Конспект урока «Проводники в электростатическом поле. Диэлектрики в электростатическом поле»

Урок (2 часа)

Тема: Проводники в электростатическом поле. Диэлектрики в электростатическом поле.

Цели: 1. Разделить все вещества по уровню подвижности заряженных частиц. Дать знания о свойствах проводников и диэлектриков в электростатическом поле.

2. Развитие логического мышления, умения анализировать и систематизировать.

3. продолжить воспитание потребности в дальнейшем изучении физики.

Уровень усвоения II.

Тип урока: Урок изучения нового материала.

Вид урока: Традиционный.

Методы обучения: Информационный, репродуктивный.

Средства обучения: эбонитовая палочка, электрометр, электроскоп, металлическая проволока, раствор поваренной соли, кусок сухого дерева, дистиллированная вода, стеклянная трубка, два деревянных диска, деревянная линейка, компьютер, проектор, экран.

Единицы структурного содержания.

1. Организационный момент.

2. Сообщение темы, целеполагание и мотивация учебной деятельности.

3. Актуализация опорных знаний.

Физический диктант.

1. Если работа сил поля по любой замкнутой траектории равна нулю, то поле называется …? (потенциальным)

2. От каких величин зависит работа сил электростатического поля? (От заряда, напряжённости, расстояния)

3. Зависит ли работа сил электростатического поля от формы траектории? (Нет)

4. Назовите энергетическую характеристику электрического поля? (Потенциал)

5. В каких единицах она измеряется? (В вольтах)

6. Зависит ли значение потенциала от выбора нулевого уровня? (Да)

7. Чему равна работа сил электростатического поля при перемещении заряда перпендикулярно силовым линиям поля? (0)

8. При нахождении общего потенциала нескольких электрических полей все потенциалы … (Алгебраически складываются)

9. Чему равна работа кулоновских сил на замкнутом пути? (0)

10. Чему в электростатике равно напряжение? (Разности потенциалов)

11. В чём измеряется напряжение? (Вольт)

12. Как называются поверхности равного потенциала? (Эквипотенциальными)

13. Как направлен вектор напряжённости электростатического поля относительно эквипотенциальных поверхностей? (Перпендикулярно им, в сторону уменьшения потенциала)

14. Каким образом связаны напряжение и напряжённость в однородном электростатическом поле? (U=E·d)

4. Изучение темы.

1. Свободные и связанные заряды.

2. Проводники, диэлектрики, полупроводники.

3. Полярные и неполярные диэлектрики.

4. Относительная диэлектрическая проницаемость.

5. Распределение зарядов.

6. Электростатическая индукция.

5. Обобщение и систематизация.

Решение задач.

1. При перемещении в электростатическом поле заряда 4 Кл электрические силы совершили работу 8 Дж. Найти разность потенциалов.

2. Разность потенциалов между двумя заряженными параллельными пластинами равна 100 В, расстояние между пластинами 2 см. Определите напряжённость электростатического поля между пластинами.

3. С какой скоростью движется электрон при ускоряющей разности потенциалов 30 кВ?

4. Шарик массой 0,1 г перемещается в электрическом поле из точки А, потенциал которой равен 1кВ, в точку В, потенциал равен нулю. Определите скорость шарика в точке А, если в точке В его скорость 20 м/с. Заряд шарика 10^-5 Кл.

5. Земной шар обладает отрицательным зарядом порядка -5,7 · 10⁵ Кл. Оцените напряжённость электростатического поля, создаваемого этим зарядом вблизи поверхности Земли в воздухе и водоёмах, принимая радиус Земли равным 6400 км. Диэлектрическая проницаемость воды 80.

6. Разность потенциалов между двумя заряженными плоскопараллельными пластинами в воздухе 200 В. После их погружения в жидкий аммиак разность потенциалов оказалась равной 8 В. Чему равна диэлектрическая проницаемость аммиака?

7. Найдите заряд шарика массой 41 мг, находящегося в равновесии под действием гравитационной и электростатической силы в поле напряжённостью 400 кВ/м.

8. Какую работу совершает поле при перемещении заряда 2 нКл из точки с потенциалом 700 В в точку с потенциалом 200 В?

9. При перемещении в электрическом поле заряда 4 Кл электрические силы совершили работу 8 Дж. Найти разность потенциалов.

10. Разность потенциалов между двумя заряженными параллельными пластинами равна 100 В, расстояние между пластинами 2 см. определите напряжённость электрического поля между пластинами.

11. С какой скоростью движется электрон при ускоряющей разности потенциалов 30 кВ?

12. Во время грозы между облаками возникает поле напряжённостью 3 МН/Кл. Найдите изменение кинетической энергии электрона под действием электростатического поля на расстоянии 3 нм.

13. Какая работа совершается электростатическим полем протона атома водорода над электроном, вращающимся вокруг протона по круговой орбите радиусом 5,3·10^-11м?

14. Потенциал поля точечного заряда на расстоянии 40 см от него равен 200 В. С какой силой это поле будет действовать на пробный заряд 1 нКл, помещенный в данную точку?

15. Потенциал заряженного проводника 300 В. Какой минимальной скоростью должен обладать электрон, чтобы улететь от этого проводника на бесконечно большое расстояние?

16. Пылинка массой 10^-10 г находится в равновесии между горизонтальными пластинами заряженного конденсатора. Пылинка освещается ультрафиолетовым светом и, теряя заряд, выходит из равновесия. Какой заряд потеряла пылинка, если первоначальная разность потенциалов на обкладках конденсатора была равна 200 В, а затем, чтобы опять уравновесить пылинку, её пришлось увеличить на 50 В? Расстояние между пластинами конденсатора 1,6 см.

6. Итоги. Рефлексия.

1. Почему диэлектрик ослабляет электростатическое поле?

2. Почему электростатическое поле не проникает внутрь проводника?

3. Оцените свою работу на уроке.

7. Домашнее задание.

Касьянов. Физика 10кл. § 62, 63, 64.