Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Ялгинская средняя общеобразовательная школа»

Городского округа Саранск

Республики Мордовия

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

Обучающая программа

в рамках технологии

«Деятельностный подход».

подготовила

учитель физики

Ахметова Нязиля Джафяровна

Г.о.Саранск

2010

В своей работе использую элементы технологии «Деятельностный подход».

Даная программа предметных знаний и видов деятельности (умений), в которых эти знания используются, дополненные задачами-упражнениями для усвоения знаний и овладения выделенными видами деятельности.

Пояснительная записка

Психологическая теория деятельности разрабатывалась в науке нашей страны в течение двадцатого столетия. Применительно к процессу обучения этот подход привел в середине прошлого века к созданию известным психологом П.Я.Гальпериным теории поэтапного формирования умственных действии и понятий. Эта психологическая теория объяснила природу усвоения человеком социального опыта и стало основой для разработки частных методик обучения по любому учебному предмету.

Применение положений этой теории к организации учебного процесса по физике я осуществляю в три этапа.

На первом разработала модели решения отдельных дидактических задач – таких, как формирование элементов физического знания(понятия об объектах, явлениях, величинах, законы, научные факты), систематизация знаний в соответствии с процессом решения физических задач и т.п. В результате ученики получают обобщенные представления о методах и средствах достижения определенных дидактических целей на деятельностной основе и обобщенные способы организации уроков разных типов, составляют описания методы разработки уроков этих типов.

На втором этапе выделенные обобщенные способы деятельности и ориентиры использую для разработки конкретных уроков по темам школьного курса физики; в результате получается некая модель изучения школьного курса физики по конкретной теме и курса в целом.

На третьем этапе разработанную модель использую для создания собственной системы уроков по отдельным темам.

Содержание каждого этапа мной в данной работе рассмотрено на примере уроков изучения новой темы по теме «Электризация тел»

Тема1.

Электризация тел. Заряженные тела.

Знания, которые должны быть усвоены учащимися

Виды деятельности, которыми должны овладеть учащиеся.

1. Электризация тел трением – это физическое явление, заключающееся в том, что при натирании тела другим телом, сделанным из другого вещества, они приобретают свойство притягивать к себе мелкие предметы.

1. Распознавать явление электризации тел трением в конкретной ситуации.

2. Воспроизводить электризацию тел трением в конкретной ситуации.

2. Электрический заряд – это величина, характеризующая свойства наэлектризованных тел притягивать к себе другие предметы и равная произведению силы тока на время его прохождения.

• Обозначение: q

• Уравнение связи: q=It

• Единица: 1Ас=1Кл: один Кулон равен заряду, проходящему за одну секунду через поперечное сечение проводника при силе тока 1А.

Находить значение электрического заряда в конкретной ситуации.

3. Известны два вида электрических зарядов. Условно их назвали положительным и отрицательным. Обозначение: +q и –q.

4. Тела, имеющие заряды, взаимодействуют друг с другом. Тела, имеющие электрические заряды одинакового знака, взаимно отталкиваются ( одноименные заряды отталкиваются), а тела, имеющие заряды противоположного знака, взаимно притягиваются (разноименные заряды притягиваются).

1. Распознавать электрическое взаимодействие тел.

2. Распознавать направление взаимодействие наэлектризованных тел в конкретной ситуации.

3. Распознавать знаки зарядов взаимодействующих тел.

4. Воспроизводить направление взаимодействия наэлектризованных тел в конкретной ситуации.

5. При электризации трением оба тела приобретают заряды, противоположные по знаку, но одинаковые по модулю.

1. Распознавать модули и знаки зарядов тел, участвующих в электризации трением.

2. Доказывать приобретение телами, наэлектризованными трением, зарядов, равных по модулю и противоположных по знаку.

6. Замкнутая электрическая система – эта система, в которую не входят извне и из которой не выходят наружу заряженные тела.

Распознавать конкретные объекты, соответствующие понятию «замкнутая электрическая система».

Воспроизводить конкретные объекты, соответствующие понятию «замкнутая электрическая система».

7. В замкнутой электрической системе алгебраическая сумма зарядов всех тел, входящих в данную систему, остается неизменной при любом перераспределении зарядов между телами системы:

q₁+q₂+…+q_n=const.

Записывать закон сохранения заряда в конкретной ситуации.

8. Точечный заряд – это заряженное тело, размеры которого много меньше расстояния, на котором оценивается его действие.

1. Распознавать ситуации, в которых заряженные тела можно считать точечными зарядами.

2. Воспроизводить ситуации, в которых заряженные тела можно считать точечными зарядами.

9. сила взаимодействия двух точечных неподвижных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

- закон Кулона.

