«Электризация тел. Взаимодействие наэлектризованных тел.»

Министерство образования Московской области

Государственное образовательное учреждение высшего образования Московской области «Государственный гуманитарно-технологический университет»

Ликино-Дулевский политехнический колледж-филиал ГГТУ

Тема урока:

«Электризация тел. Взаимодействие наэлектризованных тел.»

Автор:  Луканина М.А.

преподаватель физики

г. Ликино – Дулево

2017г

План - конспект урока

Группа: ТОРАТ-16.1А.  

Специальность: "Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта".

Дата проведения: 21 февраля 2017 г.

Общая тема:  «Основы термодинамики».

Тема урока: «Электризация тел. Взаимодействие наэлектризованных тел.»

Тип урока:  лабораторно практическое занятие.

Целями выполнения и проведения лабораторных занятий является	*         помочь учащимся применить теоретические знания на практике, *         более глубоко осмыслить изученный материал, *         прочнее его усвоить, а также способствовать формированию практических умений и навыков.
Структура занятия	1.     Организационная часть. 2.      Проверка знаний (необходимых в практической деятельности). 3.      Инструктаж к выполнению практического задания. 4.      Выполнение практической работы. 5.      Подведение итогов самостоятельной работы (обсуждение отдельных работ или анализ и оценка работ, или теоретические выводы по результатам практической работы и т.п.)
Личностные результаты	·                   обобщение, систематизация, углубление, закрепление полученных теоретических знаний; ·                   формирование умений применять полученные знания на практике, реализация единства интеллектуальной и практической деятельности; ·                   развитие интеллектуальных умений; ·                   выработка при решении поставленных задач таких профессионально значимых качеств, как самостоятельность, ответственность, точность, творческая инициатива.
Метапредметные результаты	·                        использование умений и навыков различных видов познавательной деятельности, применение основных методов познания (системно-информационный анализ, моделирование, и т.д.)  для изучения термодинамических процессов окружающей действительности; ·                        умение генерировать идеи и определять средства, необходимые для их реализации; ·                        умение определять цели и задачи деятельности; ·                        развитие теоретического мышления на основе формирования умений устанавливать факты, различать причины и следствия
Используемое оборудование:	Штатив с изолирующим подвесом, две металлических гильзы на шелковых изолирующих нитях, электроскоп, две бумажных гильзы на нитях, стеклянная палочка (линейка), эбонитовая палочка, кусочек меха или шерстяная тряпочка, кусочки бумаги, полиэтилена,  и т.п
Применяемые технологии:	1.Личностно – ориентированное обучение (Автор И.С. Якиманская) 2.КСО - коллективный способ обучения ( В.К. Дьяченко)
Формы работы:	групповая, самостоятельная, фронтальная.
Метод обучения:	наглядный, словесный, практический.

Учебник: Дмитриева В.Ф. Физика: учебник для профессий и специальностей технического профиля — М.: Издательский центр «Академия», 2013г.

Лабораторная работа

По теме: «Электризация тел. Взаимодействие наэлектризованных тел.»

Цель  работы: обнаружить электризацию тел при соприкосновении (трении). Убедиться в существовании двух родов электрического заряда, в существовании взаимодействия заряженных тел. Научиться определять знак электрического заряда.

Вводный инструктаж.

Пояснение к работе. Наэлектризованное тело приобретает свойство притягивать к себе мелкие предметы. Например, если потереть стеклянную палочку о лист бумаги, а затем поднести ее к мелко нарезанным листочкам бумаги, то они начнут притягиваться.  О теле, которое обладает таким свойством, говорят, что оно наэлектризовано или что ему сообщен электрический заряд.                                                                                  Электризация - это явление приобретения телом заряда. Заряды бывают положительными и отрицательными. Одноименные заряды отталкиваются, разноименные притягиваются. Представление о положительном и отрицательном зарядах было введено в 1747 году Франклином. Эбонитовая палочка от электризации о шерсть и мех заряжается отрицательно.  Заряд, который образуется на стеклянной палочке, потертой о шелк, Франклин назвал положительным. Заряд - физическая величина, мера свойств заряженных тел взаимодействовать друг с другом..  q – заряд  [q]=Кл

Виды электризации: 1) электризация трением: участвуют разнородные тела. Тела приобретают одинаковые по модулю, но разные по знаку заряды. 2) электризация соприкосновением: при соприкосновении заряженного и незаряженного тела часть заряда переходит на незаряженное тело, т.е. оба тела приобретают одинаковый по знаку заряд. 3) электризация через влияние: при электризации через влияние можно получить при помощи положительного заряда на теле отрицательный, и наоборот.

Прибор для измерения величины заряда - электрометр. Прибор для определения наличия заряда - электроскоп.

Изучением взаимодействия электрических зарядов занимались английские физики Майкл Фарадей и Джеймс Максвелл. Если поместить заряженный электроскоп под колокол воздушного насоса, то листочки электроскопа по-прежнему отталкиваются друг от друга. (Из-под колокола воздух откачан.) В результате установлено, что всякое заряженное тело окружено электрическим полем.

