1_Физика _10 класс_ Электростатика_ Закон Кулона._разработка урока
Объяснение нового материала.Составление опорного конспекта.
6.
Проблемный вопрос
От чего зависит величина силы взаимодействия между заряженными телами?
Проведите аналогию с законом всемирного тяготения
7.
Работа в группах:
Группа 1. Объяснить эксперимент Кулона.
Основной закон электростатики был установлен экспериментально французским ученым Ш. Кулоном в 1785 г. В опытах Кулона измерялись силы взаимодействия заряженных бузиновых шариков.
Для измерения этой силы Кулон использовал крутильные весы (рисунок в учебнике).
Кулон определил силу взаимодействия заряженных сфер по углу поворота коромысла.
Крутильные весы
https://yandex.kz/video/search?filmId=10878650186337465163&text=%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%B5%D0%BE%20%D0%B7%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD%20%D0%BA%D1%83%D0%BB%D0%BE%D0%BD%D0%B0%20%D0%BE%D0%BF%D1%8B%D1%82%20%D1%81%20%D0%BA%D1%80%D1%83%D1%82%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%BC%D0%B8%20%D0%B2%D0%B5%D1%81%D0%B0%D0%BC%D0%B8&noreask=1&path=wizard
Группа 2.
Объяснить закон Кулона
Закон Кулона устанавливает связь между силой взаимодействия 2-х точечных неподвижных зарядов, находящихся в вакууме, величинами их зарядов и расстоянием между ними.
q1,q2
—
величина зарядов
r
– расстояние между зарядами
k
– коэффициент пропорциональности
F
– сила Кулоновского или электростатического взаимодействия.
Видео на закон Кулона
https://yandex.kz/video/search?text=%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%B5%D0%BE%20%D0%B7%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD%20%D0%BA%D1%83%D0%BB%D0%BE%D0%BD%D0%B0%20%D0%BE%D0%BF%D1%8B%D1%82%20%D1%81%20%D0%BA%D1%80%D1%83%D1%82%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%BC%D0%B8%20%D0%B2%D0%B5%D1%81%D0%B0%D0%BC%D0%B8&path=wizard&noreask=1&filmId=16717191564988909040
8.
Объяснение учителя
Границы применимости закона:
1) Заряженные тела должны быть точечными.
2) Заряженные тела должны быть неподвижными (в случае движущихся заряженных тел проявляется действие магнитного поля).
Коэффициент k
в формуле определяется выбором системы единиц. Он показывает, с какой силой взаимодействуют друг с другом единичные заряды, находящиеся на единичном расстоянии друг от друга.
В системе СИ значение коэффициента k
равно
k
= 9 • 109
Нм2/Кл2.
Обычно в системе СИ используется запись законов электромагнитных явлений, в которой k
= 1 /4π ɛ0
Постоянная
ɛ0
называется
электрической постоянной
.
ɛ0
= 8,85 • 10-12 Кл 2/Нм2.
С учетом этого закон Кулона можно записать так:
Кулон (Кл)-
это заряд, проходящий за 1с через поперечное сечение проводника при силе тока в 1А.
Кл = 1 А 1 с.
3. Диэлектрическая проницаемость среды
Помещая точечные заряды в различные диэлектрики, установили, что сила взаимодействия между ними уменьшается, причем отношение силы взаимодействия F0 зарядов в вакууме к силе взаимодействия этих же зарядов на том же расстоянии в среде не зависит ни от самих зарядов, ни от расстояния между ними. Оно определяется только свойствами самой среды. Тогда
F0/ F = ɛ
Величину ɛ
называют
диэлектрической проницаемостью среды.
Диэлектрическая проницаемость среды —
это физическая величина, характеризующая электрические свойства вещества и показывающая, во сколько раз сила взаимодействия зарядов в данной среде меньше cилы их взаимодействия в вакууме .Она является безразмерной величиной.
4. Поверхностная и объемная плотность заряда
[ ] — поверхностная плотность заряда
[ ] — объемная плотность заряда
9. Закрепление материала.
Решение задач.
1. Два одинаковых шарика, имеющих заряды 3е и – 7е привели в соприкосновение и развели в стороны. Каков стал заряд на шариках?
2. С какой силой взаимодействуют два точечных заряда 10нКл и 15нКл, находящихся на расстоянии 5см друг от друга?
3. Два шарика с зарядами q1 = 4 мкКл и q2 = -6 нКл находятся на расстоянии 40 см друг от друга в вакууме.
С какой силой взаимодействуют эти заряды?
Решение задач на закон кулона 10 класс с решениями
Электрическое поле. Напряженность электрического поля».
· Развивающая: формирование навыков самостоятельной деятельности, развитие математического и физического кругозора.
На рисунке 3 изображена капля, находящаяся в однородном электрическом поле (между положительно заряженной плоскостью (внизу) и отрицательно заряженной плоскостью (вверху)). Лампа подключена медными проводами к источнику тока с ЭДС 2 В и внутренним сопротивление 0,04 Ом.
Длина проводов 4 м, их диаметр 0,8 мм.
Напряжение на зажимах источника 1,98 В. Содержание: Он определяет величину и направление силы взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами.
Под точечным зарядом понимают заряженное тело, размер которого много меньше расстояния его возможного воздействия на другие тела. В таком случае ни форма, ни размеры заряженных тел не влияют практически на взаимодействие между ними.
Решение: После соприкосновения на обоих шариках заряды стали одинаковыми. Согласно закону сохранения заряда общий заряд шариков не изменится.
Какой заряд нужно сообщить каждому шарику, чтобы сила взаимного отталкивания зарядов уравновесила силу взаимного притяжения шариков по закону тяготения Ньютона? Рассматривать шарики как материальные точки. Шарль Огустен Кулон (1736-1806) – французский ученый, известный своими опытами по электричеству и магнетизму и исследованием сил трения.
Важным его достижением является изобретение прибора для измерения сил — крутильные весы.
Во сколько раз надо изменить расстояние между зарядами при увеличении одного из них в 4 раза чтобы сила взаимодействия осталась прежней?
Третий заряд Q1 может перемещаться только вдоль прямой, проходящей через заряды. Определить положение заряда Q1, при котором он будет находиться в равновесии.
При этом нити разошлись на угол α. Шарики погружаются в масло плотностью 8*10^2 кг/м3. Определить диэлектрическую проницаемость ε масла, если угол расхождения нитей при погружении шариков в масло остается неизменным.
Два одинаковых шарика обладают зарядами 8 нКл и -4 нКл.
