в каком классе проходят закон кулона
Урок по физике на тему «Закон Кулона»
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Тема «Закон Кулона». 8 класс
Образовательная: способствовать формированию знаний учащихся по теме учащихся по теме «Закон Кулона» : открытие и закон. Используя закон Кулона, формировать знания решать задачи.
Развивающая: развитие познавательного интереса, мыслительной деятельности и творческих способностей обучающихся.
Воспитательная: воспитание самостоятельности, трудолюбия, настойчивости, активности, инициативы обучающихся.
1.Орг. момент. Постановка цели и задачи урока.
2. Актуализация знаний учащихся :
1. От какого термина произошло понятие «электричество»?
2. Сколько тел участвуют в электризации?
3. Какого рода существуют заряды?
4. Какие заряды называются одноименными?
5. Какие заряды называются разноименными?
6. Сформулируйте Закон сохранения заряда?
7. Для чего предназначен электроскоп?
8. Чему равен заряд электрона?
9. Кто открыл Планетарную модель атома?
10. Какого строение атома?
11. Как, используя ПСМ, можно определить кол- во протонов, нейтронов, электронов?
3.Объяснение новой темы.
3.1. ШАРЛЬ ОГЮСТЕН КУЛОН
Его именем названа единица электрического заряда и закон электростатики, который изучают в школах.
Шарль Огюстен де Кулон родился 14 июня 1736 г. в Ангулеме (Южная Франция) в зажиточной дворянской семье (его отец был крупным королевским чиновником). Учился в престижном колледже Катр-Насьон (учениками этого колледжа были Д’Аламбер и Лавуазье), где увлекся математикой и написал несколько работ, за которые был избран членом научного общества в Монпелье.
В 1758 г. Кулон поступил учиться в военное училище в Мезьере по специальности военного инженера и блестяще окончил училище в 1761 г. Ему, единственному из всего выпуска присвоили воинское звание первого лейтенанта. Но с военной карьерой не заладилось. Молодого офицера отправили в далекую заморскую колонию, на остров Мартинику, где он в течение 9 лет строил мосты, дороги, укрепления.
Только в 1772г. Кулону удалось вырваться из «зеленого ада» и вернуться во Францию. Здесь он продолжает работать военным инженером в Шербуре, Безансоне и других местах и заниматься наукой. Конечно, прежде всего его интересовали проблемы механики. За научный труд, посвященный расчету архитектурных конструкций, Кулон в 1774 г. был избран членом корреспондентом Академии наук Франции. Он занимался исследованием сил трения, и та формула определения силы трения, которую сейчас изучают в школах, предложена Кулоном.
Известен и такой пример. Великому французскому математику Лапласу Наполеон присвоил титул графа и назначил министром. Когда Лаплас успешно провалил работу министра, Наполеон не бранил его, а ласково сказал: «Идите, Лаплас, и займитесь настоящим делом». Кулону Наполеон присвоил генеральское звание и высокую должность Генерального инспектора. Последние годы жизни Кулон прожил в Париже, окруженный уважением и славой. Умер Кулон 23 августа 1806 г.
3.2 Объяснение закона Кулона.
Просмотр видеофильма «Закон Кулона».
1785 г. французским физиком Шарлем Кулоном установлен закон взаимодействия точечных зарядов.
Точечными зарядами называют заряженные тела размеры которых, много меньше расстояния между ними.
Проведя большое количество опытов (см. рис.1), Кулон установил, что в вакууме:
Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Кулоновская сила подчиняется III закону Ньютона: силы взаимодействия между зарядами равны по модулю и направлены противоположно друг другу вдоль прямой, соединяющей эти заряды. Кулоновские силы F — центральные силы.
Разноименные заряды притягиваются. Одноименные заряды отталкиваются.
Коэффициент пропорциональности k, выраженный из закона Кулона:
Установлено, что если q = q = 1 Кл и R = 1 м, то в вакууме k = F = 9 * 10 Н. Т. е. k показывает, что два точечных заряда по 1 Кл каждый на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме взаимодействуют с силой 9 * 10 Н.
Диэлектрическая проницаемость среды
Диэлектрическая постоянная характеризует электрические свойства среды. Для любой среды > 1 и зависит от самой среды;
показывает, во сколько раз сила взаимодействия точечных заряженных тел в вакууме больше их сил взаимодействия в среде при прочих равных условиях.
