Електрично поле: деление на електричен заряд и електроскоп. Видео урок „Електроскоп
Електроскоп(от гръцките думи "електрон" и skopeo - наблюдавам, откривам) - устройство за откриване на електрически заряди. Електроскопът се състои от метален прът, на който са окачени две ленти хартия или алуминиево фолио. Въдицата е подсилена с ебонитна тапа в цилиндрична метална кутия, затворена със стъклени капаци.
Устройството на електроскопа се основава на явлението електрическо отблъскване на заредени тела. Когато заредено тяло, като протрита стъклена пръчка, влезе в контакт с пръчката на електроскоп, електрическите заряди се разпределят върху пръчката и листата. Тъй като еднакво заредените тела се отблъскват, под действието на отблъскващата сила листата на електроскопа ще се разминават под определен ъгъл. Освен това, колкото по-голям е зарядът на електроскопа, толкова по-голяма е отблъскващата сила на листата и толкова по-голям е ъгълът, под който ще се разпръснат. Следователно, според ъгъла на отклонение на листата на електроскопа, може да се прецени големината на заряда на електроскопа.
Ако тяло, заредено с противоположен знак, например отрицателно, се донесе до зареден електроскоп, тогава ъгълът между листата му ще започне да намалява. Следователно електроскопът ви позволява да определите знака на заряда на електрифицирано тяло.
Използва се и за откриване и измерване на електрически заряди. електрометър. Принципът му на действие не се различава съществено от електроскопа. Основната част на електрометъра е лека алуминиева стрелка, която може да се върти около вертикална ос. По ъгъла на отклонение на иглата на електрометъра може да се прецени количеството заряд, прехвърлено към пръта на електрометъра.
Цели:
знанията на учениците за наелектризирането на телата,
формират представите на учениците за
електрическо поле и неговите свойства, запознаване
с уред електроскоп (електрометър).
развиване на умения за правене на по-общи заключения и
обобщения от наблюдения.
мирогледни идеи, познаваемостта на явленията и
свойства на околния свят, нарастващи
познавателен интерес на учениците с
използване на ИКТ.
След урока ученикът знае:
- Структурата и предназначението на електроскопа
(електрометър). - Понятия за електрическо поле, електрични сили.
- Проводници и диелектрици.
- Идентифицирайте и систематизирайте това, което имат
знания за наелектризирането на телата. - Обяснете действието на електрическото поле върху
електрическия заряд, въведен в него. - Задълбочава знанията за наелектризирането на телата.
- Развива интелектуалните умения.
Структура на урока:
- организационен етап.
- Повторение с цел актуализиране на предишни знания.
- Формиране на нови знания.
- Затвърдяване, включително прилагане на нови знания в
променена ситуация. - Домашна работа.
- Обобщаване на урока.
- Електроскоп (1 екземпляр).
- Електрометър (2 екземпляра), метал
диригент, топка. - Електрофорна машина.
- "Султани".
- Пръчка от стъкло и ебонит; (вълна, коприна).
- Презентация.
| Структурни елементи на урока | Дейност на учителя | Студентски дейности |
| Организиране на времето | Осигурява цялостна готовност на ученика да работиш. | Слушайте учителите. |
| Мотивационно - показателен | За да повторите материала, научени в предишния урок, направете кратък преглед предна анкета: 1. Какви са двата вида такси
Може ли същото тяло, например ебонит Възможно ли е, когато се наелектризира от триене, да се зареди Правилен ли е изразът: „По време на триене, 2. Предлага извършване на тест писмено | 1. Отговаряйте на въпроси. 2. |
| Формиране на нови знания | Електрификацията на телата може да се извърши не само чрез триене, но и чрез контакт. Демонстрация на опит (за илюстрация теоретични заключения): а) донесе наел. б) ръкавът се привлича и след това се отблъсква, в) проверка за наличие на отрицателен заряд на | Слушайте учителя, наблюдавайте напредъка опит, който служи като отправна точка за експериментално обосноваване на наелектризирането при контакт участвайте в разговора. Направи бележки в тетрадка. |
| Върху разглежданото физическо явление въз основа на работата на устройства като напр електроскоп и електрометър. Демонстрация инструменти а) електроскоп инструмент за откриване електронна поща обвинения; Техният дизайн е прост: пластмасова тапа в метална рамка минава през метален прът, в края които два листа тънка хартия са фиксирани. Рамката е покрита със стъкло от двете страни. Демонстриране на устройството и принципа на действие електроскоп, учителят задава въпроси на учениците: как Що се отнася до ъгъла на отклонение на листата на електроскопа За експерименти с електричество използвайте и | Слушайте учителя, наблюдавайте напредъка експериментирайте, отговаряйте на въпроси, намерете прилики и разлики в устройството и принципа работа на устройства, направете изводи. |
