Технологическая карта урока "Проводники в электрическом поле. Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектриков" 5 класс

КГУ «Строительно-технический колледж № 1,г. Кокшетау»
при управлении образования Акмолинской области
Технологическая карта учебного занятия № 28
Дисциплина физика
Группа: 11,12, 13,14,15,16,18 Курс 1
Дата
Тема: Проводники в электрическом поле.Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектриков.
Педагогическая технология: информационно-коммуникационная технология
Тип урока: комбинированный
Цели урока: формирование представления о проводниках и диэлектриках; ознакомление учащихся со
строением проводников и диэлектриков и их поведением в электростатическом поле;
Обучающая: на основе модели металлического проводника изучить явление электростатической индукции;
выяснить поведение диэлектриков в электростатическом поле; ввести понятие диэлектрической
проницаемости.
Развивающая: формировать логическое мышление учащихся при изучении явлении электростатической
индукции.
Воспитательная: воспитывать умение воспринимать новый материал и применять полученные данные для
решения поставленных задач.
Государственный стандарт образования РК.
Знания: Составление общей характеристики окружающего мира, сведения о строении Вселенной ,
вещества, о различных явлениях природы, об основных физических и астрономических понятиях
Умения: Формирование умений самостоятельно приобретать знания наблюдать и объяснять физические
явления, а так же умений осуществлять с использованием различных источников: учебных, справочных,
научных, научно-популярных изданий, компьютерных баз данных, ресурсов Интернета.
Навыки: Собирать установки по схеме, пользоваться измерительными приборами, проводить наблюдения,
измерения и опыты, оценивать и вычислять погрешности измерений, составлять краткий отчет и делать
выводы, решать задачи текстовые, графические, экспериментальные и качественные.
Глоссарий: свободные заряды, диэлектрик, электрический диполь, поляризация диэлектриков, полярные и
неполярные диэлектрики.
Литература к уроку: Физика, 10 кл. Р. Башаров, Г.Байжасарова, У.Токбергенова, Алматы «Мектеп» 2014 г.,
Физика, 10 кл. С.Т. Туякбаев, Ш.Б. Насохова, Б.А. Кронгарт, В.И. Кем, В.И. Загайнова Алматы «Мектеп»
2011г.4, Физика: Методическое руководство, 10 кл. С.Т. Туякбаев, Ш.Б. Насохова, Б.А. Кронгарт, В.И. Кем,
В.И. Загайнова Алматы «Мектеп» 2011г., Физика, 10 кл. Г. Я. Мякишев , Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский. М,
«Просвещение», 2009г.. А. П. Рымкевич. Сборник задач по физике. М, «Дрофа», 2001.
Межпредметные связи: математика, химия, электротехника.
Наглядные пособия, оборудование, раздаточный материал: м/м проектор, экран
Ход занятия
1. Организационная часть: I. Проверка посещаемости II. Постановка цели урока
2. Повторение пройденного материала:
3. Изучение новой темы
4. Закрепление:
5. Самостоятельная работа :
6. Подведение итогов урока:
7. Рефлексия
8. Домашнее задание: [1] П8.8,8.9 СЗ Рымкевич № 728 стр. 94
Преподаватель:
Физический диктант
1. Какое поле называется электрическим?
2. Дайте определение напряженности электрического поля.
3. Какова единица измерения напряженности?
4. Формула напряженности электрического поля точечного заряда?
5.
Линиями напряженности называются?
6. Формула работы сил электрического поля.
7. Что называется потенциалом электрического поля?
8. Формула потенциала электрического поля
9. Формула потенциала электрического поля точечного заряда
10. Единица напряжения в СИ.
11.Формула связи между напряженностью электростатического поля с напряжением.
12. Как называются поверхности равного потенциала?
13. Чему равна работа сил поля по замкнутому контуру?
Самопроверка
1. Какое поле называется электрическим?(это особая форма материи, которая
создается покоящимися зарядами и определяется действием на другие заряды.)
2. Дайте определение напряженности электрического поля. (векторную физическую
величину, равную отношению силы, с которой поле действует на положительный
пробный заряд, помещенный в данную точку пространства, к величине этого заряда)
3. Какова единица измерения напряженности?([E] = 1 Н/Кл = 1 В/м)
4. Формула напряженности электрического поля точечного заряда? (Е=F/q=kq/Ɛŗ²)
5.
Линиями напряженности называются?(
непрерывные линии, касательные к которым
в каждой точке совпадают с векторами напряженности в этой точке)
6. Формула работы сил электрического поля. (A=Fd=qEd)
7.Что называется потенциалом электрического поля. (это физическая величина,
показывающая, какой потенциальной энергией обладает единичный пробный заряд,
находящийся в данной точке поля)
8.Формула потенциала электрического поля. (фи=A/q)
9. Единица напряжения в СИ. (Н/Кл, В/м)
10.Формула связи между напряженностью электростатического поля с
напряжением.(E=U/d)
11. Как называются поверхности равного потенциала? (Эквипотенциальными)
12.Чему равна работа сил поля по замкнутому контуру?(0)
Критерии оценивания:
11-12 правильных ответов- «5»
9-10 правильных ответов-«4»
6-8 правильных ответов- «3»
Менее 6 правильных ответов- «2»
2 Новая тема
Вещества по проводимости:
проводники, диэлектрики. Проводники-это вещества,
которые проводят электрический ток, есть свободные заряды.
