Электр өрісінің кернеулігі
Электр өрісі және электр өрісінің кернеулігі
Бұл материал электр өрісі туралы бастапқы түсініктерді қалыптастыруға және электр өрісінің кернеулігі ұғымын нақтылауға бағытталған. Негізгі назар: өріс, электр өрісі, кернеулік (электр өрісінің күштік сипаттамасы), оның физикалық мағынасы, есептеу формуласы және өлшем бірлігі.
Білімділік
Электр өрісі мен кернеулік туралы негізгі ұғымдарды енгізу, бекіту және қолдана білу.
Дамытушылық
Оқушылардың монологтық және диалогтық сөйлеу мәдениетін дамыту, дәлелдеп сөйлеуге дағдыландыру.
Тәрбиелік
Жауапкершілікке, ұқыптылыққа, өз ойын жүйелі әрі дәйекті жеткізе білуге баулу.
Көрнекі құралдар
- Слайдтар және презентация
- Бейнефильмдер
- Жеке карточкалар
Сабақ құрылымы
-
I. Ұйымдастыру кезеңі және үй жұмысын тексеру
Қысқа тест және суретке байланысты сұрақтар арқылы алдыңғы материалды қайталау.
-
II. Жаңа тақырыпты түсіндіру
Презентация және бейнематериал арқылы негізгі ұғымдарды ашу: электр өрісі, кернеулік, күш сызықтары.
-
III. Есеп шығару және өздік жұмыс
Жаттығулар және жеке карточкалар бойынша есептер шығару.
-
IV. Қорытындылау
Негізгі анықтамаларды қайталау және қорытынды тұжырым жасау.
I. Ұйымдастыру кезеңі: тест сұрақтары
- 1-сұрақ: Металл таяқшаны түсіргенде электроскоптардың жапырақшалары қалай орналасады?
- 2-сұрақ: Екінші шардың зарядын анықтаңыз.
II. Жаңа тақырып: электр өрісінің табиғаты
Зарядтардың өзара әрекеттесуі қалай жүзеге асады?
Эксперимент жүзінде тағайындалған Кулон заңы зарядтардың өзара әрекеттесуін сандық түрде сипаттайды. Алайда ол: «Бір зарядтың басқасына әсері қалай беріледі және бұл өзара әрекеттесудің табиғаты қандай?» деген сұрақтарға толық жауап бермейді.
Тәжірибелер кез келген зарядталған дененің айналасында заттан өзгеше, электр өрісі деп аталатын кеңістік бар екенін көрсетеді. Электрлік өзара әрекеттесу дәл осы өріс арқылы жүзеге асады.
Тарихи түсініктеме
Электр өрісі ұғымын ғылымға ағылшын ғалымдары М. Фарадей және Дж. Максвелл енгізді.
Өрістің ерекшелігі
Электр өрісі — материяның айрықша түрі. Біз затты көріп, сезе аламыз, ал электр өрісін сезім мүшелерімен тікелей қабылдамаймыз. Ол тек зарядталған денелердің әсері арқылы байқалады.
Өрістің күші қашықтыққа тәуелді
Зарядталған денелерге жақын аймақта электр өрісінің әсері күштірек болады, ал қашықтаған сайын өріс әлсірейді. Өрісті сипаттау үшін сынақ заряд (оң бірлік заряд) қолданылады, және оның өз өрісі есепке алынбайды.
Электр өрісінің кернеулігі
Өрістің күштік сипаттамасы — берілген нүктеде заряд бірлігіне әсер ететін күш. Бұл шама электр өрісінің кернеулігі деп аталады.
Анықтамалық формула
E = F / q
Мұнда E — кернеулік, F — күш, q — сынақ заряд.
Нүктелік заряд үшін тәуелділік
Нүктелік зарядтың өрісіндегі кернеулік өріс көзінің зарядына тура пропорционал, ал арақашықтықтың квадратына кері пропорционал:
E ∝ |q₀| / r²
SI жүйесінде жиі қолданылатын түрі: E = k·|q₀|/r².
Өлшем бірлігі
SI жүйесінде кернеуліктің өлшем бірлігі: Н/Кл немесе В/м.
Электр өрісінің күш сызықтары
Электр өрісінің күш сызықтары деп өрістегі оң зарядталған бөлшекке әсер ететін күштің бағытын көрсететін сызықтарды айтады. Күш сызықтарының міндетті түрде басы мен соңы болады немесе олар шексіздікке кетеді.
III. Есептер: жаттығу және өздік жұмыс
Жаттығу 15: № 4, 5, 6
Тақырып бойынша базалық формулаларды қолдануды бекітуге арналған есептер.
Жеке карточка бойынша өздік жұмыс
- 3.60. 2·10⁻⁸ Кл зарядтан 2·10⁻² м қашықтықтағы өрістің кернеулігі қандай?
- 3.61. Нүктелік зарядтан 0,15 м қашықтықтағы өрістің кернеулігі 50 В/м. 0,3 м қашықтықтағы өрістің кернеулігін табыңдар.
- 3.62. Электр өрісінің бір нүктесінде 0,2 мкКл зарядқа 0,015 Н күш әсер етеді. Осы нүктедегі өрістің кернеулігін анықтаңдар.
- 3.63. Бір нүктедегі электр өрісінің кернеулігі E = 0,4 кН/Кл. Өрістегі q = 4,5·10⁻⁶ Кл зарядқа әрекет ететін күшті анықтаңдар.
Үй жұмысы
Жаттығу 15: № 3.
IV. Қорытынды
Электр өрісі — зарядталған денелердің айналасында пайда болатын және электрлік өзара әрекеттесуді жүзеге асыратын кеңістік. Электр өрісінің кернеулігі — өрістің күштік сипаттамасы; ол берілген нүктеде заряд бірлігіне әсер ететін күшпен анықталады.