Цели урока:
- Познакомить учащихся с устройством электроскопа.
- Сформировать представления учащихся об электрическом поле и его свойствах.
Демонстрации:
- Устройство и принцип действия электроскопа.
- Проводники и непроводники электричества. Рис. 1
- Обнаружение поля заряженного шара.
Ход урока
I. Повторение. Проверка домашнего задания.
С целью повторения материала, изученного на предыдущем уроке, провести краткий фронтальный опрос (на экране демонстрируются слайды с вопросами):
Какие два типа зарядов существуют в природе, как их называют и обозначают?
Как взаимодействуют между собой тела, имеющие одноименные заряды? Приведите примеры.
Как взаимодействуют между собой тела, имеющие разноименные заряды? Приведите примеры.
Может ли одно и то же тело, например эбонитовая палочка, при трении электризоваться то отрицательно, то положительно?
Можно ли при электризации трением зарядить только одно из соприкасающихся тел? Ответ обоснуйте.
Правильно ли выражение: “При трении создаются заряды”? Почему?
II. Изучение нового материала (слайд на экране).
План изложения нового материала:
- Устройство и принцип действия электроскопа и электрометра.
- Проводники и диэлектрики.
- Электрическое поле.
- Электрические силы.
1. Для изучения свойств заряженных тел издавна пользовались электроскопами. Конструкция их проста: через пластмассовую пробку в металлической оправе проходит металлический стержень, на конце которого закреплены два листика тонкой бумаги. Оправа с двух сторон закрыта стеклом.
Слайд на экране.
Демонстрируя устройство и принцип действия электроскопа, учитель задает учащимся вопросы:
Как при помощи листочков бумаги обнаружить, наэлектризовано ли тело?
Как по углу расхождения листочков электроскопа судят о его заряде?
Для опытов с электричеством используют и другой, более совершенный прибор - электрометр. Здесь легкая металлическая стрелка заряжается от металлического стержня, отталкиваясь от него на тем больший угол, чем больше они заряжены.
2. Проводники и диэлектрики.
Понятие о проводниках и диэлектриках можно ввести на основании опытов. Возьмем два электрометра и один из них зарядим. Соединяя электрометры металлической палочкой, убеждаемся, что электрический заряд передается от одного электрометра к другому.
(Работа с информационной системы Библиотека наглядных пособий “Физика. 7-11 класс”)
Тела, обладающие таким свойством, называются проводниками. К хорошим проводникам относятся металлы, растворы кислот, щелочей, солей и т.д. Соединяя электрометры каучуковой палочкой, убеждаемся, что заряд в этом случае не передается. Эти вещества называются изоляторами (или диэлектриками). Диэлектриками являются фарфор, эбонит, стекло, резина, пластмассы, воздух и др.
Обратимся к электронному словарю.
3. Электрическое поле.
Механическое действие тел друг на друга происходит или при непосредственном соприкосновении тел, или при наличии между ними какого-либо материального посредника. Так при ударе двух шаров осуществляется непосредственный контакт обоих взаимодействующих тел, а при буксировке одного автомобиля другим, действие первого автомобиля ко второму передается через третье тело - трос. Во всех случаях, когда между двумя взаимодействующими телами нет контакта, можно обнаружить такое “третье тело”, которое, являясь посредником, передает действие от одного тела к другому, причем действие передается с конечной скоростью. Так действие звучащего тела на барабанную перепонку уха передается через воздух с конечной скоростью (скорость звука).
Иное дело - взаимодействие электрических зарядов. Заряженные тела действуют друг на друга, хотя на первый взгляд нет никакого посредника между ними (воздух таким посредником быть не может, так как электрическое взаимодействие происходит и в вакууме).
Согласно учению английских физиков Фарадея и Максвелла, вокруг заряженных тел существует среда, посредством которой и осуществляется электрическое взаимодействие. Пространство, окружающее один заряд, воздействует на пространство, окружающее другой заряд и наоборот. Посредником в этом взаимодействии и является электрическое поле.
Электрическое поле - форма материи, посредством которой осуществляется электрическое взаимодействие заряженных тел, оно окружает любое заряженное тело и проявляет себя по действию на заряженное тело.
Главное свойство электрического поля заключается в его способности действовать на электрические заряды с некоторой силой. Силу, с которой электрическое поле действует на внесенный в него электрический заряд, называют электрической силой.
Нетрудно показать, что направление сил, действующих в электрическом поле, зависит от знака заряда тела, вокруг которого существует поле, их значение - от расстояния рассматриваемой точки до заряженного тела.
Для конкретизации представлений учащихся об электрическом поле полезны демонстрации опытов с султанами и демонстрация спектров электрического поля.
(Демонстрация производится с информационной системой Библиотека наглядных пособий “Физика. 7-11 класс”).
Демонстрация спектров электрического поля, возникающего вокруг заряженных тел, помогает создать у учеников геометрический образ электрического поля.
III. Закрепление изученного
Если в конце урока остается время, с целью закрепления материала можно коллективно обсудить ряд качественных задач по теме, например:
- Чем отличается пространство, окружающее заряженное тело, от пространства, окружающего незаряженное тело?
- Как можно обнаружить электрическое поле?
- Если к заряженному металлическому шарику прикоснуться пальцем, он теряет практически весь заряд. Почему?
- Правильно ли утверждение, что два заряда, равные по модулю, но противоположные по знаку, уничтожаются, если их поместить на один и тот же проводник?
- Что общего между гравитационным и электрическим взаимодействием? Каковы наиболее заметные отличия?
- Достаточно ли просто коснуться шарика электроскопа заряженной эбонитовой палочкой, чтобы стрелка электроскопа заметно отклонилась?
Домашнее задание.
- §27, 28 учебника; ответить на вопросы к параграфам;
- Сборник задач В.И.Лукашика, Е.В.Ивановой: № 1187, 1201, 1205.