Коэффициент пропорциональности k численно равен силе взаимодействия единичных зарядов, расположенных на единичном расстоянии друг от друга.

k=9*10⁹Нм²/Кл²

Находить электрическую силу взаимодействия точечных зарядов в конкретной ситуации.

10. ,где- электрическая постоянная. =8, 85*10^-12Кл²/Нм².

11. Силы взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов направлены вдоль прямой, соединяющей эти заряды, и называются центральными.

1. Изображать графически электрические силы взаимодействия между точечными зарядами в конкретной ситуации.

2. Изображать графически равнодействующую кулоновских сил.

Тема 2.

Электрическое поле.

Свойства электрических полей.

Знания, которые должны усвоить учащиеся.

Виды деятельности, которыми должны овладеть учащиеся.

1. Электрическое поле – это чувственно невоспринимаемый человеком материальный объект, существующий в пространстве, окружающем заряженные тела и неразрывно с ними связанный. Электрическое поле обнаруживается по действию на заряженные тела, внесенные в него.

1.Распознавать электрическое поле в конкретной ситуации.

2.Воспроизводить электрическое поле в конкретных ситуациях.

2. Напряженность электрического поля – это величина силового воздействия поля на внесенный в данную точку поля заряд, равная отношению силы, действующей со стороны поля на этот заряд, к значению этого заряда. Напряженность электрического поля – величина векторная. Направление вектора напряженности электрического поля совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд, и противоположно направлению силы, действующей на отрицательный заряд.

Обозначение: Е;

Уравнение связи:;

Единица напряженности электрического поля:

Н/Кл (ньютон на кулон),

В/м (вольт на метр).

1. Распознавать обозначение напряженности электрического поля.

2. Распознавать наименование и обозначение единицы напряженности электрического поля.

3.Воспроизводить наименование и обозначение напряженности электрического поля.

4. Находить значение напряженности электрического поля в конкретной ситуации.

5. Графически изображать вектор напряженности электростатических полей разных заряженных тел в разных точках.

6. Распознавать правильность графического изображения векторов напряженности электрических полей, связанных с разными заряженными телами.

3. Модуль напряженности электрического поля точечного заряда на расстоянии r от него в вакууме равен , где q₀ – заряд, создающий поле.

1. Находить значение напряженности электрического поля точечного заряда в заданных точках поля.

2. По заданному значению напряженности электрического поля точечного заряда находить значение заряда, с которым связано электрическое поле, и расстояние от данной точки поля до заряда.

4. Принцип суперпозиции полей: если поле в данной точке пространства создается несколькими точечными зарядами, то напряженность этого поля в этой точке равна геометрической сумме напряженностей полей, создаваемых каждым зарядом в отдельности:

Е=Е₁+Е₂+…+Е_n.

1. Находить значение результирующей напряженности полей в конкретной ситуации.

2. По заданным силовым линиям напряженности электрического поля указывать направление вектора напряженности в различных точках поля.

5. Линия напряженности электрического поля – это линия, касательная к которой в каждой точке направлена вдоль вектора напряженности электрического поля в данной точке.

1. изображать силовые линии электрического поля в конкретной ситуации.

2. По заданным силовым линиям напряженности электрического поля указывать направление вектора напряженности в различных точках поля.

6. При изображении электрического поля с помощью силовых линии нужно руководствоваться следующими правилами:

• каждая силовая линия начинается на положительно заряженных телах и оканчиваются на отрицательно заряженных телах;

• Силовые линии направлены от положительного заряда к отрицательному (так условились);

• Линии напряженности электрического поля не обрываются (они непрерывны) и не пересекаются.

1. Распознавать, правильно ли изображены линии напряженности электрического поля в конкретной ситуации.

2. Изображать графически линии напряженности электрического полей, созданными разными заряженными телами.

7. По густоте силовых линий электрического поля (число силовых линий, приходящихся на 1м²) можно судить о напряженности поля: где линии напряженности гуще, там и напряженность поля больше.

Распознавать точки поля с наибольшей (наименьшей) напряженностью.

8. Однородное электрическое поле – это поле, напряженность которого в любой точке пространства одинакова по модулю и по направлению. Однородное поле существует между двумя металлическими пластинами, заряженными разноименно, вблизи их центра.

1.Распознавать поля, соответствующие понятию «однородное электрическое поле».

2. Воспроизводить и графически изображать однородное поле.

9. Так как заряженные тела взаимодействуют друг с другом, то можно сказать, что они обладают энергией взаимодействия – потенциальной энергией, или потенциальной энергией обладает заряженное тело, находящееся в электрическом поле.

10. Потенциальная энергия заряда в однородном электрическом поле равна

W=q Ed, где d - кратчайшее расстояние между данной точкой электрического поля и нулевым уровнем потенциальной энергии. Нулевой уровень потенциальной энергии заряда – это уровень, на котором потенциальная энергия принимается равной нулю. Этот уровень выбирается произвольно. В теоретических расчетах нулевым уровнем потенциальной энергии заряда в электрическом поле считают бесконечно удаленную точку. На практике (для измерений) нулевой уровень выбирают на поверхности Земли, на металлических корпусах установок, шасси радиоаппаратуры и т.д.

