Открытый урок по физике в 8 классе

Открытый урок по физике в 8 классе

Мокрышева С.Ю., учитель физики

Тема урока:

«Электроскоп. Проводники и диэлектрики электрического тока»

Цель урока:

 1.Образовательная: -ознакомить учащихся с новым физическим явлением - электризация;    -научить их распознавать это явление в природе, быту, технике, производстве; -ознакомить с устройством и принципом действия электроскопа и электрометра; - ознакомить с проводниками и непроводниками электричества.

2.Развивающая: -способствовать развитию наблюдательности, сообразительности, умению использовать жизненный опыт в объяснении физических явлений; -развивать мышление учеников путем анализа результатов эксперимента, опытов; -способствовать дальнейшему развитию умения работать с текстом учебника.

3.Воспитательная: -способствовать формированию у детей чувств коллективизма, ответственности, внимательности, наблюдательности, бережного отношения к приборам.

- показать значение опытных фактов и эксперимента в жизни человека.

Тип урока:

 Урок изучения и первичного закрепления новых знаний 

Используемое оборудование: 

Экспериментальное: полоски  бумаги , полиэтилена, кусочек шелка, мех, пластмассовая воронка, электрометр, электроскоп, стеклянная пластина, резиновый валик, два воздушных шарика, газета .

Демонстрационное: эбонитовые палочки-2, стеклянные палочки-2, штатив-2, шелковые  нитки,   «султанчики» -2.

 Во всем мне хочется дойти до самой сути.

                                                    Б. Пастернак

Ход урока.

1.Организация класса

 «На прошлом уроке мы с вами изучили тему: «Электризация тел при соприкосновении. Взаимодействие заряженных тел. Два рода зарядов.» Дома вы должны были её повторить.

 2.Проверка домашнего задания

3.Изучение нового материала.

На сегодняшнем уроке мы не только закрепим знания, которые получили при изучении тем «Электризация тел»,  но и рассмотрим ряд других вопросов. Например, как бороться на производстве и в быту со статическими зарядами? Нельзя ли заставить их работать на пользу людям? Познакомимся с приборами, которые позволяют обнаружить электрический заряд, с веществами, которые проводят электрический ток.

Мы постоянно находимся в океане электрических разрядов, создаваемых многочисленными машинами, станками и самим человеком (например, когда мы ходим, причесываемся). Эти разряды, конечно, не так мощны, как природные молнии, поэтому мы обычно не замечаем их, если не считать легких уколов, которые мы иногда испытываем, коснувшись рукой металлического предмета или другого человека. Но ведь такие разряды существуют и могут так же, как и большие молнии, вызывать пожары и взрывы, приводить к значительным убыткам, повреждениям и увечьям, если мы не будем знать, отчего они возникают и как от них защищаться.

     В 1730 году французский исследователь Шарль Дюфе заметил, что в одних случаях наэлектризованные тела взаимно притягиваются, а в других — отталкиваются. Дюфе объяснил это тем, что существуют два рода электричества: «стеклянное» и «смоляное». Известный американский физик Бенджамин Франклин назвал «стеклянное» электричество положительным, а «смоляное» — отрицательным.

     В 1745 году академик Петербургской Академии наук Георг Рихман построил первый электроскоп — прибор для измерения электричества. 

      В то время увлечение «электричеством от трения» было всеобщим. Проводились опыты по электризации людей, воспламенению спирта от искры и т. д. 

    В 1852 году английский физик Майкл Фарадей создал учение об электрическом поле и объяснил, как происходит взаимодействие зарядов.  

                «Итак, мы с вами уже знаем, что наэлектризованные тела притягиваются или отталкиваются, по взаимодействию можно судить, сообщён ли телу электрический заряд. Поэтому и устройство прибора, при помощи которого выясняют, наэлектризовано ли тело, основано на взаимодействии заряженных тел. (На стол ставится электроскоп) Этот прибор называется электроскопом, от греческих слов э л е к т р о н, вы знаете как переводится это слово из прошлой лекции, и  с к о п е о – наблюдать, обнаруживать.

Электроскопом называется прибор, при помощи которого выясняют, наэлектризовано тело или нет. Запишите это определение в тетрадь.

Электрометр — прибор, позволяющий измерить электрический заряд, впервые был построен русским академиком Г. В. Рихманом, другом М. В. Ломоносова.

    Об устройстве этого электрометра Рихман писал: «Указатель «электричества»  представляет собой вертикально расположенную металлическую линейку длиной около 52 см и массой около 615 г, к которой подводится электрический заряд от электрической машины. К линейке прикрепляется льняная нить длиной около 61 см и массой около 45 мг. Угол отклонения нити фактически позволяет измерить электрическую силу».

