Elektriskais lauks: elektriskā lādiņa dalījums un elektroskops. Fizikas stundas izklāsts (8. klase) par tēmu: Elektriskā lādiņa dalāmība

Priekšskatījums:

Basirovs Ilsurs Minniakhmetovičs

Fizikas skolotājs

MBOU "Izluchinskaya OSSHUIOP №1"

pilsēta Izlučinska, Ņižņevartovskas rajons,

KhMAO-Yugra, Tjumeņas apgabals.

Fizikas stunda 8. klasē par tēmu:

"Dalāmība elektriskais lādiņš. Elektrons. Atomu uzbūve"

Nodarbības mērķis:

Izglītības:Pārliecināt studentus par elektriskā lādiņa dalāmību. Sniedziet priekšstatu par elektronu kā daļiņu ar mazāko elektrisko lādiņu. Iepazīstināt studentus ar atoma uzbūvi, atoma planetāro modeli pēc Tomsona un Raterforda.

Attīstās: sistematizēt un vispārināt skolēnu zināšanas par jēdzienu "elektriskais lādiņš", "gravitācija";

attīstīt uzmanību un zinātkāri, veicot eksperimentus jauna materiāla skaidrošanā;

veidot spēju izskaidrot dabā notiekošās apkārtējās parādības.

Izglītības: attīstiet noturīgu uzmanību, skaidrojot jaunas lietas teorētiskais materiāls; attīstīties pareiza runa, izmantojot fiziskos terminus; sasniegt augstu aktivitāti un klases organizāciju.

Demonstrācijas:

1. Elektriskā lādiņa dalāmība.
2. Lādiņa pārnešana no uzlādēta elektroskopa uz neuzlādētu, izmantojot izmēģinājuma lodi.
3. Atoma planetārais modelis pēc Rutherforda (1C: fizikas pasniedzējs).
4. Tabula " Periodiskā sistēma ķīmiskie elementi Mendeļejevs".
5. Nodarbību pavada prezentācija"Elektrons. Elektriskā lādiņa struktūra.

Nodarbības plāns:

1. Laika organizēšana;
2. Apgūstamā materiāla atkārtošana;
3. Jauna materiāla apgūšana;
4. Apgūstamā materiāla konsolidācija;
5. Mājasdarbs.

Nodarbību laikā:

1. Laika organizēšana.

Sveiki puiši! Šodien es jums pasniegšu fizikas stundu. Mani sauc Ilsurs Minniakhmetovičs, es šodien esmu jūsu rīcībā. Es domāju, ka mēs strādāsim kopā! Man nav jābaidās un arī visiem pārējiem. Nodarbības beigās katrs saņems savas atzīmes. Un, kā redzat, šeit ir pulcējušies tikai cienīgie! Tātad... Sāksim visi.

1. Izpētītā materiāla atkārtošana.

Pārskatīsim to, ko iemācījāmies iepriekšējā nodarbībā. Saņemsim īsu brīdi patstāvīgs darbs. Es izsniegšu jums kartītes un jūsu piezīmju grāmatiņās pārbaudes darbam izpildiet šādus uzdevumus. Jums ir 3 minūtes.

1. iespēja

1. Kā objekti ar pretēju lādiņu mijiedarbojas viens ar otru? Sniedziet piemērus.
2. Kā divi stikla stieņi, kas berzēti ar zīdu, mijiedarbojas viens ar otru?

2. iespēja

1. Vai elektrifikācijas laikā ar berzi var uzlādēt tikai vienu no saskarē esošajiem ķermeņiem? Pamato atbildi.
2. Negatīvi lādēts ķermenis piesaista uz vītnes piekārtu lodi, un pozitīvi lādēts ķermenis to atgrūž. Vai var teikt, ka bumba ir uzlādēta? Ja jā, kāda ir apsūdzības pazīme?

III. Jauna materiāla apgūšana.

Jauna materiāla prezentācijas plāns:

1. Elektriskā lādiņa dalāmība;
2. elektrons;
3. Atomu modeļi, kas pastāvēja iepriekš XIX sākums iekšā;
4. Rezerforda eksperimenti;
5. Rezerforda atoma kodolmodelis.

