разработка внеклассного мероприятия "В мире электрических зарядов и полей"

ОГАОУ СПО «Белгородский строительный колледж»

                                                Методическая разработка

внеклассного мероприятия по физике

Выполнила:  Лукинова Л.П. (преподаватель

                                    высшей категории)

Белгород – 2014

ЦЕЛИ: Углубление знаний учащихся по разделу    

               “Электростатика”

              Развитие познавательного интереса

              учащихся и их творческих способностей.

Оборудование:

 пластины разборного конденсатора, высоковольтный разрядник, лист бумаги, клей, кусочки станиоля, компьютер, проектор.

ВЕДУЩИЙ: Мы сегодня с вами собрались на внеклассное мероприятие, посвященное миру электрических зарядов и полей. На нем мы постараемся рассказать, как возникает  статическое электричество, какие меры предосторожности надо соблюдать и как его можно использовать в своих целях. Начнем наше мероприятия стихотворением Елизаветы Кульман «Молния».

1 УЧАЩИЙСЯ:                                                                

 «Со мною кто сравниться?» -

 Я!- Дуб сказал могучий, взмахнув вершиной гордой.

Из облаков зловещих летучий змей

Вдруг молния блеснула и крепкий дуб сломила,

Как бы дитя играя, цветка согнуло стебель.

«Со мною кто сравнится?» -

Я! –прозвучала Башня,

Чье золотое темя отовсюду гордо блещет,

Когда не покрывают его, как флером, тучи.

Но небеса разверзлись для молнии гремучей.

Летит драконом страшным с зияющею пастью;

Мгновенье – и не стало главы у гордой башни;

Лишь черными ручьями вниз по стенам стекает

Расплавленное злато.

«Нет, мне никто не равен!».

Сказала и стрелою нырнула в волны моря,

Где только что спесиво корабль военный несся.

Пожар! В минуту с треском горящие остатки

На воздух разметало;

Потом опять все в море упало, потонуло

И дивного строенья как будто не бывало…

Ведущий:  Молния – это величественное и грозное явление природы – невольно вызывает у нас чувство страха.

           А что же испытывал человек в древние время и даже в недалеком прошлом? Руководимый инстинктом самосохранения, он спешил укрыться от бушующей стихии, обрушивающейся на него в виде гигантских вспышек света, громовых ударов, ливня.

            Но давным-давно у человека зародилось дерзкое желание покорить могучие силы природы, в том числе и молнию. Для этого надо было узнать, что же такое молния. Природа молнии стала известной после исследований, проведенных в 18 столетии русскими учеными М.В.Ломоносовым и Г.Рихманом и американским ученым В.Франклином.

          2 УЧЕНИК.  Так, в 1752г. Франклин осуществил опыт, который заключался в следующем: в грозовую тучу на длинной бечевке был запущен змей с металлическими остриями. Бечевка была изолирована от земли шелковой лентой и оканчивалась металлическим ключом. Во время грозы бечевка намокала и становилась хорошим проводником электричества, поэтому Франклину удалось извлекать из ключа электрические искры. Этот опыт доказал, что молнии и маленькие электрические искры, получаемые в лаборатории, имеют одинаковую природу. Чтобы предохранять здания и другие сооружения от молний, Франклином был изобретен громоотвод (точнее молниеотвод). Много труда, сил и энергии положил ученый на то, чтобы внедрить в жизнь свое изобретение. Для этого ему пришлось опровергать научные возражения своих ученых коллег, не понимавших принципа действия прибора

Ведущий.  Тем не менее, идеи и опыты Франклина в области электричества заинтересовали ученых многих стран. В России начались систематические исследования атмосферного электричества. Их проводили наш великий соотечественник М.В.Ломоносов и его друг профессор Г.В.Рихман. 

Это было более двухсот лет назад. Серьезная, часто связанная, по словам самого Ломоносова, «с немалой опасностью», со смертельным риском работа была очень успешной и продолжалась почти двенадцать лет. Было проведено много «электрических воздушных наблюдений». Об этом даже писал в своем стихотворении        А. С. Пушкин «Туча».         

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     3 УЧЕНИК:                             Последняя туча рассеянной бури!                                                                                                  Одна ты несешься по ясной глазури,                                                                                           Одна ты наводишь унылую тень,                                                                                           Одна ты печалишь ликующий день.                                                                                          Ты небо недавно кругом облетела,

                                                    И молния грозно тебя обвивала,

                                                    И ты издавала таинственный гром

                                                       И алчную землю поила  дождем                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        …………………………………………….…………………………………………….

                     ВЕДУЩИЙ: М.В.Ломоносов первый объяснил, отчего происходят грозы. Сейчас посмотрим видео и узнаем каковы причины их происхождения.

