10 класс_урок 8_Потенциал электростатического поля

Раздел долгосрочного плана:Электростатика

Школа:

Дата:

ФИО учителя:

Класс: 10

Присутствующие:

отсутствующие:

Тема урока

Работа электрического поля точечных зарядов. Потенциал.

Решение задач.

Вид урока

Комбинированный урок

Цели обучения, которые достигаются на данном уроке (ссылка на учебную программу)

10.4.1.4 - рассчитывать потенциали работу электрического поля точечных зарядов;

Целиурока

Учащиеся будут:знать определение и понимать физический смысл потенциала, знать формулу работы по перемещению заряда в электрическом поле 

Большинство смогут:рассчитывать работу по перемещению заряженной частицы в однородном поле находит потенциал в точке электрического поля, находит потенциал в точке электрического поля

Некоторые смогут: определяет напряженность через градиент потенциала, анализировать изменение  потенциальной энергии с работой, решать задачи высокого уровня на определение работы и потенциала электрического поля.

Критерииоценивания

-объясняет, почему электрическое поле потенциально

-знает формулы работы и потенциала электрического поля

-применяет формулы работы и потенциала для решения расчетных задач, находит потенциал в точке электрического поля, определяет напряженность через градиент потенциала;

-анализирует изменение потенциальной энергии с работой.

Языковыецели

Учащиеся могут использовать термины устного и письменного объяснения поведения заряженных частиц в электрическом поле

Предметная лексика и терминология: Суперпозиция, электрическое поле, равнодействующее поле, вектор, плотность силовых линий

Серия полезных фраз для диалога/письма

Поле сильнее, если...

Поле слабее, если...

Принцип суперпозиции означает…

Напряженность электрического поля означает…

Привитиеценностей

Учащиеся достигают целей обучения и получают определенный объем знаний, развивают навыки сотрудничества, умение критически мыслить, уважение к идеям окружающих.

Реализация ГГ

Показать вклад ученых разных стран в процесс создания устройств, использующих электростатическое поле.

Межпредметныесвязи

Осуществляется через применение знаний по химии о строении вещества, через применение математических методов при решении графических и расчетных задач

Навыкииспользования ИКТ

Применение видео-клипов и презентации для лучшего понимания электрических процессов

Предварительныезнания

7 класс: мощность и энергия.

8 класс: заряд; кулон; закон Кулона; представление электрического поля в виде силовых линий.

9 класс: закон всемирного тяготения Ньютона; понятие напряженности гравитационного поля.

Ходурока

Этапыурока

Запланированнаядеятельностьнауроке

Ресурсы

Начало

2 мин

11 мин

2 мин

Организационный момент.

Проверка изучения домашнего задания.

Стартер урока. «Корзина идей». Учащиеся составляют 1 вопрос, и кладут в «корзину», затем все вопросы перемешиваются, и учащийся вытягивают вопросы и отвечают на него.

Упражнение «Установи соответствие». Были ли формулы, которые вам не известны? Поставим цели урока.

Тема и цели урока. Темой сегодняшнего урока будет ещё одна характеристика электрического поля – энергетическая. Эта характеристика называется потенциалом, и она непосредственно связана с работой электрического поля по перемещению заряда. Сформулируйте задачи урока вместе с учащимися.

Приложение 2

Презентация

6-20мин

21-24 мин

25-26 мин

26-32 мин

33-42 мин

Пусть точечный заряд q перемещается по произвольной траектории в электростатическом поле из точки 1 в точку 2 под действием силы Fэ, действующей на заряд со стороны электростатического поля. При заданном перемещении заряда она совершает работу A.

Электростатическое поле обладает удивительным свойством, которое мы уже рассмотрели на прошлом уроке.  Это свойство называется потенциальностью(консервативностью): работа не зависит от формы траектории, то она равна разности потенциальных энергий в конце и в начале траекторий, взятой с противоположным знаком, т.е.

 A = – (W_p2  – W_p1 ) = – ΔW_p

Потенциальная энергия  точечного заряда зависит как от электростатического поля, так и от величины самого заряда. Выходит, различные точечные заряды в одной и той же точке имеют разные потенциальные энергии, что не очень удобно. В связи с этим было введено понятие электрического потенциала φ. Потенциал– физическая величина, показывающая отношение потенциальной энергии заряда в некоторой точке пространства к величине этого заряда:

Электрический потенциал φ − энергетическая характеристика электростатического поля.

Так как потенциальная энергия заряда прямо пропорциональна величине заряда, то потенциал от величины заряда не зависит:

Единица измерения потенциала – вольт:

Потенциал некоторой точки пространства можно определить как работу электрического поля по переносу единичного заряда из бесконечности в эту точку.

U=Δφ=φ-φ_0,

U - энергетическое напряжение, [φ] =B. При этом всегда подразумевается, что φ>φ₀ .

