Кулон заңы

  • Жүктеулер: 3
  • Көрсетілім: 360
  • Физикадан ашық сабақтар
  • 16/Дек/2016

Жарияланған материалдың жеке номері: 20535


Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым министрлігі

Тақырып.
«Электростатиканың негізгі заңы – Кулон заңы»

Пәні: Физика
Мұғалім: Бердикулова Садокат
Сыныбы: 9 «Г»
Мерзімі: 24.03.2016

№11 «Манкент» жалпы орта мектебі
2016 жыл
№11 «Манкент» жалпы орта мектебінің физика пәні мұғалімі Бердикулова Садокат

Тақырып: «Электростатиканың негізгі заңы – Кулон заңы»
Мақсаты:
1. Білімділік: Оқушылардың тарау бойынша алған білімдерін қайталау.
2.Дамытушылық:Оқушыларды өз бетімен ізденуге, ой-өрісін дамытуға, қорытынды жасауға үйрету.
3. Тәрбиелік: Іскерлікке, топпен жұмыс жасауға үйрету. Венн диаграммасын қолдана отырып, Ньютондық және Кулондық күштердің арасындағы айырмашылықтар мен ұқсастықтарын табу арқылы оқушылардың дүниенің біртұтастығына көздерін жеткізу.
Әдісі: Әңгімелеу, демонстрация, есеп шығару.
Көрнекіліктер: Компьютер, интерактивті тақта, электрометр, зарядталған денелер, кесте, кеспелер.
І. Сабақ барысы.
Жаңа тақырыпқа кіріспестен бұрын «Электр» бөлімі бойынша сұрақтарға жауап беру (сұрақ саны – 30). Жасыл, қызыл, сары, көк, қоңыр, қара түсті қағаздарға 1 – 5 дейінгі сандар жазылған кеспелер ілінген. Сұраққа оқушы дұрыс жауап берсе, осы кеспелер ашылып, Кулон заңының формуласы шығады.
Сұрақтары:
Жасыл (электр)
1. Дененің электрленгенін анықтайтын құрал?
(электроскоп)
2. Бір немесе бірнеше электронынан айырылған атом.
(оң ион)
3. Электрон зарядының сан мәнін анықтаған ғалым.
(Милликен)
4. Зарядтардың қанша тегі бар?
(екі тегі бар: оң және теріс)
5. Ядроның құрамында қандай бөлшектер бар?
(протон мен нейтрон)
Сары (электр)
1. Электрон зарядының өлшем бірлігі. (Кулон – Кл)
2. Электрді өткізбейтін денелер. (диэлектриктер)
3. Бірдей таңбалы денелердің әсерлері қандай?
(тебіледі)
4. Атом құрылысын зерттеген ғалым. (Резерфорд)
5. Ток күшін өлшейтін құрал. (амперметр)
Көк (электр)
1. Кернеудің өлшем бірлігі. (Вольт – В)
2. Өткізгіштерді тізбектей қосқанда қай шама бірдей болады? (ток күші)
3. Теріс зарядты ең кіші бөлшек? (электрон)
4. Ток күшінің неше полюсі бар? (екі полюсі бар: оң полюсі – анод, теріс полюсі – катод)
5. Суреттегі кемшілікті тап. (Ом заңы бойынша жапсырылған ғалымдардың суреті) Ғалымның фамилиясы Вольта, ал өлшем бірлік Вольт.
Қызыл (электр)
1.Өзара әсерлесуді сипаттайтын ғалым ашқан 4 түрлі күшті ата. (гравитациялық, электромагниттік, күшті, әлсіз)
2. Бейтарап атомға артық электрон келіп қосылса, ол неге айналады? (теріс ионға)
3. Электрон зарядының сан мәні. (1,6*10- ¹⁹Кл)
4. Молекуланың құрылысын схема түрінде сызып көрсет.

