Električno polje: podjela električnog naboja i elektroskop. Video lekcija "Elektroskop
Elektroskop(od grčkih riječi "elektron" i skopeo - promatrati, otkriti) - uređaj za otkrivanje električnih naboja. Elektroskop se sastoji od metalne šipke na koju su obješene dvije trake papira ili aluminijske folije. Štap je ojačan ebonit plutom unutar cilindričnog metalnog kućišta, zatvorenog staklenim poklopcima.
Uređaj elektroskopa temelji se na fenomenu električnog odbijanja nabijenih tijela. Kada nabijeno tijelo, kao što je protrljana staklena šipka, dođe u dodir sa štapom elektroskopa, električni naboji se raspoređuju preko štapa i odlazi. Budući da se slično nabijena tijela međusobno odbijaju, pod djelovanjem odbojne sile listovi elektroskopa će se razilaziti pod određenim kutom. Štoviše, što je veći naboj elektroskopa, to je veća odbojna sila listova i veći kut će se raspršiti. Stoga se prema kutu divergencije listova elektroskopa može suditi o veličini naboja na elektroskopu.
Ako se tijelo nabijeno suprotnim predznakom, na primjer, negativno, dovede do nabijenog elektroskopa, tada će se kut između njegovih listova početi smanjivati. Stoga vam elektroskop omogućuje određivanje znaka naboja naelektriziranog tijela.
Također se koristi za otkrivanje i mjerenje električnih naboja. elektrometar. Njegov princip rada ne razlikuje se bitno od elektroskopa. Glavni dio elektrometra je lagana aluminijska igla koja se može rotirati oko okomite osi. Po kutu devijacije igle elektrometra može se suditi o količini naboja koja se prenosi na elektrometarsku šipku.
Ciljevi:
znanja učenika o elektrifikaciji tijela,
formirati percepciju učenika o
električno polje i njegova svojstva, upoznati
s uređajem za elektroskop (elektrometar).
razvijanje vještina za donošenje općenitijih zaključaka i
generalizacije iz opažanja.
svjetonazorske ideje, spoznatnost pojava i
svojstva okolnog svijeta, sve više
kognitivni interes učenika sa
korištenjem ICT-a.
Nakon nastave učenik zna:
- Struktura i namjena elektroskopa
(elektrometar). - Pojmovi električnog polja, električnih sila.
- Vodiči i dielektrici.
- Prepoznati i sistematizirati što imaju
znanja o elektrifikaciji tijela. - Objasniti djelovanje električnog polja na
električni naboj uveden u njega. - Produbljuje znanja o elektrifikaciji tijela.
- Razvija intelektualne vještine.
Struktura lekcije:
- organizacijska faza.
- Ponavljanje radi ažuriranja prethodnog znanja.
- Formiranje novih znanja.
- Konsolidacija, uključujući primjenu novih znanja u
promijenjena situacija. - Domaća zadaća.
- Sažimanje lekcije.
- Elektroskop (1 primjerak).
- Elektrometar (2 primjerka), metal
dirigent, lopta. - Stroj za elektrofor.
- "Sultani".
- Staklena i ebonitna šipka; (vuna, svila).
- Prezentacija.
