Конспект урока физики в 10 классе по теме Природа электричества

Конспект открытого урока (ФК ГОС)

Предмет: физика

Класс: 10 «А», базовый уровень

Учитель: Рябова Ольга Валерьевна

Дата: 5.04.16г.

Тема: «Природа электричества. Взаимодействие электрических зарядов»

Тип урока: урок изучения нового материала

Место урока в КТП: 1-й урок в разделе «Электрические взаимодействия»

Цель урока: сформировать представление об электрическом заряде, его свойствах и способах получения заряда.

Задачи:

Образовательная:

• дать понятие об электрическом заряде как об особом свойстве тел и частиц материи;

• рассмотреть взаимодействие электрических зарядов, на основе опыта убедиться в законе сохранения электрического заряда;

Развивающая:

• развивать мышление, мировоззрение, навыки устной и письменной речи, способность четко формулировать свои мысли;

• развивать исследовательские навыки;

Воспитательная: воспитывать средствами предмета коммуникативную культуру, ответственность за результат общего труда;

Планируемые результаты: знание и понимание смысла понятия «элементарный электрический заряд», смысла физического закона сохранения электрического заряда; умение применять физические знания в повседневной жизни.

Демонстрации: электризация различных тел; закон сохранения электрического заряда.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран; электрометры, гильза из фольги на подставке стеклянные и эбонитовые палочки, кусок меха и щелка, полоски из полиэтилена и бумаги, мелко нарезанные кусочки бумаги.

Предварительная работа: четверо учащихся готовят сообщения о пользе и вреде электризации тел.

Ход урока

1. Организационный этап.

Приветствие

2. Этап подготовки учащихся к активному сознательному усвоению знаний.

1. Постановка учебной проблемы.

Слово учителя: Изучая законы Ньютона, вы убедились, что структура Вселенной формируется гравитационным взаимодействиям.

• Чем должно обладать тело, участвующее в гравитационных взаимодействиях? (примерный ответ: Тело должно обладать массой.)

Демонстрация: Берем эбонитовую палочку и подносим ее к султанчику. Ничего не происходит. Оба этих тела обладают массой, но мы не наблюдаем их взаимодействия.

• Как вы думаете почему? (примерный ответ: Массы тел и расстояние между телами очень малы.)

Если потереть палочку о шерсть.

• Что наблюдаем (примерный ответ: Притяжение..)

Следовательно, эти тела приобрели новые свойства.

• Что произошло? (примерный ответ: Тела наэлектризовались, т.е. приобрели электрические заряды.)

2. Формулировка вместе с учащимися вопросов (цели и задач) изучения нового материала.

• Что нужно знать о явлении электризации? (примерные ответы:

• Какие способы электризации существуют?

• Электризуются ли оба тела?

• Какие заряды получают тела при электризации?

• Как взаимодействуют заряженные тела?

• Зависит ли взаимодействие наэлектризованных тел от расстояния?

• Какой физической величиной определяется?

• Каковы свойства этой величины?)

Ответы на данные вопросы мы будем искать сегодня на уроке.

3. Сообщение темы.

Итак, откройте тетради, на полях записываем число 5.04.16, напротив даты в той же строке тему урока «Природа электричества. Взаимодействие электрических зарядов».

3. Этап усвоения новых знаний.

   1. Слово учителя

В Древней Греции, в красивом городе Милете жил философ Фалес. И, вот однажды вечером к нему подходит его любимая дочь.

- Объясни, почему у меня путаются нити, когда я работаю с янтарным веретеном, к пряже прилипают пыль, соломинки. Это очень неудобно.

Фалес берет веретено, потирает его и видит маленькие искорки.

Правду говорят: "Гром не грянет - мужик не перекрестится". А какой же гром без молнии? Сколько же миллионов раз должна сверкнуть молния, чтобы мужик, перекрестившись, наконец-то задумался: а что же это такое?

Между натертым янтарным веретеном, притягивающим предметы, и молнией, казалось бы ничего общего. А ведь все это - электромагнитные взаимодействия. Электромагнитные взаимодействия - взаимодействия между заряженными частицами.

Мы сегодня начинаем изучать раздел физики - электродинамику, в котором рассматриваются электромагнитные взаимодействия заряженных частиц.

А раздел электродинамики, изучающий взаимодействия неподвижных (статических) зарядов - электростатика. (запись определений в тетрадях)

Чтобы ответить на поставленные вопросы, предлагаю провести исследования (опыты) и сделать выводы. Для этого у вас есть инструкции к опытам и необходимое оборудование.

2. Самостоятельная групповая работа по проведению исследований (опытов)

1 группа

Задание 1 (ответ на 1-й вопрос)

Какие способы электризации существуют?

