МАОУ СОШ №37 Октябрьского района ГО г. Уфа РБ.
Разработка урока по физике.
Электростатическое поле заряженной сферы.
составила и провела:
учитель физики
Хаматнурова Э.М.
Тема урока:
Электрическое поле заряженной сферы.
Цель урока:
Продемонстрировать электрическое поле вне и внутри заряженной сферы. Рассчитать значение напряжённости электрического поля заряженной сферы в различных её точках.
Задачи урока:
1) сформировать умения и навыки практического характера: наблюдение за демонстрационным экспериментом, составление умозаключения в ходе эксперимента, умение качественно описывать эксперимент и решать задачи.
2) развивать познавательный интерес к предмету на основных достижениях науки и техники, а также при наблюдении природных явлениях.
3) воспитывать ответственность за результаты учебного труда, понимание его значимости, соблюдение техники безопасности, санитарно-гигиенических условий труда.
ТСО:
Интерактивная доска.
Электрофорная машина, сосуд, дипольные индикаторы, металлический шар.
Физический диктант.
[pic]
Демонстрационный эксперимент №1.
В [pic] сосуд наливаем немного подсолнечного масла и посыпаем его сверху манной крупой. Вводим один электрод, на который подаём заряд. Наблюдаем картину электрического поля одного заряда. В этот сосуд вводим проводящий заряженный шарик. Наблюдаем, как первоначально хаотически ориентированные частички выстраиваются в упорядоченные линии.
Вывод
Частицы выстраиваются в линии потому, что со стороны электрического поля на них действуют силы. Поэтому линии между электродами, которые обозначают частицы, называют силовыми линиями электрического поля.
Демонстрационный эксперимент №2.
И [pic] зготавливаем несколько одинаковых дипольных индикаторов: полоски бумаги, согнутые под углом вдоль, устанавливаем на иглы по центру тяжести. В качестве подставок используем держатели для магнитных стрелок. С помощью этих индикаторов визуализируем электрическое поле: заряженного шара.
Вывод
Дипольные индикаторы позволяют визуализировать электрическое поле и помогают сформировать понятие силовых линий электрического поля.
О чём будет идти речь на уроке?
Тема урока: Электростатическое поле заряженной сферы.
Цель урока: Продемонстрировать электрическое поле вне и внутри заряженной сферы и рассчитать значение напряжённости электрического поля заряженной сферы в различных её точках.
Демонстрационный эксперимент №3.
Видео о заряженной сфере.
Вопросы по фильму:
На какой фотографии электрического поля нет?
На какой фотографии напряжённость электрического поля сферы сильнее?
О чём свидетельствует угол отклонения нити от положения равновесия?
Сможете расставить силы, действующие на пробный заряд.
Пусть мы имеем заряженную сферу, известного радиуса. Найдём напряжённость поля в произвольной точке А (вне сферы), находящейся на расстоянии r от центра сферы, используя принцип суперпозиции полей.
Мысленно разделим сферу на пары одинаковых точечных зарядов q2 и q2´, симметричных относительно отрезка ОА, т.к. сферу нельзя рассматривать как точечный заряд вблизи поверхности сферы.
Л [pic] юбая пара зарядов создаёт напряжённость ЕА вдоль оси ОА, поэтому результирующая напряжённость направлена радиально, от сферы.
Электростатическое поле, созданное заряженной сферой, сосредоточено в определённой области пространства вне сферы.
Л [pic] [pic] инии напряжённости поля, созданные заряженной сферой, совпадают с линиями напряжённости точечного положительного заряда.
Поэтому для расчёта напряжённости вне сферы применима формула напряжённости точечного заряда:
[pic]
В центре сферы(стр.383 по Касьянову)
Напряжённости поля, созданного любыми диаметрально противоположными зарядами q1 и q1´, одинаковы по модулю и противоположны по направлению.
Н [pic] апряжённости полей в любой точке внутри сферы компенсируют друг друга.
В [pic] нутри заряженной сферы электростатическое поле отсутствует. Е=0.
Электростатическое поле, созданное заряженной сферой, сосредоточено в определённой области пространства вне сферы.
Построим график зависимости напряжённости электрического поля сферы от расстояния до точки, в которой хотим узнать величину напряжённости электрического поля.
[pic] [pic]
Физкультурная минута.
№1. Задание части В.
В точке А на поверхности равномерно заряженной сферы напряжённость её электрического поля равна Еа .Чему равна напряжённость поля сферы в её центре О и в точке В, лежащей на середине отрезка ОА?
Установите соответствие между физическими величинами и их значениями.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Её значение: А) напряжённость электрического поля сферы в точке О
Б) напряжённость электрического поля сферы в точке В
1) 2Еа
2) Еа
3) Еа/2
4) 0
№2. Задание части А.
Если равномерно заряженный проводящий шар радиусом 5 см создаёт на расстоянии 10 см от его поверхности электрическое поле напряжённостью 4 В/м , то на расстоянии 10 см от центра шара напряжённость поля равна…
№3. Задание части А.