|
| Правете разлика между веществата, които са проводници и непроводници на електрически зареждане. Демонстрация на опит: зареден електроскопът е свързан първо към незареден метален проводник и след това стъкло или ебонитова пръчка, в първия случай зарядът минава, но във втория не минава към незареден електроскоп. | Слушайте учителя, работете с учебника (стр. 27 - стр. 63), запознайте се с диригентите и диелектрици на електричество, направете изводи от опит (идентифициране на второ ниво на придобиване на знания) |
|
| Всички тела, които се привличат заредени тела – наелектризират се, което означава те действат сили на взаимодействие, тези сили се наричат електрически (сили, с които ел. Поле важи за имейла, въведен в него. Зареждане. Всичко заредено тяло е заобиколено от електрическо поле (особен вид материя, различна от материята). Полето на един заряд действа върху полето на друг. | Слушайте учителя, пишете в тетрадка, в отговаряйте на въпроси по време на разговора. |
|
| Повторение и систематизиране знания | Разговор по въпроси към параграфи 27, 28: | Отговаряне на въпроси (разкриване трето ниво на усвояване на знания) решават качествени задачи, прилагане на знанията в нов ситуации. |
| Като с парчета хартия установява дали тялото е електрифицирано? |
||
| Опишете устройството на училището електроскоп. |
||
| Що се отнася до ъгъла на отклонение на листата електроскоп преценява заряда му? |
||
| Каква е разликата между космоса околно наелектризирано тяло, от пространство около неелектрифицираното тяло? |
||
| Решаване на проблеми с качеството (прилагане на знания в нова ситуация). |
||
| Защо прътът на електроскопа е винаги правя метал? |
||
| Защо електрометърът се разрежда, ако докоснете топката (пръта) с пръсти? |
||
| В електрическо поле равномерно заредена топка в т. А е заредена прашинка. Каква е посоката на действащата сила прашинка отстрани на полето? |
||
| Действа ли полето на праховата частица върху топката? | ||
| Защо долния край на гръмоотвода трябва да бъдат заровени в земята, работещи заземителни уреди? |
||
| Ще си взаимодействат ли тясно разположени електрически заряди в безвъздушното пространство (например на Луната, където без атмосфера) |
||
| Организация на домашните работи. | Прочетете и отговорете на въпроси стр. 27-28. Кани учениците да направят свои собствени електроскоп. | Записване на домашните в дневници упражнение. |
| отразяващ | Учителят моли учениците да отговорят въпроси: кой въпрос беше най-интересен, най-простият, най-трудният. | Отговарят на въпроси. |
Ако сте се разхождали в дрехи от синтетична тъкан, тогава е много вероятно скоро да почувствате не много приятни последици от такава дейност. Тялото ви ще се наелектризира и когато поздравите приятел или докоснете дръжката на вратата, ще почувствате рязък удар на ток.
Не е фатално или опасно, но не е много приятно. Всеки е преживявал нещо подобно поне веднъж в живота си. Но често откриваме, че сме наелектризирани, вече от последствията. Възможно ли е да се знае, че тялото е наелектризирано по някакъв по-приятен начин от инжектиране на ток?Мога.
Какво е електроскоп и електрометър?
Най-простото устройство за определяне на електрифицирането е електроскоп. Принципът му на действие е много прост. Ако докоснете електроскопа с тяло, което има някакъв заряд, тогава този заряд ще бъде прехвърлен на метален прът с листенца вътре в електроскопа. Венчелистчетата ще придобият заряд със същия знак и ще се разпръснат, отблъснати от заряда на същия знак един от друг. На скалата можете да видите размера на заряда в висулки. Друг вид електроскоп е електрометърът. Вместо венчелистчета върху метален прът, в него е фиксирана стрела. Но принципът на действие е един и същ - пръчката и стрелата се зареждат и се отблъскват. Степента на отклонение на стрелката показва нивото на заряд на скалата.
Разделяне на електрически заряд
Възниква въпросът - ако зарядът може да бъде различен, тогава има някаква стойност на най-малкия заряд, която не може да бъде разделена? В крайна сметка можете да намалите таксата. Например, като свържем зареден и незареден електроскоп с проводник, ще разделим заряда по равно, което ще видим и на двете скали. След като разредихме един електроскоп на ръка, отново разделяме заряда. И така докато стойността на заряда стане по-малка от минималното деление на скалата на електроскопа. Използвайки инструменти за по-фини измервания, беше възможно да се установи, че разделението на електрическия заряд не е безкрайно. Стойността на най-малкия заряд се означава с буквата e и се нарича елементарен заряд. e=0.000000000000000000016 Cl=1.6*(10)^(-19) Cl (Coulomb). Тази стойност е милиарди пъти по-малка от количеството заряд, който получаваме, наелектризирайки косата с гребен.