5. Кернеуді өлшейтін құрал не деп аталады?
(Вольтметр)

Қара (электр)
1.Ток күшінің өлшем бірлігі. (Ампер – А)
2. «Электрон» деген сөз қайдан шыққан? (Грек тілінде янтарь – электрон, міне осыдан «Электр» атауы шыққан. Ертедегі грек ғалымдары янтарьды жүнге үйкегенде оның әр түрлі денелерді өзіне тартатынын байқаған.)
3.Өткізгіштің кедергісін қандай формуламен анықтаймыз? (R = ρl/S)
4. Зарядталған бөлшектердің реттелген қозғалысы.
(Электр тогы)
5. Меншікті кедергісі өте аз металл. (Күміс)
Қоңыр (электр)
1.Электр заряды жоқ бөлшектер бола ма?
(болады, мысалы нейтрон)
2. Ом заңының формуласын жаз. (I = U/R)
3. Әр түрлі электр зарядтары бар денелердің әсерлері.
(тартылады)
4. Электр өрісінің таралу жылдамдығы. (300 000 км/с)
5. Өткізгіштерді параллель қосқанда қай шама бірдей болады? (кернеу – U)
ІІ. Жаңа тақырыпты түсіндіру.
Электростатиканың негізгі заңын 1785 жылы тәжірибе жүзінде француз ғалымы Шарль Огюстен Кулон тағайындады. F = K (|q_1 ||q_2 |)/r^2
F – күш [Н]

K – пропорционалдық коэффициенті [9*109Н*м2/Кл2]
R – ара қашықтық [м]
Кулон заңының анықтамасы:
Қозғалмайтын зарядталған екі нүктелік дененің вакуумдағы өзара әсерлесу күші олардың зарядтарның модульдерінің көбейтіндісіне тура пропорционал және ара қашықтықтың квадратына кері пропорционал болады. Осы анықтаманы оқушылардың өзіне қысқаша тұжырымдату, яғни анықтаманың мағынасын өзгертпей одан кейбір сөздерді алып тастату: (қозғалмайтын, нүктесін, вакуум, модульдерінің.)
Сонда анықтама мына түрге келеді. Зарядталған екі дененің өзара әсерлесу күші олардың зарядтарының көбейтіндісіне тура пропорционал және ара қашықтықтың квадратына кері пропорционал.
Оқушылардан бұл формуланың бұрын өткен қандай формулаға ұқсас екенін сұраймын.
«Механика» бөлімі бойынша сұрақтарға жауап бергізем ( сұрақтарға жауап дұрыс берілсе, Ньютонның бүкіләлемдік тартылыс заңының формуласы шығады).
Көк (механика)
1.Ньютонның бірінші заңының анықтамасын айтыңыз. (Егер денеге ешқандай күш әсер етпесе немесе әсер ететін күштер бір-біріне тең болса, онда дене түзу сызықты бір қалыпты қозғалады немесе өзінің тұрақты жылдамдығын сақтайды.)
2. Массаның өлшем бірлігі. (кг)

3. Масса мен үдеу қандай байланыста?
(кері пропорционал m_1/m_2 = a_2/a_1 )
4.Күш қандай шама? (векторлық)
Қызыл (механика)
1. Күшті өлшейтін құрал? (динамометр)
2. Үдеу қандай әріппен белгіленеді? (а – үдеу - м/с2)
3. Бүкіләлемдік тартылыс заңы. (F = G (m_1 m_2)/r^2 )
4.1 кН-да қанша Ньютон бар? (1 кН = 1000 Н)
Қара (механика)
1. Күштің өлшем бірлігі? (Ньютон – Н)
2. Суретте арбаға әсер ететін тең әсерлі күш неге тең? Көп нүктенің орнындағы сөзді тап. (0-ге. Бірлік бар жерде, тірлік бар.), (Суретте арбаға салынған жүкті тартып келе жатқан аққу, шаян, шортан бейнеленген).
3. Ньютонның үшінші заңы. (денелер бір-біріне модульдері бойынша тең, бірақ бағыттары бойынша қарама-қарсы күшпен әсер етеді F1 = - F2)
4. Серпімділік күшін сипаттайтын Гук заңы. (F = - kx)
Жасыл (механика)
1. Бірінші ғарыштық жылдамдық. (8 км/с)
2. Күштің түрлері. (үйкеліс, серпімділік, ауырлық, салмақ, кедергі, тартылыс күші)
3. Ракетаны алғаш жобалаған ғалым. (Циолковский)
4. Масса қандай әріппен белгіленеді. (m)
Қоңыр (механика)
1. Үдеудің өлшем бірлігі. ( м/с2 )
2. Денені еркін түсу үдеуінің мәні. (9,8 м/с2)
3.Ньютонның екінші заңы. (Денеге әсер ететін күш сол дененің массасы мен үдеуінің көбейтіндісіне тең)
4.1 Н-ды ашып айт. (1 Н = 1 кг*1 м/с2)
Сары (механика)
1. Инерция құбылысы дегеніміз не? (дененің бастапқы жылдамдығын сақтау құбылысы)
2. Күшті қандай әріппен белгілейді? (F)
3. Бүкіләлемдік тартылыс күшіндегі пропорционалдық коэффициенті неге тең? (G = 6,67*10-11 Н*м2/кг2)
4. Ара қашықтықтың өлшем бірлігі. (м)
Екі күштің ішіндегі ең күштісі Кулондық күштер, оны біз пропорционалдық коэффициенттерін салыстыру арқылы білеміз, теориялық жолмен оған көзіміз жетіп тұрса да практика жүзінде есептеп көреміз. Тақтаға кеспе бойынша екі оқушы шығады. (калькулятормен)
Кеспе №1. Сутегі атомындағы протон мен электронның өзара әсерлесуінің Кулондық күшін анықта. Олардың ара қашықтығы 0,5*10-10 м.