| Strukturni elementi lekcije | Aktivnost učitelja | Aktivnosti učenika |
| Organiziranje vremena | Osigurava ukupnu spremnost učenika raditi. | Slušajte učitelje. |
| Motivacijsko – indikativno | Kako bismo ponovili gradivo, naučeno u prethodnoj lekciji, provedite kratki prednja anketa: 1. Koje su dvije vrste naboja
Može isto tijelo, na primjer ebonit Je li moguće, kada se naelektrizira trenjem, nabiti Je li točan izraz: “Tijekom trenja, 2. Nudi izvođenje testa u pisanom obliku | 1. Odgovorite na pitanja. 2. |
| Formiranje novih znanja | Može se provesti elektrifikacija tijela ne samo trenjem, nego i kontaktom. Demonstracija iskustva (za ilustraciju teorijski zaključci): a) donijeti nael. b) rukav se privlači, a zatim odbija, c) provjera prisutnosti negativnog naboja na | Slušajte učitelja, promatrajte napredak iskustvo, koje služi kao polazište za eksperimentalno utemeljenje elektrizacije po kontaktu sudjelujte u razgovoru. Čini bilješke u bilježnici. |
| O razmatranom fizičkom fenomenu na temelju rada uređaja kao što su elektroskop i elektrometar. Demonstracija instrumenti a) elektroskopski instrument za detekciju email naknade; Njihov dizajn je jednostavan: plastični čep u metalnom okviru prolazi kroz metalnu šipku, na kraju kojima se učvršćuju dva lista tankog papira. Okvir je s obje strane prekriven staklom. Demonstracija uređaja i principa rada elektroskop, nastavnik postavlja učenicima pitanja: kako Što se tiče kuta divergencije listova elektroskopa Za pokuse s strujom koristite i | Slušajte učitelja, promatrajte napredak eksperimentirajte, odgovorite na pitanja, pronađite sličnosti i razlike u uređaju i principu rad uređaja, donijeti zaključke. |
|
| Razlikovati tvari koje su vodiči i nevodiči električnih naplatiti. Demonstracija iskustva: naplaćeno elektroskop se najprije spoji na nenabijen metalni vodič, a zatim staklo ili ebonit štap, u prvom slučaju naboj prolazi, ali u drugom ne prelazi na nenabijeni elektroskop. | Slušajte učitelja, radite s udžbenikom (str. 27 - str. 63), upoznati se s dirigentima i dielektrika elektriciteta, izvoditi zaključke iz iskustvo (identifikacija druge razine stjecanja znanja) |
|
| Sva tijela koja privlače nabijena tijela – naelektrizirana su, što znači da su djeluju sile interakcije, te sile se nazivaju električne (sile kojima el. Polje odnosi se na e-poštu unesenu u njega. Naplatiti. Bilo što nabijeno tijelo je okruženo električnim poljem (posebna vrsta materije različita od materije). Polje jednog naboja djeluje na polje drugog. | Slušajte učitelja, zapišite u bilježnicu, u odgovarati na pitanja tijekom razgovora. |
|
| Ponavljanje i sistematizacija znanje | Razgovor o pitanjima iz paragrafa 27, 28: | Odgovaranje na pitanja (otkrivanje treći stupanj stjecanja znanja) odlučuju kvalitetnih zadataka, primjena znanja u novom situacije. |
| Kao s komadićima papira otkriti je li tijelo naelektrizirano? |
||
| Opišite uređaj škole elektroskop. |
||
| Što se tiče kuta divergencije listova elektroskop prosuđuje njegov naboj? |
||
| Koja je razlika između prostora okolno naelektrizirano tijelo, iz prostor koji okružuje neelektrificirani tijelo? |
||
| Rješavanje problema kvalitete (primjena znanja u novoj situaciji). |
||
| Zašto je šipka elektroskopa uvijek praviti metal? |
||
| Zašto se elektrometar prazni ako dodirnuti prstima njegovu kuglicu (šip)? |
||
| U električnom polju jednoliko nabijena kuglica u t. A je nabijena zrnca prašine. U kojem smjeru djeluje sila trun prašine sa strane polja? |
||
| Djeluje li polje čestice prašine na loptu? | ||
| Zašto donji kraj gromobrana treba zakopati u zemlju, radeći uređaji za uzemljenje? |
||
| Hoće li blisko komunicirati smješteni električni naboji u bezzračni prostor (na primjer, na Mjesecu, gdje nema atmosfere) |
||
| Organizacija domaće zadaće. | Pročitajte i odgovorite na pitanja str. 27-28. Poziva učenike da naprave svoje elektroskop. | Zapisivanje domaće zadaće u dnevnike vježbanje. |
| reflektirajuća | Učitelj traži od učenika da odgovore pitanja: koje je pitanje bilo najzanimljivije, najjednostavniji, najteži. | Odgovaraju na pitanja. |
Ako ste hodali u odjeći od sintetičke tkanine, onda je vrlo vjerojatno da ćete uskoro osjetiti ne baš ugodne posljedice takve aktivnosti. Vaše tijelo će se naelektrizirati, a kada pozdravite prijatelja ili dodirnete kvaku, osjetit ćete oštar udar struje.
