Цель: углубить, расширить знания по теме, развивать мышление учащихся. Вызвать интерес к предмету.
Форма: урок-фейерверк опытов по теме “Электризация тел. Строение атома”
Оборудование: расческа, электрометр, электрофорная машина, кусочек ваты, изолирующий штатив, гильза, проводник с изолирующей ручкой, изолирующий столик, султан, воздушные шары, пласмасовая воронка, песок, стекло, лист бумаги, валик для фотографий или резиновый шланг, коллекция “Проводники и диэлектрики”.
План урока:
- Вступление. Повторение и обобщение материала по теме “Электризация тел”.
- Фейерверк опытов.
- Проверка домашнего задания - показ коллекции “Проводники и диэлектрики”
- Кроссворд.
- Итог урока.
Вступление. Повторение и обобщение материала по теме “Электризация тел”
Учитель: Для чего сзади снизу бензовоза прикреплена цепь?
Ответ: Во время наливания бензина, во время движения бензовоза происходит трение, на корпусе возникают электрические заряды, чтобы не возникло искры, заряды надо убрать. Это делают при помощи металлического проводника.
Учитель: при перекачивании газа или жидкости по шлангам последние электризуются. Послушайте заметку из газеты “Известия” “Огонь отступил”.
“Было уже за полночь, когда рабочий Камбарской перевалочной нефтебазы Удмуртии И. Третьяков, заправив восемь цистерн авиационным бензином, перевел наливной шланг в очередную порожнюю емкость. Едва шланг коснулся горловины цистерны, как высоко вверх взметнулся 15-метровый оранжево-яркий столб огня. Мощной взрывной волной Третьякова отбросило далеко от цистерны”. Объясните, от чего произошел взрыв?
Ответ: Взрыв произошел в результате соприкосновения наконечника шланга со стенкой цистерны и образовавшегося при этом разряда статического электричества.
Учитель: Сейчас мы с вами просмотрим выступления факиров-фокусников, которые нам покажут свои фокусы, зададут вопросы, а вы попробуйте объяснить их с точки зрения физики.
Фейерверк опытов
1-й ученик показывает опыт с расческой.
Взять полукруглую пластмассовую расческу и провести ею по чистым сухим волосам. Затем поднести к электрометру. Стрелка электрометра отклоняется. Почему?
Ответ: при расчесывании волос расческой, происходит электризация трением. Затем, когда расческой коснулись электрометра, то заряды перетекли по стержню и стрелка отклоняется.
2-й ученик показывает опыт с летающей ваткой.
Взять маленький рыхлый кусочек гигроскопической ваты массой 3-5 мг, установить полюсы электрофорной машины с промежутком 70-8- мм, зарядить ее слегка. Опустить кусочек ваты на один из полюсов.
Почему ватка начинает прыгать с одного полюса на другой?
Можно показать перемещение ватки между ладонью и полюсом машины. Для этого раздвигаем полюсы машины, руку располагаем на расстоянии 100 мм от полюса, вносим вату и наблюдаем явление. Почему ватка прыгает?
Ответ: при движении ватки от одного полюса к другому или от полюса к ладони, происходит периодическая перезарядка.
3-й ученик показывает опыт с гильзой.
Гильзу из станиоли помещаем на тонкой шелковой нити между полюсами электрофорной машины (расстояние между полюсами примерно 15 см). Приводим в действие машину. Гильза начинает “плясать” между полюсами и вокруг них. Почему гильза “пляшет” между полюсами и почему иногда делает круги вокруг того или другого полюса?
Ответ: движение гильзы от одного полюса к другому объясняется ее периодической перезарядкой. Движение гильзы вокруг полюса происходит по следующим причинам. Допустим, гильза заряжена отрицательно и двигается в сторону положительно заряженного полюса при приближении к нему происходит перезарядка гильзы. Положительный полюс отталкивает положительно заряженную гильзу, но она продолжает двигаться по инерции и делает круг вокруг полюса.
4-й ученик: Если проводник на изолирующей ручке поднести к кондуктору электрофорной машины и к электрометру, он зарядится. Почему?
Ответ: При работе машины на ее полюсах (Лейденских банках) скапливаются неодинаковые заряды, что объясняется некоторой утечкой зарядов с машины на землю. В результате разрядки на банках остается одноименный небольшой заряд, который и обнаруживает подключенный электрометр.
