Электрические заряды · урок 3 из 7

Суперпозиция полей. Носители электрических зарядов

Физика · 8 класс · базовый уровень
ФРП «Физика», Москва – 2025 · строка R03 · PHY8-031

Паспорт: R03 «Электрические заряды. Заряженные тела и их взаимодействие» (7 ч), урок 3/7, единицы R03.6 и R03.7. Тип урока — Н.
Хронометраж: цели и актуализация 5 мин (сл. 2–3) · новый материал 16 мин: суперпозиция (сл. 4–8), носители заряда (сл. 9–10) · закрепление 17 мин: объяснение электризации (сл. 11–12), ошибки (сл. 13), задачи (сл. 14), ОГЭ (сл. 15) · рефлексия 3 и ДЗ 2 мин (сл. 16).
Если времени мало: опыт со султанчиками (сл. 8) показать видео или пропустить, задачи 5–6 на сл. 14 перенести в ДЗ.

R03.6 · R03.7

Цели урока

Сегодня вы научитесь

Складывать поля

находить направление силы от двух зарядов (REQ-1.5)

Читать картину линий

поле двух разноимённых и одноимённых зарядов (REQ-1.1, REQ-1.9)

Называть носители заряда

электроны и ионы — в металлах, растворах, газах (REQ-1.1, REQ-1.4)

Объяснять электризацию

трением и через влияние — переходом электронов (REQ-1.6)

REQ-1.1: «использовать понятия». REQ-1.4: «описывать изученные свойства тел и физические явления, используя физические величины…». REQ-1.5: «характеризовать свойства тел, физические явления и процессы, используя изученные законы, при этом давать словесную формулировку закона и записывать его математическое выражение». REQ-1.6: «объяснять физические процессы и свойства тел… строить объяснение из 1–2 логических шагов». REQ-1.9: «проводить опыты по наблюдению физических явлений…».
Элементы кодификатора: EL-7.3 «Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции электрических полей (на качественном уровне)»; EL-7.4 «Носители электрических зарядов…».

повторение: R03.4–R03.5

Вспомним

Поле одного заряда

1. Что создаёт электрическое поле?

2. Куда поле толкает пробный заряд +q₀?

F = k \frac{∣ q _{1} ∣ ∣ q _{2} ∣}{r ^{2}}

закон Кулона

3. Расстояние увеличили в 2 раза. Как изменилась сила?

А если поле создают два заряда?

5 мин, фронтально. Ответы: 1) заряженное тело (вокруг любого заряда есть электрическое поле). 2) Линии поля показывают направление силы на положительный пробный заряд: от «+», к «−».
3) Сила уменьшилась в 4 раза (F ~ 1/r²). Если формулу закона Кулона на прошлом уроке не записывали, обсудить словами: чем дальше, тем слабее, чем больше заряды, тем сильнее.
Последний вопрос — проблема урока: что будет, когда на пробный заряд действуют два поля сразу.

R03.6

Проблема

Два одинаковых заряда: какая сила в точках M и P?

В точки M и P помещаем пробный заряд +q₀.

M — середина: силы равны и противоположны.

P: каждый заряд отталкивает q₀ вдоль своей прямой.

Итог — по правилу параллелограмма: сила направлена вверх.

R03.6

Запомнить

Принцип суперпозиции полей

Каждый заряд создаёт своё поле независимо от других. Поля в точке складываются.

F = F_{1} + F_{2}

так же складываются напряжённости:
$E = E_{1} + E_{2}$

Формулировка для тетради: «Если поле создано несколькими зарядами, то на пробный заряд действует сила, равная векторной сумме сил, с которыми действовало бы поле каждого заряда в отдельности».
F₁ — от q₁ (отталкивание от «+»), F₂ — к q₂ (притяжение к «−»). Итоговая сила параллельна прямой q₁q₂ и направлена от «+» к «−».
Стрелка над буквой — знак вектора: важны и модуль, и направление. На базовом уровне сумму находим только качественно (по рисунку), без расчёта.

R03.6

Применяем

Силы на одной прямой: сложить или вычесть?

R03.6

Картина поля

Линии поля двух зарядов

Линии идут от «+» к «−» и не пересекаются: в каждой точке поле — сумма полей двух зарядов.

R03.6 · REQ-1.9 · REQ-1.13

Опыт

Моделируем линии поля султанчиками

Оборудование

два султанчика на изолирующих подставках
электрофорная машина, провода

Порядок

зарядить султанчики разноимённо — полоски тянутся друг к другу
одноимённо — расходятся в стороны
сравнить с картинами линий (сл. 7)

Не касаться кондукторов машины; после опыта разрядить разрядником.