1. Потрите эбонитовую палочку о шерсть и поднесите ее к электрометру.

Ответьте на вопрос: фиксирует ли электрометр изменения?

2. Снимите заряд с электрометра, коснувшись его рукой.

3. Ударьте (слегка) эбонитовой палочкой по кусочку меха и поднесите ее к электрометру.

Ответьте на вопрос: фиксирует ли электрометр изменения?

Сделайте общий вывод:__________­­­­­­­­­­­­­­­___

___________________________________

Задание 3 (ответ на 3-й вопрос)

Какие заряды получают тела при электризации?

1. Потрите эбонитовую палочку о шерсть и поднесите ее к электрометру.

2. Поднесите к электрометру шерсть.

Ответьте на вопрос: Какой заряд показывает электрометр? Почему?

Сделайте общий вывод:__________­­­­­­­­­­­­­­­___

____________________________________

2 группа

Задание 2 (ответ на 2-й вопрос)

Электризуются ли при трении оба тела?

1. Потрите стеклянную палочку о шёлк и поднесите ее к электрометру.

Ответьте на вопрос: фиксирует ли электрометр изменения?

2. Снимите заряд с электрометра, коснувшись его рукой.

3. Поднесите к электрометру шёлк.

Ответьте на вопрос: фиксирует ли электрометр изменения?

Сделайте общий вывод:__________­­­­­­­­­­­­­­­___

____________________________________

Задание 3 (ответ на 3-й вопрос)

Какие заряды получают тела при электризации?

1. Потрите стеклянную палочку о шёлк и поднесите ее к электрометру.

2. Поднесите к электрометру шёлк.

Ответьте на вопрос: Какой заряд показывает электрометр? Почему?

Сделайте общий вывод:__________________

________________________________________

3 группа

Задание 4 (ответ на 4-й вопрос)

Как взаимодействуют заряженные тела?

1. Положите на бумажную полоску полиэтиленовую пленку и потрите полоски рукой. Разведите полоски, а затем приблизите их друг к другу.

Ответьте на вопрос: как взаимодействуют разноименно заряженные тела?

2. Проделайте то же и с другой парой и приблизите друг к другу полиэтиленовые полоски.

Ответьте на вопрос: как взаимодействуют одноименно заряженные тела?

Сделайте общий вывод:__________­­­­­­­­­­­­­­­____

____________________________________

Задание 5 (ответ на 5-й вопрос)

Зависит ли взаимодействие наэлектризованных тел от расстояния?

1. 1.Наэлектризуйте эбонитовую палочку, потерев ее о шерсть.

2. Поднесите палочку близко к мелко нарезанным листочкам бумаги.

Ответьте на вопрос: что происходит с листочками?

3. Снимите заряд с палочки и вновь ее наэлектризуйте.

4. Поднесите палочку к мелко нарезанным листочкам бумаги на некотором расстоянии.

Ответьте на вопрос: как зависит сила взаимодействия от расстояния между взаимодействующими телами?

Сделайте общий вывод:__________­­­­­­­­­­­­­­­____

____________________________________

4 группа

Задание 4 (ответ на 4-й вопрос)

Как взаимодействуют заряженные тела?

1. Положите на бумажную полоску полиэтиленовую пленку и потрите полоски рукой. Разведите полоски, а затем приблизите их друг к другу.

Ответьте на вопрос: как взаимодействуют разноименно заряженные тела?

2. Проделайте то же и с другой парой и приблизите друг к другу полиэтиленовые полоски.

Ответьте на вопрос: как взаимодействуют одноименно заряженные тела?

Сделайте общий вывод:________________

______________________________________

Задание 5 (ответ на 5-й вопрос)

Зависит ли взаимодействие наэлектризованных тел от расстояния?

1. 1.Наэлектризуйте эбонитовую палочку, потерев ее о шерсть.

2. Поднесите палочку близко к мелко нарезанным листочкам бумаги.

Ответьте на вопрос: что происходит с листочками?

3. Снимите заряд с палочки и вновь ее наэлектризуйте.

4. Поднесите палочку к мелко нарезанным листочкам бумаги на некотором расстоянии.

Ответьте на вопрос: как зависит сила взаимодействия от расстояния между взаимодействующими телами?

Сделайте общий вывод:________________

______________________________________

3. Отчет о проделанных исследованиях (опытах)

Предлагаю послушать отчеты о поставленных экспериментах.

Примерные отчеты:

Задание 1 (ответ на 1-й вопрос): Способы электризации - трение, удар, соприкосновение.

Задание 2 (ответ на 2-й вопрос): Да, при трении электризуются оба тела.