Диэлектрики-это вещества,
которые не проводят электрический ток,нет свободных зарядов.
Диэлектрик или изолятор состоит из нейтральных атомов или молекул. Электроны и
ядра в нейтральном атоме связаны между собой и не могут перемещаться под действием
поля по всему объёму тела, как свободные заряды проводника. Внутри диэлектрика может
существовать электрическое поле.
Рассмотрим атом водорода. Положительный заряд сосредоточен в центре
атома. Электрон движется вокруг ядра с большой скоростью: один оборот за 10 -15 с. Это
дает основание считать, что центр распределения отрицательного заряда приходится на
середину атома, т.е. совпадает с положительно заряженным ядром.
Теперь рассмотрим молекулу поваренной соли NaCl. Атом Na имеет один валентный
электрон, слабо связанный с ядром атома, а Cl – семь валентных электронов. При
образовании молекулы Cl захватывает валентный электрон Na. Оба нейтральные атома
превратились в систему из двух ионов противоположных знаков.
Центр распределения положительного заряда приходится на ион натрия, а
отрицательного - на ион хлора, то есть образуется электрический диполь.
Электрическим диполем называют нейтральную в целом систему, состоящую из двух
одинаковых по модулю и противоположных по знаку точечных зарядов, находящихся на
некотором расстоянии друг от друга.
Итак, диэлектрики можно разделить на следующие виды:
Неполярные состоящие из атомов или молекул, в которых центры распределения
положительных и отрицательных зарядов совпадают (инертные газы, кислород, водород,
полиэтилен).
Полярные состоящие из молекул, в которых центры распределения положительных и
отрицательных зарядов не совпадают (спирты, вода, поваренная соль).
2. Поляризацией диэлектрика называют смещение положительных и отрицательных
связанных зарядов диэлектрика в противоположные стороны под действием
электрического поля.
При внесении полярного диэлектрика в электрическое поле на каждый диполь со стороны
поля будут действовать две силы, одинаковые по модулю, но противоположные по
направлению. Эти силы создадут момент силы, который повернёт диполь так, чтобы его
ось была направлена по силовым линиям поля.
В неполярном диэлектрике под действием поля молекулы деформируются, и их можно
рассматривать как упругие электрические диполи.
Вывод: в электрическом поле связанные заряды диэлектрика (и полярного, и
неполярного) смещаются в противоположные стороны; происходит поляризация
диэлектрика.
Поляризованный диэлектрик сам создаёт электрическое поле Е
1,
направленное против
напряжённости внешнего поля Е
0
. Поэтому поле внутри диэлектрика ослабляется.
Напряжённость результирующего поля составляет Е = Е
0
Е
1.
3. Для характеристики электрических свойств диэлектрика вводят физическую величину
диэлектрическую проницаемость.
Диэлектрическая проницаемость среды это физическая величина, показывающая, во
сколько раз модуль напряжённости электрического поля Е внутри диэлектрика меньше
модуля напряжённости поля Е
0
в вакууме:
Применение диэлектриков
Диэлектрики используются:
1. в науке и технике как электроизоляционные материалы, как конденсаторные
материалы
2. в вычислительной технике
3. в оптике.
3. Закрепление изученного материала
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. Во время грозы между облаками возникает поле напряжённостью 3 МН/Кл.
Найдите изменение кинетической энергии электрона под действием
электростатического поля на расстоянии 3 нм.
4. 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?
5. При перемещении заряда между точками с разностью потенциалов 1 кВ
электрическое поле совершило работу 40 мкДж. Чему равен заряд?
4. Самостоятельная работа
1. При перемещении в электростатическом поле заряда 5 Кл электрические силы
совершили работу 10 Дж. Найти разность потенциалов.
2. Разность потенциалов между двумя заряженными параллельными пластинами равна
200 В, расстояние между пластинами 4 см. Определите напряжённость
электростатического поля между пластинами.
3. При перемещении заряда между точками с разностью потенциалов 2 кВ
электрическое поле совершило работу 80 мкДж. Чему равен заряд?
Итог урока
Задание на дом [1] П8.8,8.9 СЗ Рымкевич № 728 стр. 94
Задачи
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. Во время грозы между облаками возникает поле напряжённостью 3 МН/Кл. Найдите
изменение кинетической энергии электрона под действием электростатического поля
на расстоянии 3 нм.
4. 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?
5. При перемещении заряда между точками с разностью потенциалов 1 кВ электрическое
поле совершило работу 40 мкДж. Чему равен заряд?