Взаимодействие поля и вещества

Конструктор уроков по теме "Взаимосвязь поля и вещества"

Разделы урока	Проводники в поле	Диэлектрики в поле	Конденсаторы
Начало урока	УМШ Внутри металлической незаряженной сферы находится точечный заряд +q, смещенный от центра сферы. Как будет выглядеть картина силовых линий электрического поля внутри и вне сферы? ФК Электростатика (N3, 2006) N10 См. рис.	Отсроченная отгадка В пространстве между обкладками плоского заряженного конденсатора расположена пластина из диэлектрика, как изображено на рисунке. Нарисуйте силовые линии электрического поля, пренебрегая его искажением у краев пластин. ФК Взаимосвязь вещества и электрического поля (N3, 2000) N6 Из-за поляризации диэлектрика внутри пластины изменятся направление и густота силовых линий.	Почему из двух конденсаторов одинаковой емкости и с одинаковыми диэлектриками большие размеры имеет тот, который рассчитан на большее напряжение? ФК Взаимосвязь вещества и электрического поля (N3, 2000) N10 Более высокое пробивное напряжение требует более толстого слоя диэлектрика, а это вызовет уменьшение емкости. Чтобы сохранить заданную емкость, требуется увеличить площадь обкладок. Обе причины ведут к увеличению объема конденсатора.
Объяснение нового материала	Самарский Ю., Проводящая сфера в задачах по электростатике. (N3,1983) Черноуцан А., Проводящие сферы в электростатике (N10,1990) Черноуцан А., Задачи с проводящими сферами. (N4,1999) Чивилёв В., Проводники в электростатическом поле (N1, 1988)	Можаев В. Диэлектрики в электрическом поле (N3, 2006) Можаев В., Электростатическое поле в веществе (N5,2002)	Козел С., Парадоксы плоского конденсатора. (N8,1985) Можаев В., Конденсаторы с "избыточным" зарядом пластин. (N10,1987)
Закрепление, тренировка, отработка умений	Каков знак заряда шара, изображенного на рисунке? ФК Электрический заряд (N3,1995) N4 Положительный. Положительно заряженный шар А индуцировал заряды на незаряженном проводнике ВС, как показано на рисунке. После этого левую половину проводника ВС соединили с незаряженным шаром D. Каков знак заряда, приобретенного этим шаром? ФК Электрический заряд (N3,1995) N11 Положительный.	Почему маленькие кусочки бумаги притягиваются к заряженной пластмассовой расческе, но не притягиваются ни к одной из параллельных пластин заряженного конденсатора? ФК Взаимосвязь вещества и электрического поля (N3, 2000) N1 На кусочке бумаги, являющейся диэлектриком, возникают поляризационные заряды. Электрическое поле вблизи расчески сильнее, чем вдали от нее, поэтому сила притяжения к расческе больше, чем сила отталкивания (см. рис.). В однородном же поле плоского конденсатора на поляризованный диэлектрик действуют равные по величине и противоположно направленные силы.	Как с помощью свечи определить знаки зарядов пластин раздвижного конденсатора, соединенных с полюсами действующей электрофорной машины? ФК Электростатика (N3, 2006) N3 Пламя зажженной свечи, помещенной между пластинами, отклонится к отрицательно заряженной пластине, так как частицы сажи в пламени заряжены положительно. За счет чего увеличивается энергия плоского заряженного конденсатора, не подключенного к источнику тока, если из него удаляется диэлектрик, в качестве которого использована, например, тонкая стеклянная пластина? ФК Работа (N2, 1992) N11 Плоский конденсатор имеет емкость С. На одну из пластин конденсатора поместили заряд +q, а на другую — заряд +4q. Определить разность потенциалов между пластинами конденсатора. ЗК (N8,1972) Ф136 При удалении стекла приходится совершать работу против сил кулоновского притяжения разноимённых зарядов. Эта работа идёт на увеличение энергии конденсатора.
