Урок физики в 8 классе по теме "Электризация тел. Два рода зарядов"

Муниципальное общеобразовательное учреждение –

Средняя общеобразовательная школа села Павловка Унечского района Брянской области

Урок открытия нового знания на основе исследовательской

деятельности учащихся

по теме:

«Электризация тел. Взаимодействие заряженных тел. Два рода зарядов.»

                                                         Разработала: учитель физики I кв. кат

                                                                                  Черковец В.Ф.

                                               2016

Цель урока: Расширение мировоззрения учащихся.

Задачи:

Образовательные:

• Изучить явление электризации тел, на опытных фактах установить получение двух видов электрических зарядов на макроскопических телах;

• Добиться четкого усвоения законов взаимодействия одноименных и разноименных зарядов;

• Уметь решать качественные задачи по теме.

Развивающие:

• Выделять электрические явления в природе и технике;

• Определять знак заряда наэлектризованного тела;

• Познакомить с краткими историческими сведениями изучения электрических зарядов.

Воспитательные:

• Поддержание эмоциональной и доброжелательной атмосферы;

• Пробуждение познавательного интереса к предмету и окружающим явлениям.

Здоровьесберегающие:

• Закрепить навыки безопасного обращения с лабораторным оборудованием.

Планируемые результаты:

Личностные – появление интереса к физике, уважения к автору открытия, самостоятельность в приобретении новых знаний и умений.

Метапредметные – приобретение навыков: работы с информацией, опыта работы с текстом и оборудованием, анализировать и обобщать информацию; развитие монологической и диалогической речи.

Предметные – применение физических знаний на практике.

Основные понятия:

Межпредметные связи математика, география, история.

Оборудование и средства обеспечения учебного процесса:

Мультимедийный проектор, интерактивная доска, лабораторное оборудование, мобильный класс (ноутбуки), экран, палочки из оргстекла и эбонита, шерстяные лоскуты, лоскуты из шелка, кусочки меха, пластмассовые линейки, кружочки бумаги, электрические султаны, гильзы на тонкой нити, воздушные шарики, штативы, полиэтиленовые и бумажные полоски.

Тип урока: открытие новых знаний на основе исследовательской деятельности учащихся

Технология - Технология системно - деятельностного подхода. Эвристическая беседа, метод коллективного поиска идей.

Ход урока

Эпиграф (слайд №1)

О сколько нам открытий чудных

Готовят просвещенья дух,

И опыт – сын ошибок трудных,

И гений парадоксов друг.

А.С. Пушкин

I. Мотивация. 

Учитель: Ребята! Сегодня урок необычный, у нас гости. Будьте гостеприимными, внимательными, прилежными.

Ребята,

Посмотрите на меня,

Улыбнитесь как всегда.

Урок физики начинаем,

Поиск знаний продолжаем.

II. Актуализация знаний 

Ребята! Вам хорошо известно, что физика изучает огромное количество физических явлений. Напомните нам их пожалуйста!

Ученики: Механические, тепловые, электрические, магнитные, световые, звуковые.

Учитель: Молодцы. Вы уже много знаете! Механические и тепловые вы уже изучили. Настало время изучать другие явления. Но какие? Пусть подсказкой вам будет загадка:

Оно несет нам свет, тепло,

Компьютер, видео включает.

Комфортно с ним, но без него

Удобства мигом исчезают.

Отгадайте о чем загадка?

Ученики: загадка об электричестве.

Учитель: Так какие мы будем изучать явления?

Ученики: Мы преступим к изучению электрических явлений.

Учитель: А какие электрические явления вам известны?

Ученики: Молния.

Учитель: Сразу вспоминаются слова из русской народной песни «Ермак» - исторический завоеватель Сибири для Русского государства.

Ревела буря, дождь шумел,

Во мраке молнии блистали,

И беспрерывно гром гремел,

И ветры в дебрях бушевали.

Или из английского фольклора:

Раздался дикий крик

И свет в окне погас,

И молния ударила

Сильнее в этот час

Даже в стихах это вызывает чувство страха, настороженности, тревоги.

Посмотрите на слайды, что это за загадочные явления? Что вы знаете о них? (слайд №2, №3, № 4)

Выступают учащиеся.

Ученик 1: Молния-это величественное и грозное явление природы - невольно вызывает у нас чувство страха. Долгое время человек не умел объяснить причин, вызывающих грозовые явления.