У меня на столе стоит школьный электроскоп, посмотрите внимательно в нём через пластмассовую пробку, вставленную в металлическую оправу, пропущен металлический стержень, на конце которого укреплены два листочка из тонкой бумаги, оправа со всех сторон закрыта стёклами.

(Слабо натираю эбонитовую палочку о мех и касаюсь ею металлического стержня электроскопа.)

1.Посмотрите, лепестки электроскопа разошлись на некоторый угол.

(Сильнее натираю эбонитовую палочку о мех и касаюсь ею металлического стержня электроскопа, не разряжая его.)

2. Посмотрите, лепестки электроскопа разошлись на больший угол.

Отсюда можно сделать вывод, что по изменению угла расхождения листочков электроскопа можно судить, увеличился или уменьшился его заряд.

                Мы рассмотрели с вами один из видов электроскопа, где индикатором наэлектризованности тела являются листочки. Существует другой вид электроскопа, где индикатором наэлектризованности тела является, лёгкая металлическая стрелочка. В нем стрелочка отклоняется на некоторый угол от заряженного металлического стержня.

   Cейчас я коснусь рукой электроскопа. Давайте посмотрим, что произойдёт с лепестками. (Касаюсь рукой стержня электроскопа.) Посмотрите, лепестки электроскопа опустились, значит он разрядился.

Так будет происходить с любым заряженным телом которого мы прикоснёмся. Электрические заряды перейдут на наше тело и через него могут уйти в землю. Разрядится заряженное тело и в том случае, если соединить его с землёй металлическим предметом, например железной или медной проволокой.

Давайте убедимся в этом на опыте:

1.Берём два электроскопа. Один заряжен, а другой нет, соединяю их железным стержнем. Обратите внимание на то, что заряд с заряженного электроскопа перетекает на незаряженный.

2. Также берём два электроскопа. Один заряжен, а другой нет, соединяю их длинной деревянной линейкой. . Обратите внимание на то, что опять заряд с заряженного электроскопа перетекает на незаряженный.

3. Также берём два электроскопа. Один заряжен, а другой нет, соединяю их длинной стеклянной палочкой. Обратите внимание на то, что заряд с заряженного электроскопа не перетекает на незаряженный.

    Вывод: итак, из нашего эксперимента можно сделать вывод, что по способности проводить электрические заряды вещества условно делятся на проводники и непроводники электричества. Все металлы, почва, растворы солей и кислот в воде – хорошие проводники электричества.

      К непроводникам электричества, или диэлектрикам, относится фарфор, эбонит, стекло, янтарь, резина, шёлк, капрон, пластмассы, керосин, воздух (газы).

     Тела, изготовленные из диэлектриков, называются изоляторами, от греческого слова   и з о л я р о – уединять.                                      

 4.Применение новых знаний.

Для закрепления изученного материала мы поработаем в группах. Проведем несколько экспериментов.

  Через несколько минут, проведя эксперименты, вы расскажете нам, что вы наблюдали и ответите на вопросы.

1 Исследование электризации различных тел

Приборы и материалы: полиэтиленовая пленка, бумажная полоска , кусок ацетатного шелка, пластмассовая ручка , штатив, нить, карандаш.

Порядок выполнения работы

Подвесьте карандаш на двух нитях к лапке штатива.

Положите полиэтиленовую пленку на стол и натрите ее куском ацетатного шелка. Поднесите полиэтилен и шелк поочередно к концу подвешенного карандаша. Что вы при этом наблюдаете?

Проделайте подобные опыты с пластмассовой ручкой, линейкой, бумагой, натирая их о полиэтилен или шелк.

Положите на бумажную полоску полиэтиленовую пленку и сильно прижмите их друг к другу рукой. Разведите полоски, а затем приблизьте их друг к другу. Взаимодействуют ли они между собой?

Ответьте на вопросы:

Как можно наэлектризовать тело?

Оба ли тела электризуются при соприкосновении?

Как обнаружить электризацию тела?

2. Наблюдение электризации песка и воронки как двух разнородных тел в процессе соприкосновения

Приборы и материалы: пластмассовая воронка, штатив, электрометр.

Порядок выполнения работы

Возьмите пластмассовую воронку и закрепите ее в лапке штатива над шаром электрометра.

Сыпьте на край воронки сухой речной песок так, чтобы он скатывался по воронке в шар электрометра.

Наблюдайте отклонение стрелки электрометра.

Попробуйте объяснить наблюдаемое явление.

Подумайте, где на практике мы можем встретиться с подобными явлениями.

Искры могут возникать и при фасовке сыпучих веществ: сахара, муки, порошков. И здесь с электризацией приходится считаться.

