Открытый урок по ОУД.09 Физика "Электрический заряд. Элементарные частицы. Закон Кулона".
методическая разработка по физике (10 класс)

Электрический заряд. Элементарные частицы. Закон Кулона.

Васильева З.Н., преподаватель физики

Вид урока: комбинированный с применением ИКТ. 

Тип урока: комбинированный, с использованием новых информационных технологий.

Цели урока: познакомить обучающихся со значением, структурой и особенностями электродинамики как разделе физической науки; повторить основные понятия электростатики, углубляя и развивая изучаемые ранее; познакомить учащихся с историей открытия закона Кулона, сформулировать основной закон электростатики, формировать умение применять закон при решении качественных, вычислительных задач.

Задачи.

Образовательные: обобщить и систематизировать знания об элементарных частицах. Дать понятие об электрическом заряде, их видах, добиться понимания обучающимися закона Кулона, его физического смысла и границ применения.

Развивающие: научить видеть вокруг физические явления и уметь их правильно объяснять; уметь анализировать, сравнивать и делать выводы; развивать мыслительную деятельность обучающихся.

Воспитательные: воспитывать внимательность, познавательный интерес к предмету; расширять кругозор, формировать умение строить логическую цепочку рассуждений.

Оборудование: персональный компьютер, проектор, экран, презентация “Элементарные частицы. Закон Кулона».

План урока.

1. Организационный момент.
2. Изучение нового материала.
3. Углубление знаний, умений.
4. Итог урока.

Ход урока.

I. Организационный момент.

Знакомство с темой и планом урока.

II. Изучение нового материала.

1. Знакомство с логической структурой раздела «Электродинамика» (Слайд№1).
2. Формирование основных понятий электростатики.

1. Электростатика – раздел теории электричества, изучающий взаимодействие неподвижных электрических зарядов.
2. Электрический заряд – физическая величина, определяющая силу электромагнитного взаимодействия, которая в 1039 раз превышает силу гравитационного притяжения.
3. Виды зарядов. Существуют два вида электрических зарядов – положительный и отрицательный. Элементарный заряд (е). Минимальным положительным зарядом обладает протон (1е), минимальным отрицательным зарядом – электрон (е = -1,6*10-19Кл). 
4. Взаимодействие зарядов. Заряды одинаковых знаков отталкиваются, а противоположных притягиваются друг к другу. Точечный заряд – заряд, размерами которого можно пренебречь по сравнению с расстоянием его взаимодействия на другие тела. (Слайд№3).
5. Дискретность заряда. Суммарный заряд равен сумме зарядов, входящих в состав атомов..
6. Электризация тел – процесс получения электрически заряженных тел путем перехода электронов с одного вещества на другое как следствие различия их энергии связи. 
7. Способы электризации: трение, соприкосновение, световое облучение.
8. Закон сохранения зарядов.

                                .

Алгебраическая сумма зарядов в электрически замкнутой системе является постоянной.

Доказательство:

1. Одновременное появление противоположных по знаку, но равных по модулю зарядов при контактной электризации тел.
2. Появление двух противоположно заряженных частиц в процессах рождения электронно-позитронной пары.

1. Основной закон электростатики – закон Кулона.

Формулировка закона Кулона. (Слайды №№2, 5-7).

Задача, стоящая перед Кулоном, - исследование взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов.

Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей заряда и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

k – коэффициент пропорциональности. k =9*109 

Основные особенности кулоновских сил:

1. Направлены вдоль одной прямой, соединяющей заряженные тела;
2. Равны по модулю, противоположны по направлению, приложены к разным телам.

3) Электрическая постоянная -  .(Слайд№8).

; .

 Закон Кулона для вакуума.

4) Диэлектрическая постоянная среды - () (Слайд№9).

Диэлектрическая постоянная характеризует электрические свойства среды.

Для любой среды  и зависит от самой среды; показывает, во сколько раз сила взаимодействия точечных зарядов в вакууме больше их силы взаимодействия в среде:

.

Закон Кулона для среды: 

III. Углубление знаний, умений.

Решение задач.(слайд №10) и №№1,2:

1. Определите силу взаимодействия двух одинаковых точечных зарядов по 1мкКл, находящихся на расстоянии 30см друг от друга в вакууме.
2. Сила взаимодействия двух одинаковых точечных зарядов , находящихся на расстоянии 0,5м, равна 3,6Н. Найдите величины этих зарядов.

IV. Итоги урока.

На этом уроке обучающиеся узнали, что

• Электрический заряд является характеристикой способности тела к электромагнитным взаимодействиям.
• В природе существует два рода зарядов – положительный и отрицательный. Заряды одинаковых знаков отталкиваются, а противоположных притягиваются друг к другу.
• Заряженные тела обладают избыточным количеством протонов и электронов. Приобрести заряд тело может в процессе электризации.
• Существует заряд называемый – элементарным.
• Закон сохранения заряда утверждает, что алгебраическая сумма зарядов в электрически замкнутой системе является постоянной.
• Закон Кулона: сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей заряда и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
• Диэлектрическая проницаемость показывает, насколько электростатическое взаимодействие в данной среде меньше, чем в вакууме.

V. Домашнее задание.

п. 9.1-п.9.2.№1 стр.202

В заключении я бы хотела узнать, что Вам понравилось, а что нет на нашем уроке.

Рефлексия.

Вопросы для обсуждения:

1. Достигли ли поставленной цели?
2. Что этому способствовало?
3. Были ли трудности? Какие?
4. Что больше всего запомнилось?
5. Понравилась ли такая форма проведения урока?

Литература

1. В.Ф. Дмитриева Физика, учебник для профессий и специальностей технического профиля. Издательский центр Академия» 2012 год.