Nije smrtonosno ni opasno, ali nije baš ugodno. Svatko je barem jednom u životu doživio ovako nešto. Ali često saznamo da smo naelektrizirani, već posljedicama. Je li moguće znati da je tijelo naelektrizirano na neki ugodniji način od ubrizgavanja struje? Limenka.
Što je elektroskop i elektrometar?
Najjednostavniji uređaj za određivanje naelektriziranosti je elektroskop. Njegov princip rada je vrlo jednostavan. Dotaknete li elektroskop tijelom koje ima neku vrstu naboja, tada će se taj naboj prenijeti na metalnu šipku s laticama unutar elektroskopa. Latice će dobiti naboj istog predznaka i raspršiti se, međusobno odbijene nabojem istog znaka. Na skali možete vidjeti veličinu punjenja u privjescima. Druga vrsta elektroskopa je elektrometar. Umjesto latica na metalnoj šipki, u njoj je pričvršćena strijela. Ali princip djelovanja je isti - štap i strijela su nabijene i međusobno se odbijaju. Količina otklona strelice označava razinu naboja na ljestvici.
Podjela električnog naboja
Postavlja se pitanje - ako naboj može biti različit, onda postoji neka vrijednost najmanjeg naboja koji se ne može podijeliti? Uostalom, možete smanjiti naplatu. Primjerice, spajanjem nabijenog i nenabijenog elektroskopa žicom podijelit ćemo naboj jednako, što ćemo vidjeti na obje ljestvice. Nakon što smo ručno ispraznili jedan elektroskop, ponovno podijelimo naboj. I tako sve dok vrijednost naboja ne postane manja od minimalne podjele skale elektroskopa. Koristeći instrumente za suptilnija mjerenja, bilo je moguće utvrditi da podjela električnog naboja nije beskonačna. Vrijednost najmanjeg naboja označava se slovom e i naziva se elementarni naboj. e=0,00000000000000000016 Cl=1,6*(10)^(-19) Cl (Coulomb). Ova vrijednost je milijarde puta manja od količine naboja koju dobivamo naelektriziranjem kose češljem.
Bit električnog polja
Drugo pitanje koje se nameće prilikom proučavanja fenomena elektrifikacije je sljedeće. Da bismo prenijeli naboj, trebamo izravno dodirnuti naelektrizirano tijelo na drugo tijelo, ali da bi naboj djelovao na drugo tijelo nije potreban izravan kontakt. Dakle, elektrificirana staklena šipka privlači komade papira na sebe na daljinu, ne dodirujući ih. Možda se ova privlačnost prenosi zrakom? Ali eksperimenti pokazuju da u prostoru bez zraka učinak privlačnosti ostaje. Što je onda?
Taj se fenomen objašnjava postojanjem određene vrste materije oko nabijenih tijela – električnog polja. Električno polje u predmetu fizike 8. razreda daje sljedeću definiciju: električno polje je posebna vrsta materije, različita od materije, koja postoji oko svakog električnog naboja i sposobna je djelovati na druge naboje. Iskreno govoreći, još uvijek nema jasnog odgovora što je to i koji su njegovi uzroci. Sve što znamo o električnom polju i njegovim učincima utvrđeno je empirijski. Ali znanost ide naprijed i želim vjerovati da će ovo pitanje jednog dana biti razriješeno do potpune jasnoće. Štoviše, iako ne razumijemo u potpunosti prirodu postojanja električnog polja, ipak smo već prilično dobro naučili kako koristiti ovaj fenomen za dobrobit čovječanstva.
§ 1 Elektroskop i elektrometar, princip rada
Postoje uređaji pomoću kojih možete otkriti naelektriziranje tijela, ovo je elektroskop i elektrometar.
Elektroskop (od grčkih riječi "elektron" i skopeo - promatrati, otkrivati) je uređaj koji se koristi za otkrivanje električnih naboja.
Namjena uređaja:
detekcija naboja;
Određivanje predznaka naboja;
Procjena veličine naboja.