3. Электризация. Способы электризации тел. Наблюдение электризации бумаги при движении по ней резинового валика

Приборы и материалы: сухая стеклянная пластина (текстолит, эбонит), лист бумаги, резиновый валик, электрометр.

Порядок выполнения работы

Положите на стеклянную пластину лист бумаги.

Проведите несколько раз по бумаге резиновым валиком, плотно прижимая его к листу во время движения.

Поднесите лист бумаги к шару электрометра и наблюдайте отклонение его стрелки.

То же самое проделайте с резиновым валиком.

Попробуйте объяснить наблюдаемое явление.

Подумайте, где на практике мы можем встретиться с подобными явлениями.

           На одном из целлюлозно-бумажных комбинатов долгое время не могли установить причину частых обрывов быстродвигающейся бумажной ленты. Пригласили ученых. Они выяснили, что причина — электризация ленты при трении о валики. Такая электризация очень опасна. Она может вызвать пожар.

В текстильной промышленности электризация волокон вызывает их взаимное отталкивание, что мешает работе ткацких станков. Заряженную ткань трудно кроить. Она сильно загрязняется пылью. Электризация мешает и при дроблении, измельчении, резке. На текстильных фабриках в отдельных тканях ворс подвергается стрижке, лезвия ножей работают с большой скоростью, и ткань, и ножи сильно электризуются. Существует опасность пожара.

4. Исследование электризации различных тел

Приборы и материалы: бумажная гильза на шелковой нити, подвешенная на штативе, измерительная линейка длиной 30 см из оргстекла с миллиметровыми делениями, резиновая полоска размером 300 ґ 300 мм, бумажная полоска размером 30 ґ 300 мм, кусок капроновой ткани.

Порядок выполнения работы

Наэлектризуйте трением, прижатием, ударами друг о друга резиновую полоску и линейку из оргстекла. (Оргстекло при взаимодействии с резиной заряжается положительно.)

Зарядите бумажную гильзу, висящую на нити, при помощи заряженной линейки.

Подносите заряженные линейку и резиновую полоску поочередно к заряженной гильзе, не касаясь ее, и наблюдайте их взаимодействие. Какими зарядами заряжены гильза и резиновая полоска?

Определите с помощью заряженной гильзы знаки зарядов у предложенных вам тел после их электризации друг о друга

5. Изучение взаимодействия заряженных тел. Два рода зарядов

Приборы и материалы: полиэтиленовая пленка, бумажная полоска, пластмассовая ручка, штатив.

Порядок выполнения работы

Маленький кусочек полиэтиленовой пленки подвесьте на нити к лапке штатива и потрите осторожно (чтобы не порвалась нить) кусочком бумаги.

Наэлектризуйте бумажную и полиэтиленовую полоски. Для этого на бумажную полоску положите полиэтиленовую пленку и разгладьте рукой. Поднимите полоски за концы, разведите их и медленно поднесите друг к другу. Как они взаимодействуют?

Поднесите поочередно бумажную и полиэтиленовую полоски к пленке, висящей на нити, и наблюдайте их взаимодействие.

Ответьте на вопросы:

Как взаимодействует каждая полоска с пленкой?

Как можно объяснить различие взаимодействия?

Какие два рода зарядов существуют в природе?

Как взаимодействуют одноименно заряженные тела?

Как взаимодействуют разноименно заряженные тела?

Поднесите к заряженной полиэтиленовой пленке, висящей на нити, пластмассовую ручку, натертую сначала о бумагу, а затем о полиэтилен. Одинаковые ли по знаку заряды возникали на пластмассовой ручке в обоих случаях?

6. Два рода зарядов. Взаимодействие зарядов. Взаимодействие двух заряженных тел

Приборы и материалы: два детских воздушных шарика, газета, стеклянная палочка, кусочек шелковой ткани (бумаги).

Порядок выполнения работы

Наэлектризуйте шарики трением о газету (поочередно).

Подвесьте их на длинных нитях рядом.

Наблюдайте отталкивание шаров.

Объясните наблюдаемые явления.

Подумайте, как, имея в своем распоряжении стеклянную палочку и кусочек шелковой ткани (бумаги), определить знак заряда на шарике. Проделайте опыт, подтверждающий ваше предположение.

Объясните результаты опыта.

       Вы провели эксперименты, в  ходе которых убедились в существовании явления электризации. Научились бороться с этим явлением.

        Но иногда электризация бывает даже полезна!      На заводе это делают так: движущиеся на конвейере детали, например, корпусы автомобиля, заряжают положительно, а частичкам краски придают отрицательный заряд, и они устремляются к положительно заряженному автомобилю. Слой краски получается тонкий, равномерный и плотный. Отрицательно заряженные частички краски отталкиваются друг от друга — отсюда равномерность окрашиваемого слоя. Расход краски снижается — ведь она оседает только на автомобиле. Такой метод окраски в электрическом поле широко применяется и дает большую экономию. 