1. Выбирать нулевой уровень потенциальной энергии в заданной ситуации.

2. Находить потенциальную энергию заряда в конкретной ситуации.

11. При перемещении заряженного тела из одной точки поля в другую электрическое поле совершает над этим телом работу, которая не зависит от формы траектории, а зависит только от расстояния между точками:

A=qEΔd.

Эта работа равна изменению потенциальной энергии заряженного тела, взятой со знаком «минус»: A=-ΔW_p.

Находить работу, совершаемую электрическим полем над точечным зарядом.

12. На замкнутой траектории работа электрического поля всегда равна нулю. Поля, обладающие таким свойством, называются потенциальными.

Находить работу электрического поля по перемещению заряда по замкнутой территории.

13. Потенциал электростатического поля – это энергетическая характеристика свойств поля в данной точке, он равен отношению потенциальной энергии взаимодействия заряда с полем в данной точке к значению этого заряда.

Обозначение: φ;

уравнение связи: ;

единица потенциала: 1вольт (В);

потенциал точек однородного поля:.

Находить потенциал электростатического поля в конкретной ситуации.

14. Разность потенциалов (напряжение) – это величина изменения потенциала поля при перемещении заряда из одной точки в другую, равная отношению работы поля по перемещению заряда из начальной точки в конечную, к значению этого заряда.

Обозначение: Δ φ илиU;

уравнение связи: Δ φ=;

единица разности потенциалов: 1В=1Дж/1Кл.

1. Находить разность потенциалов в конкретной ситуации.

2. Находить работу электростатического поля по перемещению заряда из одной точки поля в другую.

Тема 3.

Проводники и диэлектрики в электрическом

Знания, которые должны быть усвоены учащимися

Виды деятельности, которыми должны овладеть учащиеся.

1. Весь заряд. переданный металлическому проводнику, распределяется по его поверхности.

Распределение заряда по поверхности проводника зависит от кривизны поверхности: чем больше радиус кривизны поверхности, тем меньше плотность заряда. По поверхности проводящего шара заряд распределяется равномерно.

1. Распознавать участки поверхности проводника, на которых плотность заряда больше (меньше).

2. Воспроизводить большую (меньшую) плотность заряда в конкретной ситуации.

2. Линии напряженности электрического поля в любой точке поверхности проводника перпендикулярны этой поверхности.

Графически изображать линии напряженности электрического поля проводников вблизи поверхности проводников.

3. Напряженность электрического поля заряженного проводящего шара на расстоянии, равном или превышающем его радиус, вычисляется по формуле напряженности поля точечного заряда, помещенного в центр сферы:

Находить напряженность электрического поля заряженной проводящей сферы в заданной точке.

4. При внесении в электростатическое поле нейтрального металлического проводника на отдельных участках его поверхности образуются равные по значению ( наведенные, индуцированные) заряды противоположного знака, которые при вынесении проводника из поля исчезают. Это явление называется электростатической индукцией.

Перераспределение зарядов происходит до тех пор, пока создаваемое ими электрическое поле внутри проводника полностью скомпенсирует внешнее поле и суммарное поле внутри проводника не станет равным нулю.

1. Распознавать явление электростатической индукции в конкретной ситуации.

2. Воспроизводить явление электростатической индукции в конкретной ситуации.

5. Чтобы зарядить проводник с помощью явления электростатической индукции, нужно последовательно выполнять следующие действия:1) поместить проводник в электростатическое поле; 2) соединить этот проводник с землей; 3) убрать заземление; 4) вынести проводник из электростатического поля.

Заряжать проводник с помощью явления электростатической индукции.

6. В электростатическом поле все точки поверхности металлического проводника имеют один и тот же потенциал ( поверхность проводника является эквипотенциальной). Такой же потенциал имеют и все точки внутри проводника. Весь объем проводника является эквипотенциальным.

Находить потенциал точек, распложенных на поверхности и внутри проводника.

7. Явление электростатической индукции и свойства заряженных металлических проводников объясняются их строением.

В металлах есть свободные электроны . утратившие связь со своими атомами и ставшие «собственностью» всего проводника в целом. В результате образовавшиеся положительно заряженные ионы оказываются окруженными отрицательно заряженным «газом», который легко приходит в упорядоченное движение под действием электрического поля.

Моделировать распределение свободных зарядов в металлических проводниках, внесенных в электростатическое поле.

8. Электрическая емкость – это величина, характеризующая способность проводника удерживать электрический заряд и равная отношению заряда проводника к потенциалу его поверхности.

