Методические рекомендации по проведению урока решения задач по теме "Закон Кулона"
методическая разработка по физике (10 класс) по теме

Тема урока:

Решение задач по теме "Закон Кулона"

Цель урока:  формирование и совершенствование практических умений и навыков решения задач по данной теме.

Задачи урока:

        образовательная - выявить знания по изученной теме, умения пользоваться основными формулами, алгоритмом решения задач на закон Кулона;

        развивающая - совершенствовать навыки выполнения математических операций, выработать творческую самостоятельность, аналитическое мышление при  решении задач;

        воспитательная - научить устанавливать причинно-следственные  связи в изучаемых явлениях, создать устойчивую ситуацию успеха в решении задач.

Тип урока: урок закрепления и развития знаний, умений и навыков.

Применяемые технологии:

дифференцированного обучения (авторы:  В.Д. Шадриков и В.В. Фирсов)

Продолжительность урока: 40 минут.

Оборудование: портрет Кулона, плакат "Крутильные весы",  раздаточный материал с дифференцированным дидактическим заданием, учебные таблицы.

План урока:

1. Организационный момент.

2. Сообщение учащимся цели предстоящей работы.

3. Воспроизведение учащимися знаний, умений и навыков, которые потребуются для выполнения предложенных заданий.

• Краткий фронтальный и индивидуальный опрос учащихся по пройденному материалу.

4. Выполнения учащимися различных заданий, задач, упражнений.

• Организация разнообразных упражнений по формированию и совершенствованию практических умений и навыков.
• Проведение небольшой проверочной работы.

5. Проверка выполнения работ.

6. Обсуждение допущенных ошибок и их коррекция.

7. Рефлексия.

Ход урока

1.Организационный момент.

2. Сообщение учащимся цели предстоящей работы.

3. Актуализация знаний

Методическое указание. Дифференцированный подход к учащимся осуществляется на всех этапах урока.

Фронтальный устный опрос

• Какие виды зарядов существуют в природе? Как взаимодействуют заряды?

Ответ: отрицательные и положительные заряды, тела имеющие электрические заряды одного и того же типа - отталкиваются, а разных типов - притягиваются.

• Какой заряд называется точечным?

Ответ: если расстояние между заряженными телами во много раз больше их размеров.

• Как сила взаимодействия зарядов зависит от расстояния между ними?

Ответ: сила взаимодействия зарядов обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

• Сформулируйте закон Кулона, запишите формулу закона.

Ответ: сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей заряда и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними;

• Для каких зарядов применяется закон Кулона?

Ответ: для неподвижных точечных заряженных тел.

• Чему равна постоянная k? Каков ее физический смысл?

Ответ: k = 9∙109 Н∙м2 /Кл2, коэффициент пропорциональности k, численно равен силе взаимодействия единичных зарядов на расстоянии, равном единице длины.

• Существует ли эталонное значение заряда? Каким образом вводится в системе СИ единица заряда – 1 кулон?

Ответ: эталонного значения заряда не существует; 1 кулон – это заряд, проходящий за 1 с через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А

4. Выполнения учащимися различных заданий, задач, упражнений.

Методическое указание.  Индивидуальный устный опрос

Задание

Написать на доске формулу закона Кулона, дать характеристику физических величин, входящих в эту формулу.

Ответ:

Закон Кулона         

 – сила взаиодействия между точечными зарядами q1 и q2

r – расстояние между зарядами

к – коэффициент пропорциональности, где   (Н∙м2 /Кл2)                

ε – диэлектрическая проницаемость

ε0 – электрическая постоянная (8,85·10-12 Ф/м)

Упражнение

 Два электрона находятся на расстоянии 1 мм один от другого. Что больше: сила электростатического взаимодействия или гравитационного взаимодействия?

Ответ: электростатического взаимодействия.

                    k = 9  109 м/Ф,   G = 6,67 10-11

Задача

Как изменится сила взаимодействия между зарядами, если расстояние между ними увеличить в 2 раза?

Ответ: уменьшится в 4 раза

Проверочная работа

Методическое указание. Дифференцированные задания, учитывающие интеллектуальные способности учащихся. При письменном опросе используются дидактические задания различной степени сложности (расчетные и качественные задачи трех уровней сложности).

