Өріс потенциалы

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ҒЫЛЫМ ЖӘНЕ БІЛІМ МИНИСТРЛІГІ
ФИЗИКА, МАТЕМАТИКА, ТЕХНИКА ЖӘНЕ АҚПАРАТТЫҚ
ТЕХНОЛОГИЯ ФАКУЛТЕТІ
Физика кафедрасы
БІТІРУ ЖҰМЫСЫ
Тақырыбы: Орта мектепте электростатика бөлімін демонстрациялық көрсетулер көмегімен оқыту
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ......................................................................................................................3
1. ДЕМОНСТРАЦИЯЛЫҚ КӨРСЕТУЛЕРДІҢ ТҮРЛЕРІ....................................5
1.1 Демонстрациялық тәжірибелер. Демонстрацияны өткізу техникасы.............5
1.2 Зертханалық жұмыстар және оларды ұйымдастыру.......................................11
1.3 Сыныптан тыс тәжірибелер мен бақылаулар...................................................15
1.4 Эксперименттік есептер.....................................................................................17
1.5 Фронтальды тәжірибелер....................................................................................29
1.6 Экрандық-дыбыстық құралдар...........................................................................31
2. ЭЛЕКТРОСТАТИКА............................................................................................35
2.1 Электростатика бөлімінде демонстрацияны көрсету әдістері........................40
2.2 Кулон заңын оқыту әдісі.....................................................................................47
2.3 Электр өрісінің энргетикалық сипаттамасы. Өріс потенциалы.ұғымын енгізу әдісі.............................................................................................................................52
2.1.9 Электрсыйымдылық . Конденсатор.түрлері және оларды жалғауды оқыту әдістемесі....................................................................................................................64
Қорытынды..........................................................................................................
Әдебиеттер............................................................
Қосымша А...............................................................................................
Қосымша Б..........................................................................................
Қосымша В.......................................................................................
Қосымша С.......................................
Қосымша Д......................................
КІРІСПЕ
Менің бітіру жұмысымның тақырыбы «Орта мектепте электростатика бөлімін демонстрациялық
Электростатика – бұл қозғалмайтын заряд тудыратын өрісті оқытады.
Физикалық эксперимент тәжірибиелік жолмен оқылып отырған құбылыстар мен процестердің
Демонстрациялық эксперимент- құбылыстарды және заңдарды оқып-үйрену үстінде тыңдаушының ой-өрісіне
1) Демонстрациялық көрсету әдістемелік тұрғыдан кез келген құбылысты тыңдаушыға
2) Физикалық эксперимент жасау – оқушылардың қызығушылығын арттырып, олардың
3) Тәжірибе алдында қойылған проблемалық ситуацияны шешуге ықпал етеді.
Өзектілігі сол: Тәжірибе кезінде байқалған физикалық құбылыстар оқушының шығармашылық
Маңыздылығы: Өткен ұрпақ үшін кітаптың маңызы қандай болса, компьютер
Физикалық процестер мен құбылыстарды модельдеу бағыты оқу процесін дамыту
Алдағы уақытта ғылымның дамуы үшін-эксперименттік тәжірибені ештемемен алмастрыуға болмайды.
1 ДЕМОНСТРАЦИЯЛЫҚ КӨРСЕТУЛЕРДІҢ ТҮРЛЕРІ
Физикалық эксперимент тәжірбиелік жолмен оқылып отырған құбылыстармен процестердің табиғатын
1.1 Демонстрациялық тәжірибелер. Демонстрация өткізу техникасы.
Демонстрациялық тәжірибелер – құбылыстарды және заңдарды оқып-үйрену кезінде тыңдаушының
Экспериментальды физика курсында демонстрация курсты оқуға толықтыру емес, оның
Тәжірибенің тиімділігіне белгілі бір талаптарды орындағанда ғана жетуге болады.
Мазмұндылығы құбылысты толығымен ашуға мүмкіндік беретін шарттардың туылуы мен
Анықтығы дегеніміз – нәтижесі күдік тудырмайтын тәжірибелер қою. Ом
Көруге мүмкіндік – бұл сынып оқушыларына тек құрылғыны ғана
Көрнекілік - бұл бақыланатын құбылысты шынайы формада ашу талабы.
Сенімділік – бұл дұрыс емес қорытындыға келтірмейтін демонстрациялық тәжірибелерге
Бірінші жағдайда метал стаканға батырылған динометрге ілінген денеге әсер
Тәжірибенің қысқауақыттылығы тиянақты әрі көп қайтара мұғалімнің дайындығы арқылы
Тәжірибенің эмоциональдығы демонстрациялық тәжірибенің оқушы психикасына әсер ету нәтижесінен
Эстетикалығы құрылғының әдемі, нақышты дайындалуын және тәжірибенің тиімді орындалуын
Тәжірибенің дәйектілігі демонстрация кезіндегі оның табыстылығын болжайды. Дәйектілік алдын-ала
Тәжірибенің жаңғыртылуы міндетті түрде бірнеше рет тәжірибені қайталауды білдіреді.
Демонстрация сапалық сипатта болуы қажет. Тәжірибе негізінде алынған сандық
Қандай болмасын оқушылар көрсетілетін тәжірибелерге дайын болуы керек. Демонстрация
Демонстрациялық көрсету қарқыны оқушылардың қабылдау қарқынымен сәйкес келуі керек.
Үлкенірек обьектілер шам не фонардың жарықталыну көмегімен демонстрацияланады. Құралдарды
Демонстрацияға арналған құралдар дәріс алдында демонстрациялық үстел үстінде орналасуы
Есте сақтау керек!
Құралдарды дұрыс орналастырғанан кейін дәрістен бұрын барлық демонстрацияларды қайталап
Қарама-қарсы фонды қолдану демонстрацияның көрсетілуін және мәнерлігін жақсартады. Осыған
Кейбір құбылыстарды бақылағанда құралдар күрделі келеді, ал оның ішкі
1.көлемдік құралдар (моделдер,коллекция,макеттер)
2.графиктік көлемдік құралдар (кестелер,диаграммалар,плакаттар,графиктер)
жатады. Көркемдік құралдар тыңдаушыға құбылыстың қызықты түрін
Моделдер. Құралдар мен құрылғыларды көрсете алмасақ, онда олардың көлемдік
Коллекция. Физиканың кейбір курыстарында әртүрлі материалдардың коллекциялары қолданылады.
Графиктік көркемдік құралдар. Таблицалар мен плакаттар құрылымы қиын
Диаграммалар. Физика мұғалімі салыстыру диаграммалары мен сызықтық диаграммаларды қолданады.
Сызықтық диаграмманың сараптық логикалық ауысуы графиктік функция ретінде
Суреттер мен сұлбалар. Суреттер мен сұлбалар физикада маңызды рол
атқарады. Бұлар мұғалім сабақ түсіндіргенде, есеп шығарғанда, тыңдаушы –
Мұғалім тәжірибе жасар алдында мыналарды ескеруі керек:
1. Әр элементтің тұратын орнын.
2. Жарықтылықты және фонды.
3. Индикаторларды.
Көрсетілген демонстрацияны бекіту үшін және оның тиімділігі тәуелді «шеберлікті»
Демонстрациялық тәжірибенің сапасы мұғалімнің экспериментальды өнеріне байланысты. Демонстрацияны табысты
1.2 Физика бойынша зертханалық жұмыс және зертханалық-практикалық жұмысты ұйымдастыру.