Берілгені: ИЖ:
q p = 1,6 * 10-19 Кл
q e = 1,6 * 10-19 Кл
к = 9 * 109 Нм2/км2
r = 0,5 * 10-8 см 0,5 * 10-10 м

F k – ? Fk= K (q_1 q_2)/r^2

Шешуі:
Fk=9*109
(1,6 *〖10〗^(-19)*1,6 *〖10〗^(-19))/〖(0,5 *〖10〗^(-10))〗^2 =9*〖10〗^9 (2,56 *〖10〗^(-38))/(0,5 *〖10〗^(-20) )= (9 *〖10〗^9*〖2,710〗^(-38))/(0,25 *〖10〗^(-20) )≈(2,3 *〖10〗^(-29))/(0,25 *〖10〗^(-20) )≈9,2*〖10〗^(-8) Н
Кеспе №2. Сутегі атомындағы протон мен электроның өзара әсерлесуінің Ньютондық күшін анықта. Олардың ара қашықтығы 0,5 * 10-10 м.
Берілгені: ИЖ:
m k = 9,11 * 10-37 кг
m p = 1,67 * 10-27 кг
r = 0,5 * 10-8см 0,5 * 10-10 м
G = 6,67 * 10-11Нм2/кг2

Fн – ? Fн = G (m_1 m_2)/r^2
Шешуі:
F_к=6,67*〖10〗^(-11) (1,67 *〖10〗^(-27)* 9,11 *〖10〗^(-1))/(0,5 *〖10〗^(-10) )^2 = (6,67 *〖10〗^(-11)* 15,2 *〖10〗^(-58))/(0,5 *〖10〗^(-20) )= (101 *〖10〗^(-69))/(0,25 *〖10〗^(-20) )=404*〖10〗^(-49)≈ 4,04*〖10〗^(-47) Н
F_K/F_H = (9,2 *〖10〗^(-8 ) Н)/(4,04 *〖10〗^(-47) Н)=2,27 *〖10〗^39≈2,3 *〖10〗^39 есе

