Природа электричества. Взаимодействие электрических МОУ Сатинская сош Учитель Козадаева И.И. Цели урока:

УРОК НА ТЕМУ: « Природа электричества. Взаимодействие электрических
зарядов»
МОУ Сатинская сош
Учитель Козадаева И.И.
Цели урока:
 сформировать понятие электрического заряда, рассмотреть взаимодействие
электрических зарядов, на основе опытов сформулировать закон сохранения
электрического заряда и закон Кулона;
 научить учащихся анализировать и сопоставлять, делать выводы из наблюдения
опытов, высказывать свою точку зрения;
 развивать интерес к предмету, познавательные и творческие способности
учащихся.
Оборудование: компьютер, проектор, экран, электрометр, эбонитовая и стеклянная
палочки, электрофорная машина, бумажные султаны.
Ход урока
1.Изучение нового материала
Электростатика – раздел электродинамики, посвящённый изучению покоящихся
электрических заряженных тел.
Электростатика изучает:
1.
Понятие электрического заряда.
2.
Электризация и её применение.
3.
Закон сохранения электрического заряда.
4.
Основной закон электростатики – закон Кулона.
Демонстрационные эксперименты:
Электризации двух тел при натирании. Учащиеся вспоминают из курса восьмого
класса понятие электризации, что в электризации участвуют два тела и при этом
получают разноименные заряды, равные по модулю.
Взаимодействие наэлектризованных тел . На опыте с электрофорной машиной и
бумажными султанами показываю наличие двух зарядов – положительного и
отрицательного. Из анализа опытов учащиеся приходят к выводу, что одноимённые
заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются.
Вводим определение эл. заряда, точечного эл. заряда, единицы измерения электрического
заряда, записываем значение наименьшего отрицательного заряда – электрона и
наименьшего положительного заряда – протона.
Заряд - это физическая величина, характеризующая степень электромагнитного
взаимодействия. Заряд можно сообщить путём трения или соприкосновения, разделить до
наименьшего значения.
Знакомятся с опытом по электризации, (.Диск «Физика, 7-11 классы» компания
ФИЗИКОН -лаборатории )F08_53_01.wmv показанным с помощью проектора, и приходят
к выводу, что при электризации выполняется закон сохранения электрического заряда: В
замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остаётся неизменной:
q=q1+q2+q3+…+qn=const
F08_55_01.mht
Учащиеся делают сообщения об электризации, сопровождающиеся слайдовым показом
полезной и вредной электризации.
Сообщение 1: Электризация в быту и на производстве.
Ещё в прошлом столетии были известны вредные действия статистического электричества. Например,
кожаные и прорезиненные ремни, наэлектризовавшись на вращающихся шкивах, могут стать источником
искрового разряда. Он особенно опасен, если в воздухе висит мелкая горючая пыль (скажем, мука);
проскочившая от наэлектризованного тела искра может вызвать взрыв и пожар. В 20 веке вредные
проявления статистического электричества наблюдаются чаще, так как широко применяют легко
электризующиеся вещества; пластмассы, синтетические волокна, нефтепродукты и т.п. Электризация
происходит и в быту, и при любом технологическом процессе, где происходит взаимодействие движущихся
тел, которые состоят из материалов, являющихся диэлектриками. При обработке пластины из полистерола
на прессе одни места на ней заряжаются положительно, другие отрицательно. Чем больше скорость
технологического процесса, тем значительнее электризация. Накопление зарядов продолжается до тех пор,
пока не произойдёт искровой разряд.
Сообщение 2: Электризация трением.
На клеепромазочной машине, которая смазывает резиновым клеем тканевые материалы, в результате трения
материала о валки происходит их электризация. Если не снять эти заряды, то даже небольшая искра может
вызвать пожар, так как окружающий воздух насыщен парами бензина. Причиной взрыва может быть и
человек, так как при контакте с заряженной тканью электризуется и тело оператора. Электризация волокон
вызывает их взаимное отталкивание, что мешает работе ткацких станков. Заряженную ткань трудно
раскраивать.
При трении о воздух электризуется самолёт. Поэтому после посадки к самолёту нельзя сразу же приставлять
металлический трап: может возникнуть пожар. Электрические разряды возникают и тогда, когда человек
ходит по полимерным покрытиям пола современной квартиры, синтетическим коврам.
Далее предлагаю учащимся привести примеры борьбы с вредной электризацией. Приходим к выводу, что на
производстве необходимо производить: заземление станков, машин, в домах и квартирах целесообразно
применение токопроводящих пластиков для пола, увлажнение воздуха, использование различного рода
«нейтрализаторов», антистатиков.
Сообщение 3. Статистическое электричество может быть верным помощником человека.
Маляр без кисточки. Движущиеся на конвейере окрашиваемые детали заряжают положительно, а частицам
краски придают отрицательный заряд, и они устремляются к положительно заряженной детали – отсюда
равномерность окрашиваемого слоя. Этот метод окраски изделий в электрическом поле широко
применяется в нашей стране.
