"Электризация тел. Два рода электрического заряда" Никонов Евгений Гаврильевич Физика 8 класс

Цели урока: образовательные: формирование первоначальных представлений об электрическом заряде, о взаимодействии заряженных тел, о существовании двух видов электрических зарядов. выяснение сущности процесса электризации тел. определение знак заряда наэлектризованного тела. развивающие: развитие навыков выделять электрические явления в природе и технике. ознакомление с краткими историческими сведениями изучения электрических зарядов. воспитательные: воспитание умения работать в коллективе, воспитание любознательности.

Оборудование: электроскоп(электрометры), гильза из фольги на подставке, стеклянная и эбонитовая палочки, кусок меха и щелка, полиэтилен, бумага, расчёска пластмассовая(ручка), штатив, бюретка с водой, чашка для сбора воды, компьютер, проектор, интерактивная доска.

В Древней Греции, в красивом городе Милете жил философ Фалес. И, вот однажды вечером к нему подходит его любимая дочь. Объясни, почему у меня путаются нити, когда я работаю с янтарным веретеном, к пряже прилипают пыль, соломинки. Это очень не удобно. Фалес берет веретено, потирает его и видит маленькие искорки. Вспомните русскую пословицу: “Пока гром не грянет - мужик не перекрестится”. А какой же гром без молнии? Сколько же миллионов раз должна сверкнуть молния, чтобы мужик, перекрестившись, наконец-то задумался: а что же это такое?

Между натертым янтарным веретеном, притягивающим предметы, и молнией, казалось бы ничего общего. А ведь все это - ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ Почему происходят эти явления? В чем суть этих явлений? Это нам предстоит выяснить на сегодняшнем и ближайших уроках.

Запишите тему урока. Каждый из вас, к концу урока должен научиться объяснить: что такое электрический заряд и электризация, как взаимодействуют друг с другом заряженные тела, как устроен простейший прибор электроскоп, какие заряды существуют в природе

Рассмотрим сначала происхождение термина “электричество” История развития электричества начинается с Фалеса Милетского. Вначале, свойство притягивать мелкие предметы приписывалось только янтарю (окаменевшая смола хвойных деревьев). От названия которого произошло слово электричество, т. к греч. elektron-янтарь. Лишь в конце XVI века и начале XVII века вспомнили об этом открытии. Английский врач и естествоиспытатель Ульям Гильберт(1544 - 1603) выяснил, что при трении могут электризоваться многие вещества. Он был одним из первых ученых, утвердивших опыт, эксперимент как основу исследования.

Если кусочек янтаря потереть о шерсть или стеклянную палочку - о бумагу или шелк, то можно услышать легкий треск, в темноте искорки, а сама палочка приобретает способность притягивать к себе мелкие предметы Проведём опыты с расчёской (ручкой), палочкой и гильзой, палочкой и струёй воды Про тело, которое после натирания притягивает к себе другие тела, говорят что оно наэлектризовано или, что ему сообщили электрический заряд.

По притяжению тел друг к другу можно судить, сообщен ли телам электрический заряд. Существуют приборы при помощи которых можно судить о наэлектризованности тел - электроскоп (электрон – наблюдаю)

Электризация может происходить несколькими способами: 1. СОПРИКОСНОВЕНИЕМ Электрическими опытами занимался и Ньютон, который наблюдал электрическую пляску кусочков бумаги, помещенных под стеклом, положенным на металлическое кольцо. При натирании стекла бумажки притягивались к нему, затем отскакивали, вновь притягивались и т. д. Эти опыты Ньютон проводил еще в 1675 г. 2. УДАРОМ (резиновый шланг резко ударить о массивный предмет и поднести к электроскопу) 3. ТРЕНИЕМ Гильберт указывает, как производится электризация трением: “Их натирают телами, которые не портят их поверхность и наводят блеск, например, жестким шелком, грубым немарким сукном и сухой ладонью. Трут так же янтарь о янтарь, об алмаз, о стекло и многое другое. Так обрабатываются электрические тела”. Тела трут друг о друга, чтобы увеличить площадь их соприкосновения.

