Интерактивный урок по физике в 10-м классе по теме Проводники и диэлектрики в электростатическом поле

1. Организационный момент (цели, задачи урока, подготовка учащихся к восприятию информации).
2. Активизация знаний.
3. Лекция (сопровождение презентацией и беседой).
4. Итог урока.
5. Домашнее задание.
ХОД УРОКА

На предыдущих уроках по теме “электростатика” мы увидели много опытов, демонстрирующих электрические взаимодействия. Сегодня, изучив новую тему, мы найдём объяснение увиденному.
Перед изучением новой темы нам необходимо вспомнить, что мы знаем об электрическом поле. (Слайд № 1)

Ребята, запишите в тетради тему урока: “Проводники и диэлектрики в электростатическом поле”.
Вашему вниманию предлагается лекционная подача материала, в тетради необходимо сделать краткие записи, которые помогут в подготовке по теме.
Учащимся предлагается план лекции.

Проделаем опыт. Зарядим электрометр и прикоснёмся к нему поочерёдно сначала изолирующей ручкой, а потом металлическим стержнем. Мы видим, что во втором случае электрометр разрядился. Следовательно, металл проводит заряды, а пластмасса нет. Таким образом, вещества по проводимости зарядов бывают двух видов. (Слайд № 4)

Разберёмся, откуда берутся заряды в проводниках? Хорошими проводниками тока являются металлы. Рассмотрим строение типичного металла - натрия. (Cлайд № 5)
Посмотрим, где находится натрий в таблице Менделеева. (гиперссылка: Na)
Учащиеся выясняют, что у натрия одиннадцатый порядковый номер, и он находится в 1 группе. Следовательно, у натрия 11 электронов, которые распределены по трём энергетическим уровням. (Вспоминаем, как распределяются электроны по энергетическим уровням.) Из рисунка видно, что последний электрон слабо притягивается к ядру. Выясняем, почему, и делаем вывод.
Атом, потерявший электрон, становится положительным ионом. Следовательно, металлы состоят из положительно заряженных ионов, которые участвуют в тепловом движении, (слайд № 6) и свободных электронов, которые могут перемещаться по всему проводнику. (Cлайд № 7)
Проведём опыт. Поднесём незаряженную гильзу к заряженной стеклянной пластине. Гильза притянется к пластине. А ведь в электрические взаимодействия вступают только заряженные тела! Посмотрим, как такое возможно. (Cлайд № 8)
Когда мы подносим гильзу к заряженной пластине, то под действием её электрического поля свободные электроны металлической гильзы приходят в направленное движение и собираются на левой стороне гильзы. Поэтому гильза притягивается к пластине.
Правая сторона гильзы, с которой “сбежали” электроны, заряжается положительно. Поэтому внутри гильзы возникает своё электрическое поле, направленное против внешнего поля. И как только внутреннее поле станет равным внешнему полю, движение электронов прекратится. (Cлайд № 9)
Этот вывод наглядно продемонстрировал английский физик Майкл Фарадей. Он провёл следующий опыт. Оклеил большую деревянную клетку листами станиоля (оловянной бумагой) и изолировал её от Земли. При помощи электрической машины Фарадей очень сильно зарядил клетку, а сам поместился в неё с чувствительным электроскопом. При этом электроскоп не показывал никакого отклонения.
Можно провести подобный опыт. (Демонстрируется опыт)
Возьмём электрометр, на стержне которого укреплена малая сфера, и поднесём к нему положительно заряженную стеклянную пластину. Под действием поля пластины стрелка электрометра отклонится от стержня. Накроем теперь сферу калориметром и так же поднесём заряженную пластину. Стрелка отклоняться не будет. Калориметр оказывает экранирующее действие. Внутри него электрического поля нет.
Это явление лежит в основе электростатической защиты. Чтобы защитить чувствительные к электрическому полю приборы, их заключают в металлические ящики.

Чтобы разобраться, почему в диэлектрике нет свободных зарядов, рассмотрим его строение на примере типичного диэлектрика - поваренной соли. (Cлайд №10)
Мы уже видели, что у натрия во внешней оболочке один валентный электрон, слабо связанный с атомом. Посмотрим, сколько валентных электронов у хлора (гиперссылка: таблица Менделеева – приложение 4).
У хлора семь валентных электронов и для завершения энергетического уровня ему не хватает одного электрона. Хлор захватывает недостающий электрон у натрия. Натрий, отдавая электрон, заряжается положительно, а хлор, забрав электрон, заряжается отрицательно. Получается система из двух разноимённых зарядов, связанных между собой. Такая система связанных зарядов называется электрическим диполем. Диэлектрики же, состоящие из таких диполей, называют полярными. (Слайд № 11).
(Гиперссылка: Строение полярного диэлектрика – приложение 2)
К полярным диэлектрикам относятся поваренная соль, спирты, вода и др. Есть ещё другие диэлектрики, их называют неполярными. У этих диэлектриков нет диполей, они состоят из молекул, у которых совпадают центры положительных и отрицательных зарядов.
Внесём полярный диэлектрик в электростатическое поле и посмотрим, что при этом произойдёт. (Слайд № 12)
Как только мы помещаем диэлектрик в электростатическое поле, на каждый диполь будет де...



ВНИМАНИЕ! Текст просматриваемого вами методического материала урезан на треть (33%)! Чтобы просматривать этот и другие тексты полностью, авторизуйтесь на сайте: Ваш id: Пароль: РЕГИСТРАЦИЯ НА САЙТЕ