Зертханалық жұмыстар өткенді қайталау және бекіту, оқушылардың инициативасын және
Жұмыс барысында оқушылар кем дегенде 2 адамнан тұратын түйін
Практикум жұмыстарын тиімді түрде орындау үшін қажетті құрылғыларды таңдап
Белгілі бір тақырыпты өткенде сыныпта қарастырылатын есептердің арасында шешуде
Оқушылардың оқу іскерлігіне тиімді және мақсатты жетекшілік етуді қамтамасыз
1. ізделінді шаманы анықтайтын әдістің мазмұны, сұрақ бойынша қысқаша
2. оқушыларға таныс емес құралдардың сипаты мен тізімі
3. жұмыс барысы
4. өлшеу нәтижелерінің реті мен қателіктерді есептеу амалдары, сонымен
Өлшеу барысында туындайтын статистикалық заңдылықтар. Кез-келген өлшеу өлшенген шаманың
а) дөрекі қателіктер
ә) жүйелік қателіктер
б) кездейсоқ қателіктер
Кездейсоқ қателіктері бар жағдайдағы өлшеу нәтижелерін өңдеу әдістері. Бірдей
(1)
Жеке нәтиженің орташа квадраттық қателігі деп
Sn=
шамасын айтамыз.
Орташа арифметикалықтың орташа квадраттық қателігі деп келесі шаманы айтамыз.
Snx= =
Өлшеудің қорытынды нәтижесі келесі түрде жазылады
(4)
Тура өлшеу жағдайында нәтижені өңдеу төмендегідей.
1) Әрбір өлшеу нәтижелері арнайы кестеге жазылады.
2) N өлшеудің орташа мәні есептеледі
(5)
3) Жеке өлшеудің қателігі анықталады
.
4) Жеке өлшеу қателігінің квадраты есептеледі
(7)
5) Орташа арифметикалықтың орташа квадраттық қателігі анықталады.
(8)
6) Сенімділік мәні α беріледі.
7) Кесте бойыншаберілген сенімділікпен α өлшеу саны бойынша tαń
8) Сенімді интервал табылады
.
9) Егер ∆х шамасы құралдың қателігімен δ сай болса,
∆ = tαń ΔSх +δ
10) Қорытынды нәтижесі келесі түрде жазылады
=
11) Салыстырмалы қателік келесі түрде болады
έ= %.
Сыныптан тыс тәжірибелер мен бақылаулар
Сыныптан тыс тәжірибелер мен бақылаулар мектептегі экспериментке толықтыру ретінде
Сыныптан тыс тәжірибелер мен бақылауларға мұғалімнің бақылауынсыз (күнделікті өмірде,
Үй жағдайындағы тәжірибелер мен бақылауларды революцияға дейінгі уақытта А.В.Цингер,
6-7 сыныптардағы тәжірибелер өте маңызды. Мазмұны бойынша қарапайым, қол
Үйдегі тәжірибелер мен бақылауларды жүйелі түрде өткізу үшін әрбір
Экспериментік есептер
Экспериментік есептерге қойылуы мен шешілуі экспериментпен байланысты есептер кіреді:
Эксперименттік есептер сапалық және сандық болып бөлінеді. Сапалық есептерді
Экспериментік есептердің мәтіндіктен айырмашылығы дайындық пен оны шешуге көп
1) кез-келген эксперимент тәрізді эксперименттік есептер белгілі бір мөлшерде
2) Эксперименттік есептерді талдай отырып оқушылар өз алған білім
3) Әрбір экспериментік есептерді шешуге оқушылар құбылыстар, физикалық шамалар
4) Экспериментік есептерде шешуге қажетті барлық мәліметтер берілмейді. Сондықтан
1) Көптеген сандық есептердің шешімі қажетті құралдардың көмегімен ізделініп
2) Кейбір сандық есептердің шешімі басқада бақылау тәжірибенің көмегімен
3) Сандық есептердің бөлігінің шешімі кестелер мен құралдарда көрсетілген
4) Кейбір сандық есептердің шешімін мектеп жағдайында бақылау тәжірибесімен
5) Сапалық есептердің шешімі ереже бойынша бақылау тәжірибесін қою
Есеп 1.
Әрқайсысы ұзындығы 25 см жіпке ілінген, массасы 0.1 гр
Берілгені: m1=m2=m=0.1 ;
l1=l2=l=25 см= ;
r=5см= ;
q=?
Шешуі: Тебілген әрбір шарикке mg-ауырлық күші, Т- жүктің тартылу
mg+T+F=0
Осы теңдеудің Х және У остеріндегі проекцияларын аламыз:
-Tsinα+F=0
Tcosα-mg=0
екенін ескеріп (1) теңдеуді келесі түрде жазамыз
Tsinα = ,
Бірінші теңдеуді екіншіге бөліп алатынымыз
tg = .
бұрышы кіші болғандықтан .
Сонда
осыдан
;
.
Есеп 2.
Зарядтары +5 СГСЭq және +10 СГСЭq екі оң зарядталған
Берлгені: q1 = 5СГСЭq Кл;
q2 = 10 СГСЭq Кл;
r =20 см =0.2 м.
x=?
Шешуі: q3 зарядты С денеге: F1 және F2
Х осіне қатысты скаляр түрде С денесінің тепе-теңдік
F1- F2 =0,
мұндағы F1= F2.
,
екенін ескере отырып алатынымыз
=
осыдан
;
(м).
Есеп 3.
Бордың айтуынша, электрон сутегі атомында шеңбер орбита бойымен қозғалады.
Берілгені: R=0.5 10-8 см=5 10-11 м.
υ=?
Шешуі: Орбита бойымен қозғалған электронға -ға тең
Электрон үшін У осіне қатысты Ньютонның екінші заңын жазамыз:
F= maу ,
мұндағы m- электрон массасы.
аv=aц= .
Сонда
m
осыдан
(18)
`(м/с).
Есеп 4.
Қабырғалары 40 см квадраттың үш төбесінде бірдей 5 10-9
Берілгені: a=40 см=0.4 м;
q= Кл.
Е=?
Шешуі: Электр өрісінің суперпозиция принципі бойынша А нүктесі үшін
Е=E1+E2+E3
мұндағы E1,E2 және E3 - q1,q2, және q3 зарядтарының
(19) теңдікті Х және У остеріне қатысты проекциялаймыз:
Ех=E1 sinα +E2 +E3 cosα,
Еу= -E1 cosα+E3 sinα.
Е1= Е3= ; Е2=
екенін ескере отырып және осы теңдіктерді (20) теңдеуге қойып,
Еу=0;
E=1.9 (В/м).
Есеп 5.
Зарядтары 20 СГСЭq және 40 СГСЭq екі шарик бір
Берілгені:q1=20 СГСЭq Кл;
q2= 40 СГСЭq Кл;
r1=40 см=0.4 м;
r2=25 см= 0.25м.
Авн=?
Шешуі: Мұндай типті есептерде өріс тудыратын заряд қозғалмайтын, ал
q1 заряд өз маңайында электр өрісін тудырсын, ал q2
Авн=-A= q2(φ2 – φ1)
мұндағы φ2 , φ1-өрістің бастапқы және соңғы нүктелеріндегі потенциалы.Өрісті
және .
Осы теңдіктерді (21)-ге қойып, алатынымыз
Авн= ;
Aвн= (Дж).
Есеп 6.
зарядты А нүктесінен В нүктесіне және С нүктесінен D
Берілгені: r=6 см =6 10-2 м; a = 8см
q1=10 СГСЭ 10-9 Кл ;
q2= -10 СГСЭ 10-9 Кл;
q=3 СГСЭ 10-9 Кл;
А=?