Все наэлектризованные тела притягивают к себе другие тела, например листочки бумаги. По притяжению нельзя отличить электрический заряд стеклянной палочки, потертой о шелк, от заряда полученного на эбонитовой палочке, потертой о мех. Ведь обе наэлектризованные палочки притягивают к себе кусочки бумаги. Но наэлектризованные тела могут и отталкиваться друг от друга. (гильза и палочка). Почему?

Итак, электрический заряд - это мера свойств заряженных тел взаимодействовать друг с другом. Какие виды взаимодействия вы знаете? Условно заряды назвали положительный (на стекле потертым о шелк) и отрицательным (на янтаре, эбоните, сере, резине потертых о шерсть). Положительный заряд в физике обозначается +q или q Отрицательный заряд - -q

+ + + - Что произойдёт с этими шарами? - А как будут вести себя эти шары? Тела, имеющие заряды одинакового знака, взаимно отталкиваются, а тела, имеющие заряды противоположного знака, взаимно притягиваются.

Вывод: Один из видов электризации - это трение тел. При этом участвуют всегда два тела (или больше). Электризуются оба тела.

Электризация наблюдается также при трении жидкостей о металлы в процессе течения, а также разбрызгивания при ударе. Впервые электризация жидкости при дроблении была замечена у водопадов в Швейцарии в 1786 году. С 1913 года явление получило название баллоэлектрического эффекта.

Первичный контроль: Сейчас мы выполним небольшое тестовое задание, которое проверите сами друг у друга и сразу поставите оценки. На выполнение дается пять минут. Ответы: 1 вариант А Б А В Б 2 вариант Б Б А В Б

КАЧЕСТВЕННЫЕ ЗАДАЧИ 1. Какие меры предосторожности надо принять, чтобы при переливании бензина из одной цистерны в другую он не воспламенился? (Во время перевозки и при переливании бензин электризуется, может возникнуть искра, и бензин вспыхнет. Чтобы этого не произошло, обе цистерны и соединяющий их трубопровод заземляют). 2. К цистерне бензовоза прикрепляют стальную цепь, нижний конец которой несколькими звеньями касается земли. Для чего? Почему такой цепи нет у железнодорожной цистерны? (Потому, что железнодорожная цистерна заземлена через колеса рельса) 3. Если вынуть один капроновый чулок из другого и держать каждый в руке на воздухе, то они расширяются. Почему? (При трении чулки электризуются. Одноименные заряды отталкиваются. Поэтому поверхность чулка раздувается.)

2. Два рода электричества

Производя различные опыты над электричеством, люди выяснили основные его свойства. Прежде всего они открыли, что существует два рода электричества. Одно получается при натирании мехом стекла, драгоценных камней и некоторых других материалов - этот род электричества назвали стеклянным. Другой род электричества получается натиранием янтаря, смолы и ряда других веществ - это электричество назвали смоляным. Теперь для стеклянного и смоляного электричества приняты в науке другие названия. Электричество первого рода (стеклянное) называется положительным, а второго рода (смоляное) - отрицательным. В науке принято положительное электричество обозначать знаком «+ », а отрицательное знаком «». Такие обозначения и будут употребляться на рисунках этой книжки.

Электричество одного какого-нибудь рода отталкивает от себя электричество того же рода и притягивает электричество другого рода. Это - важное свойство электричества. Вот какими простыми опытами можно его проверить.

На вбитый в стену гвоздь наденем чистую сухую стеклянную трубочку, а к концу её подвесим на шёлковой нитке кусочек пробки (рис. 2, слева). Натрём стеклянную палочку мехом или плотной бумагой. Тогда на стекле появится положительное (стеклянное) электричество. Дотронемся затем этой палочкой до пробки. При этом часть электричества перейдёт с палочки на пробку. Теперь на пробке и на конце стеклянной палочки будет находиться электричество одного и того же рода (положительное), и пробка отскочит от палочки.

Рис. 2. Опыты с электричеством. Слева: зарядившись от натёртой палочки, пробка отталкивается от неё. Справа наверху: заряженные натёртой стеклянной палочкой две пробки оттолкнутся друг от друга. Справа внизу: если одну пробку зарядить от стеклянной, а другую - от смоляной палочки, то они притянутся друг к другу.