Uz tāfeles uzrakstiet tēmu: Elektriskā lādiņa dalāmība. Elektrons. Atoma struktūraPrezentācija (elektronu. Elektriskā lādiņa struktūra.ppt)

1. Elektriskā lādiņa dalāmība. Pieredzes demonstrējums: Ņemsim divus elektroskopus, no kuriem vienu uzlādēsim ar uz vilnas nēsātu ebonīta kociņu, abus elektroskopus savienosim ar vadu.

Demonstrējot lādiņa pārnešanas pieredzi no uzlādēta elektroskopa uz neuzlādētu, jautājums klasei ir šāds:

Vai jūs domājat, ka elektrisko lādiņu var dalīt bezgalīgi? (Ir uzklausīti skolēnu minējumi.)

Rodas jautājumi: cik ilgi var saspiest sākotnējo lādiņu? Vai šādam sadalījumam ir kāds ierobežojums? Skolas elektrometri nav īpaši jutīgas ierīces. Diezgan drīz to lādiņš samazināsies tik ļoti, ka elektrometrs to vairs nefiksēs. Lai atbildētu uz šiem jautājumiem, ir jāveic sarežģītāki un precīzāki eksperimenti. Tos vadīja divi fiziķi: krievu zinātnieks Ābrams Fedorovičs Jofs un amerikāņu zinātnieks Roberts Millikens.

Mācību darbība elektriskais lauks uz mazākajiem lādētajiem cinka putekļu graudiņiem, kurus varēja novērot tikai ar mikroskopu, viņš konstatēja ļoti svarīgu modeli: putekļu graudu lādiņš mainījās tikai veselu skaitu reižu (2, 3, 4 utt.) no dažiem no tās mazākajām vērtībām. Šo rezultātu var izskaidrot tikai šādi: tikai mazākais lādiņš (vai vesels šādu lādiņu skaits) ir pievienots vai atdalīts no cinka grauda.

Jautājums klasei:

Tātad, vai ķermeņu vai daļiņu lādiņš var būt 1,5 reizes lielāks vai mazāks par mazāko lādiņu?

1. Elektrons. No šīs pieredzes tika secināts, ka dabā ir daļiņa, kurai ir mazākais lādiņš, kas vairs nedalās. Šo daļiņu sauc elektrons .

Elektronam ir masa un enerģija. Elektronu masa ir 9,1 10-31 kg. Maksa parasti tiek apzīmēta ar burtu q . Elektriskā lādiņa vienība ir viena kulons (apzīmē ar 1 C).Šī vienība ir nosaukta franču fiziķa Čārlza Kulona vārdā, kurš atklāja elektriski lādētu ķermeņu mijiedarbības pamatlikumu.

Elektronu lādiņa vērtību noteica amerikāņu zinātnieks Roberts Millikens. Viņš atklāja, ka elektronam ir negatīvs lādiņš, kas vienāds ar 1,6 * 10-19 Cl.

Mēs zinām, ka visi ķermeņi sastāv no molekulām, bet molekulas - no atomiem. Tātad atoma iekšpusē ir elektrons. Viņam kaut kur jābūt! Un, ja atoma iekšpusē ir elektrons, tad kāds būs atoma lādiņš? Pareizi negatīvs. Vai tas ir iespējams??? Un mēs esam noskaidrojuši, ka ir divu veidu lādiņi - negatīvs un pozitīvs. Un tajā pašā laikā līdzīgi lādiņi viens otru atgrūž un atšķirībā no lādiņiem piesaista. Tātad, ja atomam ir negatīvs lādiņš, kas notiks? Pareizi, visi atomi viens otru atgrūdīs! Tādas molekulārās struktūras nebija! Un atoms ir jāuzlādē. Nē. Tātad, kā jūs domājat, atoma iekšpusē sēž tikai viens elektrons? Pareizi, nē! Katrai darbībai ir reakcija. Negatīvam lādiņam ir pozitīvs pretdarbības lādiņš. Un ar ko jābūt vienādam pozitīvajam lādiņam, lai kopējais atoms būtu neitrāls, tas ir, tam nebūtu lādiņa? Pareizi, pozitīvās daļiņas lādiņam jābūt vienādam ar +1,6 * 10-19 Cl. Un ja tā, tad mums viss der! Pareizi? Cik interesants ir atoms?