Шешуі: q зарядты А нүктесінен В нүктесіне орын ауыстырғандағы
ААВ=q(φА – φВ)
мұндағы φА= φА1+ φА2= , φВ= φВ1+ φВ2=
А және В нүктелеріндегі өріс потенциалдары, r1=r, r2=
φА, φВ , r1 және r2-ге арналған
;
ААВ= 10-7 (Дж).
Есеп 7.
200 В үдетуші потенциалды ұшып өткен электронның жылдамдығы қандай?
Берілгені: U=200 В
υ=?
Шешуі:Электр өрісіндегі электронға F= электр күші әсер
А= ∆W=Wк –Wк0
А= ,
Wк=
екенін ескере отырып, алатынымыз
=
осыдан
υ= ;
v= 106 (м/с).
Есеп 8.
1 гр массалы шарик потенциалы 600 В А нүктесінен,
Берілгені: m=1гр=10-3 кг;
v=20м/с=0.2м/с;
φ1=600 В; φ2=0; q=10-8 Кл;
υ0=?
Шешуі: Шарик өріс тарапынан әсер еткен күштің әсерінен орын
А= ∆Wк
∆Wк =
= q(φ2 – φ1)
осыдан
υ0= ;
v0= (м/с)
Есеп 9.
10-9 Кл зарядқа ие 40 мг массалы шарик шексіздіктен
Берілгені: m=40мг=4 10-5 кг;
v=10см/с =0.1м/с ;
q1=10-9 Кл ; q2= 4СГСЭ =1.33 10-9 Кл;
r=?
Шешуі: Электр өрісінде қозғалған шарикке жұмысы шариктің кинетикалық өзгерісінен
А= ∆Wк .
∆W=Wк –Wк0=0 -
A= q1(φ∞ – φ1)= Авн=
болғандықтан,
(33)
осыдан
.
r= 10-2 (м).
Есеп 10.
Радиусы 1 мм үш зарядталған су тамшылары үлкен
Берілгені: n=3; r=10-3 м; q=10-10 Кл;
φ=?
Шешуі: Үлкен тамшының потенциалы
φ= ,
мұндағы Q=nq, C=4 .
M=nm
шартынан үлкен тамшының радиусын табамыз, мұндағы m=ρV=ρ
M және m үшін жазылған теңдікерді пайдаланып, (36) теңдеуді
ρ πR3 =nρ πr3
мұндағы R=r . Q, C және R үшін
φ =
φ = 103 (В).
Есеп 11.
Жазық конденсатордың ауданы 60 см2 , заряды 10-9 Кл,
Берілгені: S= 60см2 =6 10-3 м2; U= 90
q=10-9 Кл ;
d=?
Шешуі: Жазық конденсатордың сыйымдылығы
С
бір жағынан конденсатордың сыйымдылығы С . Теңдіктң
(40)
осыдан
d ;
d = (м).
Есеп 12.
1,2 және 3 мк Ф сыйымдылықты үш конденсатор потенциалдар
Берілгені: С1=1 мк Ф=10-6 Ф; С2=2 мк Ф=2
С3=3 мк Ф=3 10-6 Ф; U= 200
q1=? q2 =? q3=? U1=? U2=?
Шешуі: Бірінші пластинаның потенциалын φ1, екінші және үшіншіні φ2
Бірінші пластина кернеу көзінен +q заряд алады. Екінші пластинада
φ1– φ2= U1,
Алынған теңдіктерді жинақтап, алатынымыз
φ1– φ4
φ1– φ4 = U –көздің кернеуін ескере отырып, алатынымыз
;
(Кл).
Осыдан кейін конденсатрлардағы кернеуді табуға болады:
U1= ;
(В);
Сонымен, тізбектей жалған жағдайда әртүрлі сыйымдылықты конденсаторлар әртүрлі кернеулі
1.5 Фронтальды зертханалық жұмыстар мен тәжірбиелер.
Фронтальды зертханалық жұмыстар мен тәжірибелер үшін оқушылар бір тапсырманы
Фронтальды зертханалық жұмыстардың реті бағдарлама бойынша анықталады. Тек физикалық
Фронтальды зертханалық жұмыстар мен тәжірибелерді ұйымдастыру және өткізу әдістемесі.
Қойылған мақсатқа орай құрылғылар жиналады. Фронтальды жұмыстар мен тәжірибелер
Зертханалық жұмыс – сабақтың типтік схемасы келесідей: кіріспе әңгіме,
Фронтальды зертханалық жұмысты 2 не 1 адам ғана жасайды.
Егер оқушылар анықтамалар тізбегімен, кестелермен, қосымша оқулықтармен жұмыс істесе,
Фронтальды тәжірибелер фронтальды зертханалық жұмыстардың бір түрі және одан
Экрандық-дыбыстық құралдар
Ғылым мен техниканың дамуы оқу әдістері мен құралдарын жетілдіруге
1.материалдары экранды-дыбыстық немесе аудиовизуальды құралдар: бейне және дыбыстық
2.оқу материалын қашыққа тарату және дыбысты жаңғыртуға, проекциялауға арналған
Экранды-дыбыстық құралдарды екі топқа бөлуге болады: статикалық және динамикалық.
Статикалыққа диа-, графо- және эпипроекциялар үшін арналған құралдар кіреді.
Динамикалық экранды-дыбыстық құралдарға кинолар, теледидар және бейне жазбалар жатады.
Экранды-дыбыстық құралдар материалды қайталауда кеңінен қолданылады. Экранды материалдар мәселе
Физика бойынша фильмқоры киноқұралдарының құрылымына, ұзақтығына және тағайындалуына
Кинофрагмент-жеке сұрақ төңірегіндегі қысқа фильм. Кинофрагментті демонстрациялау 3-5 минут
Мұғалім фильмді алдын ала көріп, оның сюжеттік құрылымын анықтап,
Сабақтың тақырыбы: Жай тартқыш
Сабақтың мақсаты: Оқушыларды болжам ұсыну амалына оқыту. Оқытудың әртүрлі
Сабақтың көрнекілігі: видеожазба, сұрақтар жазылған карточкалар.
Қолданылған әдіс: сұрақ-жауап, баяндау.
Сабақтың барысы:
1) Ұйымдастыру. (2 минут)
Оқушыларды түгендеп, үйге тапсырма беру.
2) Жаңа сабақ
сабақ барысында бүгінгі сабақтың тақырыбы хабарланбайды. Видеожазбада сабаққа қатысты
3) Сұраққа жауап ауызша беріледі, дұрыс жауап компьютер экранында
(сұрақтармен оқушылардың танысуы)
а) Тәжірибеден қандай құбылыс бақыладыңдар?
(екі пластинканың арасында ұшқынның пайда болуы және металл бетке
б) Қолданылған құралдар:
(екі пластинка, біріне шар бекітілген, электроформашинасы, металл бетке бекітілген
в) Үстінгі пластинка мен бекітілген шары бар пластинканың қызметі
(үстінгі пластинка бұлттың, ал пластинкаға бекітілген шар үйдің төбесінің
г) Бірінші тәжірибе жасаушының әрекеті.
(ол электроформашинасының құлағын бұрап, аспан мен үй төбесінің арасында
д) Оның әрекетінен кейін қандай құбылыс байқалды?
(жоғарғы кернеудің әсерінен екі аралықта ұшқын пайда болады)
е) Тәжірибе жасаушының екінші әрекеті қандай?
(ол төменгі пластинканың, яғни жердің үстіне металл бетке бекітілген
ж) Одан кейін қандай құбылыс байқалды?
(қайтадан электроформашинасын бұрап, екі аралықта жоғарғы кернеу тудырғанда ешқандай
з) Қойылған металл бетке бекітілген өткізгіштің қызметі қандай?