Закон Кулона для среды:
Закон Кулона для среды в СИ:
Закрепление новой темы – решение задач:
4. Закрепление изученного материала.
4.1. Работа с формулой.
С какой силой взаимодействуют два точечных заряда 10нКл и 15нКл, находящимися на расстоянии 5 см друг от друга.
Электрическая Кулоновская сила может вызвать движение тел, изменение их скорости.
Птицы слетают с проводов высокого напряжения, когда включают ток, на перьях их возникает статический заряд и они топорщатся – это пугает птицу.
6. Домашнее задание: параграф 31, упр. 14 № 4,5.
Закон Кулона. Единица электрического заряда
Урок 59. Физика 10 класс
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Закон Кулона. Единица электрического заряда»
Электростатика — это ветвь электродинамики, которая изучает взаимодействие покоящихся зарядов.
Проводя свои опыты, Шарль Кулон пришел к выводу, что сила взаимодействия между двумя покоящимися зарядами прямо пропорциональна величине зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Обратите внимание, насколько похожа эта формулировка на формулировку закона всемирного тяготения. Да и сам эксперимент, проведенный Шарлем Кулоном, очень напоминает эксперимент Генри Кавендиша. Кулон тоже использовал крутильные весы, находящиеся в цилиндре, в котором был откачан весь воздух. Стеклянная палочка, на которой укреплены два одинаковых металлических шарика, подвешена на тонкой упругой проволочке.
Один из металлических шариков является заряженным, а другой служит противовесом. К заряженному шарику подводится третий шарик, с одноименным зарядом той же величины. В результате шарики начинают отталкиваться, что приводит к закручиванию проволочки. По этому закручиванию можно определить силу взаимодействия, а расстояние между шариками можно узнать с помощью несложных измерений. Основная сложность заключалась в изменении величины заряда, поскольку в то время даже не было единиц измерения электрического заряда. Однако Кулон предположил (и это предположение верно), что одинаковые шарики одинаково заряжаются при соприкосновении. Иными словами, если прикоснуться незаряженным шариком к заряженному шарику тех же размеров и массы, то заряд разделится пополам. Таким образом, Шарль Кулон нашел способ уменьшать заряд в 2, 4, 8 и более раз. Итак, закон Кулона гласит следующее: сила взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:
Данную силу взаимодействия часто называют силой Кулона или кулоновской силой. Напомним, что точечными зарядами обладают тела, размерами которых можно пренебречь по сравнению с расстоянием между ними.
Закон Кулона также применим, если оба тела имеют правильную форму, то есть форму шара. В этом случае, за расстояние между телами принимается расстояние между центрами этих тел. В формуле, описывающей закон Кулона, k — это коэффициент пропорциональности, о котором мы поговорим чуть позже. Для вычисления силы Кулона мы используем модули зарядов, а, следовательно, можем определить только модуль силы. Как вы понимаете, если мы подвесим заряженные шарики на нитях, то они будут либо притягиваться, либо отталкиваться. Таким образом, силы взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами направлены вдоль прямой, проходящей через эти заряды. Исходя из третьего закона Ньютона, шарики действуют друг на друга с силами равными по модулю и противоположными по направлению.
Как вы знаете из курса физики восьмого класса, величина электрического заряда измеряется в кулонах, именно в честь Шарля Кулона, который открыл только что изученный нами закон. 1 Кл — это заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за 1 с при силе тока 1 А.
Теперь мы можем вернуться к коэффициенту пропорциональности в законе кулона и определиться с его единицами измерения:
Надо сказать, что 1 Кл — это очень большой заряд. Даже находясь на расстоянии 200 м друг от друга, два точечных разноименных заряда будут притягиваться примерно с той же силой, с которой Земля притягивает укомплектованный истребитель.
Напомним теперь, что заряд электрона является наименьшим зарядом в природе:
Необходимо отметить, что заряд любого тела всегда кратен минимальному заряду, поскольку к телу может присоединиться только целое число электронов:
Однако, если речь идет о заряде многократно превышающим минимальный заряд, то проверять кратность не имеет смысла. Тем не менее, в ядерной физике данное правило очень важно.
Хотелось бы еще раз отметить, насколько закон Кулона похож на закон всемирного тяготения. В обоих случаях силы взаимодействия обратно пропорциональны квадрату расстояния. Также, кулоновская сила прямо пропорциональна произведению модулей зарядов, а сила тяготения прямо пропорциональна массам. Это тоже является очевидным сходством (если считать заряды за количество электричества, а массу за количество вещества). Даже области применения и того, и другого закона совпадают. Оба закона применимы к материальным точкам или к телам сферической формы.