1. Atomu modeļi, kas pastāvēja pirms 19. gadsimta sākuma.Gadsimta sākumā fizikā bija ļoti dažādas un bieži vien fantastiskas idejas par atoma uzbūvi.

Piemēram, Minhenes Universitātes rektors Ferdinands Lindemans 1905. gadā paziņoja, ka "skābekļa atomam ir gredzena forma, bet sēra atomam ir kūkas forma".

Turpināja dzīvot lorda Kelvina teorija par "virpuļa atomu", saskaņā ar kuru atoms ir sakārtots kā dūmu gredzeni, kas izplūst no pieredzējuša smēķētāja mutes.

Taču lielākā daļa fiziķu sliecās domāt, ka Dž.Dž. Tomsonam bija taisnība: atoms ir vienmērīgi pozitīvi lādēta bumbiņa, kuras diametrs ir 10-8 cm, kurā peld negatīvie elektroni, kuru izmēri ir 10-11 pats Tomsons nebija sajūsmā par savu modeli.

Džons Stounijs 1891. gadā ierosināja, ka elektroni pārvietojas ap atomu, piemēram, planētu pavadoņi. Japāņu fiziķis Hantaro Nasaoka 1903. gadā teica, ka atoms ir sava veida sarežģīta astronomiskā sistēma, piemēram, Saturna gredzens.

Jautājumu par atoma uzbūvi pētīja arī krievu fiziķi: Pjotrs Nikolajevičs Ļebedevs un slavenais populistu zinātnieks Nikolajs Morozovs.

Neviens no idejas atbalstītājiem planētu atoms pēc pieredzes nevar apstiprināt. Ernests Raterfords izveidoja šādu eksperimentu 1909. gadā.

1. Rezerforda pieredze . Angļu fiziķis Ernests Raterfords, pēta
   radioaktīvo vielu starojums, Īpaša uzmanība piešķirts starojumam,
   sastāv no pozitīvi lādētām daļiņām, ko sauc
   alfa daļiņas. Viņš atklāja, ka katra a-daļiņa, kas nokrīt uz cinka sulfīda ekrāna, izraisa gaismas uzplaiksnījumu. Pieredzējis izkliedi zeltainā krāsā
   folija, un - daļiņas trāpīja, tad uz ekrāna un reģistrētas, izmantojot
   mikroskopu.

Saskaņā ar Tomsona atoma modeli a-daļiņām vajadzētu brīvi iziet cauri zelta atomiem, un tikai atsevišķas a-daļiņas varētu nedaudz novirzīties elektriskais lauks elektrons. Tāpēc bija sagaidāms, ka a-daļiņu stars, izejot cauri plānai folijai, nedaudz izkliedēsies nelielos leņķos. Šāda maza leņķa izkliede patiešām tika novērota, taču pavisam negaidīti izrādījās, ka uz zelta folijas, kuras biezums ir tikai 4 10, aptuveni viena a-daļiņa no 20 000.-5 redz, atgriežas avota virzienā.

Razerfordam bija vajadzīgi vairāki gadi, lai beidzot saprastu tik negaidītu a-daļiņu izkliedi lielā leņķī. Viņš nonāca pie secinājuma, ka atoma pozitīvais lādiņš ir koncentrēts ļoti mazā tilpumā atoma centrā, nevis sadalīts pa visu atomu, kā tas ir Tomsona modelī.

1. Rezerforda atoma kodolmodelis. Rezerfords ierosināja atoma kodola ("planētu") modeli:

Jebkura elementa atomi sastāv no pozitīvi lādētas daļas, ko sauc kodoli;

Kodols sastāv no pozitīvi lādētām elementārdaļiņām - protoni (vēlāk tika konstatēts, ka neitrāls neitroni)

Elektroni riņķo ap kodolu, veidojot t.selektroniskais apvalks.

IV Apgūstamā konsolidācija (prezentācija):

• Vai elektrisko lādiņu var sadalīt bezgalīgi? Vai elektriskajam lādiņam ir dalāmības robeža?
• Kā sauc daļiņu ar mazāko lādiņu? Ko jūs zināt par elektrona lādiņu un masu?
• Kādas daļiņas veido kodolu?
• Kā veidojas pozitīvie un negatīvie joni?
• Aprēķiniet protonu, neitronu un elektronu skaitu nātrija atomā.
• Viens elektrons ir atdalīts no hēlija atoma. Kāds ir atlikušās daļiņas nosaukums? Kāda ir tā maksa?
• Periodiskās tabulas izskatīšana. (Mendeļejeva D.I. Mendeļejeva ķīmisko elementu periodiskā sistēma.html)

V Mājasdarbs

1. §29.30 mācību grāmata; atbildiet uz rindkopas jautājumiem.

