Электродинамика. Физика 10 класс

10 класс.

Конспект урока по теме «Электродинамика. Электрический заряд и элементарные частицы. Закон сохранения заряда».

Задачи:

Образовательные: Дать понятие об электрическом заряде как об особом свойстве тел и частиц материи; научить учащихся объяснять явление электризации в свете классической электронной теории.

Воспитательные: Развивать в ходе урока коллективные методы работы.

Развивающие: Содействовать развитию настойчивости в учении, вовлечению учащихся в дискуссии; развивать интерес к предмету.

План урока:

1. Организационный момент.

2. Изучение новой темы.

А) Введение: Что такое электродинамика?

Б) Историческая справка (5 слайд).

В) Элементарные частицы (6 - 10слайд).

Г) Нейтроны (11 слайд).

Д) Заряд электрона (11 слайд).

Е) Закон сохранения заряда (12 слайд).

Ж) Вредное воздействие статического электричества (13 слайд).

З) Применение статического электричества (14 слайд).

3. Закрепление (15, 16 слайд).

4. Домашнее задание (17 слайд).

5. Итоги урока.

Оборудование: мультимедийная техника, листочки бумаги для проверочной работы.

1. Организационный момент.

Здравствуйте. Садитесь.

Цель урока: ввести понятия «электродинамика», «заряд», «элементарные частицы»; рассмотреть закон сохранения заряда. Запишите тему урока (1 слайд).

2. Изучение нового материала.

Сегодня на уроке мы приступаем к изучению нового раздела физики «Электродинамика». Речь пойдёт о процессах, которые определяются движением и взаимодействием электрически заряженных частиц (2 слайд, часть 1).

Итак, электродинамика – это наука о свойствах и закономерностях поведения особого вида материи – электромагнитного поля, осуществляющего взаимодействие между электрически заряженными телами или частицами.

Мы знаем 4 основных типов взаимодействия. Давайте их вспомним. Ваши предложения?

Электромагнитные взаимодействия занимают 1 место по широте и разнообразию проявлений (слайд 3). В повседневной жизни и технике мы чаще всего встречаемся с различными видами электромагнитных сил. Это силы упругости, трения, силы наших мышц и мышцы различных животных.

Свет – одна из форм электромагнитного поля, а значит, мы видим многообразие нашего мира благодаря электромагнитному взаимодействию (слайд 4).

Таким образом, можно прожить без гравитационных сил, но нельзя прожить без электромагнитных сил.

К созданию электродинамики привела длинная цепь планомерных и случайных открытий, начиная с обнаружения способности янтаря, потёртого о шерсть, притягивать лёгкие предметы и заканчивая гипотезой великого английского учёного Джеймса Клерка Максвелла о порождении магнитного поля переменным электрическим полем (слайд 5, часть 1). Лишь во второй половине 19 века, после создания электродинамики (слайд 5, часть 2), началось широкое применение электромагнитных явлений. Александр Попов первым изобрёл радио, в то же время Гульельмо Маркони (слайд 5, часть 3) первым запатентовал своё изобретение. Впервые научные исследования предшествовали техническим применениям. Современная цивилизация немыслима без электрического тока.

Раздел электродинамики, изучающий покоящиеся электрически заряженные тела, называют электростатикой (слайд 6).

Все тела состоят из мельчайших частиц, которые неделимы на более простые, и поэтому называются элементарными (слайд 6, 7).

Все элементарные частицы имеют массу и поэтому притягиваются согласно закону всемирного тяготения, причём сила убывает, обратно пропорционально квадрату расстояния. Некоторые элементарные частицы взаимодействуют с силой, которая также убывает обратно пропорционально квадрату расстояния, но во много раз превосходит силу тяготения.

Эти частицы имеют электрический заряд. Сами частицы называют заряженными. Бывают частицы без электрического заряда, но не существует электрического заряда без частицы. Взаимодействия между заряженными частицами носят название электромагнитных. Электрический заряд определяет интенсивность электромагнитных взаимодействий.

В целом атом нейтрален; тело заряжено, если оно содержит избыточное количество элементарных частиц одного знака. 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 (слайд 9, видеоролик). Электроны, в особенности внешние, - наиболее легко отделимая составная часть атома. Одноимённые заряды отталкиваются, а разноимённые – притягиваются. Силы, действующие между положительно заряженным ядром и его отрицательно заряженной электронной оболочкой, принадлежат к числу электромагнитных взаимодействий, значительно менее сильных, чем силы, действующие на частицы внутри ядра (слайд 10) . Между положительными и отрицательными зарядами внутренних различий нет. Если бы знаки зарядов поменять местами, то от этого характер электромагнитных взаимодействий нисколько бы не изменился.

К частицам, не имеющим электрического заряда, относятся нейтрон (слайд 11, часть 1). Его масса лишь незначительно превышает массу протона. Нейтроны входят в состав атомного ядра.

Минимальный заряд элементарной частицы 1,6*10-19 Кл (слайд 11, часть 2).

При электризации тел выполняется закон сохранения заряда

Вредное статическое электричество (слайд 13, видеоролик).

1. На текстильных фабриках воздух увлажняют, чтобы исключить электризацию нитей;

2. Статическое электричество искажает показания измерительных приборов;

3. При трении между жидкостью и твёрдыми телами можно наблюдать электризацию, поэтому бензовозы должны быть заземлены.

Применение (слайд 14).

1. Электрофотография;

2. Обогащение руд;

3. Нанесение ворсового покрытия;

4. Очистка зерна;

5. Смешение разнородных материалов;

6. Напыление порошков;

И так далее.

3. Закрепление.

А теперь ответьте на вопросы теста:

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. 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.

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.

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. На каком рисунке указано правильное взаимодействие зарядов?

1)

2)

F F F F

3) F F

А) Только 1; Б) Только 2; В) Только 3; Г) Только 2, 3.

Проверка: А, Б, Б, Б, В.

4. Домашнее задание:

§ 85, 86,88 упр. 16

5. Итоги урока.

1). С какими основными понятиями мы познакомились?

2). Какие фамилии учёных звучали на этом уроке?

3). Докажите, что статическое электричество вредно.

4). Докажите, что статическое электричество полезно.

Молодцы! Спасибо за урок! Поставьте оценки «4» и «5 » в дневник.