Задание 3 (ответ на 3-й вопрос): Тела получают заряды противоположных знаков.

Задание 4 (ответ на 4-й вопрос): Разноименно заряженные притягиваются. Одноименно заряженные тела отталкиваются.

Задание 5 (ответ на 5-й вопрос): Электризация тел зависит от расстояния. Чем меньше расстояние между телами, тем сильнее притягиваются кусочки бумаги к эбонитовой палочки.

4. Слово учителя с включением вопросов учащимся

Нам осталось ответить на два последних вопроса (Какой физической величиной определяется электризация тел и каковы свойства этой величины?).

Чтобы количественно описать происходящие явления, нужно ввести физическую величину, характеризующую эти процессы.

• Что это за физическая величина? (примерные ответы: Заряд. Электрический заряд.)

• Как бы вы дали определение заряда? (примерные ответы: Электрический заряд - это физическая величина, характеризующая электромагнитные взаимодействия.)

Электрический заряд - это физическая величина, являющаяся количественной мерой электромагнитного взаимодействия. (запись определений в тетрадях)

Тело обладает электрическим зарядом, если мы знаем, что при определенных условиях оно может притягиваться и отталкиваться.

Существует два "рода" зарядов, которые условно называют положительными (стекло, потертое о шелк) и отрицательными (эбонит потертый о шерсть).

Важно: электрический заряд переносят только заряженные частицы. Электрического заряда без частицы не существует. (запись в тетрадях)

Заряженные частицы называют носителями электрического заряда. Помня об этом, мы будем, однако, для краткости называть иногда заряженные частицы просто зарядами.

• Что мы знаем о заряде?

(примерные ответы: Заряд нельзя делить до бесконечности. Минимальный заряд - элементарный заряд равен е = 1,6^.10^-19 Кл)

Такой заряд имеет электрон (-), протон (+), другие заряженные элементарные частицы.

Электрический заряд имеет дискретную природу. Любой электрический заряд, больший элементарного, выражается целым числом элементарных зарядов q=Ne.

Запись в тетрадях:

Свойства заряда:

• Заряд нельзя делить до бесконечности, е = 1,6^.10^-19 Кл

• Электрический заряд имеет дискретную природу q=Ne

Заряд обладает еще одним очень важным свойством - свойством сохранения.

• Сохранение заряда

Демонстрация опыта учителем: Берём стеклянную палочку и натираем её о шёлк. Подносим палочку к электрометру. Видим, что стрелка электрометра отклоняется, значит, палочка заряжена. Теперь уберём палочку и поднесём к электрометру шелк и опять видим, что стрелка электрометра отклонилась - на кусочке шёлка есть заряд.

А теперь, не убирая шёлк, поднесём палочку к электрометру. И видим, что стрелка возвратилась в свое первоначальное положение.

• Какой вывод мы можем сделать? (примерные ответы: Что по величине заряд стеклянной палочки равен заряду кусочка шёлка. Сумма зарядов палочки и шелка сохранилась.)

Закон сохранения электрического заряда: в электрически изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остается неизменной. (запись определения в тетрадях)

Электрически изолированная система - система в которую не входят и из которой не выходят заряженные частицы.

5. Слово учителя с включением вопросов учащимся

Запишем определение электризации тел.

Электризация тел - сообщение телу электрического заряда. (запись в тетрадях)

Как же происходит электризация тел? Или, каким образом тела приобретают электрический заряд?

Тела в обычном состоянии электрически нейтральны.

• Вспомните. Каково строение атома? (примерные ответы: В атоме число положительно заряженных частиц равно числу отрицательно заряженных частиц.)

Да. Нейтрален атом любого вещества. Так как число электронов в нём равно числу протонов в ядре. Но наиболее удаленные от ядра электроны сравнительно слабо связаны с ядром, вследствие чего при тесном контакте двух тел электроны могут переходить с одного тела на другое.

Этим и объясняется, почему при трении тела электризуются: трение обеспечивает тесный контакт между телами.

При электризации в одном теле возникает избыток электронов, и поэтому оно приобретает отрицательный электрический заряд, а в другом теле возникает недостаток электронов, вследствие чего оно приобретает положительный заряд.

6. Сообщения учащихся о пользе и вреде электризации

О пользе электризации (Галинко А., Каргин А.)

О вреде электризации (Абрамкин М. Рахматова Э.)

С электростатическими явлениями мы достаточно часто встречаемся, более того на электризации основаны многие технологические процессы.

Послушайте, пожалуйста, сообщение ваших одноклассников о пользе и вреде электризации. По окончании прослушивания сообщений вам предлагается заполнить таблицу «Польза и вред электризации».

