Электр өрісінің потенциалы

Ақтөбе қаласы, №40 орта мектептің
физика пәнінің мұғалімі Бурибасова Гулжамал. Аманжановна
Сабақтың тақырыбы: Электр өрісінің потенциалы.
Сабақтың мақсаты:
Білімділік: Электр өрісі нүктелерінің энергетикалық сипаттамасын енгізу, нүктелік заряд өрісінің потенциалының формуласы және потенциалдар айырымының физикалық мағынасын ұғындыру. Эквипотенциалдық бетке түсінік беру.
Дамытушылық: оқушылар белсенділігін арттыру, есептер шығару.
Тәрбиелік: Оқушыларды жауапкершілікке, тиянақтылыққа, еңбекке баулу.
Сабақтың түрі: Аралас сабақ. СТО технологиясы.
Сабақтың әдісі: Баяндау, жаттығулар сабағы.
Сабақтың көрнекілігі: плакат, интерактивті тақта, видеопроектор.
Сабақ барысы:
Ұйымдастыру кезеңі.
Үй тапсырмасын тексеру: «Қызығушылықты ояту» а) “Таңдап алу” ( Әр ұғымға сәйкес келетін анықтаманы тауып таңдаңыз)
1 Біртекті электр өрісі кезіндегі жұмыстың формуласы 6 контур тұйықталған болса
2 Зарядталған денеден шексіз алыста орналасқан нүктедегі зарядтың потенциалдық энергиясы? 7 Консервативті күштер
3 Электр өрісі күштерінің жұмысы нөлге тең? 8 потенциалдық
4 Электр өрісін тудыратын электр зарядтарының кеңістіктегі таралуы уақыт бойынша өзгермейтін күштер? 9 А=qELCosα
5 Жұмысы жолдың пішініне тәуелсіз болатын өріс? 10 W∞=O
6 Электростатикалық күштің жұмысы 11 А=qEL
в) Есеп шығару.
1. Кернеулігі 60кВ/м біртекті өрісте 5нКл заряд орын ауыстырған. Модулі бойынша 20см ге тең орын ауыстыру күш сызықтарының бағытымен 60° бұрыш жасайды. Өрістің жұмысын есепте.
III. Жаңа сабақ «Мағынаны тану»
Электр өрісіне енгізілген зарядталған денеге өріс тарапынан күш әрекет етеді. Осы күш әсерінен дене орын ауыстырып, жұмыс істейді.
Авс=Wв – Wc; А/q=W; A/q=(W1 )/(q )– W2/q;
φ=W1/q; Мұны өрістің энергетикалық сипаттамасы деп және берілген нүктедегі өрістің потенциалы деп атайды.
Электр өрісі нүктесінің потенциалы сан мәні жағынан бірлік оң зарядты осы нүктеден шексіздікке алып өткенде электр өрісі күштерінің атқаратын жұмысына тең болатыны шығады. Егер q зарядтан потенциалы ізделініп отырған 1 - нүктеге дейінгі қашықтықты r1 деп белгілесек, онда бұл нүктедегі потенциал
(1) φ1= q/(4πε_(0 r_1 ) );
Осы формула бойынша шардың бетінде біркелкі таралған q зарядтың шардан тыс орналасқан барлық нүктелерде тудыратын өрістерінің потенциалы есептеледі. r1 - шардың центрінен белгілі бір нүктеге дейінгі қашықтықты білдіреді. Оң зарядтың потенциалы зарядтан алыстаған кезде кемиді, ал теріс зарядтың потенциалы керісінше артады. Потенциал скаляр шама, сондықтан егер өрісті көп заряд тудырса, онда өрістің кез келген нүктесіндегі потенциалы осы нүктеде әрбір жеке зарядтар туғызатын потенциалдарының алгебралық қосындысына тең болады. (1) формуладан көріп отырғанымыздай өрістің q нүктелік зарядтан r1 қашықтықта жатқан барлық нүктелерінде ) φ1 потенциал бірдей. Бұл барлық нүктелер q нүктелік заряд орналасқан нүктеден r1 радиуспен сырттай сызылған сфераның бетінде жатады.
Барлық нүктелерінің потенциалдары бірдей болатын бет эквипотенциал бет деп аталады. (латын. Экви – «тең»). Эквипотенциал бет үшін
φ=const
Электр өрісінің кернеулік сызықтары эквипотенциал беттерге перпендикуляр. Яғни заряд эквипотенциал бетпен орын ауыстырғанда өріс күштерінің жұмысы нөлге тең.
q заряд орын ауыстырған кезде атқарылатын өріс күштерінің жұмысы тек жолдың басы мен соңындағы потенциалдардың айырымы мен ғана анықталады. Сондықтан q зарядты бір эквипотенциалдық беттен екіншісіне өткен кездегі жұмысы жолдың пішініне тәуелсіз болады. Өріс күштерінің әрекетінен оң зарядтардың үлкен потенциалдан кіші потенциалға қарай, ал керісінше теріс зарядтардың кіші потенциалдан үлкен потенциалға қарай орын ауыстыратынын есте сақтау керек.
Өрістің кернеулігі мен кернеуі арасындағы байланыс.
E=U/d=((φ1 - φ2))/d;
Кернеулік бірлігі вольт бөлінген метр 1В/м.
IV. Бекіту. Электр өрісін сипаттайтын физикалық шамаларды байланыстыратын формулаларды жазу.
V. (Кітаппен жұмыс). Есептер шығару
№1
Өрістің екі нүктесінің арасында шамасы 0, 012Кл заряд орын ауыстырғанда өріс 0, 36 Дж жұмыс жасаса, өрістің сол нүктелерінің потенциалдар айырымы неге тең?
№2
1, 3*10 - 7 кулон зарядты шексіздіктен электр өрісінің белгілі бір нүктесіне көшіргенде істелген жұмыс 6, 5*10 - 5 Дж тең. Өрістің осы нүктесінің потенциалын тап.
№3
Зарядты жерден потенциалы 1000В тең өрістегі нүктеге көшіргенде 1*10 - 5Дж жұмыс істеледі. Зарядтың шамасын тап.
№727 Рымкеевичм(есептер жинағы)
20нКл заряд потенциалы 700В нүктеден потенциалы 200В нүктеге орын ауыстырғанда өріс қандай жұмыс істейді? Потенциалы 100В нүктеден 400В нүктеге орын ауыстырғанда ше?
№728
Кернеулігі 1кВ/м біртекті электр өрісінде күш сызықтарының бағытымен - 25 нКл зарядты 2см - ге жылжытқан. Өрістің жұмысын, заряд пен өрістің өзара әсерінің потенциалдық энергиясының өзгерісін, орын ауыстырудың бастапқы және соңғы нүктелерінің арасындағы кернеуді табыңдар.
Қорытынды
Бағалау.
Үйге тапсырма