План-конспект урока по физике. Тема: Проводники и диэлектрики в электрическом поле
Цель урока: на основе модели металлического проводника изучить явление электростатической индукции; выяснить поведение диэлектриков в электростатическом поле; ввести понятие диэлектрической проницаемости.
Ход урока
Проверка домашнего задания методом фронтального опроса
1. Что называется напряженностью электрического поля?
2. Запишите формулу и единицы напряженности в СИ.
3. Каков физический смысл напряженности электрического поля в данной точке пространства?
4. Как вычислить напряженность поля
5. Как вычислить напряженность равномерно заряженного шара?
6. Что называется силовой линией электрического поля?
7. Графически изобразите силовые линии электрического поля:
А) положительно заряженного шарика;
Б) отрицательно заряженного шарика;
В) двух одноименно заряженных шариков;
Г) двух разноименно заряженных шариков
Д) двух параллельных плоских пластин, имеющие заряды одинаковые — по модулю,
и, противоположные — по знаку.
8. Как определяется напряженность полей нескольких точечных зарядов?
9. Как определяется направление вектора напряженности?
10. Сформулируйте принцип суперпозиции.
Изучение нового материала
1. Демонстрация. Доказательство факта, что в металлах имеются заряженные частицы, способные перемещаться внутри проводника под действием электрического поля.
Опыт № 1 Расположите на некотором расстоянии друг от друга два электроскопа, Зарядите один из них и соедините стержни электроскопов куском медной проволоки, держа его при помощи шелковых нитей. Отклонение стрелки заряженного электроскопа уменьшится, стрелка незаряженного электроскопа отклонится от нулевого положения, зарегистрировав появление на нем заряда.
Опыт № 2 Формирование модели металлического проводника: ионы колеблющиеся около своего положения равновесия, и свободные электроны, хаотически движущиеся между ионами.
2. Проблемный эксперимент № 1
Укрепите на изолирующей основе два
легких одинаковых наэлектризованных шарика, которые взаимодействуют в воздухе.
Поместите один из них внутрь заземленной сферы и наблюдайте за исчезновением взаимодействия заряженных шариков. Почему это происходит? (Металлическая сфера экранирует внешнее поле.)
3. Проблемный эксперимент № 2.
Уравновесьте на полусферической подставке металлическую линейку длиной около 40 см
(линейку можно выполнить из куска фольги). В качестве подставки можно использовать пластмассовый флакон или электрическую лампочку на подставке.
Наэлектризуйте эбонитовую палочку и поднесите к одному концу линейки. Линейка поворачивается, притягиваясь к заряженной палочке. Тот же эффект наблюдается при поднесении стеклянной палочки, потертой о шелк.
4. Формирование понятия электростатической индукции.
Электростатическая индукция – это явление разделения разноименных зарядов в проводнике, помещенном в электрическом поле. При этом происходит:
А) перемещение электронов под действием внешнего электрического поля;
Б) возникновение собственного электрического поля, силовые линии напряженности которого накладываются на линии напряженности внешнего электрического поля и компенсируют его;
В) электростатическое поле внутри проводника отсутствует.
5. Практическое значение электростатической индукции.
6. Проблемный эксперимент № 3
На полусферической подставке установите обычную пластмассовую или деревянную линейку.
Поднесите к ней наэлектризованную эбонитовую палочку. Линейка притягивается к к заряженному телу. Предложите учащимся высказать свои предположения относительно поведения линейки.
7. Знакомство с электрическими свойствами нейтральных атомов или молекул, полярными и неполярными диэлектриками, их поведением в электрическом поле.
А) Полярные диэлектрики : центры распределения положительного и отрицательного заряда не совпадают. Электрический диполь — система двух точечных зарядов, равных по модулю, противоположных по знаку, находящихся на некотором расстоянии друг от друга. |
Б) Неполярные диэлектрики – центр расположения положительного заряда и быстродвижущегося отрицательно заряженного электрона совпадают. (К таковым относятся инертные газы, кислород, водород.) |
8 Изучение поведения полярных и неполярных диэлектриков, помещенных в электрическое поле.
Формирование понятия диэлектрической проницаемости ξ = Е0/ Е и поляризации диэлектриков.
Подведение итогов урока
Домашнее задание: § 95, 96, 97.