Подвесим теперь на стеклянную трубку две шелковинки с пробками. Если к обеим пробкам прикоснуться натёртой стеклянной палочкой, то они получат одинаковое, положительное электричество (или, как говорят, «зарядятся» положительным электричеством) и оттолкнутся друг от друга (рис. 2, справа наверху). То же самое произойдёт, если зарядить обе пробки отрицательным электричеством от натёртой смоляной палочки. Таким образом, два одинакового рода электричества отталкиваются друг от друга.

Если же одну пробку зарядить натёртой стеклянной палочкой, а другую - натёртой смоляной, то обе пробки окажутся заряженными электричествами различного рода и притянутся одна к другой (рис. 2, справа внизу).

Таким образом, два разного рода электричества притягиваются одно к другому.

Из книги Революция в физике автора де Бройль Луи

3. Дискретная природа электричества. Электроны и протоны Из только что сказанного видно, что в физике, как и в химии, гипотеза, согласно которой все тела состоят из молекул, представляющих собой в свою очередь комбинации различных атомов, оказалась чрезвычайно

Из книги Физическая химия: конспект лекций автора Березовчук А В

8. Проводники первого и второго рода Проводники – вещества, проводящие электрический ток благодаря наличию в них большого количества зарядов, способных свободно перемещаться (в отличие от изоляторов). Они бывают I (первого) и II (второго) рода. Электропроводность

Из книги Новейшая книга фактов. Том 3 [Физика, химия и техника. История и археология. Разное] автора Кондрашов Анатолий Павлович

Из книги Молния и гром автора Стекольников И С

3. Прибор для наблюдения действия электричества - электроскоп Чтобы узнать, заряжен ли какой-нибудь предмет электричеством, пользуются простым прибором, который называется электроскопом. Электроскоп основан на том свойстве электричества, о котором только что

Из книги Пять нерешенных проблем науки автора Уиггинс Артур

7. Получение электричества через влияние Теперь, когда мы знаем, что атомы каждого тела состоят из частиц, содержащих как положительное, так и отрицательное электричество, мы можем объяснить важное явление - получение электричества через влияние. Это поможет нам понять,

Из книги Эволюция физики автора Эйнштейн Альберт

Глава 3. Химия. Какого рода химические реакции подтолкнули атомы кобразованию первых живых существ? Сущий вздор - рассуждать сейчас о происхождении жизни; с тем же успехом можно было бы рассуждать о происхождении материи.Из письма Ч. Дарвина Дж. Д. Хукеру 29 марта

Из книги Для юных физиков [Опыты и развлечения] автора Перельман Яков Исидорович

Из книги Вечный двигатель - прежде и теперь. От утопии - к науке, от науки - к утопии автора Бродянский Виктор Михайлович

Элементарные кванты вещества и электричества В картине строения вещества, нарисованной кинетической теорией, все элементы построены из молекул. Возьмем простейший пример наиболее легкого химического элемента - водорода. Мы видели, как изучение броуновского движения

Из книги Фарадей. Электромагнитная индукция [Наука высокого напряжения] автора Кастильо Сержио Рарра

40. Одна из особенностей электричества При помощи легко выполнимого самодельного прибора вы можете удостовериться в одной интересной и очень важной особенности электричества – скопляться только на поверхности предметов и притом лишь на выпуклых, выдающихся его

Из книги автора

Глава первая. ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПЕРВОГО РОДА: ОТ РАННИХ ПОПЫТОК ДО «ОПЫТНЫХ ОБРАЗЦОВ» Мартын: Что такое perpetuum mobile? Бертольд: Perpetuum mobile, то есть вечное движение. Если найду вечное движение, то я не вижу границ творчеству человеческому… видишь ли, добрый мой Мартын: делать

Из книги автора

Глава вторая. УТВЕРЖДЕНИЕ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ И КОНЕЦ ВЕЧНОГО ДВИГАТЕЛЯ ПЕРВОГО РОДА Пора чудес прошла, И мы теперь должны искать причины Всему, что совершается на свете. Шекспир. «Генрих

Из книги автора

2.3. Последние вечные двигатели первого рода Приведем для начала некоторые статистические данные по ppm-1, относящиеся к интересующему нас периоду. Естественно, они носят отрывочный характер, но все же достаточно показательны.По данным Британского патентного бюро за время