 Электрическое поле — это особый вид материи, отличающийся от вещества. Электрическое поле - особый вид материи, существующий вокруг заряженных тел и обнаруживающий себя по взаимодействию с другими заряженными телами.                  Наши органы чувств не воспринимают электрическое поле. Обнаружить поле можно благодаря тому, что оно действует на всякий находящийся в нем заряд. Именно этим и объясняется взаимодействие наэлектризованных тел.                                                              Сила, с которой электрическое поле действует на внесенный в него электрический заряд, называется электрической силой. Электрическое поле, окружающее один из зарядов, действует с некоторой силой на другой заряд, помещенный в поле первого заряда. И наоборот, электрическое поле второго заряда действует на первый.                          Проводники - это тела, способные проводить электрические заряды. К ним относятся все металлы, жидкости (растворы солей и щелочей).                                                        Диэлектрики - это вещества, непроводящие электрические заряды. К ним относятся: дистиллированная вода, пластмасса, резина, дерево, стекло, бумага, бетон, камни и т.д.

Объяснение электрических явлений:                                                                                                                  1) При электризации тел выполняется закон сохранения электрического заряда. Алгебраическая сумма электрических зарядов ос­тается постоянной при любых взаимодействиях в замкнутой системе, т. е. q1 + q2 + q3 + … + qп = const, замкнутой считают систему, в которую извне не входят и не выходят наружу электрические заряды. Если же нейтральное тело приобретет электроны от какого-нибудь другого тела, то оно получит отрицательный заряд. Таким образом, тело заряжено отрицательно в том случае, если оно обладает избыточным, по сравнению с нормальным, числом электронов. А если нейтральное тело теряет электроны, то оно получает положительный заряд. Следовательно, тело обладает положительным зарядом, если у него недостаточно электронов.                                                                                                                                     2) объяснение электризации трением: при трении электроны с одного тела переходят на другое. Там, где электронов больше, тело заряжается отрицательно, где меньше - положительно.                                                                                                                                     3) В атомах электроны находятся на разных расстояниях от ядра, удаленные электроны слабее притягиваются к ядру, чем ближние. Особенно слабо удерживаются удаленные электроны ядрами металлов. Поэтому в металлах электроны, наиболее удаленные от ядра, покидают свое место и свободно движутся между атомами. Эти электроны называют свободными электронами. Те вещества, в которых есть свободные электроны, являются проводниками.                                                                                                                                      4) В гильзе есть свободные электроны. Как только гильза будет внесена в электрическое поле, электроны придут в движение под действием сил поля. Если палочка заряжена положительно, то электроны перейдут на тот конец гильзы, который расположен ближе к палочке. Этот конец зарядится отрицательно. На противоположном конце гильзы будет недостаток электронов, и этот конец окажется заряженным положительно. Отрицательно заряженный край гильзы ближе к палочке, поэтому гильза притянется к ней. Когда гильза коснется палочки, то часть электронов с нее перейдет на положительно заряженную палочку. На гильзе останется положительный заряд).                                          5) Если заряд передают от заряженного шара к незаряженному, и размеры шаров одинаковы, то заряд разделится пополам. Но если второй, незаряженный шар больше, чем первый, то на него перейдет больше половины заряда. Чем больше тело, которому переда­ют заряд, тем большая часть заряда на него перейдет. На этом основано заземление — передача заряда земле. Земной шар велик по сравнению с телами, находящимися на нем. Поэтому при соприкосновении с землей заряженное тело отдает ей почти весь свой заряд и практически становится электрически нейтральным. Тела, имеющие электрические заряды одинакового знака, взаимно отталкиваются, а тела, имеющие заряды противоположного знака, взаимно притягиваются.                                

         Делимость электрического заряда. Электрон. А существует ли придел деления заряда? Чтобы ответить на этот вопрос, понадобилось выполнять более сложные и точные опыты, чем описанные выше, т. к. очень скоро оставшийся на шаре электроскопа заряд становиться таким малым, что обнаружить его при помощи электроскопа не удается. Для деления заряда на очень маленькие порции нужно передавать его не шарам, а маленьким крупинкам металла или капелькам жидкости. Измеряя заряд, полученный на таких маленьких телах, установили, что можно получить порции заряда, в миллиарды миллиардов раз меньше, чем в описанном опыте. Однако во всех опытах разделить заряд дальше определенного значения не удавалось.                                                                           Это позволило предположить, что электрический заряд имеет придел делимости или, точнее, что существуют заряженные частица, которая имеет самый малый заряд, далее уже не делимый. Чтобы доказать, что существует придел деления электрического заряда, и установить, каков этот придел, ученые проводили специальные опыты. Например, советский ученый А. Ф. Иоффе поставил опыт, в котором электризовали мелкие пылинки цинка, видимые только под микроскопом. Заряд пылинок несколько раз меняли, и каждый раз измеряли, на сколько изменился заряд. Опыты показали, что все изменения заряда пылинки были в целое число раз (т. е. в 2, 3, 4, 5 и т. д.)больше некоторого определенного наименьшего заряда, т. е. заряд пылинки изменялся хотя и очень малыми, но целыми порциями. Так как заряд с пылинки уходит вместе с частицей вещества, то Иоффе сделал вывод, что в природе существует такая частица вещества, которая имеет самый маленький заряд, далее уже не делимый. Эту частицу назвали электрон. Значение заряда электрона впервые определил американский ученый Р. Милликен. В своих опытах, сходных с опытами А. Ф. Иоффе, он пользовался мелкими капельками масла.                                                                                                                                             Заряд электрона — отрицательный, равен он — 1,610 Кл (0,000 000 000 000 000 000 16 Кл). Электрический заряд — одно из основных свойств электрона. Этот заряд нельзя “снять” с электрона.Масса электрона равна 9,110 кг, она в 3700 раз меньше массы молекулы водорода, наименьшей из всех молекул. Крылышко мухи имеет массу, примерно в 510 большую, чем масса электрона.                                                                                                                                          