(ол екі ортада пайда болған ұшқынды өзіне тартады)
и) Сонымен тәжірибеде қандай құбылыс демонстрацияланды? Бұл құбылыс өмірде
(күн бұлтты болып, ауа дымқыл болған кезде жердің
к) Оның тұрмыстық өмірдегі маңызы?
л) Құбылыстың пайдасы, зияны қандай?
( жай түскенде өрт пайда блуы мүмкін)
сабақты берілген жауаптар бойынша қорытындылап, бүгінгі сабақтың тақырыбын қою.
4) Бекіту.
Осы тақырыпқа байланысты есеп шығару.
Неліктен жай тартқыштың төменгі ұшын жердің терең дымқыл қабатына
Жауабы: жай тартқыш өзіне тартып алған жоғарға кернеулі зарядты
5) Бағалау.
Физика бойынша сабақты өткізу тәсілдері мен әдістерінің әртүрлілігі оқыту
Кейбір сұрақтарды қарастыруды мәселе қою мақсатында фильмді демонстрациялаудан бастауға
2. ЭЛЕКТРОСТАТИКА
Зарядтар арасындағы өзара әсерлесу өріс арқылы жүзеге асады. Тыныштықтағы
Материалдық денелердің электромагниттік өзара әсерлесу ерекшелігі электр заряды деп
Q =eN
Дененің электр заряды квантталады. Ол элементар зарядқа тең, яғни
е = Кл
Өзара әсерлесетін элементар бөлшектерден құралған тұйық жүйенің толық заряды
q1 + q2+…..+q n = const.
Басқаша айтқанда, зарядтар жасалмайды да, жойылып та кетпейді, оларды
Электростатиканың негізғі заңын тэжірибе жүзінде 1875 жылы Кавендиштің иірілмелі
F = k
1-сурет.Электр өрісінің зарядқа әсері.
Аттас зарядтар бірін-бірі тебеді, ал әраттас бір-біріне тартылады. Кулон
к=
Ортаның абсалютті έ диэлетрлік өтімділігі зарядтардың ортадағы өзара әсерлесу
Зарядталған денелер бір-бірімен әсерлесуі электр өрісі арқылы жүзеге асады.
2-сурет.Оң зарядтың (а) және теріс зарядтың (б) кернеулік векторлары.
Электростатикалық өрістің қандай да бір нүктесіндегі кернеулігі деп сол
E = (B)
3-сурет. қатынас өрісті күштік қатыста сипаттайтын шаманы
Егер кернеулікті бірнеше нүктелік q1, q2 . . .
Диполь дегеніміз – қарама-карсы таңбалы тең екі зарядтың жиынтығы.
P= q
Фарадей өрісті көрнекті түрде көрсету үшін оны күш сызықтары
4-сурет.Электр өрісіндегі бойымен сыншы заряд қозғалатын сызық.
Ауданды нормаль бағытында тесіп өтетін күш сызықтарының санын немесе
(52)
Тұйық бет арқылы өтетін кернеулік векторының ағыны осы беттің
(53)
Остроградцкий-Гаусс теоремасының дифференциалдық формасы
(54)
Зарядтар электрстатикалық өрісте орын ауыстырғанда зарядтарға түсірілген күштер жұмыс
(55)
Электр өрісінде нүктелердің потенциалдары бірдей болатын бет сызуға болады.
(56)
Е кернеулік сан жағынан потенциалдың кеңістікте өзгеру жылдамдығына тең
Өткізгіштің электр сыйымдылығы сан мәні жағынан оның потенциалын бір
(57)
Конденсатор (заряд жинақтаушы) диэлектрик аралық қабатпен оқшауланған екі өткізгіштен
(58)
Конденсаторларды тізбектеп қосқан кезде сыйымдылықтарға кері шамалар қосылады
(59)
Электростатикалық өріс энергиясы
(60)
2.1 Электростатика бөлімінде демонстрацияны көрсету әдістері.
Электр өрісі.
Денелердің электрленуі бойынша тәжірибелерді қоя отырып, біз электрленген денелер
Орта мектеп үшін физика курс бағдарламасында зарядталған денелердің электр
Электр өрісінің күш сызықтары туралы айтылғандардан келесідей қорытынды жасауға
1.әрбір күш сызығы оң зарядтан басталып теріс зарядқа келіп
2. күш сызықтары оң зарядтан теріс зарядқа қарай бағытталған.
3. күш сызықтары тұйықталмайды және үзілмейді.
4. күш сызықтары қиылыспайды.
5. өткізгіш ішінде күш сызықтары болмайды.
6. күш сызықтары заряд орналасқан өткізгіш бетіне перпендикуляр.
7. өрістің кез-келген нүктесі арқылы күш сызығын жүргізуге болады.
Кернеулік барлық нүктеде бағыты және шамасы брйынша бірдей электр
5-сурет. Нүктелік оң, теріс зарядтардың және зарядталған шар өрісінің
Үйкеу арқылы электрлеу.
Ежелгі Греция ғалымдарына қолға немесе материал кесегіне үйкелген янтарь
Электрлеу құбылыстарын әртүрлі денелермен демонстрациялау керек.
Электрленген эбонит таяқшасын немесе шыны таяқшаны ағаш рейкаға жақындатамыз.
Электрленген денелердің өзара әсерлесуін (тартылу және тебілуі) демонстрациялап,
Өзара тартылуды электрленген эбонит және шыны таяқшаларды қолдану
Қортындыда су ағысымен тәжірибе жасап, оның электрленуін көрсету тиімді.
Барлық тәжірибелердегі электрлеу тәсілі үйкеу арқылы электрлеу деген атқа
Электр туралы оқыту негізінде денелерді электрлеу құбылысы жатыр, сондықтан
Әрине зарядтың анықтамасы орта мектеп оқушыларына түсініксіз. Бұл жағдайда
Біз денелердің үйкеу арқылы электрлеуін бақыладық. Осы құбылысты қарастыруға
Электр құбылысы барлық денелерде ұсақ зарядталған бөлшектердің барлығымен түсіндіріледі,
Көптеген себептермен атом бір не бірнеше электрондарын жоғалтуы мүмкін.
Дене электрленген жағдайда не болады? Бір денені басқа бір
Жоғарыдағы түсіндірулерден өте маңызды қорытындылар шығады:
1.электрлеу үшін алынған денелерде оң және теріс зарядтар бар
2.денелерді электрлеу кезінде электр заряды пайда болмайды және жойылмайды
3.денелердің электрленуі денелердегі оң және теріс зарядтардың арасындағы электрлік
4.электрондар бір денеден екінші денеге өту үшін оларды бір
Оқушыларды электрлеудің – үйкеу арқылы электрлеу тәсілімен ғана таныстырумен
Электрлеу үшін үйкеу қажет емес, тек денелер жанастырылуы керек.
Бұл тәжірибелерді көрсетудегі мақсатымыз оқушыларды денелерді әртүрлі тәсілдермен электрлеуге
Зарядтың екі тегі. Зарядтардың әсерлесуі.
Жібек жіпке ілінген 2 жеңіл қағаз гильзаларды алайық.(6,а-сурет) Шыныны
а)
6-сурет. Аттас зарядталған гильзалар өзара тебіледі.
Оқушыларда оң және теріс заряд түсінігін қалыптастыра отырып, келесіні
Сонымен қатар зарядтардың қарама-қарсылығы туралы сұрақты қарастыра отырып, зарядтардың
Екі дененің біруақытта электрленуі.
Денелерді үйкегенде екі денеде де электр заряды пайда болады.
Соңында қабырғасына тигізбей шар аузына бірден екі пластинканы енгізеді.
