Электр өрісі, Потенциалдар,өріс кернеулігі

 

 

Тақырыбы:  Электр өрісі, Потенциалдар,өріс  кернеулігі

(Асты  сызылған  курсив  сөздердің  орнында)

Студенттер, төмендегі бос орындарға жауап жазыңдар.

Тапсырмаларға қойылатын таплаптар

(критерийлер)

I кезең.Оқытушы алғашқы 5-7 минутта: а) ұйымдастыру сәтін өткізеді; б) өткен тақырып бойынша берілген  деңгейілік тапсырмаларды  үйде  аяқтап  орындап келу дәрежесі тексеріледі;

в) төмендегі «Көпір» тапсырмаларын тексереді.(алдымен  жеке  тексеріп  шығады,  сосын фронтальды  тексереді)

«Көпір»

тапсырмалары өткен тақырыптар бойынша жаңа сабақты меңгеруге негіз болатын қайталау тапсырмалары

Бос орынға қажетті сөздерді жаз:

1.Зат неден  тұрады?-

Ж:Зат молекуладан, ал  молекула атомдардан,  атом-протон  мен нейтроннан   тұратын ядросы болады.

2.Ядроны нелер  айналып  жүреді?-

Ж:Ядроны тиісті  орбиталалар  бойыменэлектрондар  айналып  жүреді.

3.Қалыпты  жағдайда  заттардың  атомдарының  сандары  қандай  болады?-

Ж:Қалыпты  жағдайда  заттардың  атомдарының  сандары  бірдей  электрондар  мен протондардан    тұрады.

4.Электрондар  мен протондар  қандай  материя  бөлшегіне  жатады?-

Ж:Электрондар  мен протондар  электр  заряды  бар  материя бөлшегіне  жатады.

5.Табиғатта электр зарядтарының қандай екі тегі бар?

Ж:Электр зарядының 2 тегі бар оң зарядтар мен теріс зарядтар. бір тектес заряд берілген денелер бірін-бірі тебеді, әр тестес заряд бірін-бірі тартады,  яғни бірдей таңбалы электр зарядтары бар денелер бірінен – бірі тебіледі де, қарама-қарсы таңбалы электр зарядтары бар денелер біріне-бірі тартылады.

6.Зарядтар қалай аталады?

Ж:Электрон зарядына ұқсас зарядтар теріс, ал протон зарядына ұқсас зарядтар оң заряд деп аталады. Нейтронның заряды жоқ. Бөлшектердің заряды олардың бір-бірімен әрекеттеуін қамтамасыз етеді. Тәжірибе көрсеткендей, аттасы зарядталған бөлшектер тебіледі де, әраттас зарядталған бөлшектер бір-біріне тартылады.

7.Зарядтардың  ара қашықтығы ұлғайған  сайын  олардың өз  ара әсері  қалай  болады?-

Ж:Зарядтардың  ара қашықтығы ұлғайған  сайын  олардың өз  ара әсері  де  әдәуір  әлсірей  түседі.

8.Зат атомдарындағы электрондардың саны  протондардың санынан артық  болғанда, онда  не болады?

Ж:онда  зат теріс электр  зарядты  болып шығады.

9.Электр өткізгіштерге және өткізбейтіндерге мысалдар келтір.

Ж:Электр зарядттарын өткізу қабілетіне қарай заттар электр өткізгіштер және өткізбейтіндер деп шартты түрде екіге бөлінеді.

Барлық металл, топырақ тұздар мен сілтілердің судағы ертінділері-жақсы электр өткізгіштер. адам денесінде жақсы өткізеді.

Өткізбейтіндерге:Эбонит шыны, янтарь резеңке, жібек капрон керосин, пластмасса.

10.Электрленген дененің айналасындағы кеңістіктің электрленбеген дененің айналасындағы кеңестіктен айырмашылығы неде?

Ж:Денеге электр заряды берілген берілмегенін білуге болады. Дененің электрленгендігін анықтауға арналған прибордың аты –электроскоп. Электр заряды орналасқан кеңестікте электр өрісі болады, Зарядтың денелерге жақын жерге өріс әсері күштірек боладыда, олар алыстағанда өріс әлсірей береді.  ағылшын физигі Фарадей мен Максвелл іліміне сай, электрленген денені қоршайтын кеңестіктің айырмашылығы бар.

