Тема: Решение задач по теме «основы электростатики»

Тема: Решение задач по теме «основы электростатики»

Цель: Создать ориентировочную основу для формирования общего метода решения задач.

Задачи:

образовательная: формирование ЗУН по теме «Электрическое поле. Напряженность электрического поля», применять формулы

напряженности точечного заряда, электрической силы, принципа суперпозиции полей для решения задач.

развивающая: развивать навыки самостоятельной работы, умений анализировать ситуацию, сопоставлять факты;

воспитательная: формирование научного мировоззрения; воспитание культуры речи; формирование умений коллективной работы.

Оборудование:

1. Учебник Г.Я.Мякишев «Физика». 10класс.

2. карточки с заданиями;

4. компьютер; видиоурок

Тип урока: Обобщение и закрепление знаний.

Используемая технология интерактивного обучения - технология деятельностного подхода (способствует развитию у учащихся умения работать в коллективе; инициативы, независимости, самодисциплины; умения анализировать результаты своей деятельности; умения учиться; создание положительной эмоциональной атмосферы в работе)

Характеристика этапов урока

Этап урока	Образовательные задачи этапа	Деятельность учителя	Деятельность учащихся
1. Организационная часть	Подготовка учащихся к работе на уроке	Приветствует учащихся, проверка готовности к уроку, эмоционального настроя.	Приветствуют учителя. Записывают в тетрадь тему урока.
2. Актуализация знаний. Предоставление необходимой информации .	Дать учащимся достаточно информации для того, чтобы на ее основе выполнять практические задачи	Стимулирует активное участие всех учащихся в учебной деятельности. Класс фронтально отвечает на вопросы учителя (вопросы на экране) Класс делится на 3 группы, каждой группе по 5 вопросов. (Внутри группы определяется, кто на какие вопросы отвечает). 1 группа Ø Какие два вида заряда существуют в природе. Ø Как взаимодействуют заряды? Ø Используя, какой закон можно вычислить силу взаимодействия зарядов? Ø Какой заряд называется элементарным? Каково его значение? Ø В чем состоит явление электризации? Объясните это явление. 2 группа Сформулируйте закон сохранения электрического заряда? Что определяет и как записывается закон Кулона? Чему равен коэффициент пропорциональности в законе Кулона? Посредством чего происходит взаимодействие между зарядами? Назовите основные свойства электрического поля? 3 группа v Какое поле называется электростатическим? v Какая физическая величина характеризует электрическое поле в данной точке? v Чему равна напряженность электрического заряда? v Какое направление имеет вектор напряженности электрического поля v В чем состоит принцип суперпозиции электрических полей?	Отвечают на вопросы, делают содержательные обобщения.     Учащиеся проверяют себя.
3. Интерактивное задание	Решение учебных задач.	Поддерживает интерес и познавательную активность учащихся. Создает условия для сотрудничества. Задание 1.Каждой группе предлагает решить по предложенной карточке 3 задачиразного вида с последующей презентацией. (Приложение) Задание 2.Предлагает каждой группе выполнить задание: составить общий план решения задачи на вычисление напряженности электрического поля.   1 группа Два точечных заряда q1 =4∙10-9 Кл и q2 = -5∙10-9 Кл находятся на расстоянии 0,6 м друг от друга. Найдите напряженность поля в средней точке А между ними и силу, действующую в ней на заряд q3 =2∙10-9 Кл. ЗАДАНИЕ: 1) Записать краткое условие. 2) Выполнить рисунок, показав на нем векторы напряженности, создаваемые электрическими полями зарядов q1 и q2 . 3) Используя принцип суперпозиции, общую напряженность электрического поля зарядов q1 и q2 можно определить как геометрическую сумму векторов Е = Е1 + Е2 . Поскольку векторы напряженности имеют в данном случае одинаковое направление, можно записать: Е=Е1 + Е2 . 4) Найти напряженности поля каждого точечного заряда в точке А (учитывая, что r1 =r2 =r/2): Е1 = k ; Е2 = k 5) Найти результирующую напряженность Е=Е1 + Е2 . 6) Зная напряженность Е, можно определить силу, действующую в точке А на заряд q3. Направления векторов напряженности Е и силы F совпадают, так как q3 >0; значит F = Е∙ q3 . 7) Выполнить вычисления: Е = 0,9∙103 Н/Кл, F = 1,8∙10-6 Н. 2 группа Два точечных заряда +6,4∙10-6 Кл и -6,4∙10-6 Кл находятся друг от друга на расстоянии 12 см. Найти напряженность поля в точке, удаленной от них на рас­стояние 8 см. ЗАДАНИЕ: 1) Записать краткое условие. 2) Сделайте чертеж - постройте векторы напряженности соответствующих электрических полей. 3) Что можно сказать о величинах Е1 и Е2? Запишите формулы для их определения. 4) Постройте вектор Е=Е1+Е2 . Какая получилась геометрическая фигура? Чем служит в ней вектор Е? 5) Используя подобие треугольников, составьте соотношение для определения результирующего вектора Е (сделать соответствующие построения). 6) Решите задачу в общем виде (выведите формулу для Е). (контроль: Е = k ) 7) Найдите численное значение Е. 8) Проверьте решение, выполнив действия над наименованиями. Ответ: Е = 1,35∙107 Н/Кл. 3 группа В двух вершинах равностороннего треугольника со стороной а=0,5м распо­ложены два положительных заряда q1 = q2 = 1∙10-6 Кл. Найти напряженность элект­рического поля в третьей вершине треугольника. ЗАДАНИЕ. 1) Сделайте чертеж. Куда направлен вектор напряженности поля? 2) Что общего между данной и предыдущей задачами? В чем состоит различие? 3) Задачу решайте с использованием тригонометрических формул(с = а∙ COSα). 4) Контроль: Е =2Е1 COS 30˚ 5) Ответ: Е = 6,2∙103 Н/Кл.	Учащиеся в группах выполняют задания, презентуют. Оценивают правильность своих выводов, решений. Осуществляют самопроверку.     Каждая группа составляет общий план решения задачи на вычисление напряженности электрического поля, а затем решает ее.
Физминутка.		Нужно глазами описать траекторию предложенных геометрических фигур. Затем пальцами указательной руки описать в воздухе траекторию точек на спиралях. Повороты головы вправо, влево, вверх, вниз.	Выполняют упражнения.
Интерактивное задание	.	Создание ситуации успеха для каждого. Индивидуальная работа по устранению ошибок. Применяется технология «Броуновское движение» (движение учеников по всему классу с целью сбора информации по предложенной теме)   Базовый уровень: 1. На расстоянии 0,5м друг от друга закреплены точечные положительные заря­ды 16∙10-4 Кл и 2∙10-4 Кл. Определите значение напряженности поля в точке С, от­стоящей от первого заряда на расстоянии 0,1м и находящейся на прямой, соеди­няющей заряды. (Ответ: Е= 9∙107 Н/Кл.) 2. В однородном электрическом поле, силовые линии которого направлены вертикально вверх, находится пылинка массой 10-9 г и зарядом 3,2∙10-17 Кл.Какова напряженность поля, если действующая с его стороны сила уравновешивает силу тяжести пылинки? (Указание: сила электрического поля уравновесит силу тяжести, если будет равна ей по модулю и направлена вертикально вверх.) (Ответ: Е=3∙105 Н/Кл.) 3. 0пределить графически, в какой точке на прямой, соединяющей два заряда q1 =1∙10-9 Кл и q2 = 2∙10-9 Кл, напряженность равна нулю. Повышенный уровень: 4. Расстояние между зарядами +q и +9qсоставляет 8см. На каком расстоянии от первого заряда находится точка, в которой напряженность поля равна нулю? (Ответ: 2см.) 5. В трех вершинах квадрата со стороной 40см находятся одинаковые положите­льные заряды по 5∙10-9 Кл. Найдите напряженность поля в четвертой вершине. (Ответ: Е = 5,3∙102 Н/Кл.) Дополнительно 1. 2. 1. На рисунке изображены линии напряженности электрического поля в некотором месте пространства. В какой из точек напряженность максимальна по модулю? 2. Какое направление в точке О имеет вектор напряженности электрического поля, созданного двумя одноименными зарядами? 3. Определите напряженность поля в центре квадрата, в углах которого находятся заряды: (+ q), (+ q), (— q), (— q)? На рисунке показано расположение двух неподвижных точечных электрических зарядов + 2q и – q.	Учащиеся выбирают одну задачу и решают ее.
4. Подведение итогов. Рефлексия	Осознание того, что было сделано на занятии.	Предлагает учащимся проанализировать проделанную на уроке работу: Повторить алгоритм решения задач по нахождению напряжённости электрического поля точечного заряда.	Учащиеся вспоминают последовательность своей учебной деятельности, соотносят результаты этой деятельности с поставленными учебными задачами. Делают выводы.
5. Домашнее задание		Подготовиться к самостоятельной работе. Прослушать урок Ерюткина Е. С тему: «Решение задач на тему: «Закон Кулона. Напряжённость электрического поля» на сайте https://interneturok.ru/ru/school/physics/10-klass/undefined-0/reshenie-zadach-po-teme-zakon-kulona-napryazhennost-elektricheskogo-polya?seconds=0&chapter_id=851	Записывают задание в дневнике.