1). Екі денеде электрленеді
2). Олардың бірі оң, екіншісі теріс электрленеді
3). Екі денеде пайда болатын зарядтар абсалюттік мәні бойынша
Зарядтардың сақталу заңы.
Жібекке үйкелген электрленген шыны немесе жүнге үйкелген электрленген эбонит
Тұйықталған жүйеде денелердің электрлену құбылыстарының барлығында да электр зарядының
q1 + q2+…..+q n = const.
Екі бет жанасып үйкеліс арқылы электрленгенде зарядталған бөлшектердің қайта
Өткізгіштер және диэлектриктер.
Электрометрді пайдалана отырып біз метал стержень ұшына заряд береміз.
Электр бөлімін оқытуда бұл мағлұматттар қажет болғандықтан өткізгіш және
Диэлектриктерде зарядтар орын ауыстырмайды, сондықтан олар пайда болған орындарында
Қағаз жапырақты иілгіш метал торды (қосымша Б 11) шыны
Бұл тәжірибелер бізді электр заряды өткізгіштің сыртқы бетінде таралады
Өткізгіштердің экрандау қызметіне тоқтала кетейік. Бұл құбылысты мектептік электрометрмен
Енді электрленген таяқшаны электрометрге тормен қорғалған, сырт жағынан тигізгенде
2.2 Кулон заңын оқыту әдістері.
Жоғарыда айтылғандай электр зарядтары электр өрісі арқылы бір-бірімен әсерлеседі,
Сабақтың тақырыбы: «Электростатиканың негізгі заңы-Кулон заңы»
Сабақтың мақсаты:
1.Білімділік: Электромагниттік өзара әсерлесуді сан жағынан сипаттайтын заңды оқып-үйрену,электр
2.Дамытушылық: туралы алған білімдерін жетілдіру.
3.Тәрбиелік: Есеп шығаруда, бекіту сұрақтарында үнемділік пен нақтылыққа тәрбиелеу.
Сабақтың көрнекілігі: видео-монитор, жіпке ілінген гильзалар, эбонит және шыны
Сабақтың түрі: аралас сабақ.
Сабақтың барысы:
1) Ұйымдастыру.
Оқушылармен сәлемдесу, үй тапсырмасын тексеру, жаңа сабақтың тақырыбын хабарлау.(2
2) Жаңа сабақ (15 минут)
Зарядталған денелер мен бөлшектердің арасында гравитациялық өзара әсерлесу күшінен
Оқушылармен бірге келесі тәжірибелер сараланады:
Жібек жіпте екі гильза ілініп тұр. Шыныны не эбонит
Сол үйкелген таяқшаны екіншігильзаға жақындатамыз. Олар бір-бірінен тебіледі және
Тәжірибе нәтижесі бойынша қорытындылар:
1.Гильзаларға үйкеліс, ауырлық және механикада қарастырылатын күштерден басқа күш
2.Бұл күштер тартылыс не тебілу күші болуы мүмкін.
Әсерлесудің сипатын зарядталған бөлшектерді мысалға алып қарастыруға болады.
1.Кейбір элементар бөлшектер олардың элементар әсерлесе алуын сипаттайтын зарядқа
2.Бөлшек зарядқа ие болмауы да мүмкін, бірақ ол заряд
3.Элементар бөлшектердің заряды таңба жағынан айырықша болуы мүмкін (электрон,позитрон),
4. Элементар бөлшек ең аз электр зарядына ие.
Қорытынды:элементар бөлшектердің электр заряды-бөлшектердің ерекше сипаттамасы.
Үйкеу барысында зарядтар пайда болмайды, тек денелердің жанасу бетінің
Электромагниттік әсерлесудің сандық заңдылығын қарастырайық. Кулон заңы-электродинамиканың аса аңызды
Кулонның алға қойған міндеті екі нүктелік зарядтрдың өзара әсерлесуін
Кулон өмірбаяны және заңның қысқаша ашылу тарихы.(мониторда).
Нүктелік зарядтың анықтамасы және иірілмелі таразының құрылысын түсіндіру.Этап бойынша
1.өзара әсерлесу F күшінің r арақашықтықта оналасқан қозғалмайтын q2
2.r және q2 тұрақты жағдайда q1 –ді
3.r және q1 тұрақты жағдайда q2 -ні
4. q1 және q2 тұрақты жағдайда r-ді өзгертіп
Алынған нәтижелерді біріктіріп алатынымыз
F~
пропорционалдық коэффициент к-ны енгізіп F~ к ,
Табиғаттағы ең кіші заряд-электронның заряды: е=1.6*10-19 Кл. Электрлік тұрақты
Кулон заңы тек қозғалмайтын зарядтар үшін орындалады.
3) Білімді, машықты және дағдыны бекіту.(8 минут)
1.Неліктен «заряд» түсінігін енгізу қажеттігі туды?
2.Заряд денелердің не элементар бөлшектердің міндетті сипаттамасы ма?
3.«Макроскопиялық дене теріс (оң) зарядталған» деген тұжырым нені білдіреді?
4. денелерді .үйкеу арқылы электрлеу процесі нені білдіреді?
4) Кулон заңына арналған есептер.Visual Basic тлінде программалап шығару.
А –нұсқасы.
Есеп 1
Екі бірдей нүктелік зарядтар ауада 1.1 Н күшпен өзара
Есеп 2
3.3 Кл екі заряд өзара слюдақабатымен бөлінген,
Есеп 3
1.3 Кл заряд керосинде 0.005 м қашықтықта
В -нұсқасы.
Есеп 1
Кл зарядты шарикті бірінің заряды –0.3 Кл, екіншісі
Есеп 2
Бір-бірінен r=2 м қашықтықта тұрған зарядталған шариктер 1 Н
5) Үйге тапсырма.
2.3 Электр өрісінің энергетикалық сипаттамасы. Өріс потенциалы.
Дәстүрлі оқу процесі – қабылдау, еске түсіру, бекіту схемасынан
Ал, қазіргі заманға сәйкес тек ғана орындаушы емес, сонымен
Активтендірушілік ізденіс қызметінің мазмұнды белгілерінің бірі – оқушылардың білімін
Соңғы кезде тексерудің әртүрлі үлгісінде тестілік бақылаулар нақты орын
Сабақтың мақсаты : Жаңа технология-тестік технологияны пайдаланып оқушылардың «Электростатика»
Сабақтың түрі: Бекіту сабағы.
Сабақтың көрнекілігі: ЭЕМ
Сабақтың барысы:
1) Ұйымдастыру (5 минут)
Оқушыларды компьютердегі « Электростатика» тарауына арналған тестік тапсырмалармен таныстыру.
кесте 1. Бағалау көрсеткіші
1 2 3 4 5
0..5 6..10 11..15 16..19 20..25
«Электростатика» тарауына арналған тестер жинағы.
1-нұсқа.
1.Бейтарап су тамшысы екі бөлікке бөлінген. Бірінші тамшының заряды
A) +2q;
2.Матаға үйкелген эбонит таяқшада заряд пайда болады. Таяқшаның массасы
A) өзгерген жоқ;
3. Егерде ОА=АС болса, нүтелік +q заряд өрісінің А
A) ЕА=Ec;
4. Радиустары R және 4R дараланған екі өткізгіш шарлардың
A) С1=C2;
5.Зарядталған екі кішкене шардың арақашықтығын 2 есе кемітіп, әрқайсысының
A) 4 есе артады;
6.Екі нүктелік зарядтардың арақашықтығын 2 есе арттырғанда олардың кулондық
A) 2 есе артады;
B) 2есе кемиді;
C) 4 есе кемиді;
D) 4 есе артады;
7.Кулон формуласын көрсет.