Същността на електрическото поле
Друг въпрос, който възниква при изучаването на явлението наелектризиране, е следният. За да прехвърлим заряда, трябва директно да докоснем наелектризираното тяло до друго тяло, но за да въздейства зарядът върху друго тяло, не е необходим пряк контакт. И така, електрифициран стъклен прът привлича парчета хартия към себе си от разстояние, без да ги докосва. Може би това привличане се предава по въздуха? Но опитите показват, че в безвъздушно пространство ефектът на привличане остава. Какво е тогава?
Това явление се обяснява със съществуването на определен вид материя около заредените тела – електрическо поле. Електрическото поле в курса по физика за 8 клас получава следната дефиниция:електрическото поле е специален вид материя, различна от материята, която съществува около всеки електрически заряд и е способна да действа върху други заряди. Честно казано, все още няма ясен отговор какво е това и какви са причините за него. Всичко, което знаем за електрическото поле и неговите ефекти, е установено емпирично. Но науката върви напред и искам да вярвам, че този въпрос някой ден ще бъде решен до пълна яснота. Освен това, въпреки че не разбираме напълно природата на съществуването на електрическо поле, въпреки това вече сме се научили доста добре как да използваме това явление в полза на човечеството.
§ 1 Електроскоп и електрометър, принцип на действие
Има устройства, с които можете да откриете електрификацията на телата, това е електроскоп и електрометър.
Електроскопът (от гръцките думи "електрон" и skopeo - наблюдавам, откривам) е устройство, използвано за откриване на електрически заряди.
Предназначение на устройството:
откриване на заряд;
Определяне на знака на заряда;
Оценяване на големината на заряда.
Електроскопът се състои от метален прът, към който са окачени две лесно подвижни ленти от хартия или фолио. Пръчката е закрепена с ебонитна тапа в цилиндричен метален корпус, затворен със стъклени капаци.
Принципът на действие на електроскопа се основава на явлението наелектризиране. Когато протрита стъклена пръчка (положително заредена) влезе в контакт с устройство (електроскоп), електрическите заряди ще преминат през пръчката към листата. Имайки еднакъв знак за заряд, телата ще започнат да се отблъскват, така че листата на електроскопа ще се разминават под определен ъгъл. Консумацията на листа под ъгъл с по-голяма стойност се получава, когато на електроскопа се придаде по-голям заряд, което означава, че води до увеличаване на силата на отблъскване между телата (фиг.). Следователно, по ъгъла на отклонение на листата, можете да разберете за големината на заряда на електроскопа. Ако тяло с отрицателен заряд се донесе до устройство, което е положително заредено, ще забележим, че ъгълът между листата ще намалее. Заключение: електроскопът позволява да се установи знакът на заряда на изследваното тяло.
В допълнение към електроскопа може да се разграничи още едно устройство - електрометър. Принципът на работа на устройствата е практически същият. Електрометърът има лека алуминиева стрелка, с помощта на която по ъгъла на отклонение може да се определи количеството заряд, който е придаден на пръта на електрометъра.
§ 2 Електрично поле и неговите характеристики
Телата се наелектризират по следния начин: те пренасят върху тях положителен или отрицателен заряд, увеличавайки или намалявайки големината на заряда. В този случай телата придобиват различни свойства и са в състояние да привличат или отблъскват други тела. Как тялото "разбира", че зарядът на друг трябва да бъде привлечен или отблъснат? За да отговорите на този въпрос, трябва да откриете специална форма на материята - "електрическото поле".
Нека наелектризираме със същото име (със същия знак) метална топка на пластмасова стойка и лека коркова топка на резба (да я наречем пробна топка). Ще го преместим в различни точки в пространството около голяма топка. Ще забележим, че във всяка точка от пространството около наелектризирано тяло се открива сила, действаща върху пробната топка. Фактът, че съществува, се наблюдава от отклонението на резбата на сачмата. Тъй като топката се отдалечава от тестовата топка, топката върху нишката се отклонява по-малко, следователно силата, действаща върху нея, става все по-малка (с ъгъла на отклонение на нишката от равновесното положение).
И така, във всяка точка на пространството около наелектризирани или магнетизирани тела има така нареченото силово поле, което може да повлияе на други тела.
Електрическото поле е специален вид материя, създадена от електрически покойен заряд и действащ с известна сила върху свободен заряд, поставен в това поле.
Характеристики на полето:
1. Материален е, тъй като действа върху материални обекти (леко свободно тяло - ръкав).
