Тип Урока: Усвоение Новых Знаний.

Цель Урока: Объяснить Взаимодействие Заряженных Тел Существованием Электрического Поля Вокруг Них, Рассказать о Влиянии Электрического Поля На Живые Организмы; Ознакомить Учащихся С Одним Из Основных Законов электростатики Законом Кулона.

Оборудование: Электроскоп, Электрофорная Машина, Бумажный «султанчик», Металлический И Пластмассовый Стаканы.

План урока

Этапы Время Приемы и методы

I. Проверка домашнего задания; актуализация опорных знаний

8—10

Мин

Беседа; ответы у доски





Этапы

Время

Приемы и методы

П. Изучение нового материала

15—20

Мин

Пояснения учителя; демонстрации; записи на доске и в тетрадях

III. Закрепление нового материала

10—15

Мин

Беседа; самостоятельная работа учащихся

IV. Домашнее задание

1—2

Мин

Комментарий учителя; записи на доске и в дневниках


Ход урока

I. Проверка Домашнего Задания; Актуализация Опорных Знаний

Один из учащихся записывает на доске решение домашней задачи.

Решение Задачи 1.74 Дано:

N = 9,6 1012

QI

\QI \ = \q2 |' Так как пластинки одинаковые.

Q = N QS;

Q = 9,6-1012-(-1,6-10-19) = -15,36-10-7 (Кл).


Q1 =Q2 =—Q

-7,6810 (Кл).


Ответ: Q1 =Q2 =-7,6810 7 Кл, пластинки оттолкнутся.

Закрепить полученные знания об электроне и строении атома можно в ходе рассмотрения следующих вопросов:

• Чем наэлектризованное тело отличается от ненаэлектризован-ного (исходя из его внутреннего строения)?

• Телу, имеющему положительный заряд, сообщили равный ему по модулю, но противоположный по знаку заряд. Что произойдет с телом? Можно ли сказать,

Что заряды исчезли?

• Если дотронуться рукой до заряженной стеклянной палочки, то утратит ли палочка весь имеющийся заряд? А Если заряженная палочка будет медной (на изолирующей ручке)?

• Какой знак заряда у гильзы на рис. 2? Рис. 2


Изобразите на рисунке модель атома бериллия. Как из атома образовать положительный ион?

II. Изучение Нового Материала

Мы видели на опыте, что заряженные тела взаимодействуют между собой — притягиваются или отталкиваются. Причем это взаимодействие может происходить на расстоянии — без непосредственного «контакта» между телами.

Демонстрация 1. К Шарику электроскопа подносим заряженное тело, не касаясь шарика. Наблюдаем расхождение листочков электроскопа.

Демонстрация 2. К Заряженному «султанчику» подносим руку. Бумажные полоски притягиваются к руке.

Как передается действие одно тела на другое? Можно предположить, что через воздух. НО если повторить продемонстрированные опыты в безвоздушном пространстве, то взаимодействие не исчезнет! Ответ на этот вопрос был дан в работах английских ученых XIX века Майкла Фарадея и Джеймса Максвелла.

Согласно их теории пространство вокруг тела, имеющего электрический заряд, отличается от пространства вокруг ненаэлектри-зованного тела. Электрический заряд всегда окружен электрическим полем.

Человеку не дано воспринимать электрическое поле, он может воспринимать только один вид материи — вещество. НО электрическое поле — тоже вид материи, только неосязаемый, невидимый для нас. Обнаружить его существование мы можем только по его действию на заряженные тела.

Запись в тетрадь. Сила, с которой электрическое поле действует на внесенный в него электрический заряд, называется электрической силой.

Демонстрация 3. Будем постепенно приближать наэлектризованную палочку к шару, закрепленному на стержне электрометра. Наблюдаем постепенное увеличение угла отклонения стрелки электрометра.

Вывод: Действие электрического поля вблизи заряженных тел сильное, а вдали от них слабое.







Далее исходя из особенностей строения металлов и понятия электрического поля дается пояснение электризации тела «через влияние».

Электрическое поле действует только на заряженные частицы. НО такие частицы есть в любом теле! Человек, как и все живое, постоянно находится в электростатическом поле Земли. Оно определенным образом влияет на жизнедеятельность организма (и изоляция от него иногда даже приводит к ухудшению самочувствия). Как же можно экранироваться от поля?

Демонстрация 4. Наэлектризованную пластинку закрепим в лапке штатива и расположим на небольшом расстоянии от электрометра (электроскопа). Стрелка электрометра отклоняется. НА шар электрометра наденем металлический стакан, при этом обязательно нужно надеть резиновые перчатки. Наблюдаем возврат стрелки в нулевое положение. Снимаем стакан — стрелка возвращается в первоначальное положение. Повторяем опыт, только вместо металлического стакана используем пластиковый. Наблюдаем уменьшение угла отклонения стрелки.

Вывод: Можно «защититься» от действия электрического поля металлическим экраном. Внутри металлического тела поле отсутствует! Также можно сделать вывод о том, что диэлектрик ослабляет силу воздействия электрического поля.

Французский ученый Шарль Огюстен Кулон (1736—1806) исследовал силу взаимодействия между заряженными телами и сформулировал закон их взаимодействия. Установка, на которой работал Кулон, называлась крутильные весы. Мы рассмотрим более упрощенный вариант этого опыта. Пояснения даются по плакату (рис. 3).


На рис. 3: 1, 2 — заряженные шары; 3 — чаша весов с разновесами для определения силы взаимодействия заряженных шаров; 4 — линейка для определения расстояния между шарами.

Кулон установил, что сила взаимодействия заряженных тел прямо пропорциональна абсолютным значениям их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Учащиеся записывают в тетрадь формулировку закона Кулона, который математически можно выразить так:


F = K

, где K = 910Е

H-Ivr Кл

Дается числовое значение и физический смысл коэффициента пропорциональности.

Обращаем внимание на то, что в такой форме записи закон справедлив для заряженных тел, находящихся в вакууме, потому что в любом диэлектрике (как мы видели на опыте) электрическое поле ослабевает, а значит, и сила его воздействия на заряженные тела уменьшается.

Также важно, что в законе Кулона говорится о точечных зарядах.

Расстояние между зарядами, изображенными на рис. 4, А, Определяется достаточно точно, в отличие тел, изображенных на рис. 4, Б. Если же эти тела удалить друг от друга на расстояние, значительно превышающее их размеры, то понятие «расстояние между телами» тоже станет достаточно определенным.