Напряжённость электрического поля равномерно заряженной поверхности радиусом 0,2 м уменьшается в 6,25 раз при удалении от поверхности сферы на расстояние…
№4. Задание части А. Размерность напряжённости электрического поля в системе СИ может быть выражена следующим образом…
№5. Задание части А.
Шар радиусом R=5см, обладающий равномерно распределённым зарядом qш, покоится в масле с диэлектрической проницаемостью =4. На расстоянии L=20см от поверхности шара находится точечный заряд q=5нКл. Сила взаимодействия между точечным зарядом и шаром по модулю равна F=12мкН. Величина заряда qш равна…
№6. Задание части А.
Одинаковые небольшие проводящие шарики, заряженные одноимёнными зарядами q1=20мКл и q2=40мКл, находятся на расстоянии r друг от друга. Затем половину заряда, находящегося на первом шарике, перенесли на второй. При этом сила взаимодействия между ними…
Отгадайте загадку.
Летит огневая стрела, Никто её не поймает: Ни царь, ни царица, Ни красна девица.
Сверкнёт, мигнёт, кого-то позовёт.
Меня никто не видит, но всякий слышит, а спутницу мою всяк может видеть, но никто не слышит.
Небесная лошадь скачет, из-под ног огонь сыплется.
Задача по физике с использованием текстов из художественной прозы. Н.С.Лесков
«Реяли молнии; с грохотом нёсся удар за ударом, и вдруг Туберозов видит пред собою тёмный ствол дуба, и к нему плывёт светящийся, как тусклая лампа, шар; чудная искра посредине дерева блеснула ослепляющим светом, выросла в ком и разорвалась. В воздухе гряхнуло страшное бббах!.. Дерево было как ножом срезано у самого корня и лежало на земле…»
Какое явление вы узнаёте в этом эпизоде?
Видео про шаровую молнию.
Доклад про шаровую молнию.
Шарова́я мо́лния — светящийся плавающий в воздухе шар, уникально редкое природное явление, единой физической теории возникновения и протекания которого к настоящему времени не представлено. Существуют около 400 теорий, объясняющих явление, но ни одна из них не получила абсолютного признания в академической среде. В лабораторных условиях похожие, но кратковременные явления удалось получить несколькими разными способами, но вопрос о единственной природе шаровой молнии остаётся открытым. По состоянию на конец [link] , существующую продолжительное время и имеющую форму шара, способного перемещаться по непредсказуемой, иногда удивительной для очевидцев траектории.
Во время грозы земля и объекты на ней заряжаются положительно, значит шаровая молния, обходящая объекты и копирующая рельеф, также заряжена положительно. Если встречается предмет, заряженный отрицательно, молния притянется к нему и скорее всего взорвётся.
С течением времени заряд в молнии может изменяться, и тогда меняется характер её движения. Шаровая молния чутко реагирует на электрическое поле вблизи поверхности Земли, на заряд, имеющийся на объектах. Молния стремится переместится в те области пространства, где напряжённость поля меньше, этим можно объяснить частое появление шаровых молний внутри помещения.
Шаровая молния обычно появляется в грозовую, штормовую погоду; зачастую, но не обязательно, наряду с обычными молниями. Но имеется множество свидетельств её наблюдения в солнечную погоду. Чаще всего она как бы «выходит» из проводника или порождается обычными молниями, иногда спускается с облаков, в редких случаях — неожиданно появляется в воздухе или, как сообщают очевидцы, может выйти из какого-либо предмета (дерево, столб).
В связи с тем, что появление шаровой молнии как природного явления происходит редко, а попытки искусственно воспроизвести его в масштабах природного явления не удаются, основным материалом для изучения шаровых молний являются свидетельства неподготовленных к проведению наблюдений случайных очевидцев, тем не менее некоторые свидетельства очень подробно описывают шаровую молнию и достоверность этих материалов не вызывает сомнений.
Коваль-богатырь.(белорусская сказка)
Коваль-богатырь отправился искать Змея, убежавшего с поля боя. В пути его застала ночь.
«Улёгся Коваль-Богатырь под дубом, лежит и слышит- гром громыхает. Зашумел лес, загудел, заговорил на разные голоса. Но вот сверкнула молния и загремело так, что аж земля задрожала, налетел ветер. Дубы трещат, сосны стонут, а ели сгибаются чуть не до земли. А молния как сверкнёт, как блеснёт чуть не через всё небо, осветит тёмный лес, и снова тьма, как под Землёй. Разгулялся Перун, как хватит молнией в сосну, так и располосует её от верхушки до корней, ударит в дуб – расколет дуб…»
Правильно ли поступил Коваль-Богатырь, когда остался под дубом во время грозы?
Физика в шутках и анекдотах.
Учитель спрашивает Жан-Луи:
-Скажи, ты знаешь разницу между молнией и электричеством?
-Да, мосье: молния-это бесплатное электричество.
Пословицы и поговорки.