I тип заданий

I вариант

1. С какой силой взаимодействуют два маленьких шарика, заряды которых 0,5 Кл и 2 Кл, если расстояние между их центрами 10 см?

2. Известно, что на текстильных фабриках нити чесальных машин прилипают к гребням. Как объяснить это явление и как избежать этого?

II вариант

1. С какой силой взаимодействуют два заряда  по 10 нКл, находящиеся на расстоянии 3 см друг от друга?

2. В кабине бензовоза имеется надпись "При наливе и сливе горючего в цистерну включите заземление". Почему необходимо выполнить это требование?

III вариант

1. С какой силой взаимодействуют в керосине два заряда по 30 нКл каждый на расстоянии 4 см друг от друга?

2. Для чего к корпусу самоходного комбайна прикреплена цепь, часть которой тянется по земле?

IV вариант

1. На каком расстоянии друг от друга заряды 1 мкКл и 10 нКл взаимодействуют с силой 9 мН?

2. На фабриках в процессе изготовления ткань или бумага сильно пылится и загрязняется. Почему? Что предпринимают, чтобы избежать этого?

II тип заданий

V вариант

1. С какой силой взаимодействуют точечные заряды - 0, 3 мкКл и 7 нКл на расстоянии 20 см, если между зарядами помещены слюда, парафинированная бумага?

2. Наблюдается ли явление электризации металлов при их обработке резцами на токарном и других станках?

VI вариант

1. Два заряда q1 = 140e и q2  = 20e находятся на расстоянии 4 см. Определите силу взаимодействия зарядов, если они помещены в парафин?

2. Объяснить почему на производстве  приводные ремни покрывают проводящей пастой, а станки заземляют?

VII вариант

1. Заряд в 1,3·10-9 Кл в керосине на расстоянии 0,005 м притягивает к себе   второй заряд с силой  2·10-4 Н. Найдите величину второго  заряда. Диэлектрическая проницаемость  керосина равна  

2. Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух точечных зарядов при увеличении каждого заряда в 3 раза, если расстояние между ними уменьшить в 2 раза?

VIII вариант

1. Два заряда, находясь в воздухе на расстоянии 0,05 м, действуют друг на друга с силой 1,2·10-4 Н, а в некоторой непроводящей жидкости на расстоянии 0,12 м с силой 1,5·10-5 Н.  Какова диэлектрическая   проницаемость жидкости?

2.Во сколько раз надо изменить расстояние между зарядами при увеличении одного из них в 4 раза, чтобы сила взаимодействия осталась прежней?

III тип заданий

IX вариант

1. Два одинаковых шарика электроскопа, имеющие заряды по 4 мкКл каждый взаимодействуют с силой 1,6 Н. На каком  расстоянии находятся центры этих шаров?

2. При электризации стеклянной палочки ее масса уменьшилась на 9,1*10-24 кг. Определите значение и знак заряда стеклянной палочки.

X вариант

1. Две тучи, размерами которых для упрощения можно пренебречь, взаимодействуют  с   силой 90 кН. Определите заряд одной из туч, если заряд второй тучи 25 Кл, а расстояние между ними 5 км?

2. Пылинка приобрела заряд q = - 6,4*10-13  Кл. На сколько изменилась масса пылинки?

XI вариант

1. Значение одного из точечных зарядов в два раза больше другого, находящегося от него на расстоянии 30 см. Определите значение каждого заряда, если они взаимодействуют с силой 8*107Н

2. Сколько электронов содержит молекула воды? Каков их общий заряд?

XII вариант

1. На каком расстоянии друг от друга надо расположить   два точечных заряда по 5·10-6 Кл, чтобы в керосине сила  взаимодействия  между ними  оказалась равной 0,5 Н? Диэлектрическая проницаемость керосина равна 2.

2. Два одинаковых шарика зарядами -15 нКл и 25 мКл приводят в соприкосновение и вновь раздвигают на расстояние 5 см. Определить заряд каждого шарика после соприкосновения и силу их взаимодействия?

 5. Проверка выполнения работ

6. Обсуждение допущенных ошибок и их коррекция.

7. Рефлексия.