Делаем вывод, что электризация может быть и полезной - её необходимо использовать, и
вредной - с ней нужно бороться.
Основной закон электростатики – закон взаимодействия двух неподвижных точечных
заряженных тел. Этот закон был установлен экспериментально Шарлем Огюстеном
Кулоном в 1875 году. С помощью проектора показываю портрет Кулона и опыт Кулона
(Электронное Учебное Издание по дисциплине «Физика. 8 класс» Drofa.) F08_59_02.swf
Пользуясь изображением на экране крутильных весов, рассказываю о строении прибора.
Он состоит из стеклянного сосуда высотой около 30см, закрытого стеклянной крышкой с
цилиндрической стойкой высотой около 50см, в ней свободно висит кварцевая нить.
Сверху нить прикреплена к головке, которую можно вращать вокруг оси цилиндра, снизу
к нити подвешено коромысло. На одной его стороне находится изолированный шарик,
подвергающийся электризации, с другой – маленький диск, служащий противовесом Угол
поворота головки с прикреплённой к ней нитью можно отмечать с помощью указателя.
Для отсчёта угла поворота коромысла на окружность цилиндра нанесены градусные
деления. Опыты проводились следующим образом. Через отверстие в крышке цилиндра
вводили наэлектризованный шарик, тождественный шарику на коромысле. При
соприкосновении шарики получали одинаковые заряды и отталкивались, при этом по
градусной шкале Кулон фиксировал угол отклонения, равный 360. Далее головку с нитью
закручивали в сторону, противоположную отклонению коромысла, до тех пор, пока угол
не становился равным 180. Расстояние между шариками уменьшалось вдвое, между тем,
как сила кручения нити возрастала в четыре раза и т.д. Отсюда Кулон заключил: «Сила
взаимодействия двух небольших одинаково наэлектризованных шариков, обратно
пропорциональна квадрату расстояния между центрами обоих шаров: F~1/R2?
Кулон нашёл простой способ изменения заряда одного из шариков в 2, 4 и более раз,
соединяя его с таким же незаряженным шариком. Заряд при этом распределялся поровну
между шариками, что и уменьшало исследуемый заряд в известном отношении. Новое
значение силы взаимодействия при новом значении заряда определялось
экспериментально, при .этом сила взаимодействия оказалась прямо пропорциональной
произведению модулей зарядов: F~|q1||q2|.
Опыты Кулона привели к установлению закона:
Сила взаимодействия двух неподвижных точечных заряженных тел в вакууме прямо
пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату
расстояния между ними.
Обсуждается значение коэффициента к, его размерность и физический смысл.
Сила взаимодействия электрических зарядов в диэлектрике:
F=k|q1||q2|\ξr2
ξ– диэлектрическая проницаемость среды, это физическая величина, показывающая во
сколько раз сила взаимодействия в вакууме больше, чем в среде.
Силы Кулона являются центральными, так как действуют вдоль прямой, соединяющей
центры зарядов.
Раздаю памятку по решению задач на закон Кулона
Памятка по решению задач на закон Кулона.
1.
Сделать схематический рисунок, на котором указать знаки зарядов и расстояния
между ними.
2.
Рассмотреть взаимодействие данного заряда с окружающими зарядами и телами.
3.
Заменить взаимодействие зарядов и тел силами и приложить их к данному
заряду.
4.
Записать второй закон Ньютона в векторной форме.
5.
Через точку приложения сил провести координатные оси, указав положительное
направление.
6.
Записать второй закон Ньютона в проекциях на координатные оси, учитывая знак
проекции.
7.
Решить данное уравнение или систему уравнений относительно неизвестной
величины.
8.
При необходимости дописать недостающие формулы.
2.Закрепление.
Что такое электрический заряд?
Точечный электрический заряд?
Какой заряд называют элементарным?
Закон сохранения электрического заряда.
Закон Кулона
3.Решение задач.
1.Пылинка, имевшая отрицательный заряд –10 е, при освещении потеряла четыре электрона.
Каким стал заряд пылинки?
2. Модуль силы взаимодействия между двумя неподвижными заряженными
телами равен F. Чему станет равен модуль этой силы, если увеличить заряд одного тела в 3 раза, а второго в 2 раза?
3.Как изменится модуль силы взаимодействия двух небольших металлических шариков одинакового диаметра, имеющих заряды q1 = + 3 мкКл и
q2 = – 5 мкКл, если шары привести в соприкосновение и раздвинуть на
прежнее расстояние?
Домашнее задание: Учеб: § 1 , : § 2 (п.1).
Сб: №. 1.1,1.2, 1.3, 1.4. ,1.8, 1.16,1.17
ЭОР:
1. Электронное Учебное Издание по дисциплине «Физика. 8 класс» Дрофа.-СD-диск к
учебнику физики 8 класса Н.С. Пурышевой, Н.Е. Важеевской,
2. СD-диск «Физика, 7-11 классы» компания ФИЗИКОН –лаборатории.