            Люди стремились изучить молнию, узнать ее природу, научиться ее побеждать. И они добились этого. Теперь молния уже перестала быть загадочным, страшным явлением. Мы знаем, как вести себя в лесу, в турпоходе, если нас застигла гроза, умеем защитить от молнии промышленные объекты.

            В наших широтах грозы бывают непродолжительными и слабыми, особенно в мае. После такой грозы воздух становится более свежим, громче голоса птиц, ярче краски лугов и пашен.

Послушайте  стихотворение Ф.И.Тютчева «Люблю грозу в начале мая»(сл.  

4 УЧЕНИК:                                              

Люблю грозу в начале мая   

 Когда весенний, первый гром,

Как бы резвясь и играя,                                                                                                                                           Грохочет в небе голубом.                                                                                                                         Гремят раскаты молодые,                                                                                                                          Вот дождик брызнул, пыль летит,                                                                                                                       Повисли перлы дождевые,                                                                                                                                  И солнце нити золотит.                                                                                                                                 С горы бежит поток проворный,                                                                                                                            В лесу не молкнет птичий гам,                                                                                                                                   И гам лесной и шум нагорный -                                                                                                                           Все вторит весело громам.                                                                                                                              Ты скажешь: ветреная Геба,                                                                                                   

          Кормя Зевесова орла

         Громокипящий  кубок  с неба

          Смеясь  на землю , пролила

                                                                                                                                                      Ведущий. Итак, маленькие молнии полученные в лаборатории, помогли изучить грозную стихию – молнию и гром, научили человека не бояться их, и постепенно люди смогли оценить не только величину но и красоту этого явления природы. (сл

Опыт: пластины конденсатора, гильза,

            Известно, что молнии могут возникать при скоплении разноименных электрических зарядов, называемых статическими зарядами (если последние неподвижны). А статические заряды возникают в самых различных случаях.

            Мы постоянно находим в необъятном океане электрических разрядов – естественных и искусственных, создаваемых многочисленными машинами, станками и самим человеком (например , когда он ходит, причесывается). Эти разряды, конечно, не так мощны, как природные молнии, и поэтому мы иногда не замечаем их. Но ведь они существуют и могут так же, как и большие молнии, возникающие в атмосфере, вызывать пожары и взрывы, приводить к значительным убыткам, повреждениям и увечьям, если мы не будем знать, отчего они возникают и как защищаться от них.

         5 УЧАЩИЙСЯ:         Причиной появления статического электрического электричества можно быть трение. Шкив и вал, приводимые в движение приводным ремнем, благодаря плотному соприкосновению и трению, постоянно электризуются, вследствие чего между ними могут проскакивать искры.

            Вспомним сравнительно недавнее прошлое, ну хотя бы начало 20 века. Цех завода или фабрик представлял собой «лес ремней». Ведь все станки работали от одного двигателя, и движение им передавалось через трансмиссии. Как сильна была тогда электризация  приводных ремней и как велика опасность поражения электрическим разрядом! Теперь каждый станок приводится в движение своим электродвигателем.

            На заводах резиновой промышленности, работают машины, которые смазывают резиновым клеем тканевые материалы. В результате постоянного трения материала о валки оба они электризуются и на них возникают статические заряды. Если не снять эти заряды, то даже небольшая искра может вызвать пожар, так как окружающий воздух насыщен парами бензина и имеет температуру около 60⁰ С.                                                               Учащийся  демонстрирует опыт: воспламенение ваты, смоченной эфиром, от искры

             Ведущий: еще об одном проявлении статического электричества

             6 УЧАЩИЙСЯ: Соприкосновение жидкости с твердым телом и последующее разъединение их тоже сопровождается электризацией. Это явление наблюдается, например, при движении жидкости внутри труб, замкнутых сосудов (цистерна), при фильтрации и очистке загрязненных тканей. Особенно это опасно, если транспортируются горючие жидкости (бензин, нефть).                                                                                                Электризация возникает и при деформации тел. В этом можно убедиться на таком опыте. Полоску резины растянем несколько раз,  а затем коснемся ею стержня электрометра. Мы видим, что стрелка электрометра отклоняется, а это значит, что резина  при растяжении наэлектризовалась. Именно электризацией  в процессе деформации объясняется появление большого количества статических зарядов при вальцевании (перемешивании) каучука. Учащийся демонстрирует опыт.                                                             При разделении вещества на части происходит их электризация разноименными зарядами. С аналогичным явлением мы встречаемся на некоторых предприятиях. Так, на текстильных фабриках в процессе обработки отдельных тканей ворс на них подвергается стрижке. Лезвия ножей работают с большой скоростью, и при этом ткань и ножи сильно электризуются. Если не снять эти статические заряды, то дальнейшая обработка ткани будет затруднена; кроме того, будет существовать опасность возникновения пожара.

