Презентация Однородные электрические поля

10.4.1.3 рассчитывать напряженность электрического поля между двумя параллельными пластинами

вспомнить с учащимися понятие электрического поля;
ввести понятие однородного электрического поля;
научить учащихся рассчитывать работу сил электрического поля по перемещению заряда;
разобрать задачи по данной теме

Учащиеся достигают ЦО, если могут дать определение однородного электрического поля и выявляют различия между неоднородными полями; применяют полученные знания на уроке при решении задач

Групповая работа. Используя активити “Phet Colorado”, в группах вспомнить основные моменты с прошлых уроков «Электрическое поле. Напряженность электрического поля».

Посредством модели (симуляции) электрического поля, вспомнить основные моменты с прошлых уроков https://phet.colorado.edu/en/simulation/legacy/electric-hockey

Однородное электрическое поле — это электрическое поле, в котором напряжённость одинакова по модулю и направлению во всех точках пространства. Приблизительно однородным является поле между двумя разноимённо заряженными плоскими металлическими пластинами (рисунок 1). В однородном электрическом поле линии напряжённости направлены параллельно друг другу.

Выясним, как можно найти работу электрических сил при перемещении заряда в однородном электрическом поле. Пусть заряд находится в точке В однородного электрического поля.


Из межпредметной связи можно отметить, что примеры из реальной жизни: техника (роль электрического поля в обогащении полезных ископаемых путём сепарации (разделения руд); биология (электромагнетизм – влияние магнитных бурь на живые организмы).

Работа электрических сил при перемещении заряда q в точку С по прямой BnC:

Так как

Работа сил поля при перемещении заряда по пути

равна сумме работ на отрезках и

Поскольку работа сил поля на участке также равна нулю. Поэтому

Следовательно, когда заряд перемещается по линии напряженности, а затем перпендикулярно к ней, то силы поля совершают работу только при перемещении заряда вдоль линии напряженности поля.

Выясним теперь, чему будет равна работа сил поля на криволинейном участке

Разобьем этот участок на столь малые отрезки, что каждый из них можно принять за прямую линию. По доказанному выше, работа на каждом таком участке будет равна работе на соответствующем отрезке линии напряженности

Тогда вся работа на пути будет равна сумме работ на отрезках

Поскольку сумма в скобках равна длине

Итак, в однородном электрическом поле работа электрических сил не зависит от формы траектории.

Напряженность однородного поля численно равна разности потенциалов на единице длины на единице длины линии напряженности.

В однородном электрическом поле напряженностью 1 кВ/м переместили заряд -25 нКл в направлении силовой линии на 2 см. Найти работу поля, изменение потенциальной энергии заряда и напряжение между начальной и конечной точками перемещения.

Между вертикальными разноименно заряженными пластинами помещена палочка длиной 2 см, изготовленная из диэлектрика. На ее концах находятся точечные заряды -1 мкКл и +1мкКл. Разность потенциалов между пластинами 2 В, расстояние между ними 4 см. Какую работу надо совершить, чтобы повернуть эту палочку на угол 1800 (рисунок 1) вокруг оси mn?







Рисунок 1.

10 класс
http://today.io/1mNlk