Урок по теме "Электризация тел. Два рода зарядов. Взаимодействие заряженных тел."
Ход урока
Здравствуйте, ребята. У нас сегодня необычный урок. Он будет очень насыщенным: будет много экспериментов, поэтому необходимо максимально продуктивно использовать наше время. Прошу вас быть внимательными.
Настоящий урок будет проходить с использованием компьютера и интернета. И компьютер, и интернет занимают сейчас большое место в нашей жизни. Кто из вас пользуется интернетом каждый день? Поднимите руки, пожалуйста.
Многие из вас любят проводить время за компьютером, просматривая популярные ролики на Ютубе. Давайте заглянем на Ютуб. Что интересного есть там для урока физики? (ВИДЕО, 1 мин.)
Слова «электричество», “электризация» знакомы каждому, они довольно прочно вошло в нашу жизнь. Что же означают эти термины? Ответы на эти вопросы нам необходимо будет найти сегодня. Для этого придётся потрудиться, изучив большой круг физических явлений, которые называются электрическими. Данная тема, несомненно, важна для последующего понимания теории электромагнетизма. Уверяю вас, что эта тема не только интересна и увлекательна, но имеет большое прикладное значение.
Тема нашего урока:"Электризация тел. Два рода зарядов. Взаимодействие заряженных тел."
Цель урока:
Цель:знакомство с основными понятиями электростатики
исследование электризации различных тел
усвоение законов их взаимодействия.
Задачи нашего урока следуют из названия темы.
1. Познакомиться с историей изучения электризации тел.
2. Убедиться в существовании 2-х видов зарядов.
3. Провести серию экспериментов по изучению взаимодействия заряженных тел.
История развития учения об электрических явлениях интересна и поучительна.
Существует легенда о том, что…. (легенда о дочери).
Давным-давно в Древней Греции жил философ Фалес Милетский. Дочь Фалеса пряла шерсть янтарным веретеном. Как то, уронив веретено в воду, девушка стала обтирать его краем своего шерстяного хитона и заметила, что к веретену пристало несколько шерстинок. Думая, что они прилипли к веретену, потому что оно все еще влажно, она принялась вытирать его еще сильнее. И что же? Шерстинок налипало еще больше, чем сильнее вытиралось веретено. Девушка обратилась за разъяснениями этого явления к отцу. Фалес понял, причина в веществе, из которого сделано веретено. Поэтому, как только к пристани города причалил корабль финикийских купцов, он накупил различных янтарных изделий и убедился, что все изделия, будучи натерты шерстяной материей, притягивают легкие предметы.
Слово «электричество» произошло от греческого слова «электрон» - что означает янтарь. Считается, что начало науки об электрических явлениях положили, именно, опыты Фалеса. ( Также упоминается Древний Китай).
Только ли янтарь может притягивать другие тела?
В начале семнадцатого века английский ученый Уильям Гильберт выяснил, что при трении могут электризоваться многие вещества: алмаз, сапфир, сургуч, и что притягивают они не только пушинки, но и металлы, дерево, воду, масло ….
Давайте проверим. (Опыт показывает учитель).
Опыт 1: Наэлектризованная эбонитовая палочка подносится к деревянной линейке. (Линейка, лампа, вкрученная в патрон на подставке, эбонитовая палочка, потертая о мех)
Результат: Линейка начинает вращаться.
Опыт 2: Наэлектризованная стеклянная палочка ( или плексигласовая линейка, потертая о бумагу или шелк) подносится к живому комнатному цветку.
Результат : Листочки отклоняются к палочке.
Опыт 3:Видеоролик (Шарик и вода)
Результат : Струйка отклоняется к шарику. Что мы наблюдали в процессе опытов? (После обсуждения опытов, делаем выводы).
Явления, в которых тела приобретают свойства притягивать другие тела, с 17 века называют электризацией. Или говорят: Это процесс сообщения телу электрического заряда.
Электризация тел происходит при их соприкосновении (при контакте). (При трении увеличивается их площадь соприкосновения).
Электризация может происходить не только в результате трения, но и другими способами:
СОПРИКОСНОВЕНИЕМ, УДАРОМ (например, резиновый шланг резко ударить о массивный предмет и поднести к электроскопу), ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ СВЕТА.
Раздел теории электричества, в котором изучается взаимодействие неподвижных электрических зарядов называется электростатикой (от электро... и статика от греч. statike — учение о равновесии).
В 17 веке немецким ученым Отто фон Герике было замечено, что, кроме притяжения, существует электрическое отталкивание. А помогла ему в этих исследованиях сделанная им первая электростатическая машина.
В настоящее время эта машина выглядит так (показать) и называется электрофорная машина. Чуть позже познакомимся с ней поближе.
Проведем еще серию опытов, доказывающих факт притяжения и отталкивания заряженных тел.(Опыты выполняют ученики)
Опыт 4 ( с шарами)
Давайте понаблюдаем за поведением воздушных шариков:
Два шарика потерли друг о друга (притягиваются)
Сколько тел участвует в электризации?(Два)
Мы наблюдали притяжение в наших опытах.
Только ли притяжение наблюдается в опытах по электризации?
Каждый шарик натираем о шерсть (шарики отталкиваются)
Каждый шарик натираем о шерсть и прикрепляем к доске(наблюдаем притяжение).
Делаем вывод :
В электризации всегда участвует не менее 2-х тел. При этом электризуются оба тела.
Наэлектризованные тела либо притягиваются, либо отталкиваются.
Проверим в действии электрофорную машину. К шарикам электрофорной машины подсоединяем бумажные султанчики, которые находятся на изолирующих подставках.
