Урок физики в 8-м классе "Электрические явления"

Разделы: Физика

Урок в 8 классе.

Тема урока: Электризация тел. Два рода зарядов. Взаимодействие заряженных тел. Электроскоп. Проводники и непроводники электричества.

Цели урока:

образовательные:

  • формирование первоначальных представлений об электрическом заряде, о взаимодействии заряженных тел, о существовании двух видов электрических зарядов; выяснение сущности процесса электризации тел.

развивающие:

  • развитие навыков выделять электрические явления в природе и технике.

воспитательные:

  • развитие интереса к науке и умение работать с научно-популярной литературой.

Оборудование: электроскоп, электрометры, гильза из фольги на подставке стеклянная и эбонитовая палочки, кусок меха и щелка, мультимедийный проектор, ноутбук.

План урока

I. Организационный момент.
II. Объяснение нового материала.
III. Запись домашнего задания.
IV. Закрепление изученного материала.
V. Подведение итогов. Выставление оценок.

Ход урока

I. Организационный момент.

Ребята, посмотрели друг на друга. Пожелали друг другу хорошего настроения.

II. Объяснение нового материала:

- Учитель

Еще в древности люди обратили внимание на то, что потертый шерстью кусочек янтаря начинает притягивать к себе различные мелкие предметы: пылинки, ниточки и тому подобное.

- Демонстрация

    

Вы сами можете легко убедиться, что эбонитовая палочка, потертая о шерсть, начинает притягивать небольшие кусочки бумаги, листочки фольги. Расческа потертая о волосы также притягивает мелкие листочки бумаги.

Как объяснить что происходит ? Почему эбонитовая палочка потертая о шерсть притягивает к себе листочки фольги?

Сегодня на уроке мы с вами выясним сущность данного явления и постараемся его объяснить.

Запишите пожалуйста тему урока

Слайд1

Электризация тел. Два рода зарядов. Взаимодействие заряженных тел. Электроскоп. Проводники и непроводники электричества.

Слайд 2

Учащимся предлагается план урока

- Сообщение ученика

Наука об электрических явлениях зародилась еще до нашей эры, начавшись с наблюдения за электрическими свойствами янтаря. В отличие от механики – науки о движении, давлении, равновесии, наука об электричестве до VI века так и оставалась в зачаточном "янтарном" состоянии. Крупный шаг вперед в изучении электрических явлений после древних греков сделал английский врач У.Гильберт (1540–1603). Он установил, что свойство притягивать легкие предметы после натирания, кроме янтаря, приобретают также и алмаз, сапфир, аметист, горный хрусталь, сера, смола и некоторые другие тела. Гильберт их назвал "электрическими", то есть "подобными янтарю". Все прочие тела, в первую очередь металлы, которые не обнаруживали таких свойств, он назвал "неэлектрическими". Так в науку вошел термин "электричество", и было положено начало систематическому изучению электрических явлений. Следующий шаг в изучении электрических явлений был сделан бургомистром немецкого города Магдебурга Отто фон Герике (1602–1686). Он сконструировал первую электрическую машину, представлявшую собой большой шар из серы, вращавшийся на железной оси. При натирании шара ладонью он сильно электризовался и мог электризовать другие тела. Используя свою машину, Герике впервые наблюдал отталкивание наэлектризованных тел и слышал треск электрических искр. С начала XVIII века электрическими экспериментами увлекаются члены Лондонского Королевского научного общества. Они наблюдают электрическое притяжение не только в воздухе, но и в вакууме, изучают возникновение электрических искр, открывают явление электропроводности и указывают, что для сохранения заряда тела оно должно быть изолировано от других тел. В 1733 году француз Ш. Дюфэ впервые устанавливает существование двух родов зарядов – положительного и отрицательного (прежде заряды тел считали отличающимися лишь по величине). С середины XVIII века электрические опыты проводились в светских салонах и королевских дворцах, на заседаниях ученых обществ и в частных домах.

- Учитель

Слайд 3

Итак, что мы наблюдали?

Это явление называется электризацией, а силы, действующие при этом – электрическими силами.