Демонстрационный опыт (вид деятельности ФРП «Наблюдение опытов по моделированию силовых линий электрического поля»). Можно заменить: манная крупа в касторовом масле между двумя электродами — крупинки выстраиваются вдоль линий.
Вопрос: почему полоски выстраиваются вдоль линий? (Каждая полоска заряжена так же, как султанчик, и поле тянет её конец по направлению силы.)
Техника безопасности (REQ-1.13): работать с машиной только учителю, ученики — на расстоянии; разряжать шаром-разрядником на изолирующей ручке.

R03.7

Новое понятие

Носители заряда: кто переносит заряд

Металл

свободные электроны «−»; ионы «+» стоят на месте

Раствор соли

ионы «+» и «−» — движутся оба вида

Газ (искра, молния)

ионы и электроны; без них газ не проводит

Носитель заряда — заряженная частица, которая может перемещаться в веществе. Электрон — частица с отрицательным зарядом (наименьшим по модулю — на следующем уроке). Ион — атом или группа атомов, потерявшие или присоединившие электроны.
Обозначения на рисунках: красный кружок «+» — положительный ион, синий «−» — отрицательный ион, маленькая синяя точка — электрон, серый — нейтральная молекула.
Строение атома подробно — PHY8-032; здесь достаточно: в атоме есть положительно заряженная часть и электроны.

R03.7

Как тело получает заряд

Заряд тела — избыток или недостаток электронов

В твёрдом теле переходят только электроны; положительные заряды остаются на месте.

R03.7 · повторение R03.1

Объясняем явление

Электризация трением: электроны переходят

При тесном контакте (трение увеличивает площадь соприкосновения) часть электронов переходит с одного тела на другое. Заряжаются оба тела — равными по модулю и противоположными по знаку зарядами.
Вопрос: каким станет мех после трения об эбонит? (Положительным.) Можно ли зарядить трением металлический стержень, держа его в руке? (Нет: заряд уйдёт через тело человека — проводники и диэлектрики на PHY8-033.)
Ошибка: «на стекло перешли положительные заряды». Нет — со стекла ушли электроны.

R03.7 · REQ-1.14

Объясняем явление

Электроскоп: палочку только поднесли

1

Палочка «−» отталкивает свободные электроны шара.

2

Электроны уходят вниз, на листочки: оба «−».

3

Одноимённые листочки отталкиваются и расходятся.

Убрали палочку — электроны вернулись, листочки опали.

Электризация через влияние (индукцией) — вид деятельности ФРП «Объяснение явлений электризации… индукцией с использованием знаний о носителях электрических зарядов». Заряд электроскопа в целом остаётся нулевым: заряды только перераспределились (шар «+», листочки «−»).
Вопрос: что будет, если поднести положительно заряженную палочку? (Электроны притянутся к шару, листочки станут «+» и тоже разойдутся.)
Принцип действия электроскопа (REQ-1.14): по углу расхождения листочков судят о наличии заряда и его величине.

R03.6 · R03.7

Осторожно

Типичные ошибки

Ситуация	Неверно	Верно
стекло потёрли о шёлк	на стекло перешли «+»	со стекла ушли электроны
середина между «+» и «−»	поля гасят друг друга, F = 0	силы в одну сторону, складываются
два заряда рядом	ближний заряд «загораживает» дальний	каждый действует независимо
тело заряжено «−»	в нём нет положительных зарядов	электронов больше, чем «+»

R03.6 · R03.7

Закрепление

Решите

1

базаКуда направлена сила на +q₀ в середине между зарядами +q и −q?

2

базаНазовите носители заряда в медном проводе и в растворе поваренной соли.

3

базаЭбонит потёрли о шерсть. Какой заряд у шерсти? Куда перешли электроны?

4

повыш.Заряды +q и +q. Есть ли на прямой между ними точка, где F = 0? А для +q и −q?

5

повыш.Нейтральная капля получила 7 электронов, затем потеряла 10. Каков знак её заряда?

6

практикаПосле расчёсывания волосы тянутся к расчёске и расходятся между собой. Почему?