Из книги автора

Глава пятая. ВЕЧНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ВТОРОГО РОДА Я не собираюсь критиковать. Я просто не могу понять, как может человек написать такую чепуху? Н. Бор 5.1. Какие ppm-2 изобретают теперь? Различных проектов ppm-2 предлагается очень много, и принципы их действия самые разнообразные:

Из книги автора

ПЕРВЫЕ ИСКРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА Впервые у Фарадея появилась возможность изучить, что такое электричество. Такая же цель была и у физика, жившего в Дании, Ханса Кристиана Эрстеда (1777–1851).В 1820 году Эрстед открыл, что под действием электрического тока стрелка компаса немного

Производя различные опыты над электричеством, лю­ди выяснили основные его свойства. Прежде всего они открыли, что существует два рода электричества. Одно получается при натирании мехом стекла, драгоценных камней и некоторых других материалов - этот род элек­тричества назвали стеклянным. Другой род электри­чества получается натиранием янтаря, смолы и ряда других веществ - это электричество назвали смоляным. Теперь для стеклянного и смоляного электричества при­няты в науке другие названия. Электричество первого ро­да (стеклянное) называется положительным, а второго рода (смоляное) - отрицательным. В науке принято по­ложительное электричество обозначать знаком «+», а отрицательное знаком «-». Такие обозначения и будут употребляться на рисунках этой книжки.

Электричество одного какого-нибудь рода отталкивает от себя электричество того же рода и притягивает элек­тричество другого рода. Это - важное свойство электри­чества. Вот какими простыми опытами можно его про­верить.

На вбитый в стену гвоздь наденем чистую сухую сте­клянную трубочку, а к концу её подвесим на шёлковой нитке кусочек пробки (рис. 2, слева). Натрём стеклянную палочку мехом или плотной бумагой. Тогда на стекле появится положительное (стеклянное) электричество. Дотронемся затем этой палочкой до пробки. При этом часть электричества перейдёт с палочки на пробку. Те­перь на пробке и на конце стеклянной палочки будет на­ходиться электричество одного и того же рода (положи­тельное), и пробка отскочит от палочки.

Подвесим теперь на стеклянную трубку две шелко­винки с пробками. Если к обеим пробкам прикоснуться натёртой стеклянной палочкой, то они получат одинаковое, положительное электричество (или, как говорят, «заря­дятся» положительным электричеством) и оттолкнутся друг от друга (рис. 2, справа наверху). То же самое прои­зойдёт, если зарядить обе пробки отрицательным элек-

Тричеством от натёртой смоляной палочки. Таким образом, два одинакового рода электричества отталкиваются друг от друга.

Если же одну пробку зарядить натёртой стеклянной палочкой, а другую - натёртой смоляной, то обе пробки окажутся заряженными электричествами различного рода и притянутся одна к другой (рис. 2, справа внизу).

Таким образом, два разного рода электричества притя­гиваются одно к другому.

Так как шаровая молния изучена сравнительно мало, то до сих пор ещё нет надёжно проверенных способов защиты от неё. Хотя и бывали случаи, когда шаровая молния прони­кала даже через закрытое …

Чтобы не быть поражённым ударом молнии, нужно избегать во время грозы подходить к молниеотводам или высоким одиночным предметам (столбам, деревьям) на расстояние меньшее 8-10 метров. Если человек застиг­нут грозой вдали …

Основные требования, которые предъявляют к соору­жению молниеотвода, защищающего от грозы колхозные и сельские постройки, - это дешевизна и простота са­мого устройства. Наилучшей защитой является стержневой молние­отвод, который устанавливают на самой …

План-конспект урока «Два рода электрических зарядов»

Пустой слайд

Оно несет нам свет, тепло,

Компьютер, видео включает.

Комфортно с ним, но без него

Удобство мигом исчезает.

(Электричество)

О происхождении этого слова узнаем позже.

На столах карточки желтого цвета «Эксперимент №1».

Оборудование для проведения экспериментов имеется. Работаем с ними. И делаем вывод. Обратите внимание: вывод должен быть один

Вывод: Все предметы различного химсостава притягиваются к заряженной пластмассовой линейке.

Следующий слайд

История развития электричества начинается с Фалеса Милетского, древнегреческого ученого.