11.Қатты  материалдардағы  атомдардың  электрондарының  санын  өзгертуге(денелерді  электрлеуге ) болады:

1)Жарық  энергиясы  арқылы электрлеу

2)Қыздыру  арқылы электрлеу

3)Химия  реакция  кезінде электрлеу

4) Қысым  арқылы электрлеу

12.«Электр» дегенсөз қалай пайда болған?

Ж:Ерте заманда теріге үйкелген янтарьдың заттардың ұсақ бөліктерін өзіне тартатын қасиеті белгілі болатын. Бірақ тек 1600 ж. ғана ағылшын физигі У.Гильберттің арқасында электр жайлы ілім жаңа жаңалықтармен толықтырылды. Ол электрлік қасиеттердің басқа заттарда да болатынын анықтады. Электр «грек. электр-янтарь) деген сөзді де енгізген осы Гильберт.

13.Электр тогы жөніндегі ұғымды  қалай  түсінесің?

Ж:Металдарда әрбір атом ядросын айнала, сыртқы орбитамен қозғалған электрондар ядромен әлсіз байланысқан болады. Сондай электрондарды еркін, яғни бос электрондар дейді.

Электр өрісі күштерінің әсерімен бос электрондардың қозғалысын реттеп шығаруға болады.

Бос электрондардың белгілі бір бағытпен қозғалысы электр тогы деп аталады, немесе электор тоғы деп зарядының бөлшектерінің реттелген қозғалысын атайды.

14. Өткізгіште электр тогы болу үшін, оның ішінде не тудыру керек?

Өткізгіште электр өрісін тудыратын және оның ұзақ уақыт болып тұруын қамтамассыз ететін электр тогының көздері болады.

Ондай  болса, студентер, бүгінгі сабағымызда    Электр өрісін қарастырамыз.

 

II кезең(топтық жұмыс) жаңа сабақты топтық жұмыс барысында оқушылардың өз бетімен меңгеруіне жағдай жасау: а) Студентер төмендегі «Білу», «Түсіну», «Талдау», «Жинақтау» тәсілдеріне сәйкес тапсырмаларын өздері толтырады (10 минут); ә) жауаптарыноқытушымен бірге талдайды (10 минут). Нәтижесі ауызша марапатталады.
1 қадам:теория  бойынша «Білу»үшін

тақырып мазмұнынанКім?Не?Кімнің?Кімге?Кімді? Кімде?Кімнен?қандай?қалай? нені?қашан?не істеді сияқты сұрақтарға жауап беретін толық ақпарат іріктелінуі керек

 

 

 

Бос орынға қажетті сөздерді жаз:

1.Электр өрісі дегеніміз  не?

Электрмен  зарядталған бөлшектерге және  денелерге күш  әсер  ететін кеңістікті ,сол  күштердің өрісі дейміз.

Электр өрісін  зарядтардан   бөлуге  болмайды, ол зарядтармен бірге  байқалады  және  сол  зарядты  қоршап тұрады.

2.Суреттегі қандай шартты  белгілер?Ж:Электр  өрістерініңшартты  белгілері:

 

 

 

 

а)Оң  зарядтікі                           б) теріс зарядтікі           в) әр  атты  екі  зарядтікі(күш  сызықтарының

шеттеріндегі  стрелкалар  сыналушы

оң  зарядтың  ауысу  бағытын  көрсетеді)

 

3. Күш сызығы деп нені  айтамыз?

Ж: Электр өрісі күштерінің әсерімен сыналушы оң зарядтың ауысу сызығы күш сызығы деп аталады.

4. Электр өрісінің нүктесін сипаттайтын негізгі шамаларға не жатады?

Ж: өрістің потенциалы мен кернеулігі  

5. Электрлік  потенциал  дегеніміз  не?

Ж: Электр  өрісінің  берілген   нүктесінде  тұрған  электр  мөлшері  бірлігінің  энергия  қорын  анықтайтын шама потенциал   деп аталады.