Приложение

Группа 1	Группа 2	Группа 3
1.На­прав­ле­нию век­то­ра на­пря­жен­но­сти элек­три­че­ско­го поля этих за­ря­дов в точке A со­от­вет­ству­ет стрел­ка   1) 1 2) 2 3) 3 4) 4   2. Электрическое поле создано двумя отрицательными электрическими зарядами, равными по значению. Каков результирующий вектор напряженности поля в точке А, находящейся посередине отрезка, соединяющего эти заряды (смотри рисунок)? 3. В некоторой точке поля на заряд 2нКл действует сила 0,4 мкН. Найти напряженность поля в этой точке.	1.Найти напряженность электрического поля, созданного зарядом 1 мкКл на расстоянии 10 см от заряда. 2.Электрическое поле создано положительным и отрицательным электрическими зарядами, равными по модулю. Каков результирующий вектор напряженности поля в точке А, находящейся посередине на прямой, соединяющей эти заряды (смотри рисунок)?   3. Какая сила действует на заряд 12 нКл, помещенный в точку, в которой напряженность электрического поля равна 2 ?	1. На ри­сун­ке по­ка­за­но рас­по­ло­же­ние двух не­по­движ­ных то­чеч­ных элек­три­че­ских за­ря­дов и . В какой из трех точек — А, B или C — мо­дуль век­то­ра на­пря­жен­но­сти сум­мар­но­го элек­три­че­ско­го поля этих за­ря­дов мак­си­ма­лен? 1) в точке А 2) в точке B 3) в точке C 4) во всех трех точ­ках мо­дуль на­пря­жен­но­сти поля имеет оди­на­ко­вые зна­че­ния.   2.Электрическое поле создано четырьмя электрическими зарядами, расположенными в вершинах прямоугольника. Заряды Q1 и Q2 положительные, заряды Q3 и Q4 отрицательные. Заряды не равны между собой по значению. Как может быть направлен результирующий вектор напряженности поля в точке С, находящейся в точке пересечения диагоналей прямоугольника (смотри рисунок)?   3. Найти напряженность поля заряда 36 нКл в точках, удаленных от заряда на 9 и 18 см.