Вначале свойство притягивать мелкие предметы приписывалось только янтарю (окаменевшая смола хвойных деревьев), от названия которого произошло слово «электричество», так как с греческого elektron - янтарь.

Способность тела притягивать другие тела после трения стали называть Электризация.

Мы подошли к теме нашего урока.

Как она звучит?

(Электризация)

Следующий слайд

Верно. Электризация. Но это еще не полная тема нашего урока. Сформулируем ее плоностью позже.

После Милетского долгое время не говорили об электризации.

Следующий слайд

Лишь в начале 17 века английский ученый Уильям Гильберт выяснил, что при трении могут электризоваться не только янтарь, но и многие другие вещества: алмаз, сапфир, сургуч, и что притягивают они не только пушинки, но и металлы, дерево, воду, масло …

Посмотрим это на опыте.

Опыты учителя:

Опыт №1. Притяжение к наэлектризованной стекляной палочке листьев живого цветка.

Опыт№2. Отклонение струйки воды от наэлектризованой эбонитовой палочки.

А теперь проделайте опыты Вы.

Опыты учащихся:

Опыт №1. На открытую бутылку ложат деревянную линейку и подносят к ней наэлектризованную пластмассовую линейку.

Опыт №2. Притяжение мелких кусочков бумаги к наэлектризованной ручке.

И вот именно этот ученый задумался над тем, а как можно обнаружить это явление и изобрел прибор электроскоп. (от греческих слов «электрон» и skopeo – наблюдать, обнаруживать)

Показываем прибор Электроскоп.

Изобретен в 1600 году Уильямом Гильбертом. Усовершенствован российским ученым Георгом Рихманом (1711-1753 гг.).

Итак, используем прибор в работе.

Посмотрим, как можно назлектризовать тело.

Опыты проводит учитель.

Опыт 1. Стекляную палочку натираем газетой. Подносим к электроскопу.

Опыт 2. Заряд от стекляной палочки передаем электроскопу.

Итак, можно по-разному наэлектризовать тела.

Следующий слайд

Следующий слайд

Одним из этапов развития учения об электричестве были опыты немецкого ученого Отто фон Герике. Он постороил первую электростатическую машину, основанную на трении.

Опыт э электрофорной машиной и султанами. (притяжение разноименных и отталкивание одноименных).

Что наблюдаем: притяжение, отталкивание.

Впервы эти явления пронаблюдал именно Отто фон Герике.

На столах карточки зеленого цвета «Эксперимент №2».

Оборудование для проведения экспериментов имеется. Работаем с ними. И делаем выводы. Обратите внимание: выводы, значит их несколько для всей серии экспериментов.

(Обсуждение результатов с учащимися)

Вывод:в природе существует два вида электрических зарядов.

Тела имеющие электрические заряды одинакового знака отталкиваются, а разного – притягиваются.

Чем больше заряд тел, тем интенсивнее взаимодействие.

Следующий слайд

Французский физик Шарль Дюфе изучая взаимодействие наэлектризованных тел, заметил, что в одних случаях наэлектризованные тела взаимно притягиваются, а в других - отталкиваются. Объяснил это явление тем, что существуют два рода электричества - «стеклянное» и «смоляное». Тела, заряженные электричеством одного рода, взаимно отталкиваются, а при разноименных - притягиваются…

Следующий слайд

Именно Бенджамин Франклин, американский ученый, назвал «стеклянное» электричество положительным, а «смоляное» - отрицательным. И в 1747 году он ввел представление о положительном и отрицательном зарядах.

Заряд, который образуется на стекляной палочке, потертой о шелк – назвали положительным.

Заряд, который образуется на эбонитовой палочке, потертой о мех – назвали отрицательным.

Названия эти относительные, ученые просто договорились из так называть.

Итак, теперь мы сможем полностью сформулировать тему нашего урока.

Ответ учащихся

Следующий слайд

А теперь дадим определение, что же такое электризация?

Ответ учащихся.

Следующий слайд

Что же происходит при электризации?

Ответ учащихся

Электроны с одного тела переходят к другому.

Введем определение электрического заряда.

Ответ учащихся

Следующий слайд

Положительный заряд обозначают +, отрицательный -.