2. 11. uzdevums Nr.1.2.

Skolotāju materiāls

Roberts Andruss Millikens (1868-1953)

Piedāvājam mācīt fiziku sagatavošanas skola Ohaio pārsteidza Millikanu. No vienas puses, papildu peļņa nešķita lieka, no otras puses, viņa zināšanas fizikas jomā bija ļoti niecīgas. Taču priekšlikums tika pieņemts, un no 1891. līdz 1893.g. Millikens mācīja fiziku, aizpildot robus savās zināšanās no mācību grāmatām. Aberdīnas koledža viņam par šo kursu piešķīra maģistra grādu, un vadības atsūtītās kursa piezīmes King's College atnesa Millikānam stipendiju, pateicoties kurai Roberts varēja turpināt izglītību.

Vienu vasaru viņš pavadīja Čikāgas Universitātē kopā ar Albertu Miķelsonu, kas ir pazinējs fiziskais eksperiments. Pēc tam Millikans beidzot nolēma kļūt par fiziķi. Pēc disertācijas aizstāvēšanas konkursam grāds Ph.D. fizikā Millikens devās uz Eiropu. Pēc ceļojuma uz Ameriku Roberts kļuva par Miķelsona asistentu un strādāja Čikāgas Universitātē. Toreiz viņš radīja pirmās amerikāņu fizikas mācību grāmatas vidusskolām un koledžām.

Drīz Millikanu aizrāva interesantākā, bet ārkārtīgi sarežģītākā elektrona lādiņa noteikšanas problēma, ko 1897. gadā atklāja angļu fiziķis Džozefs Džons Tomsons (1856-1940), kurš spēja atrast tikai šī lādiņa attiecību. daļiņa līdz tās masai.

Pēc tam, kad tika uzbūvēts spēcīgs akumulators, lai radītu spēcīgu elektrisko lauku, Millikan izstrādāja "uzlādētā piliena" metodi. Viņam izdevās "suspendēt" dažus eļļas pilienus starp kondensatora tinumiem un noturēt tos 45 s līdz pilnīgai iztvaikošanai.

1909. gadā Millikāns konstatēja, ka piliena lādiņš ir vienāds ar tādu pašu vērtību e - elektrona lādiņš. Millikanam par viņa pakalpojumiem tika piešķirta Nobela prēmija.

Ābrams Fjodorovičs Jofs (1880-1960)

Grūti iedomāties kādu zinātnieku, kurš spēlētu organizācijā sadzīves zinātne nozīmīgāka loma nekā akadēmiķim Ioffam. Viņš izveidoja skolu, kas ir atbilstoša tajā esošajām skolām dažādi gadi radīja N. Borns un E. Rezerfords. Viņš izaudzināja vairākas 20.gadsimta krievu fiziķu paaudzes, tostarp tādus gaismekļus kā P. Kapica, I. Semenovs, I. Kurčatovs, A. Aleksandrovs. Pilnīgi pareizi oficiālajās publikācijās viņš tika saukts par "padomju fizikas tēvu".

Ābrams Fedorovičs dzimis 1880. gada 29. oktobrī Romnijas pilsētā, Poltavas provincē. 1897. gadā pēc Romenska reālskolas beigšanas iestājās Sanktpēterburgā tehnoloģiskais institūts. Saņēmis inženiera tehnologa diplomu, jauneklis nolemj turpināt izglītību un 1901. gadā dodas gūt pieredzi eksperimentu iekārtošanā pie V. Rentgena uz Minheni. Rentgena laboratorija viņu pārsteidza. Eksperimenti, ko viņš tur veic, ir veiksmīgi, un rezultāti ir tik iespaidīgi, ka Ābrams Jofs tiek aizkavēts Minhenē līdz 1908. gadam, lai gan sākotnēji viņš plānoja trenēties vienu gadu. Iztika viņam dod asistenta darbu Fizikas katedrā.

