Закон Кулона

Мета.

Навчальна. Ознайомити з законом Кулона. Вчитися розв’язувати задачі на застосування закону Кулона. .

Розвиваюча. Розвивати логічне мислення, пізнавальний інтерес до предмету.

Виховна. Виховувати ціннісне ставлення до природи та людей.

Тип уроку. Урок формування знань, умінь та навичок.

Дидактичні матеріали:

• Підручник. Фізика 8 клас, Бар'яхтар В. Г. Довгий С. О., видавництво "Ранок"  <<Читати онлайн>>

План

1. Організаційний момент. Актуалізація опорних знань.
2. Закон Кулона.
3. Вчимося розв’язувати задачі.
4. Запитання до уроку.
5. Домашнє завдання.
6. Перевір себе.
7. Для допитливих.

Хід уроку

1. Організаційний момент. Актуалізація опорних знань.

Перевіряємо домашнє завдання.

2. Закон Кулона.

Закон Кулона. Електрометр є достатньо грубим приладом; він не дозволяє досліджувати сили взаємодії зарядів. Один з основних законів електростатики, який визначає величину та напрямок сили взаємодії між двома нерухомими  точковими зарядами експериментально з задовільною точністю був вперше доведений Генрі Кавендішем у 1773, який використовував метод сферичного конденсатора, але його роботи не були опубліковані.

В 1785 році у своїх дослідах Кулон вимірював сили притягання і відштовхування заряджених кульок за допомогою сконструйованого ним приладу – крутильних терезів  що відрізнялися надзвичайно високою чутливістю. Так, наприклад, коромисло терезів поверталося на 1° під дією сили порядку 10–9 Н.

Ідея вимірів грунтувалася на блискучій здогадці Кулона про те, що якщо заряджену кульку привести в контакт з точно такою ж незарядженою, то заряд першої розділиться між ними порівну. Таким чином, був вказаний спосіб змінювати заряд кульки  в два, три і т. д. раз. У дослідах Кулона вимірювалася взаємодія між кульками, розміри яких багато менше відстані між ними. Такі заряджені тіла прийнято називати точковими зарядами.

Точковим зарядом називають заряджене тіло, розмірами якого в умовах даного завдання можна нехтувати.

Закон Кулона: електростатична сила взаємодії  двох точкових нерухомих зарядів  та  у вакуумі прямо пропорційна добутку абсолютних значень зарядів і обернено пропорційна квадрату відстані  між ними.

Необхідні умови для виконання закону Кулона:

• точковість зарядів — відстань між зарядженими тілами має бути набагато більшою від розмірів тіл.
• нерухомість зарядів. У протилежному випадку потрібно враховувати магнітне поле заряду, що рухається.

3. Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 33.1. Два заряди -2 нКл і +4 нКл знаходяться на відстані 4 см один від одного. З якою силою вони притягуються один до одного? (В. 45 мкН)

Задача 33. 2. На якій відстані два точкових заряди +40 нКл і -20 нКл притягуються один до одного із силою 2 мН? Відповідь запишіть у сантиметрах. (В. 6 см)

Задача 33.3. Два однакових заряди знаходяться на відстані 5 см один від одного і відштовхуються із силою 81 мН. Якою є величина зарядів? (В. 15 нКл і 15 нКл або -15 нКл і -15 нКл)

4. Запитання до уроку.

Запитання 33.1. Що вимірював Ш. Кулон за допомогою крутильних терезів у дослідах із взаємодії заряджених кульок?

Запитання 33.2. Як зміниться сила взаємодії двох зарядів, якщо відстань між ними зменшити у 3 рази?

Запитання 33.3. Два однакових заряди знаходяться на певній відстані. Як зміниться сила їх взаємодії, якщо величини кожного із зарядів збільшити вдвічі?

Запитання 33.4. Іноді при фарбуванні пульверизатором металевої поверхні їй надають заряд одного знака, а крапелькам фарби - заряд протилежного знака. Для чого це потрібно?

Запитання 33.5. За допомогою яких дослідів можна перевірити, чи має тіло електричний заряд?

Запитання 33.6. Для того, щоб провідник втратив електричний заряд, його заземлюють. Чому при цьому провідник розряджається?

Запитання 33.7. Чому тіла погано електризуються, якщо в кімнаті висока вологість повітря?

Запитання 33.8. Як пояснити, що між пасами і шківами машин та трансмісій періодично виникають іскри?

Запитання 33.9. Вода з посудини витікає тонким струменем. Якщо воду в посудині зарядити (наприклад, за допомогою електрофорної машини), то струмінь розбризкується. Поясніть це явище.

Запитання 33.10. Під час грози над  землею проходить хмара. Як розподіляється заряд у хмарі та на поверхні землі? До чого це може призвести?

Запитання 33.11. Як відомо, однойменні заряди відштовхуються. А чи можуть два однойменно заряджених тіла притягуватися один до одного?

5. Домашнє завдання.

Підручник: §22.

Задача 33.4. Два позитивних заряди 1 нКл і 2 нКл знаходяться на відстані 2 см один від одного. З якою силою вони відштовхуються один від одного? (В. 45 мкН)

Задача 33.5. На якій відстані один від одного потрібно розташувати два точкові заряди 2,5 нКл і 6 нКл, щоб вони відштовхувались із силою 2,4 мН? (В. 7,5 мм)

Задача 33.6. Відстань між двома однаковими зарядами дорівнює 3 см, і вони відштовхуються із силою 0,25 мН. Визначте значення зарядів. (В. 5 нКл і 5 нКл або -5 нКл і -5 нКл)

Усне опитування по запитаннях до уроку.

Готуємося до тестування.

6. Перевір себе.

7. Для допитливих.