Elektroskop se sastoji od metalne šipke na koju su obješene dvije lako pomične trake papira ili folije. Štap je fiksiran ebonitnim čepom unutar cilindričnog metalnog kućišta, zatvorenog staklenim poklopcima.
Princip rada elektroskopa temelji se na fenomenu naelektrisanja. Kada protrljana staklena šipka (pozitivno nabijena) dođe u dodir s uređajem (elektroskopom), električni naboji će teći kroz štap do listova. Imajući isti predznak naboja, tijela će se početi odbijati, pa će se listovi elektroskopa razilaziti pod određenim kutom. Potrošnja listova pod kutom veće vrijednosti nastaje kada se elektroskop prenese veći naboj, što znači da dovodi do povećanja odbojne sile između tijela (sl.). Stoga, po kutu divergencije listova, možete saznati o veličini naboja elektroskopa. Donesemo li tijelo negativnog naboja na uređaj koji je pozitivno nabijen, primijetit ćemo da će se kut između listova smanjiti. Zaključak: elektroskop omogućuje određivanje znaka naboja ispitivanog tijela.
Osim elektroskopa, može se razlikovati još jedan uređaj - elektrometar. Princip rada uređaja je praktički isti. Elektrometar ima lagani aluminijski pokazivač pomoću kojeg se po kutu odstupanja može saznati kolika je količina naboja prenesena na elektrometarsku šipku.
§ 2 Električno polje i njegove karakteristike
Tijela se naelektriziraju na sljedeći način: prenose im pozitivan ili negativan naboj, povećavajući ili smanjujući veličinu naboja. U tom slučaju tijela stječu različita svojstva i mogu privlačiti ili odbijati druga tijela. Kako tijelo "shvaća" da se naboj drugog mora privući ili odbiti? Da biste odgovorili na ovo pitanje, morate saznati poseban oblik materije - "električno polje".
Naelektrizirajmo istim imenom (istog znaka) metalnu kuglicu na plastičnom postolju i kuglicu od svijetlog pluta na niti (nazovimo je probnom kuglom). Premjestit ćemo ga na različite točke u prostoru oko velike lopte. Primijetit ćemo da se u svakoj točki prostora oko naelektriziranog tijela nalazi sila koja djeluje na probnu kuglu. Činjenica da postoji promatra se po odstupanju kuglične niti. Kako se kuglica udaljava od ispitne kuglice, lopta na niti odstupa manje, pa sila koja na nju djeluje postaje sve manja (za kut odstupanja niti od ravnotežnog položaja).
Dakle, u svakoj točki u prostoru oko naelektriziranih ili magnetiziranih tijela postoji takozvano polje sile koje može utjecati na druga tijela.
Električno polje je posebna vrsta materije koju stvara električni naboj koji miruje i djeluje s određenom silom na slobodni naboj koji se nalazi u tom polju.
Karakteristike terena:
1. Materijalno je, jer djeluje na materijalne predmete (lako slobodno tijelo - rukav).
2. Stvarno je, jer postoji posvuda, pa čak i u vakuumu (bezzračnom prostoru) i neovisno o osobi.
3. Nevidljivo i ne utječe na ljudska osjetila.
4. Nema određenu veličinu, obrub, oblik.
5. Zauzima sav prostor koji okružuje dano nabijeno tijelo.
6. Kako se udaljavate od naboja, polje slabi.
7. Posjeduje energiju.
8. Za električna polja su svojstvena dva principa: princip neovisnosti (ako postoji više polja, onda svako polje postoji neovisno o drugom), princip superpozicije (superpozicije) - polja se međusobno ne iskrivljuju.
9. Postoji o nabijenom tijelu, česticama. Svako nabijeno tijelo ima svoje električno polje oko sebe.
10. Polje se detektira djelovanjem određene sile na slobodno visi nabijeno tijelo, ta se sila naziva električna.
§ 3 Linije električnog polja
Da bismo grafički prikazali polje i saznali njegov smjer širenja, potrebno je koristiti metodu linija polja.
Da bismo to učinili, napravimo eksperiment.