A) F= ;
8.Электр өріс кернеулігі 3к В/м тең орналасқан шамасы 7
A)21 нКл;
9.Al атомында 13 электрон бар, ал атомдағы бөлшектер саны
A) 40;
10. Атомдар және молекулалар негізгі күйде-
A) бейтарап болады
B) оң таңбалы зарядталған
C) теріс таңбалы зарядталған
D) иондалған
11.Радиусы 1м шар бетіне 9 нКл заряд бірқалыпты түрде
A) 81 Н/Кл;
12.Зарядтың шамасын 4 есе арттырса электр кернеулік қалай өзгереді?
A) 4 есе азаяды;
13.Потенциалдар айырмасының өлшем бірлігін көрсетіңіз.
A) 1В= 1 Н/1 Кл;
14.Электростатикалық өрістің энергиялық сипаттамасы бола алатын физикалық шама
A) потенциал; B) кернеулік;
15.Зарядталған конденсатордың энергиясы қай жерде шоғырланған?
A) астраларында;
B) жалғаштырғыш сымдарда;
C) астарларының арасындағы кеңістікте;
D) анықталмаған;
16.q және 2q нүктелік электр зарядтары r қашықтықта F
A)F;
17. Сұйық диэлектриктің ішінде орналасқан 4 нКл зарядынан 3
A) έ=1;
18. Кулонға тең өлшем бірлікті табыңыз.
A) А*м;
19. q=3*10-5 Кл заряд электростатикалық өрістің бір нүктесінде W=9*10-3
A) 2.7 10-7 В;
20.Электрстатикалық өрістің екі нүктесінің потенциалдар айырмасының сан мәні қалай
A)өрістің берілген нүктелеріндегі бірлік оң зарядтың потенциалдық энергияларының айырмасымен.
B) өрістің берілген нүктесіне қойылған бірлік оң зарядқа электр
C) өрістің берілген нүктелеріндегі кез-келген зарядтың потенциалдық энергияларының айырмасымен.
D) жауаптар арасында дұрысы жоқ.
21.Нүктелік зарядтардың арақашықтығын қалай өзгерткенде, олардың арасындағы өзара әсерлесу
A) 3 есе арттыру керек;
B) 9 есе арттыру керек;
C) 3есе кеміту керек;
D) есе артыру керек;
22.Зарядталған ток көзінен ағытылған конденсатордың астарларының арасындағы кеңістікті диэлектрик
A) 4 есе артады;
23.10-7 Кл заряд тұрған нүктедегі электр өрісінің кернеулігі 5
A)10-8 ;
24.Кернеулігі U-ға дейін зарядталған конденсаторға паралелль сыйымдылығы сондай зарядталған
A)2 есе азаяды;
25.Ауданы S арақашықтығы d-ға тең жазық конденсатор аралығына
A)2 есе азаяды;
2-нұсқа.
1. Заряды q1=2нКл су тамшысы заряды q2= -4нКл су
A) 2нКл;
2.Электрон мен протон арасында қандай электрлік күш әсер етеді?
A) тартылу;
3. Диэлектриктің полярлануы дегеніміз не?
A)мол
B) молекулалық дипольдердің сыртқы электр өрісіне қарсы бағытта
орын ауыстыруы.
C) диэлектрикті электр өрісіне қойғанда оның зарядталуы
D) электр өрісінде молекулалық дипольдердің басым бағдарлана орнығуы.
4.Аспандағы көршілес 2 бұлт модульдері тең әраттас зарядтармен зарядталған.
A) 3.6*104 Н;
5. Зарядталған екі кішкене шардың арақашықтығын 4 есе артырсақ,
A) 4 есе артады;
6.Нүктелік зарядтардың арақашықтығын қалай өзгерткенде олардың арасындағы өзара әсерлесу
A) 3 есе арттыру керек;
B) 9 есе арттыру керек;
C) 3есе кеміту керек;
D) есе артыру керек;
7.Электрлік тұрақты ε0-дің мәні неге тең?
A) 0.0885*10-11 Ф/м ;
B) 0.885*10-11 Ф/м ;
C) 8.85*10-13 Ф/м;
D) 8.85*10-11 Ф/м;
8.Электр өріс кернеулігі 2 кВ/м-ге тең нүктеде орналасқан 12
A) 240 кН;
9.Зарядтан арақашықтығын 4 есе арттырса нүктелік зарядтың өріс кернеулігінің
A) 4 есе кемиді;
10. Электр өрісінің кернеулігін табатын формуланы анықта.
A)E= ;
11.Электр өрісінің суперпозиция принципінің математикалық тұжырымдамасын көрсетіңіз.
A) Е=Е1+Е2+….;
12.Зарядтың шамасын 4 есе кемітсе электр кернеулік қалай өзгереді?
A) 4 есе азаяды; B)
13.Электр өрісінде зарядтың орнын ауыстыру кезінде атқарылатын жұмыс
A)A=mgh;
14.Электр өрісінің күш сызықтары:
A)тұйықталған.
B)электр зарядтан басталып электр зарядтарына аяқталады.
C)жоқ.
D)тоғы бар өткізгіштерден басталып өткізгіштерде аяқталады.
15.Кернеу кезінен ажыратылатын зарядталған конденсатор астарлары арасына ε=5 диэлектрик
A) 5есе артады;
16.Зарядталған екі кішкене шардың арақашықтығын өзгертпей әрқайсысының зарядын 2
A)2 есе ұлғаяды; B)өзгермейді;
A)өзгермейді;
18.Жазық конденсатор электр сыйымдылығының формуласын табыңыз.
A) ;
19.Электр плиткасы кернеуі 220В желіге қосылғанда оның спиралі арқылы
A)3.3кДж;
20.Зарядталған конденсатордың энергиясы қай жеде шоғырланған?
A) астраларында;
B) жалғаштырғыш сымдарда;
C) астарларының арасындағы кеңістікте;
D) анықталмаған;
21.Егер кернеу 2 есе артса,зарядталған конденсатордың энергиясы қалай өзгереді?
A) 4есе артады;
22.Егер конденсаторлардың астарларының арасын екі есе азайтса ток көзіне
A) 2есе азаяды;
23.Сыйымдылығы 500 мкФ конденсаторды кернеуі 40В батареяға қосқанда алатын
A)12.5мКл;
24.Сыйымдылықтары С1=1мкФ, C2=2мкФ, C3=3мкФ үш конденсатор берілген. Осыларды қосып
A)1/6мкФ;
25.Үш бірдей конденсатор батареяға қосылған. Конденсаторларды параллель қосқанда жинақталған
A)3есе;
3-нұсқа.
1.Екі шариктің зарядтары 5 мкКл және -3 мкКл. Шариктерді
A) -2 мкКл, 2 мкКл;
B) 1 мкКл, 1 мкКл;
C) 2 мкКл, 0 мкКл;
D) 2 мкКл, 2 мкКл;
2.Заттардың барлық дерлік көлемі
A) электрондардан тұрады;
B)протондардан тұрады;
C)нейтрондардан тұрады;
D)электрондар мен протондардан тұрады;
3. Қабырғалары а тең қабырғалы үшбұрыштың төбелерінде +q,
A) ;
4.Бірдей қашықтықта орналасқан зарядтардың өзара әсерлесу күшінің мәні қандай
A) керосинде (ε=2.1);
B)ауада (ε=1.006);
C) спиртте (ε=33);
D) суда (ε=81);
5.Екі нүктелік зарядтың арақашықтығын екі есе кеміткенде Кулондық әсерлесу
A) 2 есе артады;
6.Екі нүктелік зарядтарды диэлектрик өтімділігі ε ортадан вакуммге әкелгенде
A) ε есе артады;
7. Электростратикалық өріс нүктелерінің қайсысында өріс кернеулігі көп?
