Урок физики в 8 классе «Электризация тел. Два рода заряда. Взаимодействие заряженных тел»

Мокеева Татьяна Юрьевна

Урок физики в 8 классе.

Электризация тел. Два рода заряда. Взаимодействие заряженных тел.

Цель: 1. Дать первоначальные представления об электрическом заряде и электрическом поле.

2. Развитие знаний о зарядах, способности объяснять многие бытовые явления на основе свойства электризации тел.

3. Воспитание внимательности, интереса к предмету.

Демонстрации: Взаимодействие двух наэлектризованных тел. Демонстрация опыта «летающая ватка».

К.Г.Паустовский «Чёрное море»

«…Во время урагана… Я был свидетелем, как у негра искры сыпались из волос, как будто из трубы паровой машины».

Вопрос: Как можно объяснить это явление?

Ж.Верн «Дети капитана Гранта».

Путешественников застала гроза. В самый разгар электрической бури на конце основной горизонтальной ветви, вдруг появился окружённый чёрным дымом огненный шар величиной с кулак; покружившись несколько секунд на одном месте, он, подобно бомбе, разорвался с таким оглушительным грохотом, что его слышно было даже среди непрерывных раскатов грома. Запахло серой».

Вопрос: Какое физическое явление вы узнали в этом отрывке?

Слова «электричество», «электрический ток» знакомы сейчас каждому человеку. В наших домах, на транспорте, в сельском хозяйстве, в промышленности используют электрический ток.

Если потереть стеклянную палочку о лист бумаги и поднести её к руке, то можно услышать лёгкий треск, а в темноте увидеть небольшие искорки. Палочка приобретает способность притягивать к себе листочки бумаги, пушинки, тонкие струйки воды. Подобные явления наблюдаются и при расчёсывании сухих волос.

Эти явления были обнаружены ещё в глубокой древности.

YI век до н.э. Древняя Греция. Фалес Милетский. Древние греки любили изделия из янтаря «солнечного камня». Впервые способность притягивать мелкие предметы к янтаря было исследовано Фалесом Милетским. Дочь Фалеса пряла пряжу янтарным веретеном. Она заметила, что к веретену притягиваются ворсинки. За разъяснением она обратилась к отцу. Фалес стал исследовать это явление.

О этом случае повествует легенда:

Дочь Фалеса Милетского,

Философа известного

На берегу у озера

Пряла однажды шерсть.

Веретено янтарное,

Как солнце лучезарное,

Вращаясь, дело спорило,

Хвала б ему да честь.

Да что-то сердце ёкнуло,

Рука внезапно дрогнула,

И чудо – веретёнышко

Вдруг сорвалось к воде.

Вода его приметила

И ласково так встретила

Волной, обдав как пёрышко,

Отдав его земле.

Дочь Фалеса Милетского,

Философа известного

Приняв его у берега,

Спешила обтереть.

И о хитон свой новенький,

О шерстяной о тоненький

Стала тихонько, бережно

Веретено тереть.

И тут она заметила,

Случайно заприметила,

Что вдруг пристало несколько

Шерстиночек к нему.

Списав на влажность оное

Явленье незнакомое

Прижала сильней прежнего

Хитон к веретену.

И тёрла, что есть силочек,

Да вот число шерстиночек

Никак не убавлялось,

А только лишь росло.

Немного утомлённая,

Сим чудом удивлённая

С желаньем не рассталась

Отца спросить про то.

Отец дал разъяснения:

«Секрет сего явления

Сокрыт в веретене самом,

Как корешок в земле»

Дочь Фалеса Милетского,

Философа известного,

Уверилась, что дело в нём,

В прекрасном янтаре.

По-гречески янтарь – электрон, отсюда произошло название «электричество».

Про тело, которое после натирания притягивает к себе другие тела, говорят, что оно наэлектризовано или что ему сообщён электрический заряд.

Электризоваться могут тела, сделанные из разных веществ. Легко наэлектризовать натиранием о шерсть палочки из резины, серы, эбонита, пластмассы.

В электризации всегда участвуют два тела. При этом электризуются оба тела.

Проделаем опыты:

Возьмём две бумажные полоски и две полоски из полиэтилена.

1. Положим на бумажную полоску, полоску из полиэтилена. Несколько раз прогладить их рукой. Поднять полоски за концы, развести их и медленно поднести друг к другу. Как они взаимодействуют?

2. Провести аналогичный опыт с двумя бумажными полосками.

3. Провести аналогичный опыт с двумя полиэтиленовыми полосками.

Сделать вывод.

Тела, имеющие заряды одного рода, взаимно отталкиваются. Тела, имеющие заряды разного рода, взаимно притягиваются.

Существует два рода электрических зарядов – положительные и отрицательные.

