Урок №1 Тема уроку. Електризація тіл. Два роди електричних зарядів



Сторінка2/23
Дата конвертації01.05.2016
Розмір1.74 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   23

І. Актуалізація опорних знань.


Питання до класу:

1. Як показати, що під час стикання електризуються обидва тіла?

2. Як передати електричний заряд від одного до іншого тіла?

3. Як взаємодіють одна з одною дві ебонітові палички, наелектризовані тертям об хутро?

4. Які два роди електричних зарядів існують у природі? Як їх називають?

5. Як взаємодіють тіла, що мають заряди одного знака (різних знаків)?


ІІ. Сприйняття нового матеріалу.


Вам відомо, що якщо тіла наелектризовані, то вони або притягуються одне до одного (заряди різнойменні), або взаємно відштовхуються (заряди однойменні). Отже, за притяганням або відштовхуванням можна визначити, чи взагалі тіло має якийсь електричний заряд. Саме тому будова приладу, за допомогою якого з’ясовують, чи наелектризоване тіло, ґрунтується на взаємодії заряджених тіл. Цей прилад називають електроскоп (від грецьких слів: електро і скопео - спостерігати , виявляти).

На малюнку 1 зображено шкільний електроскоп. У нього крізь пластмасову пробку, встановлену в металеву оправу, пропущено металевий стержень, на кінцях якого закріплено дві смужки з тонкого паперу. Оправа з обох боків закрита склом. Чим більший заряд електроскопа, тим більша сила відштовхування смужок і тим на більший кут вони розійдуться. Отже, за зміною кута розходження смужок електроскопа можна робити висновок, збільшився чи зменшився його заряд.

У шкільному фізичному кабінеті є електроскоп і іншого виду (мал. 2). У ньому легка стрілочка В, заряджена від стержня D, відштовхується від нього на деякий кут.

Отже, ми ознайомились з будовою і принципом дії двох типів електроскопів.

Чи відомо вам , що якщо доторкнутись до зарядженого тіла (наприклад, до електроскопа) рукою, то воно розрядиться? Електричні заряди перейдуть на наше тіло і через нього можуть піти в землю. Заряджене тіло розрядиться й тоді, коли його з’єднати з землею металевим предметом, наприклад залізною або мідною дротиною. Але якщо заряджене тіло з’єднати з землею скляною або ебонітовою паличкою, то електричні заряди по них не перейдуть у землю. У цьому випадку заряджене тіло не розрядиться.

За здатністю проводити електричні заряди речовини умовно поділяються на провідники і непровідники електрики. Усі метали, ґрунт, розчини солей і кислот у воді - добрі провідники електрики. Тіло людини, як було показано, також добре проводить електричний заряд.

До непровідників електрики, або діелектриків, належать фарфор, ебоніт, скло, янтар ,гума, шовк, капрон, пластмаса, гас, повітря.

Тіла виготовлені з діелектриків, називають ізоляторами (від грецького слова ізолятор-відокремлювати).

Наелектризовані тіла, як показують досліди, взаємодіють одне з одним на відстані – притягуються і відштовхуються. Як передається дія одного наелектризованого тіла на інше? Може, вона передається через повітря? З’ясуємо це на досліді. Помістимо заряджений електроскоп під ковпак повітряного насоса і з-під ковпака викачаємо повітря (мал. 3). Дослід показує, що і в безповітряному просторі смужки електроскопа, як і до цього відштовхуються одна від одної. Отже, електрична взаємодія передається не через повітря. Але з цього досліду ще не можна встановити, чи діють електричні заряди один на одний на відстані, чи між ними є щось матеріальне, чого ми не відчуваємо, через що передається ця дія. Питання це не просте, його вивчали тривалий час учені багатьох країн. Відповідь на нього дали в своїх працях англійські фізики Фарадей і Максвелл.

За вченням Фарадея і Максвелла простір, що оточує наелектризовані тіла, відрізняється від простору, який оточує не наелектризовані тіла. Тобто справедливе наступне твердження: у просторі навколо електричного заряду існує електричне поле. Електричне поле – це вид матерії, який відрізняється від речовини. Своїми органами чуття ми не можемо безпосередньо сприймати електричне поле. Про існування електричного поля можна робити висновок лише за його діями.

Електричне поле заряду діє з деякою силою на всякий інший заряд, що перебуває в полі даного заряду.

Сила, з якою електричне поле діє на внесений у нього електричний заряд, називається електричною силою.

Підвісимо на нитці заряджену гільзу. Піднесемо до неї паличку із зарядом іншого знака, як показано на (мал. 4). Після цього наближатимемо підставку з гільзою до зарядженої палички. За кутом відхилення нитки помітно, що чим ближче гільза до палички, тим з більшою силою діє на неї електричне поле зарядженої палички. Отже, поблизу заряджених тіл поле діє сильніше, а з віддаленням від них воно слабшає.