• Обозначение: С.

• Уравнение связи: С=q/U/

• Единица емкости: 1фарад (или 1фарада) (Ф): 1Ф=1Кл/1В.

• Один Фарад равен электроемкости такого проводника, , потенциал поверхности которого становится равным 1В при сообщении ему заряда 1Кл.

Электрическая емкость зависит от геометрических размеров проводника, его формы и электрических свойств окружающей среды (ее диэлектрической проницаемости) и не зависит от материала проводника.

Электрическая емкость уединенного шарового проводника ( ) пропорциональна его радиусу.

Находить конкретное значение электрической емкости проводника в заданной ситуации.

9. При перемещении диэлектриков в электрическом поле наблюдается их электризация: противоположные концы диэлектрического тела приобретают разные по знаку заряды. Это явление называется поляризацией диэлектриков.

1. Распознать поляризацию в конкретной ситуации.

2. Воспроизводить поляризацию в конкретной ситуации.

10. Поляризация диэлектриков объясняется их строением. Диэлектрики бывают двух видов: полярные и неполярные. Полярные диэлектрики – это вещества, состоящие из молекул, у которых центры распределения положительных и отрицательных зарядов не совпадают. (спирты, вода и др.). Неполярные диэлектрики – это вещества, состоящие из молекул или атомов, у которых центры распределения положительных и отрицательных зарядов совпадают. Неполярными диэлектриками являются инертные газы, кислород, водород, бензол, полиэтилен и др.

Строение полярных диэлектриков можно представить в виде электрических диполей, хаотично ориентированных в отсутствие электрического поля. Электрический диполь – это нейтральная система, состоящая из двух точечных разноименных зарядов, равных по модулю и находящихся на некотором расстоянии друг от друга. При внесении диэлектрика в электрическое поле диполи (существовавшие или образовавшиеся) ориентируются по полю так, что к положительному заряду, создающему поле, направлен отрицательный заряд диполя. Это явление поляризации ( диполи вновь разориентируются после вынесения образца из электрического поля).

Моделировать строение диэлектриков.

11. 1. Диэлектрическая проницаемость вещества – это величина, характеризующая электрические свойства диэлектрика и равная отношению модуля напряженности электрического поля в вакууме к модулю напряженности поля в однородном диэлектрике.

• Обозначение: ε

• Безразмерная величина.

• Уравнение связи: ε=Е₀/Е

• Диэлектрическая проницаемость всех диэлектриков больше 1.

11. 2. Напряженность электрического поля точечного заряда и заряженного шара, помещенных в диэлектрик, в ε раз меньше, чем в вакууме: .

11. 3. Сила взаимодействия точечных зарядов, помещенный в однородный диэлектрик, убывает в ε раз: .

1. Распознавать обозначение диэлектрической проницаемости вещества.

2. Находить диэлектрическую проницаемость вещества в конкретной ситуации.

3. Находить вещество по заданному значению диэлектрической проницаемости.

4. Объяснить конкретные ситуации по заданному значению диэлектрической проницаемости вещества.

5. Находить значение напряженности электрического поля точечного заряда или заряженного шара, помещенных в диэлектрик.

6. Находить силы взаимодействия точечных зарядов, помещенных в диэлектрик.

Тема4.

Конденсаторы.

Знания, которые должны усвоить учащиеся.

Виды деятельности, которыми должны овладеть учащиеся.

1. Электрическая емкость системы двух близко расположенных друг к другу проводников, заряды которых равны по модулю и противоположны по знаку, равна отношению заряда, помещаемого на один из проводников, к разности потенциалов между проводниками, возникающую при этом: .

Электроемкость такой системы зависит от их формы, размеров и взаимного расположения, а также от диэлектрической проницаемости между ними.

Находить электрическую емкость системы двух близко расположенных проводников.

2. Конденсатор – это система из двух проводников (обкладок), разделенных диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с линейными размерами проводников.

Плоский конденсатор – это конденсатор, состоящий из двух параллельных пластин площадью S каждая, расположенных на близком расстоянии d друг от друга и разделенных слоем диэлектрика.

Сферический конденсатор – это конденсатор, состоящий из двух концентрических сфер, разделенных слоем диэлектрика.

1. Распознавать конденсаторы в конкретной ситуации.

2. Распознавать виды конденсаторов в конкретной ситуации.

3. Воспроизводить конденсаторы заданного вида в конкретной ситуации.

3. Под зарядом конденсатора понимают абсолютное значение заряда одной из обкладок.

1. Находить заряд конденсатора в конкретной ситуации.

2. Заряжать конденсатор.

4. Электроемкость плоского конденсатора прямо пропорциональна площади перекрывающейся части пластин и обратно пропорциональна расстоянию между ними., где ε –диэлектрическая проницаемость вещества, ε₀ –электрическая постоянная.

1. Находить электроемкость плоского конденсатора.

2. Находить значение величин, входящих в закон зависимости электрической емкости плоского конденсатора от его геометрических размеров.

5. Соединение конденсаторов, при котором пластина последующего конденсатора соединяется с пластиной предыдущего конденсатора, называется последовательным.

Электроемкость батареи конденсаторов, соединенных последовательно, находится по формуле: .

1. Распознавать последовательное соединение конденсаторов.

2. Находить электрическую емкость батареи конденсаторов, соединенных последовательно.

6. Соединение конденсаторов, при котором соединяются друг с другом отдельно «левые»пластины и «правые» пластины, называется параллельным.

Электрическая емкость батареи конденсаторов, соединенных параллельно, вычисляется по формуле:

1. Распознавать параллельное соединение конденсаторов.

2. Находить электрическую емкость батареи конденсаторов, соединенных параллельно.

7. Энергия электрического поля заряженного конденсатора:

Находить энергию электрического поля заряженного конденсатора.

Вашему вниманию предлагаю варианты разработанных и проведенных мной уроков в 10классе по данным технологиям.

Урок в рамках технологии

«Деятельностный подход».

Тема. Электрический заряд и элементарные частицы.

Цели: дать понятие об электрическом заряде как об особом свойстве тел и частиц материи; научить учащихся объяснять явление электризации в свете классической электронной теории4 дать понятие о законе сохранения электрического заряда; расширить представления учащихся о свойствах и формах существования материи; знать закон сохранения заряда, уметь применять при объяснении электрических явлений и при решении задач.

Оборудование. Эбонитовая и стеклянная палочки, кусок шерстяной ткани и бумага, два электроскопа, электрические «султаны», разрядник на изолирующей ручке, цинковая пластина из набора по электролизу, дуговая или кварцевая лампа, соединительные провода.

Демонстрации. Электризация соприкосновением эбонитовой и стеклянной палочек, заряда электроскопа, электризация через влияние; разрядка отрицательно заряженной цинковой пластины при облучении ультрафиолетовыми лучами дуговой или кварцевой лампой; взаимодействие электрически заряженных тел: притяжение и отталкивание бумажных лент электрических «султанов», заряженных от электрофорной машины.

Мотивация познавательной деятельности.

Значение электромагнитного взаимодействия и электронной теории необходимы для научного объяснения многих явлений природы и для практического их применения в жизни человека.

Ход урока.

1. Изучение новой темы.

Изучение новой темы начинаю с вопроса: какие типы взаимодействии вам известны?

Обобщая ответы ребят отмечаю: 1) гравитационные,2)электромагнитные, 3)сильные (ядерные), 4)слабые.

По разнообразию и широте проявлении электромагнитные взаимодействия занимают первое место.

Привожу примеры проявления электромагнитных сил: силы упругости, силы трения, силы мышц.

Свет – это одна из форм электромагнитного поля. В отсутствии гравитационных сил человек может жить, но без проявления электромагнитных сил жизнь прекратится.

Сцепление атомов в молекулы и образование макроскопических тел возможно и определяется электромагнитными взаимодействиями.

Современная жизнь невозможна без применения электрической энергии.

Мы будем изучать основные законы электромагнитных взаимодействий, познакомимся с основными способами получения электрической энергии и использования ее на практике. Электродинамика – это наука о свойствах и закономерностях поведения особого вида материи - электромагнитного поля, осуществляющего взаимодействие между электрически заряженными телами или частицами.

Что такое электрический заряд?

Что значит данная частица имеет электрический заряд?

Обобщая ответы ребят отмечаю, что все частицы имеют массу. Благодаря этому частицы притягиваются друг к другу согласно закону всемирного тяготения. Эти частицы взаимодействуют друг с другом с силой, которая во много раз силы гравитационного притяжения. Эти силы действуют только между заряженными частицами. Эти частицы электрический заряд. Бывают частицы без заряда, но не существует заряда без частиц.

Взаимодействия между заряженными частицами носит названия электромагнитных. Электрический заряд определяет интенсивность электромагнитных взаимодействии. Масса определяет интенсивность гравитационных взаимодействии. Что же такое электрический заряд?

Электрический заряд – это величина, характеризующая свойства тел наэлектризованных притягивать к себе другие предметы и равная произведению силы тока на время его прохождения.

Обозначение: q

Уравнение связи: q=I*Δt

Единица: 1А*1с=1Кл

Деятельность ребят.

Далее ребята находят электрический заряд в конкретной ситуации.

Задача. Найти электрический заряд, проходящий через поперечное сечение спирали электрической плитки за 10мин при силе тока в цепи 1,4 А

Дано: СИ Решение:

t = 10мин 600с

I=1,4 А q=It q=1,4*600c=840Kл

q- ?