Другое явление, которое поражает незнающих людей своей загадочностью, носит название «огни святого Эльма». Эти огни известны очень давно. Их видели Колумб и Магеллан, о них писал даже Юлий Цезарь. Описанное явление часто наблюдается на высоких острых металлических предметах: на мачтах кораблей, на шпилях высоких башен, на крестах церквей.

И поэтому в народе такое свечение называлось по имени церквей: «огни святого Эльма», «огни святого Николая», «огни святой Елены». По внешнему виду свечение напоминает кисть размером до нескольких десятков сантиметров.

        

Ученик 2:

Токовые струи

Токовые струи не обязательно возникают во время грозы – они могут появляться и в ясную погоду, при сильном ветре в виде трудноразличимых вспышек голубого  цвета.

Огни святого Эльма

Огни святого Эльма поражают свой красотой. Чаще всего их можно наблюдать в виде специфического свечения вокруг шпилей башен и мачт кораблей. В старину этот феномен трактовали как божественное знамение. Согласно легенде, прихожане церкви святого Эльма однажды увидели необычное свечение вокруг креста на одной из башен. Так этот тип разряда получил свое современное называние. Однако, он наблюдался и ранее. Уже в древнегреческих текстах мы обнаруживаем свидетельства об «огнях Кастора и Поллукса», которые считались хорошим предзнаменованием.

Физический смысл явления довольно прозаичен. Свечение возникает в сухой и сильно наэлектризованной атмосфере, когда напряженность электромагнитного поля достигает планки в несколько десятков или сотен тысяч воль на метр. Свечение возникает, когда в воздухе есть частицы диэлектрика – снег, песок, пыль. Они трутся друг о друга, тем самым формируя увеличение напряженности электрического поля. В результате в воздухе возникает характерное  свечение.

Ученик 3:

Спрайты

В середине 1990-х годов был открыт новый тип разряда молнии. Его зафиксировали на высоте 60 км над уровнем моря в виде коротких оптических вспышек. Их называли спрайтами. Цвет и форма спрайтов могут сильно варьировать. Ученые пока ещё немного знают об этом явлении. Известно только, что их возникновение связано с разрядами, пробегающими между ионосферой и грозовыми тучами. Трудность изучения спрайтов состоит в том, что они появляются на высоте, на которой возникают трудности их фиксации как при помощи зондов и ракет, так и при помощи спутников.

Считается, что спрайты возникают только над сильными грозами и провоцируются сверхсильными разрядами между землей и облаками.

Ученик 4:

Эльфы – это огромные вспышки конусовидной формы со слабым свечением. Их диаметр может достигать 400 километров. Эльфы появляются непосредственно над грозовым облаком и могут достигать высоту до 100 километров. Длительность разряда составляет до 5 миллисекунд.

Джеты –  это разряды, по форме напоминающие трубки и конусы высотой до 70 километров, длительность существования джетов приблизило такое же, как у эльфов.

Ученик 5:

Шаровая молния напоминает светящийся шар диаметром в среднем от 12 до 25 сантиметров, способный перемещаться по воздуху в произвольном направлении. Средний срок жизни шаровой молнии оценивают в 3-5 секунд, однако, существуют свидетельства в пользу того, что срок существования шаровой молнии может достигать 30 секунд. С шаровыми молниями связан необычный феномен – металлические предметы небольшой массы, в непосредственной близости от разряда становятся невесомыми. Например, очевидцы не раз отмечали, что при встрече с шаровой молнией  с их рук соскальзывали кольца.

Шаровые молнии пока ещё недостаточно изучены наукой. В настоящее время в специализированных лабораториях ведутся интенсивные эксперименты по получению искусственных шаровых молний.

М.В.Ломоносов Г.В. Рихман В.Франклин

Учитель:  Их природа стала изучаться еще в 18 столетии русскими учеными М.В. Ломоносовым и Г.В. Рихманом и американским ученым Б.Франклином. Чтобы вскрыть причину этих загадочных явлений, мы совершим путешествие в Древнюю Грецию. (слайд №6)

(Звучит Греческая музыка). В саду философ Фалес ведет разговор со своей дочерью:

Дочь Фалеса Милетского,
Философа известного
На берегу у озера
Пряла однажды шерсть.

Веретено янтарное,
Как солнце лучезарное,
Вращаясь, дело спорило,
Хвала б ему да честь.

Да что-то сердце ёкнуло,
Рука внезапно дрогнула,
И чудо – веретёнышко
Вдруг сорвалось к воде.

