Электризация тел и электрический заряд - ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Глава 1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ Электрические явления (Электризация тел и электрический заряд. Делимость электрического заряда. Электроскоп. Строение атома. Атомное ядро. Объяснение электризации тел. Закон сохранения заряда. Электрическое поле. Громоотвод.) Электрический ток (Источники тока. Электрическая цепь. Сила тока. Амперметр. Напряжение. Вольтметр. Электрическое сопротивление. Закон Ома. Действие электрического тока не человека.) Работа и мощность тока (Тепловое действие тока. Лампа накаливания.) Обобщающий урок-игра	26 ч. 9 ч. 13 ч. 3 ч. 1 ч.
Глава II. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ (Постоянные магниты. Магнитное поле Земли. Магнитное поле тока. Электромагниты. Телеграфная связь. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Действие магнитного тока на проводник с током. Электромагнитное поле.)	10 ч.
Глава III. ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ Свет. Распространение света в однородной среде Отражение света (Закон отражения света. Построение изображения в плоском зеркале.) Преломление света Линзы (Виды линз. Построение изображений, даваемых линзами.) Оптические приборы. Фотоаппарат Глаз и зрение	12 ч. 1 ч. 2 ч. 2 ч. 5 ч. 1 ч. 1 ч.
Глава IV. ГРАВИТАЦИОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ (Гравитационное взаимодействие. Гравитационная постоянная. Свободное падение тел. Движение бросаемых тел. Движение искусственных спутников. Перегрузка и невесомость. Сила тяжести на других планетах. Гравитация и Вселенная)	11 ч.

Глава I. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Урок 1. Электризация тел и электрический заряд

Цели урока:

Научить обнаруживать электрические заряды на телах; познакомить с явлением электризации. Доказать существование двух типов зарядов и объяснить их взаимодействие.

Оборудование:

Палочка деревянная, пластинка из оргстекла, пластинка из эбонита, лист бумаги, фольга, вата, ручка, каруселька, узкие полоски бумага, пленка целлулоидная, полоски полиэтилена, шелк, мех, пленка на нитке, штатив.

Ход урока

I. Новый материал

Известно, что существуют приливные, ветряные, солнечные, тепловые, атомные, гидроэлектростанции, которые вырабатывают электрическую энергию. Эта энергия передается по проводам в каждый дом, на заводы, фабрики и фермы. В любом доме можно встретить различные электроприборы. Это утюг, телевизор, пылесос... Если темно, мы пользуемся электрическим освещением. Вольфрамовая нить лампочки разогревается под действием электрического тока.

Так что же такое «электрический ток»? Сегодня вы узнаете о происхождении слова «электричество», а чуть позже - что такое «электрический ток».

Эксперимент 1

Подвесим деревянную палочку на нитке. Полиэтиленовую полоску положим на стол и натрем ее куском ацетатного шелка. Взяв пленку за кончик, поднесем ее сбоку к одному концу палочки.

- Что вы наблюдаете? (Папочка поворачивается, притягиваясь к полоске.)

Учитель проделывает тот же эксперимент с пластмассовой ручкой, палочкой из оргстекла, капроновой или полиэтиленовой трубкой, натерев их шелком или бумагой.

- Что вы наблюдаете? (Все натертые предметы притягивают деревянную палочку.)

Это явление (способность тел притягивать другие тела после того, как их натерли) называется электризацией тел. Об этом явлении было известно еще в VI в. до н. э.: греческий философ Фалес Милетский обнаружил, что янтарь после натирания шерстью начинал притягивать различные легкие предметы. Однако историю науки об электричестве можно начать с исследований Вильяма Гильберта, врача английской королевы Елизаветы. Первую свою работу по электричеству Гильберт опубликовал в 1600 г., где описал электризацию трением. Здесь он впервые в истории науки применил термин «электричество» (от греческого слова «электро», что означает «янтарь»).

Пленка, пластинка из оргстекла, ручка, капроновая трубка наэлектризовались, т. е. получили электрические заряды при трении о шелк, о бумагу.

Физическую величину, называемую электрическим зарядом, обозначают буковой q.

Единица электрического заряда в СИ называется кулоном (1 Кл) в честь французского физика Ш. Кулона (1736-1806).

Тело, у которого q ≠ 0, называется заряженным, а тело, у которого q = 0, - нейтральным (незаряженным).

Эксперимент 2

Положите на полоску бумаги полоску из полиэтилена. Прижимая тыльной стороной ладони, прогладьте их, затем разведите в стороны и медленно сближайте.

- Что наблюдаете? (Полоски притягиваются друг к другу.)

Эксперимент 3

Кусочек распушенной ваты поднесите к бумажной полоске и сразу же после этого поднесите к пленке.

- Что наблюдаете? (Пушок притягивается и к бумаге, и к пленке.)

- Какой вывод можно сделать? (Оба тела, бывшие в контакте, а затем разъединенные, электризуются, получают заряды.)

Эксперимент 4

Электрический заряд можно передать телу от другого наэлектризованного тела. Возьмите кусочек фольги и обмотайте им пробирку. Образовавшийся цилиндрик сдвиньте на край, чтобы он сошел примерно на 1 см. В эту полость вложите один из концов нитки с узелками на концах и обожмите фольгу. Нитка окажется зажатой. Аккуратно снимите гильзу и подвесьте на кронштейн штатива, введя нитку в вертикальный разрез.

Наэлектризуйте палочку из оргстекла, потерев ее о бумагу, и медленно поднесите к гильзе.

- Что вы увидели? (Гильза вначале притянулась, а потом - после касания - оттолкнулась.)

- Как это объяснить? (Получив такой же заряд, что и на палочке, гильза стала от нее отталкиваться.)

- Значит, заряды одного вида отталкиваются? (Да.)