Ответ: q=840Kл

Все тела притягиваются друг к другу т.к. имеют массу. Заряженные тела могут и притягиваться друг к другу и отталкиваться. Вам известны два вида электрических зарядов. Условно их назвали положительным и отрицательным. Обозначение: +q и –q.

При зарядах одинаковых знаков заряды отталкиваются, а при разных притягиваются.

Заряд протонов входящих в состав ядер положительный , а заряд электронов отрицательный. Кроме электронов и протонов много других элементарных частиц. Но устойчивыми, т.е. неограниченно долго существуют протоны и нейтроны. К частицам, не имеющим заряда, относятся нейтроны. Нейтроны входят в состав ядра атома.

В обычном состоянии тела электрически нейтральны. Нейтрален атом любого вещества. Почему?

Обобщая ответы ребят, отмечаю, что число электронов в атоме равно числу протонов в ядре этого атома.

Макроскопические тела заряжены в том случае, если в нем содержится избыточное число каких либо заряженных частиц одного знака.

Что необходимо, для того чтобы макротело получило заряд?

Электроны, в особенности внешние, наиболее легко отделимая часть атома.

Известный способ отделения от тела части заряда- электризация трением. При трении не «возникают» заряды, а происходит лишь увеличение площади соприкосновения тел, у которых концентрация свободных электронов и работы выхода различны.

Электризация тел трением - это физическое явление, заключающийся в том, что при натирании тела другим телом, сделанным из другого вещества, они приобретают свойство притягивать к себе мелкие предметы.

Деятельность ребят.

Распознание явления электризации тел трением в конкретной ситуации.

Выделить ситуации, в которых может иметь место явление электризации трением.

1. Пластмассовую ручку натирают листом бумаги.

2. Стеклянную пластину положили на деревянный стол.

3. Лист бумаги натерли таким листом бумаги.

4. Самолет летит на высоте 2км над Землей.

5. Сахар насыпали в чай и размешали ложкой.

6. Вода течет по трубам.

7. Шелковый платок достали из кармана шерстяного пиджака.

8. Железный гвоздь вытащили из деревянного бруска.

9. Потираем руки от холода.

10. Снимаем с себя шерстяной свитер.

11. Стучим кулаком по столу.

12. Ударяем резиновой трубкой по деревянному столу.

Деятельность ребят.

Воспроизвести электризацию тел трением в конкретной ситуации.

Придумайте способы электризации указанных тел.

Тело

Способ электризации

Способ проверки

наэлектризованности

Вода

Песок

Человеческое тело

Газета

При электризации трением оба тела приобретают заряды противоположные по знаку, но одинаковые по модулю.

Деятельность ребят.

Распознать модули и знаки зарядов тел, участвующих в электризации трением.

Тела

Модуль заряда

Знак заряда

Эбонитовая палочка

Стеклянная палочка

Эбонитовая палочка

Резиновые перчатки

Кусок шелковой ткани

Эбонитовая палочка

Лист бумаги

Кусок шелковой ткани

Эбонитовая палочка

Полиэтиленовый пакет

Кусок меха

Кусок кожи

10

10

10

10

10

5*10

10

10

10

10

10

5*10

«+»

«+»

«+»

«-»

«+»

«-»

«-»

«-»

«-»

«-»

«+»

«+»

Деятельность ребят.

Доказать приобретение телами, наэлектризованными трением зарядов, равных по модулю и противоположных по знаку.

Описать или изобразить рисунком способ проверки модулей и знаков зарядов указанных ниже тел, участвующих в электризации трением.

Тела, натертые друг о друга

Способ проверки знака и модуля

заряда.

Песок, высыпающийся через воронку, в которую вставлена алюминиевая проволока

По гире, стоящей на стеклянной пластинке, ударяют куском меха.

Резиновую трубку режут ножницами на мелкие колечки.

Отмечаю роль статического электричества, возникающего при трении, в производстве и в быту:

1. На текстильных фабриках наэлектризованные нити прилипают к гребням и при этом путаются и часто рвутся. Для борьбы с этим явлением в цехах создают повышенную влажность воздуха.

2. Электризация наблюдается и при трении между жидкостями и твердыми телами, поэтому бензовозы должны быть заземлены.

3. Электризация искажает показания измерительных приборов.

Статическое электричество имеет ценные практические применения:

1) электрография;

2) обогащение руд;

3) очистка зерна;

4) нанесение ворсового покрытия;

5) напыление порошков и т.д.

Вам известно, что масса тел сохраняется. Сохраняется и электрический заряд. Выше мы убедились, что при электризации трением происходит перераспределение зарядов между телами.

Электроны переходят с одного тела на другое. При этом новые частицы не возникают, существовавшие ранее не исчезают. При электризации тел выполняется закон сохранения заряда. Этот закон справедлив для замкнутых систем.

Замкнутая электрическая система – это система, в которую не входят извне и не выходят наружу заряженные частицы.

Деятельность ребят.

Распознать конкретные объекты, соответствующие понятию «замкнутая электрическая система».

Выделить объекты, которые можно считать замкнутой электрической системой.

1. Атом лития находится в обычных условиях.

2. Металлический стержень лежит на столе.

3. Эбонитовую палочку натирают о шерсть.

4. Медный стержень подключен к источнику тока.

5. Два заряженных шарика, подвешенных на нитях, взаимодействуют друг с другом.

6. Мимо взаимодействующих заряженных тел пролетает электрон.

7. Шар, имеющий заряд +2q , приводят в соприкосновение с шаром, имеющим заряд +q, и вновь разводят на прежнее расстояние.

8. Шарика заряженного электроскопа коснулись пальцем.

9. Заряженная пылинка находится под заряженной плоскостью.

Деятельность ребят.

Воспроизвести конкретные объекты, соответствующие понятию «замкнутая электрическая система».

продумать и описать ситуации, в которых объекты можно было бы считать замкнутой электрической системой.

№

Ситуации

1.

2.

3.

4.

5.

Закон сохранения заряда.

В замкнутой электрической системе алгебраическая сума зарядов всех тел, входящих в данную систему, остается неизменной при любом перераспределении зарядов между телами системы:

q + q + q +…+q = const

Деятельность ребят.

1) Записывать закон сохранения электрического заряда для конкретной ситуации.

Ситуации

Запись закона

1. В замкнутой системе находятся тела, имеющие заряды q, 2q, -2q, 4q, -q.

2. В замкнутой системе находятся тела, имеющие заряды 3q, q, -q, -2q.

3. Атом гелия в обычном состоянии.

2) Дайте обоснованные ответы на вопросы.

Ситуация

Ответ

Обоснование

1. Какие заряды приобретут два одинаковых шарика после того, как их соединили и вновь разъединили, если первоначально они имели заряды 10 и 16нКл?

2. Эбонитовой палочкой, имеющей заряд 0,5*10Кл, прикоснулись к незаряженному шарику, после чего заряд палочки стал 10 Кл. Какой заряд получил шарик?

3. Каплю воды, имевшую заряд 4q, разделили на четыре одинаковые капли. Каков заряд каждой капли?

4. Капля воды, имеющая заряд + q, соединилась с другой каплей, имевшей заряд -q. Каков стал заряд образовавшейся капли?

5. От капли воды, обладавшей зарядом +q , отделилась капля с зарядом -q . каким стал заряд оставшейся капли?

2. Итоги урока

Химики в гостях у физиков.

Тема урока: «Диэлектрики в электростатическом поле».

Цели: раскрыть физическую природу диэлектриков с точки зрения электронной теории.

Ход урока.

1. Организационный момент.

2. Справочная информация по химии.

Образование ковалентной связи обусловлено перекрыванием электронных оболочек атомов. Область перекрытия имеет повышенную электронную плотность, которая уменьшает отталкивание между ядрами. Электрон, двигавшийся ранее в поле притяжения только одного ядра, получает возможность перемещаться и в поле притяжения другого ядра.

Если ковалентная связь возникает между одинаковыми атомами, то образованная при этом электронная пара в одинаковой мере принадлежит обоим атомам. При возникновении ковалентной связи между разными атомами общая электронная пара принадлежит в большей мере атому с более выраженными неметаллическими свойствами. Например, при образовании молекулы соляной кислоты общая пара электронов в большей мере принадлежит атому хлора.

Ковалентную связь, образованную одинаковыми атомами, называют неполярной, а образованную разными атомами - полярной.

Методическое указание. По ходу объяснения темы, ребята вместе с учителем заполняют таблицу.

Механизм поляризации полярных и неполярных диэлектриков.

Особенности

Неполярные диэлектрики

Полярные диэлектрики

Центры распределения положительных и отрицательных зарядов в молекулах…

…совпадают;

…не совпадают.

Электронная пара принадлежит:

В одинаковой мере обоим атомам;

В большей мере атому с более сильными неметаллическими свойствами.

Молекула диэлектрика…

…не является диполем;

…представляет собой электрический диполь.

При внесении диэлектрика в электрическое поле…

…под действием электрических сил происходит пространственное разделение электрических зарядов. Молекулы можно рассматривать как электрические диполи, ориентированные вдоль внешнего поля. (Тепловое движение не влияет на поляризацию.).

…под действием пары равных по модулю сил и противоположных по направлению диполи поворачиваются—ориентируются по силовым линиям электрического поля (этому препятствует тепловое движение).

Механизм поляризации:

Деформационный;

Ориентационный.