Характер выполняемой работы:__________ частично-поисковый ______________________

                                          (репродуктивный, частично-поисковый, поисковый)

Форма организации работы обучающихся: _____ групповая________________________

                                                   (фронтальная, групповая, индивидуальная)

Получить у преподавателя: Штатив с изолирующим подвесом, две металлических гильзы на шелковых изолирующих нитях, электроскоп, две бумажных гильзы на нитях, стеклянная палочка (линейка), эбонитовая палочка, кусочек меха или шерстяная тряпочка, кусочки бумаги, полиэтилена и т.п.

Порядок выполнения работы:

1.      Возьмите пластмассовую линейку и потрите ее о сухой лист бумаги. Докажите, что линейка наэлектризовалась.

2.      Возьмите эбонитовую палочку (стеклянную пластинку) и поднесите к металлической гильзе.

3.      Эбонитовую палочку потрите о шерсть (стеклянную о бумагу) и поднесите к металлической гильзе, не касаясь ее.

4.      Зарядите электроскоп отрицательно с помощью эбонитовой палочки потертой о шерсть.

5.      Подносите заряженную эбонитовую палочку к заряженному  отрицательно электроскопу, не касаясь его.

6.      Потрите о бумагу стеклянную пластину и также поднесите к заряженному отрицательно электроскопу.

7.      Результаты экспериментов занесите в таблицу:

Содержание отчета

Что делали?	Что наблюдали?	Выводы

Контрольные вопросы:

ЭЛЕКТРИЗАЦИЯ.  ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА.
1.Какое утверждение о взаимодействии трех изображенных на рисунке заряженных частиц является правильным?                                                            1)         1 и 2 отталкиваются, 2 и 3 притягиваются, 1 и 3 отталкиваются                  2)         1 и 2 притягиваются, 2 и 3 отталкиваются, 1 и 3 отталкиваются                   3)         1 и 2 отталкиваются, 2 и 3 притягиваются, 1 и 3 притягиваются                  4)         1 и 2 притягиваются, 2 и 3 отталкиваются, 1 и 3 притягиваются
2.Два легких одинаковых шарика подвешены на шелковых нитях. Шарики зарядили разноименными зарядами. На каком из рисунков изображены эти шарики? 1)   только А 2)   только Б 3)   только В 4)   Б и В
3.Пара легких одинаковых шариков, заряды которых рав­ны по модулю, подвешена на шелковых нитях. Заряд одного из шариков указан на рисунках. Какой из рисунков соответствует ситуации, когда заряд 2-го шарика отрицателен?                                         1.только А     2.только Б  3.только В  4.А и В
4.Два точечных заряда будут отталкиваться друг от друга только в том случае, если заряды 1)   одинаковы по знаку и любые по модулю 2)   одинаковы по знаку и обязательно одинаковы по мо­дулю 3)   различны по знаку и по модулю 4)   различны по знаку, но обязательно одинаковы по мо­дулю
5.Два точечных заряда притягиваются друг к другу толь­ко в том случае, если заряды 1)   одинаковы по знаку и по модулю 2)   одинаковы по знаку, но обязательно различны по мо­дулю 3)   различны по знаку и любые по модулю 4)   различны по знаку, но обязательно одинаковы по мо­дулю
6. На какую минимальную величину может измениться заряд золотой пылинки?                                 1) На величину, равную модулю заряда электрона                                                                                       2) На величину, равную модулю заряда ядра атома золота                                                                          3) На сколь угодно малую                                                                                                                              4) Ответ зависит от размера пылинки
7. На рисунке изображены два одинаковых электрометра, шары которых имеют заряды противоположных знаков. Если их шары соединить проволокой, то показания обоих электрометров                                                                               1)      не изменятся                                                                                     2)      станут равными 1                                                                     3)      станут равными 2                                                                    4)      станут равными 0
8. На рисунке изображены два одинаковых электрометра: А и Б, шары которых заряжены положительно. Какими станут показания электрометров, если их шары соединить проволокой?                                                                       1) показание электрометра А станет равным 1, показание электрометра Б – равным 3                                              2) показания обоих электрометров станут равными 2 3) показания обоих электрометров станут равными 1 4) показания электрометров не изменятся

Литература: Дмитриева В.Ф. Физика: учебник для профессий и специальностей технического профиля — М.: Издательский центр «Академия», 2013