Электр өріс күшінің жұмысы мен потенциалы

Сабақтың тақырыбы:

Электр өріс күшінің жұмысы мен потенциалы

Сабақ/ оқу мақсаттары:

Білімділігі - Студенттердің топтық жұмыс түрінде түрлі деңгейдегі электр өріс күшінің жұмысы тақырыбы, формула қорыту икемділігі мен дағдыларын қалыптастыру, сыни тұрғыдан ойлауын дамыту.

Тәрбиелілігі - Жауапкершілікке, тиянақтылыққа, еңбекқорлыққа тәрбиелеу.

Дамытушылығы - адамның келешекке,ғылымға,адамзатқа пайдасы туралы көзқарастарын дамыту.

Сабаққа қажетті:

Көрнектілігі: Плакат үлестірмелі кеспе

Сабақ беру әдісі: Баяндау түрінде

Сабақ түрі: Аралас сабақ

Сабақ/оқу барысы

Реттік №

Сабақ/оқу кезеңі

Мазмұны

1

Ұйымдастыру кезеңі

Білім алушылардың сабаққа дайындығын тексеру.

Журналға белгі соғу.

Назарларын сабаққа аудару.

2

Өткен сабақтар бойынша білім деңгейлерін тексеру(үй тапсырмасын сұрау)

Электростатика

1. Зарядтың сақталу заңы қалай айтылады?

2. Элементар зарядтың мәні неге тең?

3. Электростатиканың негізгі теңдеуін беріңіз.

Электр өрісінің кернеулігі,Күлон заңы,Электр зарядының сасақталу заңы тақырыптарына есептер шығару

А-тобы

1-есеп 2 · 10 ^-8Кл зарядтан 2· 10 ^-2м қашыктықтағы өрістің кернеулігі қандай?

В-тобы

2-есеп Екi нүктелiк заряд ауада бiр-бiрiнен 20 см арақашықтықта қандайда бiр күшпен өзара әсерлеседi. Осы зарядтардың майдағы өзара әсерлесу күштерi өзгермеуi (ауадағымен бiрдей болуы) үшiн олардың арақашықтықтары қандай болуы керек?

С-тобы

3-есеп Зарядтары және екі нүктелік заряд бір-бірінен қашықтықта орналасқан. Өріс потенциалы нөлге тең болатын зарядтарды қосатын сызықтың нүктесіндегі өріс кернеулігін анықтаңдар.

3

Жаңа сабақты (материалды) түсіндіру

Тақырыбы: Электр өріс күшінің жұмысы мен потенциалы

1. Электростатикалық өріс күштерінің жұмысы. Потенциал.

Электростатикалық өріс (яғни қозғалмайтын зарядтар туғызатын) күштерінің потенциалдығына тікелей көз жеткізейік. Бұл үшін қозғалмайтын нүктелік q зарядтың өрісіндегі күштердің осы өрістегі нүктелік зарядтың орын ауыстыруда істеген жұмысын есептейік. Сонда элементар dl жолдағы істелген жұмыс мынаған тең:

мұндағы, . Бұдан 1-2 жолдағы жұмыс үшін мынадай өрнек шығады:

Осыдан q зарядтың өрісіндегі зарядтың потенциалдық энергиясы:

.

Өрістің берілген нүктесіндегі түрліше сынақ зарядтардың т.б. энергиялары түрліше , т.б. болады. Алайда, /q қатынасы барлық зарядтар үшін бірдей болады:

Нүктелік заряд өрістің потенциалы:

Потенциалы болатын өрістің нүктесіндегі зарядтың потенциалдық энергиясы:

Өріс күштерінің зарядқа істеген жұмысы заряд шамасын бастапқы және ақырғы нүктелердегі потенциалдар айырмасына көбейткенге тең:

Егер q заряды потенциалы болып келген нүктеден шексіздікке қашықтатылса (потенциалы нөлге тең жерде), өріс күшінің жұмысы мынаған тең: Потенциалдың вольт (В) деп аталатын СИ бірлігі үшін 1 кулонға тең зарядты шексіздіктен осындай нүктеге алып келгенде 1дж жұмыс істеу қажет болатын потенциалы алынады: 1дж=1к*1 В бұдан 1 В =.

1эв=1.60*10^-19к*1в=1.60*10^-19дж=1.60*10^-12эрг

Сондай-ақ электронвольтке еселік бірліктер пайдаланылады:

1кэв(килоэлектронвольт)=10³эв

1мэв(мегаэлектронвольт)=10⁶эв

1гэв(гигаэлектронвольт)=10⁹эв

2. Электр өрісі кернеулігі мен потенциал арасындағы байланыс.

Электр өрісін не векторлық шама Е арқылы, не скаляр шама арқылы сипаттауға болады. Шынында, өріс күштерінің qзарядқа жол кесіндісіне істеген жұмысы бір жағынан q, екінші жағынан зарядтың потенциялық энергиясының кемуі түрінде, яғни -d(q)=-q түрінде көрсетілуі мүмкін. Бұл өрнектерді теңестіру ақылы мынаны аламыз: .

мұндағы арқылы кеңістікте еркін таңдап алынған бағыт белгіленген. Дербес жағдайда, , , .

Осыдан: Е=i

Жақшаның ішіндегі өрнек скалярдың градиенті (grad ) деп аталады.

Градиенттің белгілеуін пайдаланып, былай жазуға болады: Е=-grad.

Сөйтіп, электр өрісінің кернеулігі кері таңбамен алынған потенциалдың градиентіне тең.

4

Өтілген сабақты(материалды) бекіту

. потенциалдық энергиясы

Потенциалдың вольт (В) деп аталатын СИ бірлігі үшін 1 кулонға тең зарядты шексіздіктен осындай нүктеге алып келгенде 1дж жұмыс істеу қажет болатын потенциалы алынады: 1дж=1к*1 В бұдан 1 В =.

Нүктелік заряд өрістің потенциалы:

Потенциалы болатын өрістің нүктесіндегі зарядтың потенциалдық энергиясы:

Өріс күштерінің зарядқа істеген жұмысы заряд шамасын бастапқы және ақырғы нүктелердегі потенциалдар айырмасына көбейткенге тең:

5

Үйге тапсырма

№8,4 Оқып келу.Сөзжұмбақ құрау,ребус,рефарат.

6

Сабақ/оқу қорытындысын жасау, бағалау

Студенттердің білімін тексеріп бағалау

Физика пән оқытушысы: Қ.Ибрагимов