Слово электризация происходят от греческого слова " электрон" , что означает " янтарь" . При трении расчески о волосы или эбонитовой палочки о шерсть предметы заряжаются, на них образуются электрические заряды.

Заряженные тела взаимодействуют друг с другом и между ними возникают электрические силы. Электризоваться трением могут не только твердые тела, но и жидкости, и даже газы.

Слайд 4

Таким образом, электризация – физическое явление.Существует два разных рода электрических зарядов. Условно они названы " положительным" зарядом и " отрицательным" зарядом .

+q   –

положительный заряд (так заряжается стекло, потертое о шелк; шерсть, потертая об эбонит).

–q   –

отрицательный заряд (заряд шелка при трении о стекло; заряд эбонита при трении о шерсть).

Тела при электризации могут заряжаться как положительно, так и отрицательно

Положительно заряженными называют тела, которые действуют на другие заряженные предметы так же, как стекло, наэлектризованное трением о шелк.
Отрицательно заряженными называют тела, которые действуют на другие заряженные предметы так же, как эбонит, наэлектризованный трением о шерсть.

Вывод: Основное свойство заряженных тел и частиц: одноименно заряженные тела и частицы отталкиваются, а разноименно заряженные – притягиваются.

Электризуя разные тела, легко заметить, что сила взаимодействия между ними может быть различной: больше или меньше. В физике это объясняют тем, что заряд тела может быть большим или маленьким. Следовательно, заряд – физическая величина. Единицей измерения заряда служит 1 кулон. (1Кл)

Слайд5

Рис 1

- Строение электроскопа представляет ученик

Для обнаружения наэлектризованных тел служат специальные приборы – электроскопы или электрометры

Электроскоп имеет цилиндрический корпус (1) , который закрыт стеклом (2). Внутрь прибора вставлен металлический стержень (3) с легкоподвижными лепестками (4). От металлического корпуса прибора стержень отделен пластмассовой втулкой (5). Если выступающей части стержня коснуться каким-нибудь наэлектризованным телом, то лепестки отклонятся друг от друга.

Электроскоп – прибор для обнаружения наэлектризованных тел. Принцип его действия основан на отталкивании одноименно заряженных тел.

Слайд 6

Демонстрация

Пусть левый электроскоп заряжен, а правый – нет. Соединим электроскопы проволокой. Мы увидим, что заряд поровну распределится между приборами. Убрав проволоку и коснувшись правого электроскопа рукой, мы заставим его заряд перейти внутрь нашего тела. После этого опять соединим электроскопы проволокой. Так можно поступать сотни раз: заряд будет делиться на все более мелкие части.

Однако американский физик Р.Милликен опытами установил, что заряд любого тела можно делить не бесконечно.

Вывод: Существует наименьшая порция заряда – элементарный заряд: 1,6·10-19 Кл. Заряд никакого тела не может быть меньше этой величины.

Электрический заряд-это мера свойств заряженных тел определенным образом взаимодействовать друг с другом

- Учитель

Так что же такое электризация?

Слайд 7

Наэлектризуем эбонитовую палочку шерстяной варежкой, а стеклянную палочку – шелковым платком. Подвесив палочки на нитях, увидим, что эбонит и шерсть, стекло и шелк притягивают друг друга, а стекло и шерсть, эбонит и шелк отталкиваются друг от друга:

При электризации трением два тела заряжаются равными по модулю и противоположными по знаку зарядами. Благодаря контакту одно тело теряет электроны, а другое их же приобретает. Поэтому на одном теле появляется избыток электронов (отрицательный заряд), а на другом - недостаток (положительный заряд).

Вывод: Тело заряжено отрицательно - у тела имеется избыток электронов

Тело заряжено положительно - у тела имеется недостаток электронов

В зависимости от способа электризации два наэлектризованных тела либо притягиваются, либо отталкиваются. Тела, наэлектризованные трением друг о друга, а также наэлектризованное и не наэлектризованное тела всегда только притягиваются.

Существуют вещества, электроны которых настолько слабо связаны со своими атомами, что могут отделяться от них даже и без трения. Достаточно простого соприкосновения тел, и они становятся заряженными. Это другой вид электризации - электризация индукцией .