Теперь мы с вами можем сформулировать свойства тел, имеющих заряды.

Ответ учащихся

Следующий слайд

А теперь ребята, подумаем: какова была цель нашего урока?

Ответы учащихся

Цель урока

1. Познакомить с явлением электризации, выявить механизм.

2. Установить, что есть два типа заряда и сформулировать свойства заряженных тел.

Урок хочу закончить урок словамиИсаака Ньютона (1643-1727): Сделал что мог, пусть другие сделают лучше. А вам хочу предложить общими силами составить синквейн по нашему уроку.

Итак … УРОК

Интересный, полезный.

Экспериментировали. Думали. Работали.

Много нового узнали.

Сотрудничали.

Следующий слайд

Следующий слайд


Простые опыты по электризации различных тел иллюстрируют следующие положения.

1. Существуют заряды двух видов: положительные (+) и отрицательные (-). Положительный заряд возникает при трении стекла о кожу или шелк, а отрицательный — при трении янтаря (или эбонита) о шерсть.

2. Заряды (или заряженные тела ) взаимодействуют друг с другом. Одноименные заряды оттал-киваются, а разноименные заряды притягиваются.

3. Состояние электризации можно передать от одного тела к другому, что связано с переносом электрического заряда . При этом телу можно передать больший или меньший заряд, т. е. заряд имеет величину. При электризации трением заряд приобретают оба тела, причем одно — поло-жительный, а другое — отрицательный. Следует подчеркнуть, что абсолютные величины зарядов наэлектризованных трением тел равны, что подтверждается многочисленными измерениями заря-дов с помощью электрометров.

Объяснить, почему тела электризуются (т. е. заряжаются) при трении, стало возможным после открытия электрона и изучения строения атома. Как известно, все вещества состоят из атомов; атомы , в свою очередь, состоят из элементарных частиц — отрицательно заряженных электронов , положительно заряженных протонов и нейтральных частиц - нейтронов . Электроны и протоны являются носителями элементарных (минимальных) электрических зарядов.

Элементарный электрический заряд (е ) — это наименьший электрический заряд, положи-тельный или отрицательный, равный величине заряда электрона:

е = 1,6021892(46) · 10 -19 Кл .

Заряженных элементарных частиц существует много, и почти все они обладают зарядом +e или -e , однако эти частицы весьма недолговечны. Они живут меньше миллионной доли се-кунды. Только электроны и протоны существуют в свободном состоянии неограниченно долго.

Протоны и нейтроны (нуклоны) составляют положительно заряженное ядро атома , вокруг которого вращаются отрицательно заряженные электроны, число которых равно числу протонов, так что атом в целом электроцентралей.

В обычных условиях тела, состоящие из атомов (или молекул), электрически нейтральны. Однако в процессе трения часть электронов, покинувших свои атомы, может перейти с одного тела на другое. Перемещения электронов при этом не превышают размеров межатомных расстояний. Но если тела после трения разъединить, то они окажутся заряженными; тело, которое отдало часть своих электронов, будет заряжено положительно, а тело, которое их приобрело, — отрицательно.

Итак, тела электризуются, т. е. получают электрический заряд, когда они теряют или приоб-ретают электроны. В некоторых случаях электризация обусловлена перемещением ионов. Новые электрические заряды при этом не возникают. Происходит лишь разделение имеющихся заря-дов между электризующимися телами: часть отрицательных зарядов переходит с одного тела на другое.

Определение заряда.

Следует особо подчеркнуть, что заряд является неотъемлемым свойством частицы. Частицу без заряда представить себе можно, но заряд без частицы — нельзя.

Проявляют себя заряженные частицы в притяжении (разноименные заряды) либо в отталкивании (одноименные заряды) с силами, на много порядков превышающими гравитационные. Так, сила электрического притяжения электрона к ядру в атоме водорода в 10 39 раз больше силы гра-витационного притяжения этих частиц. Взаимодействие между заряженными частицами называется электромагнитным взаимодействием , а электрический заряд определяет интенсивность электромагнитных взаимодействий.

В современной физике так определяют заряд:

Электрический заряд — это физическая величина , являющаяся источником электрического поля, посредством которого осуществляется взаимодействие частиц, обладающих зарядом.