A) 1-нүктеде;
8.Электр өрісінің берілген нүктесіндегі кернеуліктің сан мәні немен анықталады?
A)өрістің берілген нүктесіндегі бірлік оң зарядтың потенциалдық энергиясымен;
B) өрістің берілген нүктесіне бірлік оң зарядқа әсер ететін
C) өрістің берілген нүктесіне қойылған кез-келген «сыншы» зарядқа әсер
D)бірлік оң зарядты -тен өрістің берілген нүктесіне
9.Зарядтан арақашықтығын 4 есе кемітсе нүктелік зарядтардың өріс
A) 4 есе кемиді;
10. Электр өрісінің өлшем бірлігі қандай?
A) В/м;
11.Элементар электр зарядының абсалют мәні қаншаға тең?
A) 1,6*10-24 Кл;
12. 10нКл және 16 нКл зарядтар бір-бірімен 10 мм
A) 2,9*10-3 Н;
a) зарядқа F күшпен әсер етеді;
B) Е кернеулік векторы мен сипатталады;
C) зарядтардың айналасында пайда болады;
D) зарядтың орнын ауыстырғанда, жұмыс істейді;
14. Протон мен электрон арасындағы әсерлесу
A) олардың арасындағы тартылыс күшнен кем;
B) олардың арасындағы тартылыс күшне тең;
C) олардың арасындағы тартылыс күшнен артық;
D) нуклонда арасындағы әсерлесумен бірдей;
15.Атом деген не?
A) протон мен нейтроны бар оң зарядталған бөлшек;
B) оң зарядталған ядро мен электроннан тұратын нейтраль жүйе;
C) реттік номері элемент санын көрсететін электрондар жүйесі,
D) тек электрондардан тұратын нейтраль жүйе;
16.Нүктелік q заряд r0 қашықтықта φ0 потенциал тудырады.
A) φ=9φ0 r0 ;
17. Жазық конденсатордың астарлары ауданын 2 есе көбейтіп, арақашықтығын
A) 3 есе өседі;
18. Вакуумдегі нүктелік зарядтың өрісінің кернеулігі
A) ;
19. Сыйымдылығы С=3пФ, заряды 15нКл конденсатордың энергиясын табыңыз.
A) Wp=45 Дж;
20.Эквипотенциал беттер электр өрісінің күш сызықтарына қатысты қалай орналасады?
A) параллель;
B) перпендикуляр;
C) α бұрыш жасай;
D) эквипотенциалдық беттердің орналасуы электр өрісінің күш сызықтарының бағытына
21. 4 нКл зарядтан 3 см қашақтықта өріс кернеулігі
A) ε=1;
22. Вакуумдегі жазық конденсатордың пластиналарының арасындағы кеңістіктегі электр өрісінің
A) 2000 В;
23. Электр өрісінің қандай да бір нүктесінде 10-7 Кл
A) 2*10-7 Кл;
24. Егер кернеу 2 есе артса зарядталған конденсатордың энергиясы
A)4 есе артады;
25. Зарядталған конденсаторға сыйымдылығы сондай зарядталмаған конденсаторды қосқанда конденсатр
A)4 есе азаяды;
B)2 есе азаяды;
C) өзгермейді;
D) √2 есе азаяды;
1 2
12 13
1 D A A C B C B C
2 A A A B D D B D
3 B D C D D A C B
кесте 2. Дұрыс жауап жиынтығы.
Тестік тапсырма оқушылардың білімін бақылаудағы барлық міндеттерді толық шешпейді.
1.Электростатика дегенміз не?
2. Электростатиканың негізгі түсініктері.
3. Электр заряды қалай пайда болады?
4. Электр зарядының сақталу заңы қалай тұжырымдалады.
5. Кулон заңын жаз.
6. Электр өрісі, ол қалай пайда болады, немен сипатталады?
7. Электр күш сызықтары дегеніміз не?
8. Электр өрісінің кернеулігі, жұмысы, кернеуі дегеніміз не? Формуласын
9. Өткізгіштер және диэлектриктер деген не?
10. Конденсатор түрлері. Электр сыйымдылық, оның өлшем бірлігі.
11. Конденсаторларды параллель және тізбектей қосқандағы жалпы сыйымдылық қалай
12. Конденсатор энергиясы.
Үйге тапсырма. Барлық өткенді үйден қайталап оқу.
Оқушыларды жауаптарына сай бағалау.
Сабақтың тақырыбы: «Электрсыйымдылық. Конденсатор, түрлері, параллель және тізбектей жалғау»
Сабақтың мақсаты:
1.Білімділік: Оқушыларға электрсыйымдылық, конденсаторлар және оларды жалғау туралы білім
2.Дамытушылық: Потенциал тақырыбы бойынша алған білімдерін сыйымдылық тақырыбымен байланыстырып
3.Тәрбиелік: Оқушыларды тәжірибені бақылау арқылы бақылағыштыққа, жүйелілікке, көргендері бойынша
Құрал-жабдықтар: электрометр, электроформашинасы, таяқшалар, оқшауланған штативтерде бекітілген дискілер, диэлектрик
Қолданылған әдіс: демонстрация, баяндау.
Сабақ барысы:
1)Ұйымдастыру ( 2 мин)
2)Жаңа сабақ (15мин).
Сабақ электрсыйымдылық түсінігін, жазық конденсатор сыйымдылығының формуласын тәжірибелік қалыптастыруға
Оқушының бақылау нәтижесі бойынша жұмыс парағын толтыру
Тәжірибенің бастапқы кезінде мен не көрдім: мұғалім тәжірибе жасады.
Одан кейін мен не бақыладым: электроформашинасын зарядтап, одан оқшауланған
Тәжірибеге қатысқан құралдар: электроформашинасы, электрометрлер, оқшауланған тұтқалы шарик.
Оқиға кезінде әрбір дене қандай өзгеріске түсті: шардағы зарядтардың
Құбылыстың салдары: тәжіри кезінде электрметрлер көрсеткен потенциалдар айырмасы түрліше
екі өткізгіш арасындағы потенциалдар айырмасы сол өткізгіштер бойындағы электр
Осы жерде конденсаторлар, олардың түрлері туралы айтылып өтіледі. ары
Нәтижесінде пластиналарды ажырата отырып, потенциалдар айырмасының артатынын, пластиналар арасына
Қорытынды: өткізгіштің электрсыйымдылығы платиналардың ауданына, диэлектрик өтімділігіне тура пропорционал,
Осы тақырыптарды бекіту мақсатында келесі сабақта есептер шығару.
Есеп 1.
Мектеп конденсаторының ең үлкен сыйымдылығы 50 мкФ. оны 50
Берілгені: C=50 мкФ=50*10-6 Ф
U=50 В
q=?
Шешуі: конденсатордың сыйымдылығы
C=q/U
осыдан
q=CU
q= 50*50=250 Кл.
Есеп 2.
Сыйымдылықтары С1=1 мкФ, C2=2 мкФ, C3=3 мкФүш
Берілгені: С1=1 мкФ, C2=2 мкФ, C3=3
Сүл=?
Шешуі: егер конденсаторлар параллеь жалғанса, онда
Сүл= С1+C2+C3
осыдан
Cүл=1+2+3=6 мкФ
егер конденсаторларды тізбектей жалғаса, ондағы алынатын үлкен сыйымдылық
Сүл= (С1*C2*C3)/ С1+C2+C3
осыдан
Сүл=(1*2*3)/(1+2+3)=1мкФ
Сонымен конденсаторларды параллель жалғап үлкен сыйымдылық алуға болады.