Слайд 8

Демонстрация

Сначала электрометры не были заряжены. Предположим теперь, что поднесенная к ним палочка имеет положительный заряд. При этом в левой части правого шара образуется отрицательный заряд. А поскольку ионы металла прочно связаны друг с другом, образуя кристаллическую решетку, они не смогут никуда передвинуться, и во всех остальных местах образуется недостаток электронов, то есть положительный заряд. Если теперь палочку убрать, то электроны вновь равномерно распределятся между шарами, и они станут незаряженными. Но, если же, не убирая палочки, раздвинуть шары, то они так и останутся разноименно заряженными.

Вывод : Электризация тел индукцией объясняется перераспределением электрических зарядов между телами (или частями тела), в результате чего тела (или части тела) заряжаются разноименно.

Однако не все тела заряжаются в результате электризации индукцией . Электроны есть в атомах всех тел, тогда почему же не удается наэлектризовать индукцией пластмассовые или резиновые шары? Это значит, что электроны этих тел не являются свободными, то есть не образуют перераспределение зарядов между телами. Поэтому для электризации этих веществ необходимо прибегнуть к трению, способствующему отделению электронов от атомов.

Слайд9

В проводниках некоторые электроны слабо связаны с ядром атома и могут перемещаться от атома к атому. Такие электроны называются свободными. Именно они обеспечивают перенос заряда (проводимость).

В диэлектриках практически нет свободных электронов, некому переносить заряд, следовательно, практически нет проводимости.

Вывод : Следовательно, по электрическим свойствам все вещества можно разделить на два вида.

Диэлектрики – вещества, не имеющие свободных зарядов и, поэтому, не позволяющие заряду одного тела "перетекать" на другие тела.

Проводники – тела и вещества, в которых существуют свободные заряженные частицы; они могут перемещаться, перенося заряд в другие части тела или к другим телам.

Мы понимаем, что пластмасса, из которой изготовлена линейка, является диэлектриком, а металлическая проволока – проводником.

Вывод : Демонстрация показала, что при любых взаимодействиях, связанных с возникновением и переходом заряда от одних тел к другим, суммарный заряд всех участвующих в этом тел остается постоянным.

Это утверждение выражает закон сохранения электрического заряда.

|q 1|+ |q 2|+ |q 3|+…..+ |q n| =0

Во всех явлениях электризации тел   суммарный электрический заряд сохраняется.

Если одно тело приобретает положительный электрический заряд, то второе тело тоже приобретает равный по модулю отрицательный

III. Запись домашнего задания

Параграфы: 25, 26,27 вопросы стр.60, стр. 63

Дополнительно: изготовить самодельный прибор - электроскоп.

IV. Закрепление изученного материала

Слайд10

Блиц-опрос

  1. Как продемонстрировать, что расческа или авторучка способна притягивать легкие предметы?

    2. (продемонстрировать)

  2. Наэлектризованный предмет способен притягивать не только твердые тела, но и...
  3. Как ведут себя два тела, одно из которых наэлектризовано, а второе - нет?

    4. (продемонстрировать)

  4. Как взаимодействуют два тела, наэлектризованные трением друг о друга?

    5. (продемонстрировать)

  5. Как проявляется электрическое взаимодействие наэлектризовавшейся одежды?
  6. Как называются приборы, предназначенные для обнаружения наэлектризованных тел?

    7. (продемонстрировать)

  7. Какой существует еще вид электризации, кроме электризации трением?

    8. (продемонстрировать)

  8. Как взаимодействуют эбонит и шерсть, наэлектризованные друг о друга?

    9. (продемонстрировать)

  9. Как взаимодействуют стекло и шелк, наэлектризованные друг о друга?

    10. (продемонстрировать)

  10. Что является единицей измерения заряда?
  11. Почему заряд тела нельзя делить бесконечно?

V. Подведение итогов. Выставление оценок

Учитель

Ответьте на вопрос, достигли ли мы цели нашего урока.

Оцените свою работу на уроке (используются сигнальные карточки)

Оценка учителем работы учащихся с комментариями.

Слайд11

Приложение