Повторение	Два одноименно заряженных металлических шара одинакового диаметра приводят в соприкосновение. Как распределятся заряды иа шарах, если один из шаров полый? ФК Электрический заряд (N3,1995) N10 Поровну, так как статические заряды располагаются лишь по поверхности шаров. Если зарядить проводник A, то на проводнике возникают индуцированные заряды, а если зарядить проводник В, то на проводнике А заряды не возникают. В каком случае это возможно? ФК Электрический заряд (N3,1995) N9 В случае, если проводник А находится внутри полого проводника В.	Между пластинами плоского заряженного конденсатора помещают диэлектрическую пластинку, как изображено на рисунке. Изменится ли напряженность электрического поля в точке А после внесения пластинки? ФК Электростатика (N3, 2006) N17 Напряженность поля увеличится, так как поверхностная плотность заряда на металлической пластине напротив диэлектрика возрастет.	Плоский конденсатор зарядили до разности потенциалов, немного не достигающей пробойного значения, и отсоединили от источника напряжения. Произойдет ли пробой, если пластины начать сближать? ФК Электростатика (N3, 2006) N9 Нет, поскольку напряженность электрического поля останется ниже пробойного значения. Обкладки вертикального воздушного конденсатора, заряженного и отключенного от источника, частично погружают в жидкий диэлектрик. Где напряженность электрического поля между обкладками оказывается больше: в воздухе или в диэлектрике? ФК Взаимосвязь вещества и электрического поля (N3, 2000) N3 Напряженности полей в воздухе и в диэлектрике равны друг другу. Ослабление поля внутри диэлектрика из-за его поляризации компенсируется увеличением плотности заряда на нижней части обкладок конденсатора.
Контроль	Программируемый опрос	Тренировочная контрольная работа	Опрос по цепочке
Домашнее задание	Три уровня домашнего задания	Необычная обычность	Задание массивом
Особое задание теоретикам	На расстоянии r от проводящей незаряженной плоскости находится точечный заряд (+q). С какой силой будут взаимодействовать заряд и плоскость? ФК Электрическое поле (N5,1986) N7 См. рис. F = kq²/4r².		Обкладки заполненного диэлектриком и заряженного конденсатора соединяют друг с другом на очень короткое время. Когда разность потенциалов между обкладками уменьшается в три раза, их разъединяют. После этого разность потенциалов медленно возрастает до 2/3 своего первоначального значения. Почему? ФК Взаимосвязь вещества и электрического поля (N3, 2000) N13 Дипольные моменты в диэлектрике ориентируются в электрическом поле с запаздыванием.
Особое задание экспериментаторам		Микроопыт. Наэлектризуйте пластмассовую расческу трением и понаблюдайте, как она притягивает маленькие кусочки бумаги. Однако, если вы поместите те же кусочки вблизи клемм заряженного аккумулятора или полюсов электрической батарейки, то никакого притяжения не обнаружится. Почему? ФК Взаимосвязь вещества и электрического поля (N3, 2000)	Почему электролитические конденсаторы обладают большой емкостью? ФК Взаимосвязь вещества и электрического поля (N3, 2000) N4 Пленка диэлектрического окисла, образующегося на поверхности обкладки, имеет очень маленькую толщину.
Особое задание гуманитариям	Реферат: "Происхождение названий звезд и созвездий". Розенфельд Б., Откуда произошли названия звезд и созвездий (N10, 1970)	Составьте кроссворд по теме "Электростатика". Кроссворд (N8, 1970)	*ТДЗ:* "Сочиняем сами" (физика и юмор) Опыты с большими электрическими машинами недешевы да и небезопасны. Между тем, каждый может построить себе такую машину при помощи простых домашних средств. Посадите вашего знакомого на четвертную бутыль и дайте ему в руки вилку. Между тем, посильнее натрите резиновую галошу о лисью шубу и поднесите ее к вилке. В скором времени послышится характерное шипение, и из носа знакомого можно будет извлекать длинные яркие искры, особенно заметные в темноте. При помощи зтого несложного прибора можно произвести все опыты, описанные в учебниках физики: зарядить лейденскую банку, зажечь маленькую лампочку накаливания и даже привести в движение швейную машину или велосипед. От времени до времени полезно смазывать знакомого и бутыль, на которой он сидит, теплым вазелином. Яковлев В., "Физика для дураков". (N4,1988) Как изобрели первый конденсатор? Кикоин А., История изобретения электрического конденсатора (N9,1971)
Особое задание исследователям	Найдите распределение наведённого заряда по поверхности проводящего шара, помещённого в однородное электростатическое поле. Определите поле, создаваемое этим наведённым зарядом в пространстве вне шара. Черноуцан А., Проводящий шар в однородном поле (N1, 2001)	Исследуйте структуру электрического поля поляризованного шара. Ромишевский Е., Стасенко А., Поляризованный шар - это просто (N3, 2005, 37)	Лови ошибку! Определите несколькими способами электростатическую энергию, запасённую в конденсаторе. Выродов Е., Слепнев В., Поляризованный диэлектрик и его энергия. (N1,1999)
Конец урока	Обсуждаем д/з	Отсроченная отгадка	Опрос-итог