2. Реален е, тъй като съществува навсякъде и дори във вакуум (безвъздушно пространство) и независимо от човека.
3. Невидимо и не засяга сетивата на човека.
4. Няма определен размер, граница, форма.
5. Заема цялото пространство около дадено заредено тяло.
6. Когато се отдалечите от заряда, полето отслабва.
7. Притежава енергия.
8. За електрическите полета са присъщи два принципа: принципът на независимост (ако има няколко полета, тогава всяко поле съществува независимо от другото), принципът на суперпозиция (суперпозиция) - полетата не се изкривяват едно друго.
9. Има за заредено тяло, частици. Всяко заредено тяло има собствено електрическо поле около себе си.
10. Полето се открива чрез действието на определена сила върху свободно окачено заредено тяло, тази сила се нарича електрическа.
§ 3 Линии на електричното поле
За да представите графично полето и да разберете посоката му на разпространение, е необходимо да използвате метода на полевата линия.
За да направите това, нека направим експеримент.
Да вземем две метални топки на пластмасови стойки, както и игла, също монтирана на стойка. Поставяме топките на разстояние 40-50 см една от друга, а между тях - поставка с игла. Върху него балансираме сух дървен чип. Както можете да видите, топките имат различни знаци за заряд, ще видим, че парчето ще се обърне така, че да бъде на правата линия, свързваща топките (виж горната част на фигурата).
Ако поставим чип на различни позиции близо до топките (виж Фиг.), отбелязваме, че той ще заеме позиция върху мислено начертаните дъгообразни линии, свързващи топките; ето как изглеждат линиите на електрическото поле.
Нека демонстрираме един интересен случай: има заредени тела. Над тях поставяме стъкло, а върху повърхността на стъклото изсипваме ситно нарязани косми. Под действието на полето те започват да се ориентират по интересен начин, появява се „картинка“, показваща местоположението на телата. (вижте снимките по-долу). Отляво и отдясно те са ориентирани около положително и отрицателно заредени частици, а в централната част - около противоположно заредени топчета.
Силовите линии са изобразени като "по-чести" линии, където се открива по-голям електрически заряд и следователно голяма електрическа сила, когато дадено поле е приложено към тяло. Моделът на силовите линии показва големината на силата и посоката на полето върху частиците, поставени в полето.
Има устройство, с което можете да разберете големината и знака на заряда, което е важно в електрически явления. Освен това електрическото поле е "свързано" със заряда. Когато зарядът се движи в другата посока, полето моментално го следва.
Списък на използваната литература:
- Физика. 8 клас: Учебник за образователни институции / A.V. Перишкин. – М.: Дропла, 2010.
- Физика 7-9. Учебник. И.В. Кривченко.
- Физика. Справочник. НА. Кабардин. - М.: АСТ-ПРЕС, 2010 г.
Свойства на електрическото поле 1. Съществува около заредени тела 2. Невидимо, определя се от действието и с помощта на инструменти 3. Изобразява се със силови линии 4. Линиите показват посоката на силата, действаща от полето върху положително зареден частица, поставена в него.
Изчислете ... Колко излишни електрони се съдържат в тяло със заряд 4,8 10-16 C? Еднакви метални топки със заряди -7q и 11q бяха приведени в контакт и се раздалечиха на същото разстояние. Какви са зарядите на топките? 3. Ако на тялото липсват пет електрона, тогава какъв е знакът и зарядният модул върху него?
Проверете сами: 1. Еднакви метални топки със заряд 7e и 15e се допират, след което се раздалечават на същото разстояние. Какъв беше зарядът на топките? 2. Може ли да се каже, че зарядът на системата е сумата от зарядите на телата, включени в тази система? 3. Как се нарича процесът, водещ до появата на заряди върху тялото? 4. Каква е структурата на атома на Ръдърфорд?
5. Ако тялото е електрически неутрално, това означава ли, че не съдържа електрически заряди? 5. Ако тялото е електрически неутрално, това означава ли, че не съдържа електрически заряди? 6. Ако броят на зарядите в затворена система е намалял, това означава ли, че зарядът на цялата система е намалял? 7. Как си взаимодействат противоположните заряди? 8. Колко вида заряди съдържа един златен атом? 9. Каква е структурата на атома на Томсън?
Работата може да се използва за уроци и доклади по предмета "Философия"
В този раздел на сайта можете да изтеглите готови презентации по философия и философски науки. Готовата презентация по философия съдържа илюстрации, снимки, диаграми, таблици и основни тези на изучаваната тема. Презентацията по философия е добър метод за представяне на сложен материал по визуален начин. Нашата колекция готови презентациипо философия обхваща всички философски теми от учебния процес както в училище, така и в университета.