Примеры решения задач.
Задача 1. Два равных по модулю разноимённых точечных заряда взаимодействуют с силой, равной 10 Н. Определите величину этих зарядов, если они находятся на расстоянии 5 м друг от друга.
Задача 2. Два одинаковых шарика висят на нитях так, как показано на рисунке. После того, как шарикам сообщили заряды, равные 0,3 мкКл, они разошлись на расстояние, равное 36 см. Если натяжение на каждой нити равно 45 мН, то чему равен угол альфа, указанный на рисунке?
Тезисы к уроку физики «Закон Кулона». 10-й класс
Разделы: Физика
Класс: 10
Цель урока: используя содержание параграфа “Закон Кулона”, дать положительную оценку силы взаимодействия зарядов.
Подготовка к уроку: Класс предварительно делится на 3 группы, примерно равные по силам. В каждой группе выбирается консультант. (См. приложение №3).
I. Организационный момент (1-1,5 минуты). Проверка отсутствующих, внешнее состояние кабинета, рабочих мест, наличие дежурных.
II. Повторение изученного материала (до 8 минут)
Физический диктант: “Электризация тел. Закон сохранения электрического заряда”. (См. приложение №4)
Диктант выполняется на отдельных листочках (на каждый вопрос полминуты времени). После выполнения листочки собираются, и учитель зачитывает правильные ответы.
Напоминает, что за 8 правильных ответов отметка “5”, за 7,6 – “4”, за 5 – “3”, за 4 и меньше – “2”
О качестве усвоения материала учитель судит по количеству рук, поднятых вверх при ответе на вопрос “Кто ответил на 5 и более вопросов?”
Какой вопрос вызвал затруднения? Трудный вопрос обязательно разбирается.
III. Изучение нового материала (до 25 минут)
Возвращаемся к первому вопросу физического диктанта: “Какое взаимодействие существует между заряженными телами, частицами?”
Ставлю учебную проблему, решение которой возможно лишь на основе изучения темы “Закон Кулона”.
По аналогии с законом всемирного тяготения отвечаем на вопрос: “От чего зависит величина силы взаимодействия между заряженными телами?”
Fg=G 
(закон всемирного тяготения).
Учащиеся предполагают, что Fэл. м
,
r – расстояние между заряженными телами
Далее учитель зачитывает вопросы на доске (с 1 по 7), поясняет, что работая в группах над содержанием §77, им необходимо дать положительную оценку силы взаимодействия зарядов, т. е. раскрыть физический смысл основного закона электростатики, закон Кулона, указать границы его применимости, научиться решать несложные задачи на применение формулы закона Кулона.
Напоминаю учащимся состав групп, консультантов.
Консультант организует деятельность группы – каждый работает самостоятельно над содержанием параграфа, а затем готовит один конкретный вопрос, какой именно, определяет консультант и расскажет о нем всей группе.
Цель работы в группе: за 10 минут все члены группы должны узнать ответы на все вопросы.
1. Основной закон электростатики был установлен экспериментально французским ученым Ш. Кулоном в 1785 г. В опытах Кулона измерялись силы взаимодействия заряженных шаров.
Для измерения этой силы Кулон использовал крутильные весы (подробно рассмотреть рисунок в учебнике).
Маленькая тонкая незаряженная сфера на одном конце коромысла уравновешивалась бумажным диском на другом конце. Поворотом коромысла она приводилась в контакт с такой же неподвижной заряженной сферой, в результате чего ее заряд делился поровну между сферами.
Диаметр сфер выбирался много меньше, чем расстояние между сферами, чтобы исключить влияние размеров и формы заряда на результаты измерения (очень важно!).
Сферы начинают отталкиваться, как одноименно заряженные тела, закручивают нить. Максимальный угол поворота коромысла фиксируется по наружной шкале, был пропорционален силе, действующей на сферу.
Кулон определил силу взаимодействия заряженных сфер по углу поворота коромысла.
2. Закон Кулона устанавливает связь между силой взаимодействия 2-х точечных неподвижных зарядов, находящихся в вакууме, величинами их зарядов и расстоянием между ними.
F12= k 
r – расстояние между зарядами
k – коэффициент пропорциональности
F12 – сила Кулоновского взаимодействия или электростатического.