Пояснюючи теплові явища, ми користувалися знаннями про молекулярну будову речовини. А як пояснити явище електризації? Чому на двох стичних тілах виникають заряди обов’язково протилежного знака? Щоб відповісти на ці та багато інших питань, не досить знати молекулярну будову речовини. Адже, молекули й атоми в звичайному стані не мають електричного заряду, тому їх переміщенням не можна пояснити електризацію тіл. Може, у природі є частинки, які переносять електричний заряд? Якщо це так, то під час поділу заряду буде виявлено границю поділу – найменшу заряджену частинку.

Проведемо такий дослід:

Зарядимо металеву кулю, прикріплену до стержня електроскопа (мал. 5 а). З’єднаємо цю кулю металевим провідником А, тримаючи його за ручку В, виготовлену з діелектрика, з другою такою самою, але незарядженою кулею на другому електроскопі. Половина заряду перейде з першої кулі на другу (мал. 5 б). Отже, початковий заряд поділився на дві рівні частини.

Тепер роз’єднаємо кулі і доторкнемось до другої кулі рукою. Від цього вона втратить заряд – розрядиться. Приєднаємо її знову до першої кулі, на який лишилася половина початкового заряду. Цей заряд знову поділиться на дві рівні частини, і на першій кулі залишиться четверта частина початкового заряду. Отже, дослід показує, що електричний заряд може мати різне значення. Електричний зарядфізична величина.

За одиницю електричного заряду взято один кулон (позначають 1 Кл). Кулон дорівнює електричному заряду, що проходить через поперечний переріз провідника при силі струму 1 А за час 1 с.

У досліді, установку якого зображено на малюнку 4, показано, що електричний заряд можна поділити на частинки. А чи існує границя поділу заряду? Щоб відповісти на запитання, треба було виконати складніші і точніші досліди, ніж описані вище, бо заряд, який залишається на кулі електроскопа, швидко стає таким малим, що виявити його за допомогою електроскопа не можна.

Щоб поділити заряд на дуже маленькі порції, треба передавати його не кулям, а дрібним крупинкам металу або краплинкам рідини. Вимірюючи заряд, добутий на таких маленьких тілах, установили, що можна дістати порції заряду, в мільярди мільярдів разів менші, ніж в описаному досліді. Але в усіх дослідах поділити заряд далі від певного граничного значення не вдавалося. Це дало можливість припустити, що: електричний заряд має границю поділу, або точніше, існує заряджена частинка, яка має найменший заряд, що далі вже не ділиться.

Щоб довести що існує границя поділу електричного заряду і встановити цю границю, вчені проводили спеціальні досліди. Наприклад радянський вчений А.Ф. Йоффе виконав дослід, в якому електризували дрібні порошинки цинку, видимі тільки в мікроскоп. Заряд порошинок кілька разів змінювали і щоразу вимірювали, на скільки він змінився. Досліди показали, що всі зміни заряду порошинки були в ціле число раз більше від певного найменшого заряду, тобто заряд порошинки змінювався, хоч і дуже малими, але цілими порціями. Заряд з порошинки сходить разом з частинкою речовини, і тому А.Ф.Йоффе зробив висновок, що в природі є така частинка речовини, яка має найменший заряд, що далі вже не ділиться. Цю частинку назвали електрон.

Значення заряду електрона вперше визначив американський учений Р.Міллікен. У своїх дослідах, подібних до дослідів А. Ф. Йоффе, він користувався дрібними капельками олії.

Заряд електрона – негативний; він дорівнює –  Кл. Електричний заряд – одна з основних властивостей електрона. Цей заряд не можна “зняти” з електрона.

Маса електрона дорівнює  кг, вона в 3700 раз менша від маси молекули водню, найменшої з усіх молекул. Крильце мухи має масу, приблизно в раз більшу, ніж маса електрона.



ІІІ. Закріплення нового матеріалу.

Питання до класу:

1. Опишіть будову шкільного електроскопа?

2. Як можна виявити електричне поле?

3. Як довести на досліді, що електричний заряд ділиться на частини?

4. Що ви знаєте про заряд і масу електрона?

IV. Підведення підсумків. Повідомлення домашнього завдання.

Робляться висновки про те, чи була досягнута мета уроку. Відзначаються найактивніші учні, оцінуються.

Опрацювати теоретичні питання за сторінками підручника з фізики .

Урок №3
Тема уроку. Будова атома

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   23


База даних захищена авторським правом ©shag.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка