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.
-
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?
-
Провести аналогичный опыт с двумя бумажными полосками.
-
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.