Қазақша рефераттар

Заряд бірлігі

Сабақ тақырыбы

Электростатиканың негізгі заңы — Кулон заңы

Бұл сабақта электростатиканың негізгі заңдарының бірі — Кулон заңымен танысамыз. Ол табиғаттағы электрлік өзара әсерлесуді түсіндіруге және сан жағынан сипаттауға мүмкіндік береді.

Сабақтың мақсаты

Электромагниттік өзара әсерлесуді сан жағынан сипаттайтын заңды меңгеру және электр зарядының бірлігін тағайындау.

Күтілетін нәтиже

  • Зарядталған бөлшектердің өзара әсерлері туралы білімді жетілдіру.
  • Кулон заңы формулаларын қолданып есеп шығару дағдысын қалыптастыру.
  • Таза жазуға, ұқыптылыққа, іскерлікке және ізденімпаздыққа баулу.

Сабақ ресурстары мен форматы

Көрнекілік

Сызбалар, суреттер, кестелер

Сабақ түрі

Аралас сабақ

Сабақ барысы

I. Ұйымдастыру

  • Оқушылардың көңіл күйіне назар аудару.
  • Сабақта жоқ оқушыларды белгілеу.
  • Оқушыларды үш топқа бөлу.

II. Қызығушылықты ояту (үй тапсырмасын тексеру)

Әр топқа сұрақтар беріледі. Оқушылар жеке және топпен дайындалып, жауаптарын қорғайды.

Сұрақ 1

Электр және электр заряды деген не?

Сұрақ 2

Электр зарядының қандай түрлері бар және дененің зарядталғанын қандай құрал арқылы анықтаймыз?

Сұрақ 3

Күнделікті өмірден денелердің электрленуіне мысалдар келтіріңдер.

Сұрақ 4

Денелерді қандай әдістермен электрлеуге болады? Зарядтың сақталу заңын қалай түсіндіреміз?

III. Мағынаны тану (жаңа сабақ)

Тарихи негіз

Электростатиканың негізгі заңын 1785 жылы француз физигі Шарль Кулон айналмалы таразының көмегімен тәжірибе жүзінде тұжырымдады.

Тәжірибе мазмұны

Кулон айналмалы таразыны пайдаланып, қозғалмайтын екі кішкене зарядталған шардың бір-бірімен өзара әрекеттесуін өлшеді және заңдылықты анықтады.

Негізгі тұжырым (Кулон заңы)

Вакуумдағы қозғалмайтын екі нүктелік зарядтың өзара әрекеттесу күші зарядтардың модульдерінің көбейтіндісіне тура пропорционал, ал олардың арақашықтығының квадратына кері пропорционал.

Әсер етуші күш зарядтарды қосатын түзудің бойымен бағытталады.

Есте сақтауға ыңғайлы түрде

F ∝ q₁q₂ және F ∝ 1 / r²

Тәуелділіктер

  • Кулон күші зарядтарға және арақашықтыққа тәуелді.
  • Ортаға байланысты пропорционалдық коэффициент өзгеруі мүмкін.

Заряд бірлігі (SI)

Халықаралық бірліктер жүйесінде заряд бірлігі негізгі емес, туынды бірлік болғандықтан, оған жеке эталон енгізілмейді. SI жүйесінде заряд бірлігі ток күші арқылы анықталады:

Анықтама

1 Кл = 1 А ток күші бар өткізгіштің көлденең қимасынан 1 с ішінде өтетін заряд

Маңызды ескерту

1 Кл — өте үлкен шама. Сондықтан есептерде жиі кіші зарядтармен жұмыс істейміз.

Орта әсері: диэлектрлік өтімділік

Вакуумнан басқа ортада зарядтардың өзара әрекеттесуі әлсірейді. Ортаның диэлектрлік өтімділігі — зарядтардың берілген ортадағы өзара әрекеттесу күші вакуумдағы күштен неше есе аз болатынын көрсететін физикалық шама.

Бұл жерде жиі грек әрпі ε (эпсилон) қолданылады, ал вакуум үшін электр тұрақтысы қарастырылады.

Ұқсастық және ерекшелік

Ұқсастығы

Кулон заңы құрылымы жағынан 1687 жылы тұжырымдалған бүкіләлемдік тартылыс заңына ұқсас: екеуі де күштің қашықтықтың квадратына кері пропорционал екенін көрсетеді.

Ерекшелігі

Электрлік күш гравитациялық күшке қарағанда әлдеқайда үлкен болуы мүмкін, сондықтан оның әсері тәжірибеде айқын байқалады.

Қолдану шегі (маңызды шарттар)

  • Зарядталған денелерді нүктелік деп қарастыру қажет.
  • Зарядтар қозғалмайтын болуы керек (электростатика шарты).
  • Табиғатта нағыз нүктелік зарядтар болмайды, бірақ денелердің арақашықтығы олардың өлшемдерінен әлдеқайда үлкен болса, оларды нүктелік деп есептеуге болады.

IV. Ой толғаныс: есептер шығару

№677, №678 және ҰБТ жинағындағы тапсырмалар (1-нұсқа, №4 және №7) бойынша есептер орындалады.

Тапсырма №4

Екі нүктелік зарядтың арақашықтығын 2 есе арттырғанда олардың арасындағы өзара әрекеттесу күші қанша есе өзгереді? Ал арақашықтықты 2 есе кемітсе ше?

Жауабы

  • Арақашықтық 2 есе артса, күш 4 есе кемиді.
  • Арақашықтық 2 есе кемісе, күш 4 есе артады.

Тапсырма №7

Егер нүктелік зарядтардың біреуінің зарядын 3 есе арттырса, өзара әрекеттесу күші қалай өзгереді? Ал зарядты 3 есе кемітсе ше?

Берілгені

q → 3q

Жауабы

  • Заряд 3 есе артса, күш 3 есе артады.
  • Заряд 3 есе кемісе, күш 3 есе кемиді.

RAFT әдісі

R — Рөл

Кулон заңы туралы мәселе көтерілсе, оны кім жаза алады?

A — Аудитория

Олар кімге жазады?

F — Форма

Мәтін қандай формада беріледі (мақала, хат, түсіндірме, нұсқаулық)?

T — Тақырып

Нақты қандай тақырып алынады?

V. Сабақты қорытындылау

  • Кесте бойынша қорытынды жасау.
  • Венн диаграммасы арқылы салыстыру: Кулон заңы және бүкіләлемдік тартылыс заңы.

VI. Бағалау

Оқушылардың жауаптары, топтық жұмысы және есеп шығару барысындағы белсенділігі бойынша бағаланады.

VII. Үйге тапсырма

Кулон заңы бойынша негізгі анықтамаларды қайталау, формуланы қолдануға арналған қосымша есептерді орындау.