Atgriežoties dzimtenē, Ābrams Jofs sāk savu karjeru kā vecākais laborants Sanktpēterburgas Politehniskajā institūtā. Deviņus gadus viņš vispirms aizstāvēja maģistra un pēc tam doktora disertāciju. 1913.-1915.gadā. jauno pētnieku ievēl par fizikas profesoru, paralēli mācībām Politehniskajā institūtā, periodiski lasa lekcijas Kalnrūpniecības institūtā fizikā. Paralēli viņš nodarbojas ar zinātnisko darbu.

Tieši viņa vadībā tika izveidots slavenais Fizikas un tehnoloģiju institūts.

Lielākā daļa 20. gadsimta krievu fiziķu, kuri tieši vai netieši atstāja savas pēdas šajā zinātnē, ir Joffe vai viņa studentu studenti. Pateicoties savai neparastajai sabiedriskumam un atvērtībai, Ābrams Fedorovičs bija draudzīgos sakaros ar daudziem pasaules spīdekļiem. Tā, piemēram, anglis D. Čadviks, vēlāk Nobela prēmijas laureāts, atklājis neitronu 1932. gadā, telegrāfa par to Iofam.

Ābrams Fedorovičs rakstīja brīnišķīgus memuārus par savām daudzajām tikšanās reizēm ar ārvalstu kolēģiem, kuras diemžēl tika publicētas pēc viņa nāves.

Akadēmiķis Jofs nomira 1960. gada 14. oktobrī. Sociālistiskā darba varonis, ordeņa nesējs, daudzu pasaules valstu Zinātņu akadēmijas un Fizisko biedrību goda biedrs Ābrams Jofs, pirmkārt, bija skolotājs ar lielo burtu.

Ernests Rezerfords

Ernests dzimis 1871. gada 30. augustā netālu no Nelsonas pilsētas (Jaunzēlande) migranta no Skotijas ģimenē. Ernests bija ceturtais no 12 bērniem. Māte strādāja par lauku skolotāju. Mans tēvs organizēja kokapstrādes uzņēmumu. Tēva vadībā zēns saņēma laba apmācība strādāt darbnīcā, kas viņam vēlāk palīdzēja zinātniskā aprīkojuma projektēšanā un būvniecībā. Pēc skolas beigšanas Havelokā, kur tolaik dzīvoja ģimene, viņš saņēma stipendiju izglītības turpināšanai Nelsona koledžā, kur iestājās 1887. gadā. Koledžā viņu ļoti ietekmēja skolotāji: fizikas, ķīmijas un matemātika.

Viņa maģistra darbs bija saistīts ar augstfrekvences viļņu noteikšanu.

1891. gadā Ernests, būdams 2. kursa students, runāja aplī ar referātu "Elementu evolūcija". Referāta nosaukums pārsteidza visus klausītājus. Viņš norādīja, ka visi atomi ir sarežģītas vielas un būvēts no tā paša sastāvdaļas. Lielākā daļa apļa dalībnieku uzskatīja, ka ziņojumā nav veselā saprāta. Bet pēc 12 gadiem jaunajam zinātniekam jau bija pirmie neapgāžamie eksperimentālie pierādījumi.

1903. gadā viņu ievēlēja par Londonas Karaliskās biedrības locekli, un 1907. gadā Ernests atgriezās Anglijā un ieņēma profesora amatu Mančestras Universitātes Fizikas katedrā. Universitātē Rezerfords kopā ar Geigeru uzsāka darbu pie A-daļiņu skaitīšanas, izmantojot scintilācijas metodi. 1908. gadā Raterfords kļuva par Nobela prēmijas laureātu radioaktīvo elementu izpētē.

No 1925.-1930 Ernests Raterfords - Karaliskās biedrības prezidents, un 1931. gadā saņēma barona titulu un kļuva par lordu. Rezerforda skola kļūst par lielāko Mančestrā.

1937. gada 19. oktobrī Ernests Raterfords nomira. Viņa nāve bija milzīgs zaudējums zinātnei.

“Līdz ar Ernesta nāvi, ceļš vienam no izcilākie cilvēki kas strādāja zinātnē. Rezerforda bezgalīgais entuziasms un nenogurstošā uzdrīkstēšanās noveda viņu no atklājuma pie atklājuma,” par Ernestu stāstīja N.Bors.