Примерное заполнение таблицы учащимися:поглощение пыли электрофильтрами

электрокопчение продуктов

окраска деталей

нанесение ворса и других покрытий ровным ворсом

• в типографии - свёртывание бумаги

• в текстильной пром-ти - путаются и рвутся нити

• бензина в бочках бензобаков

• электризация одежды и волос

Ребята (выборочно) зачитывают свои ответы по заполнению таблицы.

От электризации существуют средства защиты:

• заземляющие устройства;

• нейтрализаторы;

• увлажняющие устройства;

• антистатические вещества;

• экранирующие устройства.

4. Этап закрепления новых знаний.

Сейчас вы выполните небольшое тестовое задание из пяти вопросов (физический диктант), которое проверите сами друг у друга и сразу поставите оценки. На выполнение дается пять минут.Вариант 1

1. Может ли быть элементарная частица без заряда, а заряд - без частицы?

А) Частица без заряда - да, заряд без частицы - нет

Б) Частица без заряда - нет, заряд без частицы - да

В) Может

Г) Не может

2. Если наэлектризованное тело отталкивается от эбонитовой палочки, потертой о мех, то оно заряжено:

А) положительно

Б) отрицательно

3. Нейтральная водяная капля разделилась на две. Первая из них обладает электрическим зарядом +q. Каким зарядом обладает вторая капля?

А) Нейтральна

Б) -q

В) Однозначно сказать нельзя

Г) + q

4. Каков физический смысл фразы:

«Положительно заряженное тело»?

А) Тело имеет избыток положительно заряженных частиц (протонов).

Б) Тело потеряло электроны.

В) Тело потеряло протоны.

Г) Однозначно сказать нельзя.

5. Три пары легких шариков подвешены па нитях. Какая пара шариков имеет одноимённые заряды?

А) 1

Б) 2

В) 3

Вариант 2

1. Существует ли минимальный отрицательный электрический заряд?

А) Да, это заряд ядра атома водорода

Б) Да, это заряд электрона

В) Да, это заряд ядра атома гелия

Г) Нет, отрицательный заряд может быть сколь угодно мал

2. Если заряженное тело притягивается к стеклянной палочке, натертой о шелк, то оно заряжено:

А) положительно

Б) отрицательно

3. Нейтральная водяная капля разделилась на две. Первая из них обладает электрическим зарядом -2q. Каким зарядом обладает вторая капля?

А) Нейтральна

Б) +2q

В) Однозначно сказать нельзя

Г) -2q

4. Каков физический смысл фразы: «Отрицательно заряженное тело»?

А) Тело имеет избыток электронов

Б) Тело потеряло электроны

В) Тело потеряло протоны

Г) Однозначно сказать нельзя.

5. Три пары легких шариков подвешены па нитях. Какая пара шариков имеет разноимённые заряды?

А) 1

Б) 2

В) 3

Взаимопроверка

Ответы:1

2

3

4

5

А

Б

Б

Б

ВВариант 1

1

2

3

4

5

Б

Б

Б

А

БВариант 2

5. Этап подведения итогов урока.

1. Беседа:

• С какими основными понятиями мы познакомились?

• Что такое электрический заряд?

• Каковы основные свойства заряда?

• Сформулируйте закон сохранения электрического заряда.

• Каким образом тела приобретают электрический заряд?

2. Комментарий деятельности учащихся на уроке:

• Как вы считаете, на все поставленные вопросы мы получили ответ?

(обратиться к вопросам в начале урока)

(озвучить как работал класс, кто особенно старательно)

По итогам урока оценки получают:

• учащиеся, которые принимали активное участие на протяжении всего урока (назвать по фамильно)

• все учащиеся за физический диктант

6. Этап информации учащихся о домашнем задании и инструктаж по его выполнению.

§ 83 - 86

Задание слабым учащимся:

• С помощью каких опытов можно проверить, обладает ли тело электрическим зарядом?

• В любом теле - огромное число электронов. В капле воды, например, их примерно 10²². Почему же тела, как правило нейтральны?

Задание всем учащимся:

• Прикоснувшись положительно заряженной стеклянной полочкой к стальному шарику, мы передаем ему положительный заряд. Какие частицы и куда при этом перемещаются?

• Вам необходимо определить знак электрического заряда на изолированном проводнике, имея в своем распоряжении электроскоп, стеклянную палочку и шёлк. Как это сделать, не изменив заряда проводника?

Задание сильным учащимся:

• В стакан с водой поместили стальную иголку так, что она плавает. Куда будет перемещаться булавка, если к ней поднести наэлектризованную эбонитовую палочку?

• Можно ли на концах эбонитовой палочки получить одновременно два разноимённых заряда? Как это сделать?