Опыт 5. (Помогает ученик). Вращая ручку машины, наблюдаем за их поведением.
А) султанчики подсоединены к одному полюсу машины (листочки султанов отталкиваются);
Б) султанчики подсоединены к разным полюсам машины (листочки султанов притягиваются);
Результат: в природе существуют два вида электрических зарядов.
Тела, имеющие электрические заряды одного вида - отталкиваются, а тела, имеющие заряды разного вида - притягиваются.
Проверьте этот результат сами (проведение фронтального эксперимента ).
Физика наука экспериментальная и сегодня мы проведем много опытов. Я прошу внимательно слушать мои инструкции, иначе опыты не получатся. Итак, начнем. (Учитель выполняет все одновременно вместе с детьми, чтобы не снижался темп урока).
Опыт 6:.
Пенополиэтилен (пенка) и бумага (притягиваются)
Пенка, потертая о бумагу, и карандаш. (притягиваются)
Две полоски пузырчатого полиэтилена взять в руку и прогладить каждый несколько раз. (отталкиваются)
Комбинируем 1 и 3 опыт.
-помещаем пенку между полосками пузырчатого полиэтилена (расходятся еще больше, вывод: заряды одного вида.)
Какие выводы вы сделали из этой серии экспериментов?
Как проявляется электризация тел? (Электризация проявляется в виде притяжения или отталкивания тел). Сколько тел участвует в электризации? Как ведут себя тела, имеющие заряды одного вида? Разного вида?
В природе существуют два вида электрических зарядов.
Тела, имеющие электрические заряды одного вида - отталкиваются, а тела, имеющие заряды разного вида - притягиваются.
Шарль Дюфе добился наибольших успехов в систематизации сведений по электрическим эффектам. Шарль Франсуа Дюфе (1698-1739) - французский физик открыл в 18 веке (1733) существование двух видов электричества, которое назвал "стеклянным" и "смоляным".
Первое возникает на стекле, горном хрустале, драгоценных камнях, шерсти, волосах и т. д.; второе - на янтаре, шелке, бумаге и т. п. При этом установил, что однородные электричества отталкиваются, а разнородные притягиваются.
Слайд с долларом (изображен Б.Франклин.) В развитии научных теорий неординарные личности всегда играли большую роль. Является ли неординарной личностью человек, изображение которого вы видите на самом крупном денежном знаке США?
Чьё изображение обычно помещают на деньгах? (Ученики предполагают, как правило, что это президент…)
Откройте ноутбук, ищем информацию о Б.Ф.- физике, и выясняем какое отношение он имел к России. (Был первым американским членом Петербургской АН).
Пишем запрос в поисковой строке: Бенджамин Франклин (открываем Википедию, смотрим раздел «Научная и изобретательская деятельность»).
Итог поиска озвучивают учащиеся.
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.
Нигде и никогда в природе не возникает и не исчезает заряд одного знака. Заряды появляются парами. Появление положительного заряда всегда сопровождается появлением отрицательного. И наоборот. Это и есть закон сохранения электрического заряда. Положительный заряд в физике обозначается +q или q. Отрицательный заряд – -q.
Электрический заряд – это физическая величина, характеризующая свойства заряженных тел взаимодействовать друг с другом. Измеряется в кулонах (в честь Ш.Кулона.)
Обратите внимание, что приобретаемый заряд тела – относителен. То есть, он зависит от материала взаимодействующих тел. Например, нейлон, потертый о стекло, зарядится отрицательно. Но если его потереть о резину, то он зарядится положительно.
Работа у доски. Закрепление. Интерактивное задание по определению заряда. (приставка MimioStudio). (Если есть время, можно вызвать 1-2 учеников поработать с рядом Фарадея…).
Определить степень электризации тел можно с помощью измерительных приборов: электроскопа или электрометра. Обратите внимание на отличие в устройстве этих приборов. (Наличие шкалы у электрометра). Более подробно с данными приборами мы познакомимся на следующем уроке.
Где мы можем встретиться с процессом электризации в повседневной жизни?
– заземление цистерн при перевозке бензина;
– на ткацкой фабрике;
– электризация машин, самолетов;
– молниеотводы;
– сложное электронное оборудование. Заземление сложного оборудования. (Показать антистатический браслет на руку. Объяснить его назначение).
Ребята! Сейчас мы выполним небольшое тестовое задание, оценка за который станет известна сразу. На выполнение дается пять минут.
Мы сегодня впервые опробуем полезную (очень удобную программу!) программуDropbox. (Облачное хранилище).
Dropbox представляет собой бесплатный сервис, который позволяет хранить и делает доступными ваши файлы в любом месте, где есть интернет. Любой файл, сохраненный в папке Dropbox, будет автоматически сохранятся на все ваши компьютеры и телефоны.
Итак, на рабочем столе в папке Dropbox лежат сейчас файлы «тест1» и «тест2» (два варианта). Откройте каждый свой вариант и сразу сохраните тест, назвав его своей фамилией, например: «иванов.ppt». Все ваши тесты тут же появятся на моем компьютере в папке Dropbox.
Тестирование. Инструкция по выполнению.( Начало: Параметры- включить активное содержимое – ОК. Не забудьте сохранить изменения в конце работы над тестом.)
Подведем итог урока:
«Что мы узнали нового по теме «Электризация»?»(Ученики анализируют итоги урока).
Заключение. Люди всегда были благодарны электричеству, преклонялись перед ним, даже когда не знали его сущности. Они наделяли своих главных богов возможностью метать молнии.
Современный человек знает многое об электричестве, но еще не всё.
Электричество – величайший дар, данный нам самой природой. Мы, к счастью, научились им пользоваться. И еще много нового и интересного нас ждет впереди!