6.Потенциалдар   айырымы  дегеніміз  не?

Ж:Зарядты көшіру жұмысы А мына формула арқылы өрнектеледі:

А=q(φаб)=qUаб

Потенциалдар айырымын φаφб кернеу деп айтуға және U әрпімен белгілеуге келіскен; мұныда потенциал сияқты вольт арқылы өлшейді.

7.Электр өрісінің  кернеулігі  дегеніміз  не?

Ж:Электр өрісінің кернеулігі өрістің кез келген бір нүктесін, сол нүктеге келтірілген бірлік зарядқа әсер ететін күшін сипаттайды.

Өріс кернеулігі                     (1)

Мұндағы: F— электр өрісінің зарядқа әсер ету күші, н;

q— электр зарядының шамасы, к.

Теориясы: «Түсіну»

(неге? неліктен?себебі?не үшін?сұрақтары оқушының жоғарыда берген жауаптарына оларды тереңдету үшін қойылады)

Себебін анықта:

1.Кез  келген  зарядталған  дененің  өрісі неге  байланысты?

жеке элементар  зарядтарғаэлектрондарға  және  протондарға – қатысты  электр  өрістерден  тұрады.

2. Неліктенөріс күштерінің әсеріоны белгілі бір бағытқа ауыстыруға тырысады?

Ж:Егер электр өрісіне сыналушы оң зарядты орналастырсақ, онда жаңағы өріс күштерінің әсері оны белгілі бір бағытқа ауыстыруға тырысады.

3. Электр өрісінің зарядтардан не үшін бөлуге болмайды?

Ж:Себебі,ол зарядтармен бірге байқалады және сол зарядтарды қоршап тұрады.

 

Теориясы: «Талдау»

(1.Салыстыр, 2.Айырмашылығы неде? 3.Ұқсастығы неде? 4.Тақырыптың басты идеясын жаз деген тапсырмалар болу керек. Немесе 1-3 тапсырмаларды Венн диаграммасы арқылы қамтуға болады.)

 

1-3. Венн диаграммасы арқылы айырмашылықтарын салыстыр:

 

Потенциал                                                                                                                         Өріс кернеулігі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
Тақырыптың басты идеясы неде? Электр өрісінің нүктесін сипаттайтын негізгі шамалар-

потенциал мен өрістің кернеулігі 

 

Екі шаманың ортақ қасиеті:  Электр өрісінің әрбір нүктесін  сипаттайтын негізгі шама.

Потенциалдың ерекшелігі: электр  өрісінің  берілген   нүктесінде

Өріс кернеулігінің ерекшелігі:   кез келген бір нүктесінде

 

 

 

 

 

 

 

Теориясы: «Жинақтау»(Қорытынды шығар, анықтама бер, мазмұнды жүйеле, кестені, тірек сызбаны, сөзжұмбақты толтыр немесе өзің құрастыр тағы с.с. басқа түрдегі тапсырмалар оқушының жоғарыдағы «тақырыптың басты идеясына»жазған жауабына қойылады)  

Электр өрісінің әрбір нүктесін сипаттайтын шамалар Формуласы Өлшем    бірлігі Қолдану саласы
Потенциал       φ Вольт  

Өнеркәсіп саласында

 

Потенциал айырымы

 

А=q(φA-φБ)=qUАБ

 

 

 

Вольт

Өріс кернеулігі Вольт/м Өнеркәсіптік бұйымдарды электр өрісінде бояу үшін

Кестені толтыр.

Оқулықпен жұмыс (5 минут): төмендегі «Қолдану» және студенттің тақырып мазмұнына «Баға беруі» тәсілдеріне сәйкес, яғни рефлексия жасауға, эссе жазуға арналған, практика жүзінде бекіту тапсырмалары орындалады. Нәтижесі ауызша марапатталады.

 

Практикасы: «Қолдану» (оқулықпен жұмыс жүргізу барысында тек қарапайым тапсырмалармен бекіту жүргізіледі. Дайын формулалар арқылы есептер шығару орындалады) Бұйымдарды электр өрісінде бояу тәсілі кең өріс алады. Жоғары кернеудегі ток көзінің (100-150кв)теріс полюсін электрондарға 1 қосады; сонда олардың маңайында электр өрісі пайда болады.