Вода его приметила
И ласково так встретила
Волной, обдав как пёрышко,
Отдав его земле.

Дочь Фалеса Милетского,
Философа известного
Приняв его у берега,
Спешила обтереть.

И о хитон свой новенький,
О шерстяной о тоненький
Стала тихонько, бережно
Веретено тереть.

И тут она заметила,
Случайно заприметила,
Что вдруг пристало несколько
Шерстиночек к нему.

Списав на влажность оное
Явленье незнакомое
Прижала сильней прежнего
Хитон к веретену.

И тёрла, что есть силочек,
Да вот число шерстиночек
Никак не убавлялось,
А только лишь росло.

Немного утомлённая,
Сим чудом удивлённая
С желаньем не рассталась
Отца спросить про то.

Отец дал разъяснения:
“Секрет сего явления
Сокрыт в веретене самом,
Как корешок в земле”.

Дочь Фалеса Милетского, 
Философа известного,
Уверилась, что дело в нём,
В прекрасном янтаре.

Учитель: О чем гласит легенда?

Ученики: древние греки очень любили украшения и мелкие поделки из янтаря, названного ими за его цвет и блеск «электрон» - что означает «солнечный камень». От сюда и произошло само слово электричество. А «чудо» о котором говорится в стихотворении имеет название «электризация».

Учитель: Про тело, которое при трении приобрело свойство притягивать к себе другие тела, говорят, что оно наэлектризовано или что ему сообщен электрический заряд.

Процесс сообщению телу электрического заряда называют электризацией. (слайд №7)

А теперь кто догадался какая тема нашего урока?

Ученик 1: Я думаю, что тема нашего урока «Электризация тел», а так как янтарное веретено натирали шерстяным хитоном, то вернее будет так: «Электризация тел при трении»

Ученик 2: А я считаю, что нужно дополнить «Взаимодействие заряженных тел. Виды зарядов».

Учитель: Запишите тему урока: «Электризация тел. Взаимодействие заряженных тел. Два рода зарядов.» (слайд №8)

Каковы цели урока?

Ученики:

 - изучить явления электризации, взаимодействие заряженных тел;

- расширить знания о физических явлениях;

- уметь применять знания в повседневной жизни, в различных жизненных ситуациях. (слайд №9)

III. Изучение нового материала

Учитель: Первоначально свойство притягивать к себе мелкие предметы (соломинки, пушинки, мех) приписывалось только янтарю.

Учащиеся делают записи в тетради.

Фалес Милетский Др. Греция VII-VI вв. до.н.э. при трении     →	Опыт янтарь ↔ шерсть янтарь – электрон (греч.)	Притягивают к себе соломинки, пушинки, мех
У. Гильберт англ. 1564-1603 гг.	Электризуются: алмаз, сапфир, сургуч, стекло.	Назвал их электрическими, т.е. подобные янтарю.

Явления притяжения натертых тел назвали электрическими.

Давайте проверим, действительно ли могут электризоваться разные тела?

Фронтальное исследование №1

- Возьмите в руки расчески (пластмассовые) и потрите их о волосы.

 - поднесите к листочкам бумаги.

 - что мы наблюдаем?

Явление электризации. Расческа притягивает листочки бумаги, значит она наэлектризована или ей сообщен электрический заряд.

 Фронтальное исследование №2

- Возьмите линейку (оргстекло), лежащую на столе потрите ее о бумагу,

- поднесите линейку к мелким листочкам.

- что мы наблюдаем?

Линейка притягивает листочки бумаги, значит, она наэлектризована или ей сообщен электрический заряд. (слайд №7)

Вывод: оргстекло, пластмасса электризуются при трении.

Групповое исследование №3 «изучение электризации различных тел»

Приборы и материалы: 1) пленка полиэтиленовая, 2) полоска бумажная, 3) полоска резины, 4) эбонитовая палочка, 5) штатив, 6) нить, 7) карандаш, 8) кусочек меха.

Порядок выполнения работы:

1.     Подвести карандаш на нити к лапке штатива.

2.     Положите полиэтиленовую пленку на стол и натрите ее полоской резины. Поднесите полиэтилен и резину поочередно к концу подвешенного карандаша. Что вы при этом наблюдаете?

Карандаш ___________________.

3. Натрите эбонитовую палочку о мех и проделайте тоже самое, поднося поочередно к подвешенному карандашу.

Карандаш ___________________.

4. Положите на бумажную полоску полиэтиленовую пленку и сильно прижмите полоски рукой. Разведите полоски, а затем приблизьте их друг к другу.

