Закон Кулона: План-конспект уроку фізики

Міністерство освіти і науки України

Полтавський державний педагогічний університет

Ім. В.Г.Короленка

Кафедра фізики

План-конспект уроку

на тему:

’’Закон Кулона.”

Виконав студент фізико -математичного факультету

групи Ф-51

Яценко Ігор Олексійович

Полтава 2005

Тема: Закон Кулона.

Мета: а)навчальна: Розглянути закон Кулона і застосування його до розв’язування задач.

б) розвиваюча: розвинути уяву та логічне мислення у дітей, підвищити рівень їхнього інтелекту.

в) виховна: виховати інтерес до предмету, усвідомлення важливості фізики у повсякденному житті.

Тип уроку: комбінований

Обладнання: таблиця:”Закон кулона”.

План.

1.  Організаційна частина. (2хв)

2.  Актуалізація опорних понять.(5хв)

3.  Повідомлення нового матеріалу.(25хв)

4.  Закріплення нового матеріалу.(10хв)

5.  Підведення підсумків. Домашнє завдання.(3хв)

Хід уроку.

1.  Організаційна частина.     

Розкриваю тему та мету уроку.                      

2.  Актуалізація опорних понять.

Для того щоб розглянути нову тему проводжу опитування, і задаю учням такі запитання:

                    Що вивчає єлектродинаміка?

                    А що вивчає електростатика ?

3.  Повідомлення нового матеріалу.

           Отже, електростатика вивчає взаємодію нерухомих електрично заряджених тіл. Взаємодія наелектризованих тіл виявляється у винекненні в деяких випадках досить значних сил притягування або відштовхування.Наше завдання знайти значення цих сил.

     На взаємодію впливає середовище, в якому вона відбувається, а також розміри та форма тіл. Але якщо відстань між тілами набагато більша з їх розміри, то ні форма, ні розміри істотно не впливають на взаємодіюміж ними. У цьому випадку тіла можна розглядати як точкові. А середовище поки що будем розглядати ¾ вакуум.

     Тоді взаємодії підлягають простому закону:

Сила взаємодії двох точкових нерухомих заряджених тіл у вакуумі прямо пропорційна добуткові модулів зарядів і обернено пропорційна квадрату відстані між ними. Сили взаємодії заряджених тіл за числовим значенням однакові і спрямовані вздовж прямої, яка з¢єднує ці тіла.

Цей закон у 1785році експериментально відкрив французький фізик Ш.Кулон, тому закон названо його ім¢ям.

     Математично цей закон записують так:

,

де q₁,q₂ ¾взаэмодіючі заряди, R¾відстань між ними, k¾коефіцієнт пропорційності, який залежить від вибору системи одиниць.

     Закон Кулона виконується тільки для нерухомих заряджених тіл.

     Взаємодію точкових електричних зарядів улон розглядав за допомогою крутильних терезів, які складаються з скляного стерженька підвішеного на тонкій пружній нитці. На одному кінці стерженька закріплено металеву кульку, а на іншому ¾ противага. Ще одну кульку закріплено нерухомо на кришці терезів. Якщо кульки зарядити то стержень обертається в горизонтальній площині.За кутом закручення нитки можна визначити силу взаємодії зарядів.

     Подивимось на одиниці вимірювання:

             Сила як вам відомо вимірюється в нютонах(Н).

             Заряд в кулонох(Кл). Кулон¾це заряд, що проходить за 1 секунду через поперечний 1 переріз провідника при силі струму 1 ампер.

             А в яких одиницях вимірюється відстань ?(метрах).

     Розглянемо коефіцієнт пропорційності:

Фізичний зміст коефіцієнту пропорційності: сила з якою взаємодіють два точкових заряджених тіла по 1 Кл на відстані 1 м один від одного.

З експериментів відомо, що

k=.

З іншого боку

,

де =8,85 10^-12¾електрична стала.

     Тоді закон кулона можна записати так:

     Але до цього ми розглядали електрично заряджені тіла у вакуумі. Тому розглянеио вплив тіє чи іншої речовини на силу електричної взаємодії. Для цього візьмемо відношення сил взаємодії між електрично зарядженими тілами у вакуумі (F₀) та речовині (F). І назвемо це відношення діалектричною проникністю середовища (відносно вакууму) і позначимо її через

З формули випливає, що безрозмірна величина. Для вакууму і повітря =1, гасу =2, води =80 тощо.

     Отже, в загальному закон Кулона матиме вигляд:

4.  Закріплення нового матеріалу.

Для закріплення матеріалу давайте розв¢яжем задачу:

З якою силою взаємодіють два заряди по 10 нКл, розташовані на відстані 3 см один від одного?

q₁=q₂=10 нКл          q₁=q₂= 10^-8Кл                  Скористаємось законом Кулона:

R= 3 см                    R= 3 10^-2 м                     

F¾?                                                                

Відповідь: 1 мН.

5.  Підведення підсумків. Домашнє завдання:

Отже, ми сьогодні розглянули закон Кулона, який кількісно встановлює залежність між силою, зарядами і відстанню між ними. Дітям було задано вивчити §41 та законспектувати задачі з цього параграфа.