7η-11η ώρα από σενάριο για την διδασκαλία των ηλεκτρικών δυνάμεων στην Φυσική Γ.Π. Β Λυκείου.

1. Διδασκαλία κεφαλαίου “Δυνάμεις
μεταξύ ηλεκτρικών φορτίων”
Β Λυκείου Γ.Π.
7η – 9η ώρα
Σεμινάριο στα ΕΚΦΕ της ΔΔΕ Γ Αθήνας.
Χ. Δ. Φανίδης
Σύμβουλος Φ.Ε. Γ Αθήνας
10/2023

2. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 2
Περιεχόμενα παρουσίασης 7ης-11ης ώρας
 7η ώρα Ένταση. Επαλληλία. Ηλεκτρική δυναμική ενέργεια.
 8η ώρα Ηλεκτρική δυναμική ενέργεια.
 9η ώρα Δυναμικό.
 10η ώρα Διαφορά δυναμικού.
 11η ώρα Πυκνωτές.
Σχόλια : Όλο το κεφάλαιο 1 του βιβλίου “Δυνάμεις μεταξύ ηλεκτρικών
φορτίων” αναλύεται σε τρείς παρουσιάσεις συνολικής διδακτικής διάρκειας 11
διδακτικών ωρών. Συνολικά υπερβαίνουν κατά δύο ώρες τις προδιαγραφές
των οδηγιών του ΙΕΠ (9 διδ. ώρες) λόγω της έμφασης στην εισαγωγή.
Οι παρουσιάσεις είναι προσανατολισμένες στην εννοιολογική θεμελίωση της
διδακτέας ύλης. Χρησιμοποιούν πολλές προσομοιώσεις και βίντεο και
προτείνουν διαφορετικές διδακτικές τεχνικές.

3. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 3
7η διδακτική ώρα – Ηλεκτρικό πεδίο.

4. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 4
7η διδακτική ώρα – Ηλεκτρικό πεδίο.
Ελέγχουμε τις ασκήσεις που είχαμε αναθέσει (10 λεπτά)
Υπολογίζουμε (ή αναθέτουμε σε μαθητή να
υπολογίσει) στον πίνακα τον τύπο της
ένταση; σε πεδίο σημειακού φορτίου. (5
λεπτά)
Εισάγουμε την αρχή της επαλληλίας. Επιλύουμε
παράδειγμα με υπολογισμό έντασης από δύο φορτία (10
λεπτά)

5. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 5
7η διδακτική ώρα – Ηλεκτρικό πεδίο.
Δίνουμε για το σπίτι ασκήσεις υπολογισμού του Ε επί της
ευθείας των φορτίων ή σε ορθογώνιο τρίγωνο (5 λεπτά)

6. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 6
7η διδακτική ώρα – Δυναμική ενέργεια.
Υπενθυμίζουμε ότι στην
Μηχανική τα ίδια
φαινόμενα μπορούσαμε
να τα περιγράψουμε με
την γλώσσα της δύναμης
και με την γλώσσα της
ενέργειας (5 λεπτά)

7. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 7
7η διδακτική ώρα – Δυναμική ενέργεια.
Εισάγουμε την έννοια της
ηλεκτρικής δυναμικής
ενέργειας UB δύο φορτίων ως
την ενέργεια που
μεταβιβάζεται στο σύστημα
δύο φορτίων από το έργο της
δύναμης του πειραματιστή που
μεταφέρει το φορτίο από το ∞
στο σημείο B (10 λεπτά)

8. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 8
7η διδακτική ώρα – Δυναμική ενέργεια.

9. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 9
8η διδακτική ώρα – Δυναμική ενέργεια.
Ορίζουμε την δυναμική ενέργεια μέσω του έργου της
δύναμης του πεδίου. (10 λεπτά)
Στον ορισμό της U που δώσαμε στο προηγούμενο μάθημα
(μέσω της δύναμης του ανθρώπου) αντιπαραβάλλουμε τον
ορισμό :

10. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 10
8η διδακτική ώρα – Δυναμική ενέργεια.
Αναφέρουμε ότι αυτό το έργο, ανεξάρτητα από την
διαδρομή, για δύο σημειακά φορτία υπολογίζεται ως
όπου τα φορτία αντικαθίστανται με
τα πρόσημα τους (5 λεπτά)

11. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 11
8η διδακτική ώρα – Δυναμική ενέργεια.
Εισάγουμε την εικόνα-αναπαράσταση της περιγραφής του
πεδίου ενός συστήματος φορτίων Q-q, με τις τιμές της
ενέργειας (αριθμοί) του συστήματος Q-q σε κάθε σημείο
του χώρου.
(Θεωρούμε το Q ακίνητο και το q περιφερόμενο).
Επισημαίνουμε ότι μια τέτοια περιγραφή του πεδίου
εξαρτάται από το μέγεθος και το πρόσημο του φορτίου q.
(10 λεπτά)

12. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 12
8η διδακτική ώρα – Δυναμική ενέργεια.
Θυμίζουμε ότι στο βαρυτικό πεδίο το έργο του βάρους από
την θέση Α στην θέση B ισούται με UA - UB (7 λεπτά)

13. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 13
8η διδακτική ώρα – Δυναμική ενέργεια.
Κατ΄αναλογία ορίζουμε (8 λεπτά)
Για το σπίτι δίνουμε εννοιολογικές
ασκήσεις, για την ηλεκτρική δυναμική
ενέργεια, από το βιβλίο.

14. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 14
9η διδακτική ώρα – Δυναμικό.
Υπενθυμίζουμε ότι η περιγραφή του πεδίου με την
ενέργεια εξαρτάται από το δοκιμαστικό φορτίο.
Επισημαίνουμε ότι, κατ΄αναλογία με την περιγραφή του
πεδίου με την δύναμη και την ένταση, μπορούμε να
ορίσουμε το φυσικό μέγεθος του δυναμικού σε κάθε
σημείο του πεδίου. (10 λεπτά)

15. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 15
9η διδακτική ώρα – Δυναμικό.
Ζητούμε από τους/τις μαθητές/τριες να υπολογίσουν την
σχέση που δίνει το δυναμικό γύρω από σημειακό φορτίο Q.
Τονίζουμε ότι το Q αντικαθίσταται με το πρόσημό του. (10
λεπτά)

16. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 16
9η διδακτική ώρα – Δυναμικό.
Δείχνουμε εικόνες δυναμικού από προσομοιώσεις.
Ή τις προσομοιώσεις. (7 λεπτά)
https://www.falstad.com/vector
2de/

17. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 17
9η διδακτική ώρα – Δυναμικό.
Δείχνουμε εικόνες δυναμικού από προσομοιώσεις.
https://icphys
web.z13.web.c
ore.windows.n
et/simulation.h
tml

18. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 18
9η διδακτική ώρα – Δυναμικό.
Εφαρμόζουμε την αρχή της επαλληλίας για τον υπολογισμό
του δυναμικού επί της ευθείας πεδίου σημειακών φορτίων.
(10 λεπτά)
Δίνουμε ερωτήσεις και ασκήσεις από το βιβλίο

19. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 19
10η διδακτική ώρα – Διαφορά δυναμικού.
Ορίζουμε την διαφορά δυναμικού ανάμεσα σε δύο σημεία Σ
και Ρ και την συνδέουμε με την μεταβολή της ενέργειας
θετικού σημειακού φορτίου 1C. (10 λεπτά)

20. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 20
10η διδακτική ώρα – Διαφορά δυναμικού.
Συσχετίζουμε το έργο της δύναμης του πεδίου για την
μεταφορά ενός φορτίου q από το Σ στο P με την διαφορά
δυναμικού ανάμεσα στα δύο σημεία Σ και Ρ (10 λεπτά)

21. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 21
10η διδακτική ώρα – Διαφορά δυναμικού.
Με την συσκευή
απεικόνισης ηλεκτρικών
πεδίων του εργαστηρίου
επιδεικνύουμε την
διαφορά δυναμικού
διαφόρων σημείων ενός
ηλεκτρικού πεδίου (10
λεπτά)

22. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 22
10η διδακτική ώρα – Πυκνωτές.
Αναφέρουμε την φιάλη Leyden
και δείχνουμε (ει δυνατόν από το
εργαστήριο) διαφόρων ειδών
πυκνωτές. (8 λεπτά)

23. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 23
11η διδακτική ώρα – Πυκνωτές.
Εξηγούμε την διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης
πυκνωτή χρησιμοποιώντας την προσομοίωση
https://javalab.org/en/capacitor_characteristic_en/
(10 λεπτά)

24. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 24
11η διδακτική ώρα – Πυκνωτές.

25. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 25
11η διδακτική ώρα – Πυκνωτές.
Ορίζουμε τις έννοιες φορτίο πυκνωτή, χωρητικότητα
πυκνωτή και συσχετίζουμε φορτίο με χωρητικότητα. (10
λεπτά)
Παρουσιάζουμε το βίντεο
https://www.youtube.com/watch?v=PsV15u1pQWY&t=
4s (8 λεπτά)

26. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 26
11η διδακτική ώρα – Πυκνωτές.
Χρησιμοποιώντας το γεγονός δημιουργίας σπινθήρα στο
πιο πάνω βιντεο εισάγουμε την έννοια της ηλεκτρικής
δυναμικής ενέργειας πυκνωτή και τους σχετικούς τύπους
(10 λεπτά)

27. Στατικός ηλεκτρισμός Χ. Δ. Φανίδης 27
Ευχαριστώ
για την προσοχή σας!
Photo by Parsa on Unsplash