Границы применимости закона:
1) Заряженные тела должны быть точечными.
2) Заряженные тела должны быть неподвижными (в случае движущихся заряженных тел проявляется действие магнитного поля).
3. Fg = G
Fэл. м = k
1) Вместо материальных точек в законе Кулона – точечные заряды.
2) В законе всемирного тяготения рассматривается только сила притяжения, а в законе Кулона притяжение и отталкивание.
4. В СИ единица заряда – производная от силы тока 1А (ампер).
1 Кл (кулон) – электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1А за 1с
5. k =
K =
Следовательно, согласно закона Кулона, два точечных заряда по 1 Кл каждый, расположенных в вакууме на расстоянии 1м друг от друга, взаимодействуют с силой (примерно равна весу египетских пирамид).
1 Кл – очень большая единица заряда.
На практике обычно используют дольные единицы Кулона:
6.
Электростатическая сила взаимодействия частиц больше гравитационной на 39 порядков (примерно во столько же раз масса Галактики превышает массу человека).
7. Макроскопические тела электрически нейтральны, т. к. положительный заряд протонов в теле, точно компенсирован суммарным отрицательным зарядом электронов. Электростатические силы взаимодействия макроскопических тел определяются лишь малыми избыточными зарядами, находящимися на них и поэтому невелики по сравнению с гравитационными силами.
Проверка знаний учащихся (20 минут)
Опрос начинается с группы, которая подготовилась первой. Вопросы задаю любому учащемуся в группе, “прохожу” по всем вопросам. Если каждый ученик отвечает на предложенный вопрос, то все члены группы получают оценку ‘5’; если ученики получают помощь от группы, то все ученики группы получают “4”. Если группа не знает ответа на 2 вопроса, то выставляется оценка “3”по желанию учащихся им предоставляется право пересдать материал в другое время.
Во 2 и 3 группах точно также производится опрос учащихся.
После опроса группа записывает конспект закона Кулона в рабочие тетради (конспект записан учителем на доске). (См. приложение №5).
Группы, которые первыми закончили изучение нового материала, переходят к его закреплению – решению задач 1-2 к §77.
1. Определите силу взаимодействия двух одинаковых точечных зарядов по 1 мк Кл, находящихся на расстоянии 30 см друг от друга.
2. Сила взаимодействия двух одинаковых зарядов, находящихся на расстоянии 0,5м, равна 3,6 Н. Найдите величины этих зарядов.
Учитель подводит итог работы в группах. Отмечает группу, в которой все учащиеся получили “5”, “4”, какая группа (если есть такая) получила только “3”, указывает время пересдачи. Какая группа решила задачи для закрепления пройденного материала.
После групповой формы изучения нового материала домашнее задание дифференцированное. Наиболее подготовленной группе: §77, задачи №3,4.
Группа, которая не успела решить задачи на закрепление: §77, задачи №1-3.
Консультанты получают дополнительное задание с опережением:
Разработка урока по теме «Закон Кулона»
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Выбранный для просмотра документ закон Кулона.doc
Разработка урока по теме:
Выполнила: Касимова Елена Викторовна
преподаватель физики ГБПОУ СО
«Александрово-Гайский политехнический лицей»
План –конспект урока.
Тема урока: «Закон Кулона».
Касимова Елена Викторовна
МБОУ СОШ с Новоалександровка Александрово-гайского района саратовской области
10 (базовый уровень)
Тема и номер урока в теме
в главе электростатика ( Базовый вариант учебной программы)
Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н., М. Просвещение, 2008
Цель урока : сформировать знания обучающихся о точечном заряде, о силе взаимодействия между зарядами, разъяснить физический смысл закона Кулона, указать границы его применимости.
— обучающие: создание условий для усвоения обучающимися понятия о силе взаимодействия точечных зарядов и их взаимодействии, включая их в процесс поиска формулировок и доказательств; формирование общеучебных и общекультурных навыков работы с информацией; формирование навыка применения формул на практике.
-развивающие: расширить у обучающихся умения наблюдать, анализировать, обобщать, сравнивать познавательные объекты; делать выводы.
-воспитательные: акцентировать внимание на связи физики с жизнью, а также с другими науками; воспитывать умение слушать и слышать тьоварищей.
Тип урока: комбинированный
Формы работы учащихся: индивидуальная, фронтальная, групповая
Необходимое техническое оборудование: компьютеры (компьютерный класс), мультимедийный проектор, презентация, две гильзы из алюминиевой фольги, два штатива.