Как можно обнаружить наличие электрического заряда?

Проделаем опыт. Наэлектризуем эбонитовую палочку и поднесём её к маленькому кусочку сухой ватки. Она прилипает к палочке. Затем резко встряхиваем палочку так, чтобы ватка отпала. Книзу к ней подносим наэлектризованную палочку. Ватка, обладающая электрическим зарядом взмывает вверх. То есть на ватку действует какая-то сила, исходящая от наэлектризованной палочки.

Вопрос: Почему нити прилипают к гребням чесальных машин, применяющихся в текстильной промышленности, и при этом часто путаются и рвутся? Для борьбы с этим явлением в цехах искусственно создают повышенную влажность воздуха. Зачем это делают?

(нити на гребнях чесальных машин электризуются и прилипают к гребням. Повышенная же влажность препятствует их электризации).

Вопрос: Почему при переливании бензина из одной цистерны в другую он может воспламениться, если не принять специальных мер предосторожности?

(при вытекании из трубы бензин электризуется настолько, что возникает электрическая искра, воспламеняющая его).

Вопрос: Если ножовкой распиливать лист какого-нибудь полимера, то опилки прилипают к ножовке, к столу, на котором укреплена обрабатываемая деталь, и другим предметам. Чем это объясняется?

(электризацией полимера при механической обработке).

Вопрос Шерлока Холмса: Генеральная уборка кухни была в разгаре. Вымыв полы, Шерлок Холмс взялся за мебель. Полированные поверхности кухонных шкафов и полок он энергично протирал сухой тряпкой из синтетической ткани, а окрашенные масляной краской – сырой. Почему он по-разному «относится» к своей мебели?

(полированные поверхности при трении их синтетической тканью электризуются и приобретают вместе с находящейся на них пылью электрический заряд; ткань при этом тоже приобретает заряд, но другого знака. Вследствие этого пыль и ткань притягиваются друг к другу, и пыль плотно оседает на тряпке. Окрашенные масляной краской поверхности при трении не электризуются, поэтому пыль с них удаляют влажной тряпкой, которая смачивает пыль, заставляя её «прилипнуть» к ткани).

Объясните природное явление:

В.К.Арсеньев «Шаровая молния».

«Это был какой-то светящийся шар, величиной в два кулака, матово-белого цвета. Он медленно плыл по воздуху, то опускаясь там, где были на земле углубления и растительность была ниже, то поднимаясь кверху там, где повышалась почва и рос кустарник. Однако было заметно, что шар всячески избегал соприкосновения с деревьями, старательно обходит каждый сучок, каждую веточку и былинку».

(заряд на траве, деревьях был того же знака, что и заряд шаровой молнии. Одноимённо заряженные тела отталкиваются).

О пользе и вреде электризации:

А) Корпус автомобиля заряжают положительно, а частички краски отрицательно. Происходит взаимодействие и равномерная окраска.

Б) Сильные электрические поля используют в медицине «аэрозоль». Более мелкие частицы глубже проникают в лёгкие.

В) Электрокопчение. Рыбу зарядили положительно, дым отрицательно. Копчение происходит за несколько минут.

Г) Все машины из-за пыли быстрее изнашиваются. Газ в трубе электризуется, заряжает частички пыли, пыль оседает на стенках трубы. Периодически трубу встряхивают, и зола падает в специальный бункер. Происходит очищение промышленного дыма.

Вред:

А) При трении о воздух электризуется самолёт. Если сразу подвести трап, может произойти сильный разряд. Возможен пожар. Вначале с самолёта спускают металлический трос, для снятия излишнего заряда. Происходит разрядка самолёта при взаимодействии троса с землёй.

Б) В кабине бензовоза есть надпись «При наливании и сливании горючего включить заземление». Почему к корпусу бензовоза присоединена массивная цепь, которая волочится по земле?

Интересный случай:

В заливе Аляска лежит большой лесистый и гористый остров Кадьяк, отделённый от одноимённого полуострова широким проливом Шелихова. 6 июня 1912 года, когда рыбаки и зверобои, как обычно в это время года, поглядывали на море, ожидая первого в сезоне судна, они неожиданно заметили на северо-западе огромную чёрную тучу и услышали необычайно громкие раскаты грома. Вскоре туча закрыла небо над островом, засверкали молнии, но вместо дождя … посыпался пепел! Пепельный дождь шёл над островом 25 часов подряд. Тьма окутала Кадьяк, и целых трое суток здесь было темно, как ночью. Молния угодила в антенну радиостанции, и островной посёлок лишился связи с материком. Никто не понимал, что происходит.

Вопрос: Объясните образование молний в этом случае. Чем отличается обычная молния от выше описанной молнии?

Домашнее задание: Найти описание интересных природных явлений, связанных с электризацией тел.