Ответы: 1) К заряду −q (обе силы направлены от +q к −q и складываются). 2) В меди — свободные электроны; в растворе соли — положительные и отрицательные ионы.
3) Эбонит получает электроны и заряжается «−», шерсть их теряет — заряжена «+»; электроны перешли с шерсти на эбонит.
4) Для +q и +q — да, ровно в середине (силы равны и противоположны). Для +q и −q — нет: между ними силы всегда направлены в одну сторону.
5) 7 − 10 = −3: не хватает 3 электронов — заряд положительный.
6) При трении электроны переходят между волосами и расчёской: волосы и расчёска заряжаются разноимённо и притягиваются; все волосы заряжены одноимённо и отталкиваются друг от друга.
1–3 — все; 4–6 — по готовности (5–6 можно задать на дом).

R03.7 · ОГЭ, линия 19

В формате ОГЭ

ОГЭ, линия 19: качественная задача

19Металлические цилиндры A и B на изолирующих подставках соприкасаются. К A поднесли положительно заряженную палочку, не касаясь. Цилиндры раздвинули, затем палочку убрали.

Будут ли цилиндры заряжены? Каким знаком? Ответ поясните.

Ответ: да. Цилиндр A заряжен отрицательно, цилиндр B — положительно (заряды равны по модулю).
Объяснение: в металле есть свободные электроны. Положительно заряженная палочка притягивает их, и часть электронов переходит из B в A. После разделения цилиндров электроны уже не могут вернуться: в A избыток электронов, в B — недостаток.
Критерии ОГЭ (2 балла): верный ответ и достаточное объяснение без ошибок. 1 балл: верный ответ, но объяснение неполное. 0 баллов: только ответ без объяснения или неверный ответ.

рефлексия · ДЗ

Итог урока

Проверьте себя и потренируйтесь

Ответьте одной фразой

Как складываются поля двух зарядов?
Какие частицы переносят заряд в металле?
Почему при трении заряжаются оба тела?

Домашнее задание

Нарисуйте линии поля двух разноимённых зарядов, отметьте силу на +q₀ в двух точках.
Объясните, почему свитер «трещит» при снятии.
* Почему пыль липнет к экрану монитора?
Тренажёр:
reknow.ru/8/physics/8_physics_elektrizaciya.htm

Рефлексия 3 мин: ответы устно или на листочках. Ответы: поля складываются (принцип суперпозиции, сумма сил); в металле — свободные электроны; электроны переходят с одного тела на другое, одно теряет, другое получает.
ДЗ: свитер и волосы (или рубашка) электризуются трением, при снятии между ними проскакивают маленькие искры — разряд через воздух, в котором появляются ионы и электроны.
Следующий урок — элементарный электрический заряд и строение атома (PHY8-032): «есть ли самый маленький заряд?».

Паспорт соответствия · скрытый слайд

PHY8-031 · Принцип суперпозиции электрических полей; носители электрических зарядов

Поле	Значение
ФРП	«Физика» (базовый уровень), 7–9 кл., Москва – 2025 · 8 класс
Строка, урок	R03 «2.1 Электрические заряды. Заряженные тела и их взаимодействие», 7 ч · урок 3/7 · тип Н
Единицы → слайды	R03.6 «Принцип суперпозиции электрических полей (на качественном уровне)» → 2, 4–8, 13, 14 · R03.7 «Носители электрических зарядов» → 2, 9–16 · повторение R03.1, R03.4–R03.5 → 3, 11
Результаты	REQ-1.1 (понятия) → 2, 5, 9 · REQ-1.4 (описывать явления величинами) → 9, 10 · REQ-1.5 (словесная формулировка и запись закона) → 5, 6 · REQ-1.6 (объяснение в 1–2 шага) → 11, 12, 14, 15 · REQ-1.3 (явления в окружающем мире) → 14, 16 · REQ-1.9 (опыт) → 8 · REQ-1.13 (техника безопасности) → 8 · REQ-1.14 (принцип действия прибора: электроскоп) → 12
Элементы	EL-7.3 → 3–8 · EL-7.4 → 9–12, 15
Виды деятельности	«Наблюдение опытов по моделированию силовых линий электрического поля» → 7, 8 · «Объяснение явлений электризации при соприкосновении тел и индукцией с использованием знаний о носителях электрических зарядов в веществе» → 11, 12, 15 · «Распознавание и объяснение явлений электризации в повседневной жизни» → 14, 16 · «Объяснение принципа действия электроскопа» → 12
ОГЭ	линия 19 (качественная задача) → 15
Вне урока	элементарный заряд и строение атома — PHY8-032; проводники и диэлектрики, закон сохранения заряда — PHY8-033; расчёт напряжённости и векторной суммы — не включён (качественный уровень)
Проверки	автопроверка: pending · методист: pending