Потенциал и разность потенциалов. Связь между напряженностью электрического поля и разностью потенциалов. Конденсаторы.

0
204
информатика

Цель: доказать, что электростатическое поле потенциально. дать понятие потенциала электрического поля. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.

Ход урока

I . Организационный момент

II . Проверка домашнего задания

1. Как обнаружить существование электрического поля?

2. Дайте определение напряженности электрического поля. Какова единица напряженности.

3. Как напряженность электрического заряда зависит от расстояния?

4. Где начинается и где заканчивается линия напряженности электростати­ческого поля?

5. Какое электрическое поле называется однородным?

6. Сформируйте принцип суперпозиции электростатических полей.

III . Физический диктант.

Электрическое поле

См. раздел «Самостоятельные и контрольные работы»

. Ответы: 1. Вещество, поле. 2. Электростатическим. 3- Заряд. 4. Действие на электрические заряды. 5. Кулоновская. 6. Напряженность электрического поля.

IV .Изучение нового материала

При перемещении тока между двумя точками в гравитационном поле работа силы тяжести не зави­сит от формы траектории его движения. Силы гравитационного и электрическо­го взаимодействия имеют одинаковую зависимость от расстояния, и векторы сил направлены вдоль прямой, соединяющей точечные тела.

Можно предположить, что при перемещении заряда в электростатическом поле из одной точки в другую работа сил электрического поля не зависит от формы.

Пусть q перемещается в электрическом поле из т. М в т. N по траектории MBN , при этом совершается работа Аг Теперь вернем заряд в начальную точку по траектории NCM . Внешние силы должны совершить работу А2, а работа поля А2 – -А; тогда А- А, + А2 => A – 0.

Работа электрических сил по любой замкнутой траектории равна нулю.

Пусть заряд q перемещается в однородном электрическом поле из т. В в т. Д

Если работа не зависит от формы траектории, то работу мож­но найти как разность потенциальных энергий в начале и в конце траектории.

Потенциалом электрического поля в данной точке называется отношение потенциальной энергии, которой обладает пробный заряд, помещенный в дан­ную точку поля, к этому заряду Тогда: А = q ( e , – е2).

В международной системе единиц, единицей потенциала служит [В] вольт.

1В – это разность потенциалов двух точек электрического поля, при переходе между которыми заряда в I Кл поле совершает работу 1 Дж.

Поверхность, во всех точках которой потенциал электрического поля имеет одинаковые значения, называется эквипотенциальной поверхностью.

Между двумя любыми точками на эквипотенциальной поверхности раз­ность потенциалов равна нулю, поэтому работа сил электрического поля при любом перемещении заряда эквипотенциальной поверхности равна нулю. Значит, вектор силы F перпендикулярен вектору перемещения. Линии на­пряженности электростатического поля перпендикулярны эквипотенциаль­ной поверхности.

Эквипотенциальными поверхностями точечного заряда являются сферы, в центре которых расположен заряд.

Потенциал – величина скалярная.

Для накопления значительных разноименных электрических зарядов приме­няются конденсаторы.

Конденсаторы — это система из двух проводников (обкладок), разделенных диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с линейными размерами проводников. Плоский конденсатор представляет собой две плоские металличес­кие пластины, разделенные слоем диэлектрика. Напряженность поля между пластинами . Физическая величина, определяемая отношением заряда q к

разности потенциалов Де между обкладками конденсатора, называется электроемкостью

Единица электроемкости в системе СИ — фарад Ф

Электроемкость плоского конденсатора можно увеличить путем увеличения площади обкладок, уменьшая расстояние между ними и применяя диэлектрики с большими значениями диэлектрической проницаемости.

Электроемкость уединенной среды радиусом R :

Электроемкость шара зависит от его радиуса и не зависит от заряда на его поверхности.

1Ф — электроемкость очень большой величины: такой электроемкостью об­ладает сфера 9 • 1011 км, что в 13 раз превышает радиус Солнца.

Виды конденсаторов: воздушный, бумажный, слюдяной, электростатический.

Назначение:

1. Накапливать на короткое время заряд или энергию для быстрого измене­ния потенциала.

2. Не пропускать постоянный ток.

3. В радиотехнике – колебательный контур, выпрямитель.

4. Фототехника.

V . Повторение изученного

1. Что понимают под работой электрического поля?

2. Как понимать выражение «электрическое поле потенциально»?

3. Какие поля называют потенциальными?

4. Как связанно изменение потенциальной энергии с работой?

5. Чему равна потенциальная энергия заряженной частицы в однородном поле?

6. От чего зависит работа по перемещению заряда из одной точки поля в другую?

7. Чему равна работа по перемещению заряда по замкнутому контуру?

8. Напишите формулу работы по перемещению заряда в электрическом поле.

9. Что называется потенциалом электрического поля?

10. Какая формула выражает смысл этого понятия?

11. Что называют разностью потенциалов между двумя точками поля?

12. Какая формула выражает смысл этого понятия?

13. Для чего предназначены конденсаторы?

14. Как устроен конденсатор?

15. Что называется электроемкостью?

16. В каких единицах выражается электроемкость?

17. От чего зависит электроемкость конденсатора?

Домашнее задание

§ 33-34 Упражнение 16

 

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше имя здесь