделиться статьейПоделиться статьей Автор статьи Анастасия Задать вопрос Эксперт Представленная информация была полезной? ДА 60.97% НЕТ 39.03% Проголосовало: 1532


Поделиться статьей

ЮУрГУ-вопросы

Поделиться статьей

Поделиться статьейПоделиться статьей Автор статьи Анастасия Задать вопрос Эксперт Представленная информация была полезной? ДА 60.97% НЕТ 39.03% Проголосовало: 1532


Поделиться статьей

ЮУГУ-Отчет_ПП-Машины непрерывного транспорта

Поделиться статьей

Поделиться статьейПоделиться статьей Автор статьи Анастасия Задать вопрос Эксперт Представленная информация была полезной? ДА 60.97% НЕТ 39.03% Проголосовало: 1532


Поделиться статьей

ЮУГУ- Курсовой проект по электронике

Поделиться статьей

Поделиться статьейПоделиться статьей Автор статьи Анастасия Задать вопрос Эксперт Представленная информация была полезной? ДА 60.97% НЕТ 39.03% Проголосовало: 1532


Поделиться статьей

ЮУГУ-ВКР-Обеспечение требований охраны труда на рабочем месте слесаря-ремонтника 5 разряда

Поделиться статьей

Поделиться статьейПоделиться статьей Автор статьи Анастасия Задать вопрос Эксперт Представленная информация была полезной? ДА 60.97% НЕТ 39.03% Проголосовало: 1532


Поделиться статьей

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram
Заявка
на расчет