תנועת מטען בשדה חשמלי אחיד

דף עבודה המלווה בסרטון

 

תאור הפעילות

הסרטון מתאר את מסלול תנועתו של גוף טעון בשדה חשמלי אחיד. דף העבודה ינחה אותך בניתוח ובהבנת סרטון זה. מדי פעם תתבקש לעצור את הסרטון ולענות על שאלות. באפשרותך לעצור את הסרטון על-ידי לחיצה על עכבר שמאל המוצב על כפתור ה play. לחיצה נוספת על עכבר שמאל תפעיל שוב את הסרטון מהנקודה שבה עצרת אותו. לחיצה על עכבר שמאל המוצב על כפתור stop תחזיר את הסרטון להתחלה. שעון הממוקם מתחת לחלון תצוגת הסרט מציג את משך הזמן שחלף מתחילת הניסוי.

 

אפיון הפעילות

בהיבט הסילבוס
אלקטרומגנטיות, פוטנציאל חשמלי, קיבול וקבלים: 
  2.1 פוטנציאל והפרש פוטנציאלים
    - הקשר בין הפרש פוטנציאלים ושדה חשמלי
    - האצה של מטענים על ידי שדות חשמליים
    - הטייה של אלומת אלקטרונים בשדה חשמלי אחיד

בהיבט דידקטי

  1. הבנה איכותי של מבנה שפופרת קתודית והבחנה בין המתח המאיץ לבין המתח המטה את אלומת האלקטרונים.
  2. נתוח תנועת האלקטרונים בשפופרת על-ידי הפרדה לרכיבים ובחינת הכוח השקול בכל רכיב
  3. הדגמת הקשר בין הפרש פוטנציאלים לבין עוצמת השדה החשמלי באיזור השורר בין לוחות הקבל
  4. הדגשת הדומה והשונה בין תנועת חלקיק טעון בשדה אחיד לבין תנועת גוף  נקודתי סמוך לפני כדור הארץ.

הערות והמלצות דידקטיות

  1. מומלץ לתת את הפעילות כשעורי בית בתוספת או במקום בעיות העוסקות בתנועת מטענים בשדה אחיד.
  2. משך הזמן שרצוי להקדיש לפעילו זו הוא לכל היותר של שעה אחת
  3. מומלץ לבצע הבחנה ברורה בין המתח המאיץ את האלקטרונים  לפני כניסתם אל בין לוחות הקבל, לבין המתח המטה את האלקטרונים בעת תנועתם בין לוחות הקבל.
  4. מומלץ לבצע ניתוח איכותי של התנועה עוד לפני שמתחילים לעסוק בנוסחאות. בניתוח זה כדאי להדגיש את האנלוגיה בין תנועת המטען בין לוחות הקבל לבין זריקה אופקית , תוך ציון הדומה והשונה בשתי התנועות.
  5. יש להדגיש את התנאים בהם ניתן להזניח את כוח הכובד בעת ניתוח התנועה של האלקטרונים.
  6. רצוי לעודד את התלמידים לתת תשובות מנומקות במילים, תוך ציון המושגים הפיזיקאליים הרלוונטיים,  על השאלות בסעיף 3 .
  7. כדאי להתעכב על ההבדל בין הכוח החשמלי האחיד הפועל על חלקיק במקרה המוצג בסרטון לבין כוח חשמלי לא אחיד הפועל על חלקיק טעון בשדה לא אחיד.
  8. בהמשך לפעילות זו כדאי להרחיב על שימושים אפשריים של השפופרת הקתודית.

הערות והמלצות טכניות

לניתוח וצפיה בסרט רצוי להעזר בתוכנה VideoExp. את התוכנה ניתן להתקין מהדיסק הנילווה לספר "מכניקה ניוטונית-פעילויות".

 

  לנוחותכם דף זה גם כקובץ word הכולל את דף העבודה

דפי עבודה נוספים