Физика 10.
Тема: Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона.
Учебно-познавательные задачи:
Решение качественных задач на электризацию тел;
Осознание двух законов электростатики;
Сравнение электростатических и гравитационных сил.
Решение задач на применение законов сохранения электрического заряда и закона Кулона
Ресурсы:
Учебник «Физика 10. Часть2» §50
Российская электронная школа (необходима предварительная регистрация): Предмет – Физика; 10 класс; урок 26.
Задание 1. Повторение темы «Электрические взаимодействия»
Дайте письменное пояснение к одной из следующих ситуаций (на Ваш выбор):
Может ли одно и тоже тело, например эбонитовая палочка, при трении электризоваться то отрицательно, то положительно?
Если вынуть один капроновый чулок из другого и держать каждый в руке на воздухе, то они раздуваются. Почему?
Газета «Известия» 22 марта 1969 года поместила следующий репортаж своих корреспондентов: «…В Швеции сейчас наблюдается любопытное явление. Здороваешься за руку, и вдруг тебя бьет током, взялся за какой-то металлический предмет – опять удар. В чем дело? Все объясняется просто. Воздух в Скандинавии сейчас настолько сух, что статическое электричество не уходит из организма, а накапливается в нем в больших количествах. От сверхмерной наэлектризованности люди становятся более раздражительными и повышенно возбудимыми». Насколько, с точки зрения физики, обоснованы выводы авторов?
Задание 2. Прочитайте в §50 пункт «Опыты с электрометром» и решите рисуночный тест, ответ оформите в виде таблицы:
А) Заряженную отрицательным зарядом палочку подносят к незаряженному электрометру. Когда палочка находится вблизи шарика электрометра, но не касается его, наблюдают отклонение стрелки электрометра. Укажите номер рисунка, на котором правильно указано распределение заряда в электрометре.
Б) К шару на конце стержня незаряженного электроскопа поднесли, не касаясь его, положительно заряженную стеклянную палочку. Листочки электроскопа разошлись на некоторый угол. Что при этом происходит с зарядом электроскопа? | |
1) И листочки, и стержень электроскопа приобретут отрицательный заряд. 2) И листочки, и стержень электроскопа приобретут положительный заряд. 3) Электроскоп останется в целом нейтральным, но заряды перераспределятся: на листочках будет недостаток электронов, на верхнем конце стержня — избыток электронов. 4) Электроскоп останется в целом нейтральным, но заряды перераспределятся: на листочках будет избыток электронов, на верхнем конце стержня — недостаток электронов. |
В) Положительно заряженную стеклянную палочку поднесли, не касаясь, к шару незаряженного электроскопа. В результате листочки электроскопа разошлись на некоторый угол (см. рисунок).
Распределение заряда в электроскопе при поднесении палочки правильно показано на рисунке
Г) Дополнительный БОНУС: Упр. 3 (б) из текста параграфа (пояснения можно представить в виде рисунка или описания)
Задание 3. При чтении пункта 2 «Закон сохранения электрического заряда»
(§50) обращаем внимание на экспериментальное доказательство закона. Начинаем заполнять таблицу «Законы электростатики»:
План описания закона | Закон сохранения электрического заряда | Закон Кулона |
Формулировка закона | | |
Математическая форма записи закона | | |
Условия применимости закона | В электрически изолированной системе - …. | Для неподвижных зарядов Для точечных зарядов - … |
Задание 4. При чтении пункта «Единица электрического заряда. Элементарный электрический заряд» получаем ответ на вопросы:
Как называется единица измерения электрического заряда в СИ?
Чему равен 1 кулон?
В чем проявляется свойство дискретности электрического заряда?
В чем заключалась идея опытов Р. Милликена и А. Иоффе по определению элементарного заряда?
Чему равна величина элементарного заряда? Какие частицы переносят элементарный электрический заряд?
Решаем задачи по ходу чтения параграфа:
Рассмотрим положительно заряженную капельку масла, парящую между двумя заряженными пластинами: А) Расставьте силы, действующие на капельку масла при парении. Б) Запишите второй закон Ньютона для капли. В) Чему равна электрическая сила, действующая на каплю? | |
Металлическая пластина, имевшая положительный заряд, по модулю равный 10 е, при освещении потеряла шесть электронов. Каким стал заряд пластины?
Упр.5 (стр. 116)
Дополнительный БОНУС: за решение упр.6 (стр.116).
Задание 5. Наконец, добрались до пункта «Закон Кулона». При чтении пункта вписываем характеристику закона в таблицу (см. задание 3). Обратите внимания, что количественная характеристика взаимодействия электрических зарядов – это НОВОЕ знание. Далее рассмотрите примеры применения закона Кулона (переписывать НЕ НАДО):
Во сколько раз изменится сила взаимодействия между двумя точечными заряженными телами, если:
а) расстояние между ними увеличить в 3 раза;
б) заряд одного из них увеличить в 5 раз?
А) Дано: r1=r r2=3r q1=q2=q | Решение: Ответ: сила уменьшится в 9 раз. |
F1/F2 - ? |
Б) Дано: r=r* q1=q2=q q1*=q q2*=5q | Решение: Ответ: сила увеличится в 5 раз. |
Познакомившись с примерами, дайте ответы на вопросы:
1). Если модуль первого точечного заряда увеличить в 3 раза, то сила взаимодействия двух точечных электрических зарядов ____________ в ____ раза.
2). Если модуль второго точечного заряда уменьшить в 5 раз, то сила взаимодействия двух точечных электрических зарядов ____________ в ____ раз
3). Если расстояние между двумя точечными электрическими зарядами увеличить в 2 раза, то сила взаимодействия между ними _____________ в ____ раза.
4). Чтобы сила взаимодействия между двумя точечными электрическими зарядами увеличилась в 9 раз, нужно расстояние между зарядами ___________ в _____ раз.
5). Если модуль первого точечного заряда увеличить в 4 раза, а расстояние между двумя точечными электрическими зарядами уменьшить в 2 раза, то сила взаимодействия между ними _____________ в ____ раза.
6) На рисунке изображены точечные заряженные тела. Все тела имеют одинаковый положительный заряд. Каковы модуль и направление равнодействующей силы, действующей на заряд Б со стороны зарядов А и В?
1) F = FА + FВ; направление 1
2) F = FА + FВ; направление 2
3) F = FВ – FА; направление 1
4) F = FВ – FА; направление 2
Задание 6. Сравнение закона Кулона и закона всемирного тяготения. Напоминаю, что логическая операция сравнения предполагает установление сходства и различия объектов сравнения. Сделайте себе памятку:
План сравнения | Закон Кулона | Закон всемирного тяготения |
1.Формула закона | | |
2.Значение коэффициента пропорциональности | | |
3.Причина взаимодействия | | |
4.Проявление взаимодействия | | |
5.Интенсивность проявления взаимодействия | | |
В заключение, решаем задачу № 9 (стр. 118).
Работы отправляем на адрес: sch8phisik@mail.ru
Для поднятия настроения:
Закон Кулона (закон взаимодействия точечных зарядов) или о чем поет петух | | |
Где k = 9·109 м/Ф – коэффициент пропорциональности, r – расстояние между зарядами.
Где ε – диэлектрическая проницаемость среды.
Данную формулу физики порой называют – КУ-КА-РЕ-КУ
(q1 – ку, k – ка, εr – ре, q2 – ку)