Есеп 3.
Жазық конденсатор U=1кВ-қа потенциалдар айырмасына дейін зарядталған. Пластиналардың d
Берілгені: U=1кВ; d= 1см;
ω=?
Шешуі: Электр өріс энергиясының көлемдік тығыздығы
ω=έέ0 U2 /2d2 =W/V
осыдан
ω= 7*8,85*10-12 (1*10-6)2 /2*(10-2)2 =34.825 Дж/м3
Есеп 4.
1,2 және 3 мк Ф сыйымдылықты үш конденсатор потенциалдар
Берілгені: С1=1 мк Ф=10-6 Ф; С2=2 мк Ф=2
С3=3 мк Ф=3 10-6 Ф; U= 200
q1=? q2 =? q3=? U1=? U2=?
Шешуі: Бірінші пластинаның потенциалын φ1, екінші және үшіншіні φ2
Бірінші пластина кернеу көзінен +q заряд алады. Екінші пластинада
φ1– φ2= U1,
Алынған теңдіктерді жинақтап, алатынымыз
φ1– φ4
φ1– φ4 = U –көздің кернеуін ескере отырып, алатынымыз
;
(Кл).
Осыдан кейін конденсатрлардағы кернеуді табуға болады:
U1= ;
(В);
Есеп 5.
Сыйымдылықтары С1=200 пФ және С2=2 мкФ екі конденсатор
Берілгені: С1=200 пФ=0.2*10-9 Ф; С2=2 мк Ф=2 10-6
q1/q2=?
С1=q1/U
осыдан
q1= С1 U
q1/q2= С1/ С2
q1/q2=0.2*10-9 / 2 10-6
ҚОРЫТЫНДЫ
Сонымен бұл физикалық көрсетулердің нәтижесінен өмірде зарядтар бар және
Мектеп физика пәнін жүргізгенде демонстрациялық жұмыстарды пайдалану үшін демонстрацияға
Компьютерде істелген электрондық жұмыста Ом заңы, Кюри-Вейс заңы, Богуславский
Сыртқы магнит өрісі атомдарды В өріс бағытымен бағдарлауға, ал
Термоэлектрондық эмиссия деп қызған қатты денелердің электрондар шығаруын айтамыз.
Ток тығыздығы өріс кернеулігіне пропорционал-бұл дифференциал түрдегі Ом заңы.
Жұмысымда осы зертханалық жұмыстарды жүргізу әдістемесін, «Электростатика» тарауына арналған
Сонымен физика курсында экспериментті және оның түрлерін қолдану пайдалы
Қосымша 2
«Электростатика» тарауына арналған бақылау жұмысы.
I-нұсқа.
1. Егер q1=1*10-7 Кл және q3=2*10-7 Кл зарядтары ауада
2. Шексіз ε=2.1 сұйық диэлектрикке орналастырылған q=2.5*10-8 Кл нүктелік
3. Өріс бір-брінен r қашықтықтағы q1 және q2 аттас
4. U1= 127 В кернеуге дейін зарядталған С1=6
II-нұсқа.
Егер электрон орбитасының радиусы 0,5*10-10 м болса, сутегі атомының
Өрістің қандайда бір нүктесіне енгізілген нүктелік q=0.33*10-7 Кл зарядқа
φ1- φ2 = -2*106 В жағдайындағы үдеткіш өрісінің потенциалы
Тізбектей жалғанған 2 және 3 мкФ сыйымдылықты екі конденсатордан
ӘДЕБИЕТ ТІЗІМІ
Ахметов Б.Ғ. Әбілдаев Ә.Х. Физика/ Б.Ғ.Ахметов,Ә.Х. Әбілдаев -Алматы:Рауан,1987.-350 бет.
Ақылбаев Ж.С. Ермағамбетов Қ.Т. Электр және Магнетизм/ Ж.С.Ақылбаев, Қ.Т.Ермағамбетов
Рымкевич А.П. Орта мектептің 9-11 сыныптарына арналған физика есептерінің
Кюри.П. Избранные труды/П.Кюри-М.:Просвещение,1966.- стр.
Богуславский.С.А. Избранные труды/С.А.Богуславский-М.:Просвещение,1966.- стр.
Фейнман.Р.П. Фейнмановские лекций по физике/Р.П.Фейнман-М.: ,
Тобаяқов.Ж.. Электр және магнетизм/Ж.Тобаяқов-Алматы:
Солоухин.Р.И. Методы физических измерений/Р.И.Солоухин-Новосибирск.:Наука,1975.- стр.
Лукачик.В.И. Сборник задач по физике 7-8/В.И.Лукачик-Мосва,1993.- 190 стр.
10.Кабардин.О.Ф. Кабардин.С.И. Орлов.В.А. Задания для итогового контроля знаний учашихся
11.Антипин.И.Г. Экспериментальные задачи пофизике в 6-7 классах/И.Г.Антипин- М.:Просвещение,1974.-124 стр.
12.Елизаров.К.Н. Основы учения об электрическом поле/К.Н.Елизаров-Москва, 1959.-173 стр.
13.Мякишев.Г.Я. Буховцев.Б.Б. Физика/ Г.Я.Мякишев,Б.Б. Буховцев
14.Дүйсенбаев.Б.М. Байжасаров.Г.З. Медетпеков.А.А/Физика және астрономия/ Б.М.Дүйсенбаев, Г.З.Байжасаров, Медетпеков.А.А-Алматы.:Мектеп,2004-255 бет.
ЭЛЕКТРОСТАТИКА
1.Сыйымдылығы 60 мкФ конденсатордың бір астраынан екінші астраына 0.3
A)10 Кл; B) 4Кл;C)3.6 мкКл;D)36 кЛ;Е)100 Кл;
2.Екі нүктелік зарядтың арақашықтығын 2 есе кемітсе, кулондық әрекеттесу
A)2 есе артады:
B)2 есе кемиді;
C)4 есе кемиді;
D)4 есе артады;
Е) өзгермейді;
3.Сыйымдылықтары С 1 мкФ, С 2 мкФ және С
A)1/6 мк Ф;B)1/2 мкФ;C)6/11 мкФ;D)6/13 мкФ;Е)3/11 мкФ;
4. Сыйымдылықтары С 1 мкФ, С 2 мкФ және
A)5 мк Ф;B)6 мкФ;C)7 мкФ;D)8 мкФ;Е)9 мкФ;
5.
A)
B)
C)
D)
A)
B)
C)
D)
Электр зарядының екі түрі бар: оң және теріс. Оң
Қарапайым күйде том электр бейтарап, себебі, оның ядросындағы протондар
Электр зарядын кулонмен (Кл) белгілейді. Заряд бірлігі 1785 жылы
Кулон заңына сәйкес зарядталған денелердің әрекетін бір-біріне беретін өріс
Электр өрісін граикте кернеулік сызықтары түрінде кескіндеу қабылданған. Кернеулік
Кеңістіктің кез келген нүктесіндегі крнеуліктің мәні модулі мен бағыты
Егер зарядтың бастапқы және соңғы орындарының араашықтығы d болса,
Электр өрісінің кез келген нүктесіндегі энергетикалық сипаттамасы – потенциал
Электрлік қасиеттері бойынша зарядтарды екі топқа бөлуге болады:өткізгіштер (металдар,
Кез келген өткізгіштің өткізгіш зарядының, оның потенциалына қатынасымен анықталатын
F3
F1
С
В
А
q3
q2
q1
Менің қорытындыларым
Менің ойларым
Менің бақылауларым