План урока "Закон Кулона"

Физика 8 класс.

Тема. Взаимодействие неподвижных зарядов. Закон Кулона. Элементарный электрический заряд.

Целеполагание:

Все учащиеся смогут объяснить закон Кулона с точки зрения электризации тел.

Большинство учащихся смогут применять данные знания на практике и в жизни.

Некоторые учащиеся смогут раскрыть причинно-следственные связи в изучаемом материале: закон Кулона.

Оборудование: закон Кулона, карточки.

Тип урока: комбинированный.

Формы и методы: эвристическая беседа, самостоятельная работа, КСО.

Ход урока:

I.Орг. момент.

II Проверка домашнего задания.

1.Физическая величина, характеризующая свойство тел или частиц вступать в электромагнитные взаимодействия и определяющая значения сил и энергий при таких взаимодействиях, называется ….

(электрическим зарядом)

2.Запишите закон сохранения электрического заряда?

()

3.Электрический заряд протона и электрона называется ….

(элементарным зарядом)

4.Электрически заряды делятся на … и ….

(положительный и отрицательный)

5. Для электризации тел необходимо?

(чтобы на нём был создан избыток (недостаток) электрических зарядов того или другого знака)

III.Новый материал.

Электрические заряды называются точечными, если они распределяются на телах, линейные размеры которых значительно меньше.

Пример: Заряды на двух взаимодействующих металлических заряженных шариках с радиусами в 1мм каждый, расположенных друг от друга на расстоянии 1м, могут считаться точечными. Если вычисляется сила между шарами.

Если же вычисляется напряжённость поля одного из этих шаров на расстоянии 15мм от его центра, то заряд шара уже нельзя считать точечным.

Силы электрического взаимодействия зависят от формы, размеров наэлектризованных тел и характера распределения на этих телах.

В случае неподвижных точечных зарядов q₁ и q₂, а также заряженных тел шарообразной формы, если их заряды q₁ и q₂ равномерно распределены по всему объёму или по всей поверхности этих тел, справедлив закон Кулона:

Сила F электростатического взаимодействия между зарядами q₁ и q₂, находящимися в вакууме, прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния r между ними.

, где k – коэффициент пропорциональности, зависящий от системы единиц, используемой при расчетах, F – называется кулоновской силой.

Кулоновские силы, как и гравитационные силы, подчиняются третьему закону Ньютона:

Силы взаимодействуя между зарядами равны по модулю и направлены противоположно друг другу по прямой, соединяющей точечные заряды или центры шаров.

Кулоновская сила является центральной силой.

Разноимённые электрические заряды притягиваются друг к другу, а одноимённые – отталкиваются. Этим кулоновские силы принципиально отличаются от гравитационных сил, всегда являющихся силами притяжения.

Сила отталкивания, действующая на заряд q₂ со стороны одноимённого заряда q₁, направлена в ту же сторону, что и радиус-вектор r, проведённый к этому заряду.

Сила притяжения, действующая на заряд q₂, имеющий другой знак, чем q₁, имеет противоположное направление.

Электрические силы отталкивания принято считать положительными, силы притяжения – отрицательными.

Знаки сил притяжения и отталкивания соответствуют закону Кулона:

Произведение одноимённых зарядов является положительным числом, и силы отталкивания имеет положительный знак.

Произведение разноимённых зарядов является отрицательным числом, и это соответствует знаку силы притяжения.

Закон Кулона для взаимодействия точечных зарядов или заряженных шаров в вакууме записывается по формуле:

, где ε₀ – электрическая постоянная, которая равна ε₀₌8,85∙10^-12Ф/м

Сила электростатического взаимодействия точечных зарядов или равномерно заряженных шаров, находящихся в однородном и безграничном, газообразном или жидком диэлектрике:

, где ε – относительная диэлектрическая проницаемость среды.

Величина ε всегда больше единицы и показывает, во сколько раз сила взаимодействия между зарядами q₁ и q₂в данной среде меньше, чем в вакууме.

IV.Закрепление нового материала.

1.Задача:

,

Ответ:

2.Задача:

,

Ответ:

V. Итог урока.

Домашнее задание: §

Обобщение, оценки.