5-й ученик показывает опыт с воздушными шарами.
Потереть воздушные шары о стенку, затем оставить на стене. Почему шарики висят? Почему 2 шара отталкиваются друг от друга?
Ответ: Происходит электризация трением. Шары приобретают заряды, стенка тоже приобретает заряд, поэтому притягивает шар. Отталкиваются шары оттого, что они имеют заряды разного знака.
6-й ученик: Пластмассовую воронку закрепить в лапке штатива над шаром электрометра. Сыпать на край воронки песок. Он скатывается по воронке в шар электрометра, стрелка которого отклоняется. Почему стрелка отклоняется?
Ответ: наблюдается электризация песка и воронки, как двух разноименных тел в процессе соприкосновения.
Учитель зачитывает заметку из журнала “За рулем” №3 1978 г. “Почему загорелся бензин?”
“Когда я переливал из ведра через пластмассовую воронку бензин в топливный бак мотоцикла, неожиданно между краем воронки и ведром проскочила искра, а затем из горловины бака возник факел горящего бензина”- пишет Н. Маколкин из Ставропольского края…”. Почему же загорелся бензин?
Ответ: Источником воспламенения бензиновоздушной смеси стал разряд статического электричества.
Учитель: Во избежании разрядов статического электричества при хранении, транспортировке горючего и заправке рекомендуется применять только металлические ведра, канистры, воронки и не пользоваться пластмассовыми емкостями.
7-й ученик демонстрирует опыт.
На сухое стекло положить лист бумаги. Несколько раз провести по бумаге резиновым шлангом или валиком для фотографий. Если теперь лист бумаги поднести к электрометру, то он обнаруживает электрический заряд, то же самое наблюдается с резиновым шлангом или валиком. Как объяснить наблюдаемое явление?
Ответ: Наблюдается электризация трением.
Учитель: Этот опыт демонстрирует электризацию бумаги в ротационных типографских машинах, а резиновый шланг играет роль цилиндров этой машины. Электризация бумаги в типографских машинах вызывает ее свертывание и брак при печатании. Возникающие искры нередко служат причиной пожара. Для устранения этих нежелательных явлений приходится все части машины заземлять, а бумагу увлажнять, обдувать воздухом с большим числом ионов. На ткацких фабриках происходит электризация тканей. Устраняют это явление путем увлажнения воздуха в цехе.
8-й ученик показывает опыт вместе с учителем “Электризация человека”.
Ученик встает на изолированный столик и берется рукой за один из полюсов электрофорной машины с помощью провода. Расстояние между полюсами должно быть не более 15 мм. Приводим в действие машину и заряжаем ученика. Учащиеся могут подойти к нему и прикоснуться к любому участку тела, что вызывает появление электрических искр. Можно в одну руку взять султан, а другой держаться за полюс электрофорной машины. При зарядке ученика листочки султана расходятся во все стороны. (Ученик бросает провод по команде учителя).
Показ коллекции, изготовленной учениками “Проводники и диэлектрики” (проводники — земля, вода, металлы, диэлектрики — резина, каучук).
Догадайтесь
Нужно разгадать кроссворд.
В каждую клетку, включая нумерованную, надо вставить букву так, чтобы слова по горизонтали означали:
1) Вещество не проводящее электричество (диэлектрик).
2) Сообщение телу электрического заряда (электризация).
3) и 4) Частицы, из которых состоит ядро атома (3-нейтрон, 4-протон).
5) Атом, потерявший или присоединивший один или несколько электронов (ион).
6) Прибор, служащий для обнаружения заряда (электроскоп).
Сетка кроссворда заготовлена на доске. Учащиеся подходят к доске и записывают ответы (по очереди).
Итог урока
Учитель: Спасибо нашим фокусникам за интересные опыты. Спасибо всем учащимся за урок. Все, кто принимал участие в уроке, получают оценки. Урок окончен.
Литература к уроку
1. Газета “Известия” от 3. 10. 1968 г.
2. Журнал “За рулем” №3. 1978 г.
3. Л.А. Горев “Занимательные опыты по физике”.- М.: Просвещение,1985.
4. Б.Ф. Билимович “Физические викторины в средней школе”.М.- Просвещение,1977.