Uzmimo dvije metalne kuglice na plastičnim stalcima, kao i iglu, također postavljenu na postolje. Kuglice postavljamo na udaljenosti od 40-50 cm jedna od druge, a između njih - postolje s iglom. Na njemu balansiramo suhu drvenu strugotinu. Kao što vidite, loptice imaju različite znakove naboja, vidjet ćemo da će se kriška okrenuti tako da bude na ravnoj liniji koja spaja kuglice (vidi gornji dio slike).
Ako čip postavimo na različite položaje u blizini kuglica (vidi sliku), primjećujemo da će zauzeti položaj na mentalno povučenim lučnim linijama koje spajaju kuglice; ovako izgledaju linije električnog polja.
Pokažimo zanimljiv slučaj: postoje nabijena tijela. Iznad njih postavljamo staklo, a na površinu stakla izlijemo sitno nasjeckane dlačice. Pod utjecajem polja počinju se orijentirati na zanimljiv način, pojavljuje se "slika" koja pokazuje mjesto tijela. (pogledajte slike ispod). Lijevo i desno, orijentirane su oko pozitivno i negativno nabijenih čestica, au središnjem dijelu - oko suprotno nabijenih kuglica.
Linije sile su prikazane kao "češće" linije gdje se nalazi veći električni naboj, a time i velika električna sila kada se dano polje primijeni na tijelo. Model linija sila pokazuje veličinu sile i smjer polja na česticama koje se nalaze u polju.
Postoji uređaj s kojim možete saznati veličinu i predznak naboja, što je važno u električnim pojavama. Također, električno polje je “spojeno” na naboj. Kada se naboj krene u drugom smjeru, polje ga odmah slijedi.
Popis korištene literature:
- Fizika. 8. razred: Udžbenik za obrazovne ustanove / A.V. Peryshkin. – M.: Drfa, 2010.
- Fizika 7-9. Udžbenik. I.V. Krivčenko.
- Fizika. Imenik. OD. Kabardin. - M.: AST-PRESS, 2010.
Svojstva električnog polja 1. Postoji oko nabijenih tijela 2. Nevidljivo, određeno djelovanjem i uz pomoć instrumenata 3. Prikazano pomoću linija sile 4. Linije označavaju smjer sile koja djeluje iz polja na pozitivno nabijenu česticu stavljen u njega.
Izračunaj ... Koliko suvišnih elektrona sadrži tijelo naboja 4,8 10-16 C? Identične metalne kuglice s nabojima -7q i 11q dovedene su u kontakt i razmaknute na istu udaljenost. Koliki su naboji loptica? 3. Ako tijelu nedostaje pet elektrona, koji je onda znak i modul naboja na njemu?
Provjerite sami: 1. Identične metalne kuglice naboja 7e i 15e dovedene u dodir, a zatim razmaknute na istu udaljenost. Koliki je bio naboj loptica? 2. Može li se reći da je naboj sustava zbroj naboja tijela uključenih u ovaj sustav? 3. Kako se zove proces koji dovodi do pojave naboja na tijelu? 4. Kakva je struktura Rutherfordovog atoma?
5. Ako je tijelo električno neutralno, znači li to da ne sadrži električne naboje? 5. Ako je tijelo električno neutralno, znači li to da ne sadrži električne naboje? 6. Ako se smanjio broj naboja u zatvorenom sustavu, znači li to da se smanjio naboj cijelog sustava? 7. Kako međusobno djeluju suprotni naboji? 8. Koliko vrsta naboja sadrži atom zlata? 9. Kakva je struktura Thomsonovog atoma?
Rad se može koristiti za nastavu i izvještaje na temu "Filozofija"
U ovom dijelu stranice možete preuzeti gotove prezentacije o filozofiji i filozofskim znanostima. Završeno izlaganje o filozofiji sadrži ilustracije, fotografije, dijagrame, tablice i glavne teze teme koja se proučava. Prezentacija filozofije dobra je metoda vizualnog predstavljanja složenog materijala. Naša zbirka gotovih izlaganja o filozofiji pokriva sve filozofske teme obrazovnog procesa u školi i na sveučilištu.