Imię i nazwisko autora:

Tomasz Gradowski

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Jakie jest natężenie pola elektrostatycznego w środku dipola?

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres rozszerzony

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.
III. Planowanie i przeprowadzanie obserwacji lub doświadczeń oraz wnioskowanie na podstawie ich wyników.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
11) opisuje przebieg doświadczenia lub pokazu; wyróżnia kluczowe kroki i sposób postępowania oraz wskazuje rolę użytych przyrządów i uwzględnia ich rozdzielczość;
19) wyodrębnia zjawisko z kontekstu, nazywa je oraz wskazuje czynniki istotne i nieistotne dla jego przebiegu.
VII. Elektrostatyka. Uczeń:
3) posługuje się wektorem natężenia pola elektrycznego wraz z jego jednostką; ilustruje graficznie pole elektryczne za pomocą linii pola; interpretuje zagęszczenie linii pola jako miarę natężenia pola; rozróżnia pole centralne i pole jednorodne.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenie Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 2018 r.:

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,

• kompetencje cyfrowe,

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

1. podaje definicję dipola elektrycznego,

2. wymienia praktyczne zastosowania modelu dipola,

3. wyznacza natężenie pola elektrycznego w środku dipola,

4. charakteryzuje oddziaływania dipoli z zewnętrznym polem elektrycznym.

Strategie nauczania:

strategia eksperymentalno - obserwacyjna

Metody nauczania:

wykład informacyjny, eksperyment

Formy zajęć:

praca w parach, praca indywidualna

Środki dydaktyczne:

maszyna elektrostatyczna, dwie metalowe płyty, pręcik metalowy na linkach; rysunek schematyczny cząsteczki wody i dwutlenku węgla

Materiały pomocnicze:

-

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel prosi uczniów o przypomnienie wzoru na natężenia pola elektrycznego od ładunku punktowego oraz zasady superpozycji.
Uczniowie wspólnie z nauczycielem ustalają cele lekcji.

Faza realizacyjna:

Nauczyciel demonstruje uczniom eksperyment z indukowanym dipolem elektrycznym: w jednorodnym polu elektrycznym (wytworzonym za pomocą maszyny elektrostatycznej między przewodzącymi płytami) umieszcza prostopadle do pola pałeczkę metalową zawieszoną na linkach w ten sposób, że może się swobodnie obracać. Uczniowie opisują przebieg pokazu.
Nauczyciel prezentuje schemat cząsteczki wody, zwracając uwagę na nierównomierne rozłożenie ładunku ze względu na nieliniową strukturę. Nauczyciel dyskutuje z uczniami, jak w najprostszy sposób można zamodelować tego typu strukturę.
Nauczyciel definiuje dipol. Uczniowie przypominają drugą zasadę dynamiki dla ruchu obrotowego i inspirowani przez nauczyciela omawiają oddziaływanie dipola z zewnętrznym polem elektrycznym.
Stosując zasadę superpozycji uczniowie przy pomocą nauczyciela wyznaczają natężenie pola elektrycznego wewnątrz dipola.
Uczniowie wspólnie z nauczycielem przeprowadzają dyskusję na temat kierunku pola od dipola względem kierunku pola zewnętrznego.

Faza podsumowująca:

Aby zweryfikować zdobyte wiadomości uczniowie, w parach, rozwiązują zadania 1‑4 z zestawu ćwiczeń.
Uczniowie odnoszą się do postawionych sobie celów lekcji, ustalają które osiągnęli, a które wymagają jeszcze pracy (jakiej i kiedy). W razie potrzeby nauczyciel dostarcza im informację zwrotną kształtującą.

Praca domowa:

Uczniowie powtarzają i utrwalają wiedzę przez rozwiązanie w domu zadań 5‑8, których nie rozwiązali na lekcji.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Multimedium może być wykorzystane przez uczniów na lekcji lub po niej do powtórzenia wiadomości.