Электрическое поле в веществе - ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Цель: разделить все вещества по уровню подвижности заряженных частиц.

Ход урока

I. Проверка домашнего задания

1. Какие общие закономерности имеют место в законах гравитационного и электрического взаимодействия?

2. Что называется потенциалом электрического поля?

3. Как связана работа при перемещении заряда в электростатическом поле с потенциалом начальной и конечной точек траектории?

4. Что такое эквипотенциальная поверхность?

5. Как расположены линии напряженности электрического поля по отношению к эквипотенциальным поверхностям?

6. Каково соотношение между напряженностью и потенциалом электростатического поля?

II. Физический диктант. Работа сил электростатического поля. Разность потенциалов

1. Если работа сил поля по любой замкнутой траектории равна нулю, то поле называется...?

2. От каких величин зависит работа сил электрического поля?

3. Зависит ли работа сил электрического поля от формы траектории?

4. Назовите энергетическую характеристику электрического поля?

5. В каких единицах она измеряется?

6. Зависит ли значение потенциала от выбора нулевого уровня?

7. Выразите вольт через другие единицы.

8. Чему равна работа сил электрического поля при перемещении заряда перпендикулярно силовым линиям поля?

9. При нахождении общего потенциала нескольких электрических полей все потенциалы...

10. Чему равна работа кулоновских сил на замкнутом пути?

11. Чему в электростатике равно напряжение?

12. В чем измеряется напряжение?

13. Как называются поверхности равного потенциала?

14. Как направлен вектор напряженности электростатического поля относительно эквипотенциальных поверхностей?

15. Каким образом связаны напряжение и напряженность в однородном электростатическом поле?

Ответы: 1. Потенциальным. 2. От заряда, напряженности, расстоянии. 3. Нет. 4. Потенциал. 5. В вольтах. 6. Да. 7. Дж/Кл. 8. 0. 9. Алгебраически складываются. 10. 0. 11. Разность потенциалов. 12. Вольт. 13. Эквипотенциальными. 14. Перпендикулярно им, в сторону уменьшения потенциала. 15. U = Е · d

III. Изучение нового материала

На силу взаимодействия между заряженными частицами существенно влияет среда, в которой они находятся. Согласно закону Кулона в среде сила взаимодействия всегда меньше, чем в вакууме. Любая среда ослабляет напряженность поля.

Все вещества по уровню подвижности заряженных частиц делятся на три группы:

1. Проводники.

2. Диэлектрики.

3. Полупроводники.

Подвижность заряженных частиц определяется строением атомов вещества и их взаимным расположением.

Демонстрация. Соединим заряженный электрон с незаряженной металлической проволокой. На незаряженном электроскопе появиться заряд.

К проводникам относятся металлы, растительные соли, кислота, влажный воздух, плазма.

Демонстрация. Пропускание тока через раствор поваренной соли.

В металлах электроны, потерявшие связь со своим атомом, могут свободно независимо от положительных зарядов перемещаться по металлу.

В растворе солей свободными зарядами являются положительные ионы и отрицательные.

Диэлектрик — вещество, содержащее только связанные заряды.

Свободные заряды в диэлектриках отсутствуют, это хорошие изоляторы. Демонстрация. Соедините кусок дерева (сухого), два электроскопа один из которых заряженный.

Демонстрация. Пропускание тока через дистиллированную воду.

К диэлектрикам относятся газы, стекло, фарфор.

Полупроводники — вещества, в которых количество свободных зарядов зависит от внешних условий (температура).

Демонстрация. Работы фотоэлемента.

IV. Решение задач

1. При перемещении в электростатическом поле заряда 4 Кл электрические силы совершили работу 8 Дж. Найти разность потенциалов. (Ответ: 2 В.)

2. Разность потенциалов между двумя заряженными параллельными пластинами равна 100 В, расстояние между пластинами 2 см. Определите напряженность электрического поля между пластинами. (Ответ: 5000 В/м.)

3. С какой скоростью движется электрон при ускоряющей разности потенциалов 30 кВ. (Ответ: 10⁸ м/с.)

Домашнее задание

Записи в тетради.