Здравствуйте, ребята. Я очень рада видеть вас на уроке.
Н. Заболоцкий в поэме «Безумный волк» писал: «Загадки страшные природы повсюду в воздухе висят». Но прежде, чем приступить разгадывать эти загадки, давайте повторим матери ал прошлого урока.
Актуализация опорных знаний
Прошлый урок был первым уроком раздела «Электродинамика». Выясним, насколько прочно уложены кирпичики в фундамент ваших будущих знаний. Для этого ответьте на следующие вопросы:
— Электродинамика – это наука …
— Перечислите известные науке типы взаимодействий.
— Самыми распространенными из этих взаимодействий являются…
— Говорят, что частицы имеют электрический заряд, если …
— Сколько родов зарядов существует в природе?
— Как взаимодействуют одноименные заряды? Разноименные?
— Наэлектризовать тело – это значит …
— Что можно сказать о модулях и знаках зарядов тел при электризации?
— Как читается закон сохранения электрического заряда?
— Какие системы можно считать замкнутыми?
— Как перераспределится заряд между двумя одинаковыми телами при их соприкосновении?
Т.о. наэлектризованные тела, т.е. тела, обладающие зарядом, взаимодействуют друг с другом. Заряд – физическая величина, характеризующая способность к электрическим взаимодействиям. Направление силы взаимодействия зависит от знака зарядов.
Мотивация изучения материала.
Сделайте вывод: от чего зависит сила взаимодействия и как?
Опыт2. Обе гильзы заряжают одноименными зарядами и отодвигают на достаточно большое расстояние друг от друга. Взаимодействие не наблюдается. Затем расстояние между гильзами уменьшают, чтобы стало очевидно, что по мере уменьшения расстояния сила взаимодействия увеличивается.
— От чего зависит сила взаимодействия гильз? Как?
А теперь подведем общий итог демонстрационного эксперимента.
Основной закон электростатики – закон взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме был установлен в 1785 году французским ученым Шарлем Огюстеном Кулоном.
Запишите тему нашего урока: «Закон Кулона»
— во втором случае гильзе сообщили больший по модулю заряд, поэтому гильза отталкивается сильнее.
— сила взаимодействия зависит от величины заряда. Чем больше величина заряда, тем больше сила взаимодействия.
— сила взаимодействия зависит от расстояния между телами. Чем меньше расстояние, тем больше сила взаимодействия.
— сила взаимодействия между электрическими зарядами тем больше, чем больше модули зарядов и чем меньше расстояния между ними.
Записывают тему в тетради.
Изложение нового материала.
Используя крутильные весы, кулон изучил зависимость сил взаимодействия заряженных шариков от расстояния между ними и от величины их зарядов.
Далее объясняет устройство и принцип действия крутильных весов.
Закон Кулона справедлив только для таких заряженных тел, размеры которых малы по сравнению с расстоянием между ними. Такие тела называются точечными зарядами.
Запишите определение в тетрадь.
Точечные заряды – заряженные тела, размеры которых много меньше расстояния между ними.
Запишите закон Кулона в тетрадь.
Сила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
F = k
Силы взаимодействия между телами направлены вдоль прямой, соединяющей эти тела. Подобные силы называются центральными силами.
В соответствии с 3-м законом Ньютона
Коэффициент пропорциональности в законе кулона k численно равен силе взаимодействия единичных зарядов на расстоянии, равном единице длины.
k =
Границы применимости закона: 1.Заряженные тела должны быть точечными. Если же размеры и расстояния соизмеримы, то закон Кулона не применим. В этом случае необходимо мысленно «разбить» тело на такие малые объемы, чтобы каждый из них отвечал условию точечности. Суммирование сил, действующих между элементарными объемами заряженных тел, дает возможность определить электрическую силу. 2. Заряженные тела должны быть неподвижными, т.к. при движении заряженных тел проявляется действие магнитного поля, возникающего в результате этого движения.
А теперь вернемся к началу урока. Отвечая на мой вопрос вы говорили: частицы имеют заряд, если они могут взаимодействовать друг с другом с силами, которые во много раз превышают гравитационные силы.
Я предлагаю узнать, во сколько раз кулоновские силы превышают гравитационные, если расстояние между ними 1м.
Проанализируем теперь зависимость между величинами, входящими в формулу закона Кулона.
Fэл. м = k 
0= 
— электрическая постоянная
— в вакууме
= 
