Виды электризации, демонстрации опытов

Класс Урок 15

Тема: Электризация тел. Два рода зарядов. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Напряженность электрического поля.

Цель урока: Ознакомить с явлением электризации тел и законом сохранения электрического заряда.

Образовательные цели урока:

• формирование целостной системы знаний по теме: «Электрический заряд и элементарные частицы. Закон сохранения электрического заряда»;
• обеспечение усвоения всеми учащимися закона сохранения электрического заряда и экспериментальное его подтверждение.
• сформировать знания обучающихся о точечном заряде, о силе взаимодействия между зарядами;
• показать зависимость силы взаимодействия между электрическими зарядами от их значения и от расстояния между ними;
• разъяснить физический смысл закона Кулона;
• сформировать представление о единстве материального мира (на примере аналогии между законом Кулона и законом всемирного тяготения);

· формирование понятия напряжённости электрического поля как силовой характеристики электрического поля; дать понятие о линиях напряжённости и графическое представление электрического поля;

Воспитательные цели урока:

• воспитание интереса и положительного отношения к предмету;
• способствование развитию личности (его внимательность, наблюдательность).

Развивающие цели урока:

• способствовать овладению основными способами мыслительной деятельности, реализации возможности развития речи у учащихся;
• учить раскрывать причинно – следственные связи, обобщать и систематизировать знания уметь включить новые знания в систему ранее изученных;
• учить понимать предложенную проблемную ситуацию и провести аргументированное суждение.

Ход урока

І. Организационный этап

 

II. Актуализация опорных знаний и умений

Вопрос для фронтального опроса

Что вам известно о строении вещества?

III. Изучение нового материала

Электризация, виды зарядов

Электризация – процесс перераспределения электрических зарядов. До момента открытия теории о двух принципиально разных зарядах и элементарного заряда электрона считалось, что заряд – некая невидимая сверхлёгкая жидкость, и если она есть на теле, значит, тело обладает зарядом, и наоборот.

Виды электризации, демонстрации опытов

Было установлено не только наличие двух разных зарядов, но и два различных принципа их взаимодействия: взаимное отталкивание двух тел, заряженных одноимёнными зарядами (одного знака) и, соответственно, притяжение разноимённо заряженных тел.

По договорённости принято называть положительным заряд, который образуется на стеклянной палочке, если натирать её бумагой или шёлком, а отрицательным – на эбонитовой или янтарной палочке, если натирать её

мехом (см. рис. 2).

 

Электризация может производиться несколькими способами:

Элек­три­че­ский заряд – фи­зи­че­ская ве­ли­чи­на, ко­то­рая по­ка­зы­ва­ет спо­соб­ность тел участ­во­вать в элек­тро­маг­нит­ных вза­и­мо­дей­стви­ях.

Еди­ни­цы из­ме­ре­ния за­ря­да

Заряд про­яв­ля­ет­ся в воз­дей­ствии на дру­гой заряд. Из­ме­рять его можно по этому воз­дей­ствию, то есть из­ме­рять силу, с ко­то­рой этот заряд дей­ству­ет на дру­гой заряд на неко­то­ром рас­сто­я­нии. Тогда еди­ни­цы из­ме­ре­ния за­ря­да можно вы­ра­зить через ки­ло­грамм, метр и се­кун­ду. Так рань­ше и по­сту­па­ли в си­сте­ме СГС. В си­сте­ме СИ заряд удоб­но из­ме­рять в Кл (ку­ло­нах).

Сей­час из­вест­но, что но­си­те­ля­ми двух типов за­ря­да яв­ля­ют­ся эле­мен­тар­ные ча­сти­цы: элек­трон и про­тон. Эле­мен­тар­ные ча­сти­цы неде­ли­мы, по­это­му заряд одной ча­сти­цы, рав­ный , – это ми­ни­маль­ный заряд, обо­зна­ча­ет­ся часто или . Эти ча­сти­цы имеют массу: и для элек­тро­на и про­то­на со­от­вет­ствен­но.

 

4. Закон сохранения зарядов

Так как уже было указано, что никакого создания заряда не происходит, а происходит лишь перераспределение, то имеет смысл сформулировать закон сохранения заряда:

В замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов сохраняется. Замкнутой системой называется система тел, в которую не привносится зарядов извне и из которой заряды не уходят.

 

  Закон Кулона – основной закон электростатики.

F ~ , введя коэффициент пропорциональности

F=k ; q_1,q₂ – точечные заряда – заряженное тело, размер которого много меньше расстояния между точечными заряженными телами,

r – расстояние его возможного действия на другие тела.

K= в вакууме. К= =

ε₀= - электрическая постоянная

F = - закон Кулона в СИ для вакуума

1 Кл - электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника при силе тока 1А за 1 секунду.

1Кл=1A × 1с

Электрическая сила взаимодействия частиц больше гравитационной на 39 порядков.

 

Границы применимости:

1. Для точечных заряженных тел.

Заряженные тела должны быть неподвижными.

Электрическое поле

Взаимодействие зарядов по закону Кулона является экспериментально установленным фактом. Однако не раскрывает физической картины самого процесса взаимодействия. И не отвечает на вопрос, каким путем осуществляется действие одного заряда на другой.

Фарадей дал следующее объяснение: Вокруг каждого электрического заряда всегда существует электрическое поле. Электрическое поле – материальный объект, непрерывный в пространстве и способный действовать на другие электрические заряды. Взаимодействие электрических зарядов есть результат действия поля заряженных тел.