Связь работы и потенциала с потенциальной энергией:

Или

Связь двух характеристик электрического поля. Полученная зависимость справедлива вдоль некоторой силовой линии, и здесьd – расстояние между двумя точками на одной силовой линии.

Зависимость потенциала поля точечного заряда от расстояния имеет похожий вид с аналогичной зависимостью для напряженности, однако убывает медленнее – не пропорционально квадрату, а пропорционально первой степени:

Самостоятельная работа учащихся с электронным ресурсом. Используя данный ресурс, учащиеся могут изучить следующие вопросы:

Потенциал электрического поля

Эквипотенциальные поверхности

Эквипотенциальные поверхности точечного заряда

Потенциал и сила электрического поля

Потенциал системы электрических зарядов

Потенциальная энергия электрического поля

Электрическое поле и гравитационное поле

Напряжение и движение зарядов

Обсуждение с учащимисявопроса:

Что такое эквипотенциальные поверхности?

Нам уже известно, что графически напряженность изображается в виде силовых линий, направленных от положительных зарядов к отрицательным. Потенциалы можно также графически отобразить в виде эквипотенциальных поверхностей.

 Эквипотенциальная поверхность – поверхность, каждая точка которой имеет одинаковый потенциал.

Как следует из связи работы и потенциалов:

А=q∙Δφ

при переносе заряда вдоль эквипотенциальных поверхностей электрическое поле работы не совершает, так как Δφ=0.

Работа при ненулевой силе равна нулю только в том случае, если вектор силы перпендикулярен вектору перемещения. Из этого следует, что линии напряженности перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям. Примерами эквипотенциальных поверхностей служат сферы для поля точечного заряда и параллельные плоскости для однородных полей

Закрепление изученного материала.

Задача для фронтального решения:

1.    Два заряда по 6 нКл находятся на расстоянии 100 см друг отдруга. Какую работу надо совершить,чтобы сблизить их до расстояния 50 см?

Задачи для работы в парах. Учитель оказывает индивидуальнуюподдержку:

2. Какую скорость приобретает электрон, пролетевшийускоряющую разность потенциалов 10 кВ?

3.Какую работу совершит поле при перемещении заряда 20 нКл из точки с потенциалом 700 В в точку с потенциалом 200 В?

Формативное оценивание. Учитель дает оценку работе учащихся. Разбирает сложные моменты, на которые требуется обратить внимание.

Самостоятельная работа учащихся  на повторение:
4.Напряжение между двумя точками, лежащими на одной линии напряжённости однородного поля, 2 кВ. Найти напряжённость, если расстояние между точками 4 см.

Презентация

Приложение 4

Презентация

https://www.youtube.com/watch?v=-Rb9guSEeVE

Приложение3 Взаимооценивание

http://bilimland.kz/ru#lesson=10793

Приложение 1

Конец

42-45 min

Рефлексия. Достигли ли вы цели урока? Какие вопросы?

Домашняя работа. Учащимся предлагается домашнее задание на выбор – учащиеся выбирают задачи по стоимости- первый уровень 1 балла, 2 уровень – 2 балла, 3 уровень – 3 балла

Учащимся надо выбрать задачи на 5 баллов.

Дифференциация – каким образом Вы планируете оказать больше поддержки? Какие задачи Вы планируете поставить перед более способными учащимися?

Оценивание – как Вы планируете проверить уровень усвоения материала учащимися?

Здоровье и соблюдение техники безопасности

Дифференциацияв подборе заданий разного уровня, в ожидаемом результате от конкретного ученика.

Все учащиеся смогут:

Объяснить, как определить работу по перемещению заряда в электростатическом поле, будут знать и называть формулы для определения работы и энергии электростатического поля

Большинство учащихся будут:

Решать задачи  в субъективно новой ситуации, оценивать  отдельные новые факты и явления.

Некоторые учащиеся смогут: проявлять творческие способности при анализе и оценке потенциала электрических полей,  смогут правильно объяснить возможные методы решения.

(1) Обсуждение результатов демонстрации

(2)Индивидуальная работа – изучение темы урока, выполнение онлайн – симуляций

Здоровьесберегающие технологии.

Используемые физминутки и активные виды деятельности.

Пункты, применяемые из

Правил техникибезопасности– общие

Рефлексия по уроку

Были ли цели урока/цели обучения реалистичными?

Все ли учащиеся достигли ЦО?

Если нет, то почему?

Правильно ли проведена дифференциация на уроке?

Выдержаны ли были временные этапы урока?

Какие отступления были от плана урока и почему?

Используйте данный раздел для размышлений об уроке. Ответьте на самые важные вопросы о Вашем уроке из левой колонки. 

Общая оценка

Какие два аспекта урока прошли хорошо (подумайте, как о преподавании, так и об обучении)?

1:

2:

Что могло бы способствовать улучшению урока (подумайте, как о преподавании, так и об обучении)?

1:

2:

Что я выявил(а) за время урока о классе или достижениях/трудностях отдельных учеников, на что необходимо обратить внимание на последующих уроках?