- А почему пленка и бумага притягиваются, хотя обе тоже зарядились? (Видимо, у них разные заряды.)

- Давайте проверим эту гипотезу.

Эксперимент 5

Вместо гильзы повесьте на штатив пленку на нитке, пропустив нитку через горизонтальную прорезь кронштейна. Возьмите широкую полоску бумаги. Сложив ее вдвое, обхватите висящую пленку и потрите ее, стараясь не натягивать нить. Возьмите еще одну пленку и зарядите ее, потерев теперь о наэлектризованную бумагу. По очереди поднесите к висящей пленке заряженные полиэтиленовую пленку и бумажную полоску.

- Что наблюдаете? (Бумажная полоска притягивается, а полиэтиленовая пленка отталкивается.)

- Почему? (Пленки заряжены одинаковым способом - и заряды на них одинаковы. Заряды одного вида отталкиваются. А бумага, вероятно, получает заряд другого вида, и она притягивается к пленке.)

Французский физик Шарль Дюфе в 1730 г. изучал взаимодействие наэлектризованных тел. Он заметил, что в одних случаях такие тела притягиваются, а в других - отталкиваются. Например, натертые шелком стеклянные палочки отталкиваются друг от друга, но притягиваются к смоляной палочке, потертой о шерсть. Он объяснил это тем, что существует два рода электричества - «стеклянное» и «смоляное». Тела, заряженные электричеством одного вида, отталкиваются, а заряженные электричеством разного вида - притягиваются. В 1778 г. американский физик и политический деятель Бенджамин Франклин назвал «стеклянное» электричество положительным, а «смоляное» - отрицательным.

Эксперимент 6

Натрите пластинку из оргстекла о бумагу и положите на карусельку (см. рис. 70).

Натрите другую пластинку из оргстекла и поднесите к концу первой.

- Что наблюдаете? (Пластинки отталкиваются, значит на обеих заряды одноименные и положительные.)

Натрите ручку о бумагу и поднесите к пластинке, лежащей на карусельке.

- Что вы наблюдаете? (Притяжение. Разноименные заряды притягиваются, значит, на ручке заряд отрицательный.)

- Подумайте, как с помощью гильзы можно определить знаки зарядов различных наэлектризованных тел? И вообще, как определить, заряжено ли тело? (Нужно зарядить гильзу известным зарядом, например, положительным от стеклянной палочки, и наблюдать за ее поведением при приближении заряженных тел. Если тело отталкивается, то заряд на нем положительный, если притягивается, то заряд отрицательный. Если гильза не реагирует на приближение тела, то на нем нет заряда.)

Демонстрационный эксперимент

- А сейчас внимательно посмотрите опыт с султанами. Постарайтесь всему увиденному дать объяснение.

Учитель заряжает электрический султан.

- Почему лепестки начинают все больше расходиться? (На них накапливается все больше и больше положительного заряда от палочки из оргстекла и отрицательного от эбонитовой палочки. Одноименные заряды отталкиваются. Разноименные - притягиваются.)

II. Закрепление изученного

Задачи на закрепления

- Объясните рисунки (см. рис. 71). Что общего в показанных ситуациях? В чем различия?

Вопросы на закрепление

- Про какие тела говорят, что они наэлектризованы?

- Заряд какого знака получает стеклянная палочка, потертая о шелк? Эбонитовая палочка, потертая о мех?

- Как взаимодействуют одноименные заряды?

- Как взаимодействуют разноименные заряды?

- Каково происхождение слова «электричество»?

- Как взаимодействуют друг с другом две эбонитовые палочки, наэлектризованные трением о мех?

- Какие два рода электрических зарядов существуют в природе?

Домашнее задание

1. § 1;

2. Экспериментальное задание № 1;

3. Задачи 1, 2.

Приложение к уроку

Первые сведений об электричестве и магнетизме

Изучение электрических и магнитных явлений по-настоящему начинается только в XVIII в. Но первые сведения об этих явлениях были известны уже древним. Древние греки знали свойство натертого янтаря притягивать мелкие предметы. Само слово «электричество» происходит от греческого слова «электрон», что значит по-русски янтарь. Древние греки знали также, что существует особый минерал - железная руда (магнитный железняк), способный притягивать железные предметы. Залежи этого минерала находились возле города Магнесии. Название этого города послужило источником термина «магнит».

Древние не исследовали ни электрических, ни магнитных явлений. Однако они попытались дать объяснение этим явлениям. Самое первое объяснение свойств магнита притягивать железо заключалось в том, что магниту приписывалась «душа», которая заставляла магнит притягивать железо или притягиваться к железу.

При этом магнит представляли подобно живому существу. Живое существо, например собака, видит кусок мяса и стремится к нему приблизиться. Подобно этому магнит, как бы видит железо и стремится к нему притянуться.

Это объяснение весьма примитивно с нашей точки зрения. Однако такого рода объяснения, когда предметы неживой природы одушевлялись, были характерными для древних, которые верили в существование целого ряда богов, духов и т. д.

Но в древности начала развиваться и материалистическая философия. Философы-материалисты Древней Греции отвергали существование духов и пытались объяснить все явления природы естественными законами. Они учили, что все тела состоят из мелких материальных неделимых частиц - атомов. По их мнению, кроме атомов и пустоты, в которой атомы движутся, ничего не существует. Все явления природы объясняются движением атомов. Сама слово «атом» греческого происхождения. Оно означает «неделимый».

Философы, верившие в существование атомов, из которых состоит природа, получили название атомистов. Одним из родоначальников этой философии был древнегреческий философ Демокрит (460 - 370 до н.э.). Философы- атомисты пытались дать объяснение электрическим и магнитным явлениям без обращения к специальным «душам» и «духам».