Сол электр өрісінде электродтарға жақын конвейер бойымен бұйымдар 2 қозғалады. Олардың қозғалыс бағытын стрелка арқылы көрсетілген. Конвейердің және оған бекітілген бұйымдардың полярлығы оң болып келеді.

Бұйымдардың  ауысу  бағытына  қарсы  бояуы  бар  бактан 4 бүріккіш 3  арқылы  белгілі  бір  бұрышпен  бояу  бүркіліп  тұрады. Бояу бөлшектері  электр  өрісінде  теріс зарядпен  электрленеді  де,  электр  өрісі күштерінің  әсерімен  боялатын потенциалы  оң  бұйымдарға  тартылады; сөйтіп  оны  біркелкі  бояу  қабатымен  қаптайды. Бұйымдар боялғаннан кейін кептіргіш камераға барады. Бұйымдарды электр өрісінде бояған кезде бояуды бүркіп тұру үшін азғана қысымдағы сығылған ауа жіберіледі. Боялушы бұйымдардың бетіне бояу бөлшектерін бүрку электр өрісінің әсерімен орындалады.

Мысал. Егер  электр  өрісінің  бір  нүктесіне   шексіздіктен  q=3к   зарядты  көшіріп  әкелу  үшін А дж   жұмыс   шығындалған  болса,өрістің  сол  нүктесінің  потенциалы  қандай  болады?

Шешуі:Электр өрісінің нүктесіндегі потенциал

φ=2в

Практикасы: «Баға беру»(Сен қалай ойлайсың?не істер едің? деген тапсырмалар оқушыға жоғарыда алған білімін (теория бойынша) және біліктілігін (практикасы бойынша) өмірдегі жағдаяттарды шешуге бағытталып қойылады) Сен қалай ойлайсың? Өнеркәсіпте электр өрісінде бояу тәсілі тиімді ме?

Ж: Менің ойымша…

III кезең(кері байланыс – бағалау кезеңі): Жеке жұмыс. Жоғарыда меңгерген мазмұнды үш деңгейге іріктеп  (әр деңгейдің білімділік, біліктілік, яғни құзыреттілік деңгейін анықтайтын тапсырмалар) оларды біртіндеп орындату арқылы балл жинату барысында оқушының құзіреттілік деңгейін анықтап, әділ бағалау жүзеге асырылады. Бұл тапсырмаларды оқушылар сабақтың соңына дейін қалған 15 минуттың 12 минутында орындайды + 3 минут қорытынды жасалады. Қалған тапсырмаларды үйде аяқтап келеді. Қорытынды балл саны дәстүрлі бағаға айналдырылып, келесі сабақтың басында сынып журналына қойылады, мониторингке тіркеледі.
 

I деңгей(5 балл)

1қадам.Теориясы: «Білу»

(тақырып мазмұны бойынша кім?не?қандай?қалай? нені?қашан?не істеді сияқты сұрақтарға жауап беретін толық ақпарат іріктелінуі керек)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Потенциалдың формуласын көрсет:

А) φ

Б)  φ

B) φ

2.Өрістің кернеулігінің формуласын көрсет:

А)
Б)

 

3.Электр өрісінің   әр  атты   екі   зарядтікінің шартты белгілері:

А)

 

Б)

 

 

В)

 

4.Төмендегілердің ішінен зарядтың өлшем бірлігін тап:

А) Вольт

Б) Вольт/м

В) Кулон

 

2қадам. Практикасы: «Қолдану»

(II кезеңдегіге қарапайым тапсырмалар үлгісіндегі тапсырмалар)

Оқулықпен жұмыс.

16 бет ,5 сурет бұйымдарды электр өрісінде бояудың қарапайым схемасы

1-электродтар

2-бұйымдар

3-бүріккіш

4-бак

 

 

IIдеңгей (5 балл + 4 балл = 9 балл)
3а қадам теорияны «Түсіну»үшін

(неге? неліктен?себебі?не үшін?сұрақтары оқушының жоғарыда берген жауаптарына оларды тереңдету үшін қойылады)

Себебін анықта:

«Электр өрісінің кернеулігі» мен «кернеу» ұғымдарын не себепті шатастырмау керек?