      Копчение — это пропитывание продукта древесным дымом. Частички дыма не только придают продуктам вкус, но и предохраняют их от порчи. Этот процесс происходит по аналогии с электроокраской, только здесь не краска, а заряженные положительные частички дыма оседают на отрицательно заряженной тушке рыбы, мяса. Копчение занимает всего несколько минут. А ведь простое копчение длится долго.

     Таким же способом электризация помогает изготовлять искусственный мех, бархат, замшу, ковры, одеяла. Делается это так: материал, на котором надо получить ворс, намазывают слоем клея и помещают в электрическое поле, например между двумя заряженными пластинами. Затем через металлическую сетку, помещенную над тканью, пропускают ворс. В электрическом поле ворсинки движутся в определенном направлении и оседают на ткань плотным слоем строго перпендикулярно поверхности. 

     Частички дыма в «трубе» приобретают заряд. Под действием электрического поля они движутся к стенкам «трубы» и оседают на них. Так работают дымо- и пылеуловители. Такие электрические фильтры на тепловых электростанциях улавливают 99% золы, содержащейся в выходных газах.

          Крупинки и капельки воды притягиваются друг к другу, образуя однородное тесто.

 В сельском хозяйстве Электризация помогает очищать и сортировать зерно и семена. Можно привести много других примеров полезного, что делает электризация. А там, где электризация и приводит к пожарам, так это только потому, что люди не считаются с ней, не применяют правильно законы физики.

     А не вредит ли  нам ток,  полученный при электризации ?

Влияние его на организм человека также изучается. В результате исследований  было установлено, что разрядный ток силой до 20 мкА не вызывает заметных физиологических сдвигов в организме человека даже при длительном воздействии. Следовательно, разряды, возникающие в быту и при большинстве технологических процессов в результате соприкосновения наэлектризованного человеческого тела с заземленной поверхностью, не опасны для здоровья. Следует отметить, что электризация синтетического белья, возникающая во время носки, оказывается даже полезной. Например, известно, что поливинилхлоридное белье помогает при лечении некоторых болезней.

Отрицательные ионы воздуха благоприятно влияют на наш организм: они создают хорошее самочувствие и настроение и являются профилактикой простудных и сердечно сосудистых заболеваний. Воздух в горах, в сосновом лесу или у водопада насыщен отрицательными ионами. Ионизировать воздух можно и дома. 

       Если человек устал или болен, на нем накапливается положительный заряд и вызывает плохое самочувствие. Коты и кошки помогают снять положительный заряд, т.к. их шерсть заряжена отрицательно.

 5. Д/з. Параграф 27.Уметь приводить примеры проводников и непроводников электричества.

6.Рефлексия

 Выводы: 

В природе существуют два вида электрических зарядов.

Одноименные заряды взаимно отталкиваются, а разноименные – притягиваются.

Одно и то же тело при электризации может зарядиться в одном случае положительно, а в другом – отрицательно, в зависимости от вещества тела, с которым оно соприкасается.

Сегодня на уроке мы с вами  наблюдали явление электризации тел при трении, научились определять, заряжено ли тело, познакомились с новыми  приборами - электроскопом и электрометром, проводниками и непроводниками электричества. Я думаю, что вы узнали много интересного , поэтому я даю вам задание почаще находится в области отрицательных ионов, которые будут притягивать к вам «положительных» людей, в общении с которыми вы получите положительное настроение и положительные эмоции, такие, которые я приобрела при общении с вами. Я благодарю вас за урок. Желаю удачи на следующих уроках. До свидания!

Краткое описание документа:

Урок изучения и первичного закрепления новых знаний. Особенность урока заключается в том, что детям приходится проводить ряд простых, но необычных экспериментов в ходе изучения явления электрического тока.

Цель урока:

 1.Образовательная: -ознакомить учащихся с новым физическим явлением - электризация;    -научить их распознавать это явление в природе, быту, технике, производстве; -ознакомить с устройством и принципом действия электроскопа и электрометра; - ознакомить с проводниками и непроводниками электричества.

2.Развивающая: -способствовать развитию наблюдательности, сообразительности, умению использовать жизненный опыт в объяснении физических явлений; -развивать мышление учеников путем анализа результатов эксперимента, опытов; -способствовать дальнейшему развитию умения работать с текстом учебника.

3.Воспитательная: -способствовать формированию у детей чувств коллективизма, ответственности, внимательности, наблюдательности, бережного отношения к приборам.

- показать значение опытных фактов и эксперимента в жизни человека.