В результате поляризации:

Ориентированные вдоль внешнего электрического поля свободные заряды в диэлектрике создают собственное электрическое поле. Оно направлено противоположно внешнему полю, ослабляя, таким образом последнее.

См. предыдущую колонку.

2. Объяснение новой темы.

(По обучающей программе в рамках технологии «Деятельностный подход».)

Некоторые вопросы, которые нам сегодня предстоит изучить, вам известны из курса химии. Сегодня в гостях на уроке у нас учитель химии нашей школы Лихачева Е.П. Она вам и поможет повторить некоторые понятия.

(Повторение проводится согласно справочной информации, приведенной выше).

Далее продолжая урок, ребята в тетрадях записывают тему урока, называю цели урока.

Объясняю, какие бывают диэлектрики.

Диэлектрики бывают полярные и неполярные.

1. Полярные диэлектрики.

У полярных диэлектриков положительные и отрицательные заряды в молекуле смещены друг относительно друга, и молекулы можно рассматривать как электрические диполи.

Электрический диполь - это нейтральная система, состоящая из двух точечных разноимённых, равных по модулю и находящихся на некотором расстоянии друг от друга.

При внесении такого диэлектрика в электрическое поле на каждый диполь со стороны поля будут действовать две силы, одинаковые по модулю, но противоположные по направлению. Эти силы создадут момент силы, который повернёт диполь так, чтобы его ось была направлена по силовым линиям поля (ориентационная поляризация).

Схематично это можно представить так:

Полярные диэлектрики — это такие диэлектрики, в которых центры масс положительных и отрицательных зарядов не совпадают.

2. Неполярные диэлектрики.

Неполярные диэлектрики—это такие диэлектрики, в которых центры масс положительного и отрицательного зарядов совпадают в отсутствии внешнего электрического поля.

У неполярных диэлектриков молекулы эквивалентны шарику, в центре которого находятся одинаковые по модулю положительный и отрицательный заряды.

При внесении такого диэлектрика в электрическое поле молекулы превращаются в электрические диполи (деформационная поляризация), оси которых ориентируются вдоль силовых линии электрического поля .

Поляризация -это смещение связанных положительных и отрицательных зарядов в противоположные стороны. Схематично это можно представить так:

Деятельность учащихся.

Изобразить модели строения указанных ниже веществ.

Вещество

Вид диэлектрика

Модель строения

До внесения в электрическое поле

В электрическом поле

Кислород

Вода

Полиэтилен

Метиловый спирт

Ввожу понятие диэлектрической проницаемости.

Диэлектрическая проницаемость вещества - это величина, характеризующая электрические свойства диэлектрика и равная отношению модуля напряжённости электрического поля в вакууме к модулю напряжённости поля в однородном диэлектрике.

Обозначение:ε

Безразмерная величина.

Уравнение связи: ε=Е₀/Е

Диэлектрическая проницаемость всех диэлектриков меньше 1.

Деятельность учащихся.

Найти диэлектрическую проницаемость вещества в конкретной ситуации.

Указать вещества, диэлектрическую проницаемость которого вы нашли, если напряжённость в вакууме равна 6,6Н/ Кл.

Напряжённость поля в веществе, ЕН/Кл

Значение диэлектрической проницаемости

Вещество

3,3

2,2

1,1

0,2

2

Ввожу формулы.

Деятельность учащихся.

Найти указанные ниже величины в указанных ниже ситуациях.

1. Найти значение каждого из двух одинаковых зарядов, если в масле на расстоянии 6 см друг от друга они взаимодействуют с силой 0,4мН.

2. Во сколько раз надо изменить значение каждого из двух одинаковых зарядов. Чтобы при погружении их в воду сила взаимодействия при том же расстоянии между ними была такая же, как в воздухе?

3. Во сколько раз надо изменить расстояние между двумя зарядами, чтобы при погружении их в керосин сила взаимодействия между ними была такая же, как в воздухе?

4. Очень маленький заряженный шарик погружён в керосин. На каком расстоянии от шарика напряжённость поля будет такая же, как была до погружения на расстоянии 29 см.

3. Итоги урока.

4. Домашнее задание. Отработать лекцию.

Список использованной литературы

1. Мякишев Г.Я. Физика: Учеб.пособие для 10 класса общеобразовательных учреждений.М.: Просвещение, 2003

2. Рымкевич А.П. Физика. Задачник. 10-11класс. Пособие для общеобразовательных учреждений.М.: Дрофа, 2003

3. Н.Пурышева. Рабочая тетрадь для 10 класса. НПО «Школа» Издательство «Открытый мир», 1997г.

4. Губанов В.В. Физика. 10класс. Тесты. –Саратов:Лицей, 2004г.

5. А.З.Перлин и др. Физика. Сборник заданий с выбором ответа для тематического контроля. М.:Дом педагогики, 1997г.