Венн диаграммасы:
Айырмашылығы:
а) массаның орнында заряд;
ә) пропорционалдық коэффициенттің мәні Кулондық күштерде өте үлкен;
б) тек зарядталған бөлшектер арасында ғана болады;
в) тартылумен бірге тебілу де болады.
Ұқсастығы:
а) екеуінің де тартылыс күшін туғызатындығы;
ә) күштің ара қашықтықтың квадратына кері пропорционал болатындығы.
Пысықтау.
«Алтын қақпа» ойыны. Әр қақпаға екі сұрақтан. Ойынды бастамастан бұрын әңгімені айтам. (Шешесі мен білім іздеп кетіп он алты жылдан кейін үйіне оралатын ұлы жайлы: Ертеде баласы мен анасы өмір сүріпті. Ер жеткен соң ұлы білім іздеп, шетке шықпақшы болады. Ұзақ сапарға аттанарда, жалғыз қалған шешесіне серік болсын деп үйленіп, келіншегіне, мен келгенше анамды күт деп үйіне қалдырып кетеді. Бір ғұлама ғалымнан жалданып, білім алады. 10 жыл өткен соң ұстазы шәкіртін шақырып алып, өзінің бар білгенін үйреткенін ендігі жерде үш сұрағына жауап берсе шәкіртін босататынын айтады.
1. Оқудың түбі не? Шәкірті ұзақ ойланып жауабын таба алмайды. Оған ойлануға 1 жыл уақыт береді. 1 жылдан кейін шәкірті жауабын айтады.Оқушылар да өз жауаптарын алдын ала таратылған қағазға жазып қояды. Өз жауаптарын шәкірттің жауабымен салыстыру үшін, тас қақпаны ашу керек. Ал дұрыс жауап қақпаның артында тұрады.
Тас қақпа – Оқудың түбі не? (Білім)
а) Бүкіләлемдік тартылыс заңы мен Кулон заңының
айырмашылығы неде?
б) Электрон зарядының сан мәні неге тең?
Ұстазы келесі сұрағын қояды.
2. Білімнің түбі не? Шәкірті тағы да жауап бере алмайды. Оған енді 2 жыл уақыт береді. Оқушылар тағы өз жауаптарын алдын ала таратылған қағазға жазып қояды.Жауаптарын шәкірттің жауабымен салыстыру үшін,күміс қақпаны ашу керек.
Күміс қақпа – Білімнің түбі не? (Ақыл)
а) Бүкіләлемдік тартылыс заңы мен Кулон заңының ұқсастығы неде?
б) Кулон заңындағы k коэффициенті неге тең?
Ұстазы келесі сұрағын қояды.
3. Ақылдың түбі не? Шәкірті тағы да ойланады. Оған ойлануға 3 жыл береді. 3 жылдан кейін шәкірті дұрыс жауабын береді. Оқушылар тағы өз жауаптарын алдын ала таратылған қағазға жазып қояды.Жауаптарын шәкірттің жауабымен салыстыру үшін,алтын қақпаны ашу керек.
Алтын қақпа – Ақылдың түбі не? (Сабыр)
а) Кулон заңы қозғалыстағы зарядталған бөлшектер үшін, әлде қозғалмайтын зарядталған бөлшектер үшін дұрыс па?
б) Шарль Кулонның ұлты кім, ол өз заңын қашан ашты?
Үш сұрағына да жауап берген шәкіртіне риза болған ұстазы батасын беріп, шәкіртін босатады. 16 жылдан кейін үйіне оралған бала терезеден сығалап, үйіндегі жағдайды біліп алмақшы болады. Сөйтсе, анасы көрінбейді, ал келіншегі бір жас жігіт пен ағаш төсекте ұйықтап жатыр екен. Ашуға бой алдырған жігіт екеуін де бауыздап тастамақшы болады. Бірақ ұстазының соңғы сұрағы есіне түсіп, ол ойынан қайтады. Асықпай барып есікті қаққанда, арғы жағынан есік ашқан келіншегі күйеуін көріп, ұлым әкең келді, әжеңе де барып айт деп айғай салады. Сөйтіп сабырлықтың арқасында отбасы аман-есен бір-бірімен кездеседі).
Алтын қақпаны ашқанда сандық болады, сол сандықты ашу үшін: Кулон заңының анықтамасын айтқызам.
Сандықтың ішінде – халықтың баға жетпес қымбат қазынасы, көнеден жаңаға, атадан балаға жеткен, тозбайтын, тот баспайтын, өмірлік өшпес мұрасы бар. Ол не? (мақал-мәтелдер, нақыл сөздер)
1. Оқу инемен құдық қазғандай.
2. Ақыл арымас,алтын шірімес.
3. Оқусыз білім жоқ, білімсіз күнің жоқ.
4. Сабырлы жетер мұратқа, сабырсыз қалар ұятқа.
5. Сабыр түбі – сары алтын.
6. Ашу – дұшпан, ақыл – дос,ақылыңа ақыл қос.
VI. Сабақты қорытындылап, бағалау.
VII. Үй тапсырмасын беру. Тәрбие.орг сайтынан Кулон заңы Физикадан ашық сабақтар материалды тегін жүктеп сабақ барысында қолдануға рұқсат етіледі. Жарияланған материалға tarbie.org сайтының әкімшілігі жауапты емес

Авторы: Бердикулова Садокат Саттаркуловна

№11 «Манкент» жалпы орта мектебі физика және математика пәні мұғалімі

Пікірлер: 0

avatar