            Статические заряды возникают и при ссыпании мелкораздробленных веществ. Поэтому с явлением электризации приходится считаться на производствах, имеющих дело с тонкораздробленными веществами: сахарным песком, мукой, порохом, порошкообразными химическими реактивами.

             ВЕДУЩИЙ:  Как же бороться на производстве со статическими зарядами? Как уберечь цеха многих предприятий и фабрик от вредного действия маленьких электрических молний? Послушаем о некоторых мерах безопасности.

            7 уч-ся: Прежде всего,  нужно строго соблюдать правила пожарной безопасности и технической эксплуатации машин и станков, быть очень аккуратными, дисциплинированными и внимательными. В тех местах, где скапливаются статические заряды, устанавливают специальные металлические щиты, которые заземляются. Заряды, возникающие на деталях и узлах станков, через эти щетки отводятся в землю. Обязательно заземляют и корпуса машин, станков.

            В помещениях, цехах ставят резервуар с водой для увлажнения воздуха, так как во влажном воздухе электризация происходит медленнее. Кроме того, на некоторых предприятиях, особенно там, где имеют дело с горючими веществами (например, на шинных заводах), внизу по полу устанавливают вытяжные трубы, которые удаляют тяжелые, стелющиеся и к тому же взрывоопасные пары. Можно бороться с электрическими зарядами и с помощью специальных приборов – ионизаторов. Образующиеся при их работе ионы воздуха притягиваются к противоположным по знаку скопляющимся зарядам и нейтрализуют их.                                                                                                                                                                                                                            Ведущий. Изучив большую и маленькую молнии, человек задумывается, а нельзя ли их заставить работать с пользой для людей.

            В настоящее время электрическая искра легко и быстро режет, сверлит, воспламеняет, шлифует и фрезерует. Где же ее можно использовать?

            8 уч-ся:  Интересно, что небольшая искра, которую мы иногда видим, включает в сеть нагревательные приборы, являются страшным бедствием: из-за нее обгорают и разрушаются контакты выключателей, рубильников, реле, щетки электромоторов. Во многих лабораториях ученые искали способ уничтожить ее. Над этим же несколько лет работали и советские ученые супруги Лазаренко. Были проделаны сотни опытов, и вдруг неожиданно оказалось, что с помощью этой «вредной» искры, срывающей с медного тонкого прутика, можно сделать отверстие заданной формы в пластине твердого сплава.

            В апреле 1943г. изобретатели Б.Р и Н.И.Лазаренко получили авторское свидетельство на электроискровой способ обработки метала. В дальнейшем этот метод усовершенствовался. Этот метод в некоторых случаях в сотни раз производительнее и экономичнее других способов обработки металлов, а иногда он является и единственно возможным. Электрическую искру легко и быстро научили сверлить, резать, шлифовать.

              Ведущий. Сейчас на самых различных производствах, в целом ряде технологических процессов с успехом применяют электрические поля. Человек, изучив их природу и свойства, тоже подчинил их своей воле и заставал работать себе на пользу. О некоторых «профессиях» электрических полей мы вам расскажем.

            уч-ся 9: Электроокраска уменьшает расход лакокрасочного материала более чем на 50% по сравнению с расходом при обычной окраске распылением, он не только ускоряет процесс, но и освобождает от трудоемкой работы .

      Окраске в электрическом поле могут подвергаться изделия из металла, дерева, стекла, резины и.т.д. поэтому данный метод окраски нашел применение не только в машиностроительной, но и резинообувной,  деревообрабатывающей и мебельной промышленности.

            . Этим методом ведется копчение рыбы. Этот процесс напоминает электроокраску, только осаждаемым веществом являются частички коптильного дыма.

        На некоторых предприятиях аналогичным способом, называемым электроворсованием, изготавливаются искусственный мех, бархат, плюш, замши, ковры, одеяла. Делается это так: между двумя металлическими заряженными электродами движется ткань, на который нанесен слой клея, сверху на ткань продувается ворс – коротенькие волокна или частички шерсти. В электрическом поле ворсинки движутся в строго определенном направлении и оседают на ткань плотным слоем. Уяснить сущность процесса поможет простой опыт. На нижнюю пластину конденсатора насыпаем мелко нарезанные листочки станиоля. Одновременно начнем заряжать конденсатор и протягивать между его пластинами полосу бумаги, смазанную клеем. Видим, что листочки станиоля при своем движении с нижней пластины к верхней, встречаю бумагу и прилипают к ней.

Ведущий: Трубы наших заводов, фабрик, тепловых электростанций выбрасывают много дыма, который загрязняет и отравляет воздух. Поэтому с дымом ведется постоянная борьба: устанавливаются различные дымоочистители и дымоуловители. В последнее время начали вводиться в действие электрофильтры.

           Мы рассказали только о некоторых поисках, о наиболее интересных экспериментах.

            Окончательных побед в науке не бывает. Открыто и следованно много, но еще больше предстоит сделать.