Ж: электр өрісінің кернеулігі өрістің кез келген бір нүктесін, сол нүктеге келтірілген бірлік зарядқа әсер ететін күшті  сипаттайды

Кернеу  электр өрісінің екі нүктесінің арасындағы потенциалдар айырымын, яғни бірлік зарядты өрістегі бір нүктеден екінші нүктеге ауыстырған кезде орындалатын жұмысты сипаттайды.

 

 

3б қадам теорияны «Талдау» үшін

(1.Салыстыр, 2.Айырмашылығы неде? 3.Ұқсастығы неде? 4.Тақырыптың басты идеясын жаз деген тапсырмалар болу керек. ІІ кезеңдегі Венн диаграммасы арқылы орындалған тапсырманы кесте түрінде беріп, студентің білімін  тексеруге  болады.)

2. Кестедегі бос орынға тиісті сөздерді жаз:

 

Белгілері Потенциал Өріс кернеулігі
 

 

Ұқсастығы

 

Электр өрісінің әрбір нүктесін  сипаттайтын негізгі шама.

 

 

Электр өрісінің әрбір нүктесін  сипаттайтын негізгі шама.

 

 

 

Ерекшелігі

Потенциалдың ерекшелігі: электр  өрісінің  берілген   нүктесінде; Өріс кернеулігінің ерекшелігі:   кез келген бір нүктесінде

 

 

Формуласы

φ
 

Өлшем бірлігі

 

Вольт

 

Вольт/м

 

 

4 қадам практика жүзінде «Қолдану»

(II кезеңдегі қарапайым тапсырмаларүлгісіндегі тапсырмалар)

 

Мысалq=0,004  к зарядқа Ғ1=0,08 н  және  Ғ2=0,012 н   күштерімен  әсер  ететін  екі  түрлі электр өрістерінің кернеулігін  есептеп  шығарайық.

Бірінші  өрістің  кернеулігі   ==20

Екінші  өрістің  кернеулігі    3

IIIдеңгей ( 9 балл + 3 балл = 12 балл)
5 қадам теорияны «Жинақтау»

(Қорытынды шығаруға бағытталған: мазмұнды жүйеле, анықтама бер, кесте, сызба, ребус шеш. Деген сөздер тапсырма шартында болуы керек)

Шамалардың белгілерін дұрыс тауып, тиісінше кестедегі ұяшықтарға қойсаң, электр өріс ұғымын енгізген ағылшын ұлы ғалымының атын оқисың.

 

 

Потенциал шамасының белгісі Ток күшінің

өлшем бірлігі

Шеңбердің өлшемі Ток күшінің

өлшем бірлігі

Ауа, газдар, слюда, мрамор, пластмассалар, лактар және эмальдар және т.с.с. заттар неге жатады? Өріс кернеулігінің

белгісі

Ф А Р А Д Е Й
6 қадам практикасы: «Баға беру»(Сен қалай ойлайсың?не істер едің? сияқты тапсырмалар өмірдегі жағдаяттарды шешуге бағытталып қойылады) Есеп шығару.Өрістің  екі нүктесінің  арасында  шамасы 0,012Кл  заряд орын  ауыстырғанда  өріс 0,36 дж  жұмыс  жасаса,  өрістің сол  нүктелерінің  потенциалдар  айырымы  неге  тең?

 

Ж:А=q(φA-φБ)=qUАБ  (  30 в)

 

Қорыта айтқанда, оқытудың «Үшөлшемді әдістемелік жүйесі» педагогикалық технологиясын қолдану арқылы топтағы студентердің білім сапасын арттыруға болатынын байқадық.

«Үшөлшемді әдістемелік жүйенің»тиімділігі:

1.Оқушылардың өз бетінше жұмыс жасауы.

2.Оқушы «екі» аламын деп қорықпайды.

3.Оқушылардың шығармашылық жұмысына жеке тапсырма алу мүмкіндігі кеңейеді.