Полоски ______________________.

Вывод: тела можно наэлектризовать ____________________. В электризации участвуют всегда _____________ тела и электризуются после разделения_____________ тела.

Мы сделали очень важный вывод:

1) Один из видов электризации- это трение, соприкосновение тел.

2) При этом участвуют всегда два (или больше) тела.

3) Электризуются оба тела. (слайд №10)

Способы электризации (слайд №11, №12, №13, №14)

Групповое исследование №4 «Изучение взаимодействия заряженных тел. Два рода зарядов».

Приборы и материалы: 1) пленка полиэтиленовая на нити, 2) пленка полиэтиленовая, 3) полоска бумажная, 4) штатив, 5) эбонитовая палочка,

6) полоска резины.

Порядок выполнения:

1. Полиэтиленовую пленку, подвешенную на нити к лапке штатива, потрите осторожно кусочком бумаги

2. 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? _______________________.

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

Пленка с пленкой ________________________________;

Бумажная полоска с пленкой _____________________________;

4. Поднесите к заряженной полиэтиленовой пленке, висящей на нити, эбонитовую палочку, натертую о резину. Пленка и эбонитовая палочка ________________________.

Пленка и резина _______________________________.

Вывод: в природе существуют ____________________ вида электрических зарядов. Тела, имеющие электрические заряды одинакового знака _______________________, а тела имеющие заряды противоположного знака _________________________.

Ученики делают записи в тетрадях. (слайд №15, №16, №17)

Учитель: Одним из этапов развития учения об электричестве были опыты немецкого ученого Отто фон Герике (1602–1686). Он построил первую электростатическую машину, основанную на трении. Это был шар из плавленой серы, который приводился во вращение специальным приводом. Вращая шар и натирая его ладонями, Герике тем самым электризовал его. Наэлектризованный шар притягивал листочки золота, серебра, бумаги. С помощью этого прибора Герике обнаружил, что, кроме притяжения, существует электрическое отталкивание. В настоящее время электрофорная машина выглядит такой, какая она стоит перед вами

Исследование №5 «Определение знака заряда»

Приборы и материалы: 1) электрофорная машина; 2) султанчики;

3) эбонитовая палочка; 4) мех.

Порядок выполнения:

1.     Поднесите султанчики которые на изолирующих подставках к кондукторам электрофорной машины.

2.     Вращая ручку машины наблюдайте за их поведением. Как ведут себя лепестки султанчиков__________________

3.     Поднесите султанчики друг к другу, что мы наблюдаем______________

4.     Замените один из султанчиков и снова вращайте ручку электрофорной машины. Как ведут себя лепестки султанчиков_____________________

5.     Поднесите третий султанчик поочередно к двум предыдущим. Что мы наблюдаем __________________________________

6.     Поднесите эбонитовую палочку потертую о мех поочередно к султанчикам. Наблюдаем султанчик одноименно заряженный с эбонитовой палочкой __________________________, а султанчик имеющий другой заряд, чем эбонитовая палочка____________________

                            притягиваются (идут на сближение)

султан                  эбонит

                           отталкиваются

султан                  эбонит

IV. Закрепление и углубление знаний.

Физминутка (имитация действий согласно тексту)

Проводится для мозгового кровообращения и снятия утомления с плечевого пояса и рук. Выполняется стоя. Все действия повторяются за учителем.

Чисто голову я вымыл,

Высушить не счел за труд,

А потом провел расческой-

Дыбом волосы встают.

Что топорщатся они?

Ты, пожалуй, объясни.

Что за явление наблюдаешь?

Если знаешь - расскажи?

Ответ ученика: Волосы и расческа при расчесывании электризуются, поэтому волосы тянутся за расческой, т.к. разноименные заряды притягиваются.

Тест «Проверь себя» (слайд № 19, №20)

V. Рефлексия учебной деятельности на уроке

Учитель: Итак, мы снова уходим с урока, совершив еще одно открытие, прибавив еще немножко знаний.

Попробуйте высказаться об уроке начиная со слов:

я узнал…

мне понравилось…

меня удивило…

я понял…

Учитель: Чтобы все знания остались с вами необходимо поработать дома.

VI. Итоги урока

Д/З. Изучить §§ 25,26, решить задачи №945, №946 из задачника
А.В. Перышкин, ответить на вопросы стр. 60 (1-4). Подготовить презентацию «Электризация полезна».

Урок окончен. Спасибо за урок.