Elektriskā lādiņa dalāmība. Eksperiments, kas apstiprina elektriskā lādiņa dalāmību. Atomu elektronu-kodolmodelis.

Mēs uzlādējam vienu elektroskopu, bet ne otro, savienojam tos ar vadu, ņemiet vērā, ka puse no pirmā lādiņa tika pārnesta uz otro. Tātad e. maksu var sadalīt. Ja pirmajam elektroskopam atkal tiek pievienots neuzlādēts elektroskops, uz kura paliek puse no sākotnējā lādiņa, tad uz tā paliks ¼ no sākotnējā lādiņa.

Ir zināms, ka normālā stāvoklī molekulām un atomiem nav elektriskā lādiņa. Tāpēc elektrifikāciju nav iespējams izskaidrot ar to kustību. Ja pieņemam, ka dabā ir daļiņas, kurām ir elektriskais lādiņš, tad lādiņa dalīšanai vajadzētu atklāt dalījuma robežu. Tas nozīmē, ka ir jābūt daļiņai ar mazāko lādiņu.

Vai maksas sadalei ir ierobežojums? Vai ir iespējams iegūt tik lielu lādiņu, ka tas vairs nav pakļaujams tālākai sadalīšanai?

Lai sadalītu lādiņu mazās porcijās, tas jāpārvieto nevis uz bumbiņām, bet gan uz maziem metāla vai šķidruma graudiņiem. Pēc tam tika izmērīts lādiņš, kas saņemts uz šiem mazajiem ķermeņiem. Eksperimenti ir atklājuši, ka ir iespējams iegūt lādiņu, kas ir miljardiem miljardu reižu mazāks nekā mūsu aplūkotajos eksperimentos. Bet nebija iespējams sadalīt maksu, kas pārsniedz noteiktu vērtību. Tas liecināja, ka ir lādēta daļiņa, kurai ir vismazākais lādiņš, kuru nevar atdalīt.

Elektrons ir ļoti mazs. Elektrona masa ir 9,1 × 10 -31 kg. Šī masa ir aptuveni 3700 reižu mazāka par ūdeņraža molekulas masu, kas ir mazākā no visām molekulām.

Elektriskais lādiņš ir viena no elektronu pamatīpašībām. Nav iespējams iedomāties, ka šo lādiņu var noņemt no elektrona. Viņi ir nešķirami viens no otra.

Elektriskais lādiņš-Šo fiziskais daudzums. To apzīmē ar burtu q. Kulonu (C) ņem par elektriskā lādiņa vienību. Šī vienība ir nosaukta franču fiziķa Čārlza Kulona vārdā.

Elektrons ir daļiņa ar mazāko negatīvo lādiņu. Tā lādiņš ir 1,6 × 10 -19 C.

* Pirmo reizi zinātniekiem Jofam un Millikanam izdevās noteikt elektrona lādiņu.

Kulona likums- punktveida lādētu ķermeņu mijiedarbības spēks ir tieši proporcionāls šo ķermeņu lādiņu reizinājumam un apgriezti proporcionāls attāluma starp tiem kvadrātam.

punktu uzlādēti ķermeņi ir ķermeņi, kuru izmērus šīs problēmas apstākļos var neņemt vērā.

Kodola lādiņš absolūtā vērtībā ir vienāds ar kopējo atoma elektronu lādiņu, lādētas daļiņas. Tos sauca par protoniem. Katra protona masa ir 1840 reizes lielāka par elektrona masu. . Atomam kopumā nav lādiņa, tas ir neitrāls, jo tā kodola pozitīvais lādiņš ir vienāds ar visu tā elektronu negatīvo lādiņu.

Atom- šī ir mazākā vielas daļiņa, mazākā ķīmiskā elementa daļa, kas ir tās ķīmisko īpašību nesējs.

E. Rezerfords atklāja, ka atoma iekšpusē atrodas pozitīvi lādēts kodols, bet ārpusē - elektrons.

* Kodols ir 10 000 reižu mazāks par atomu.

*Atoma masa ir gandrīz vienāda ar tā kodola masu.

pozitīvais jons atoms, kurš ir zaudējis elektronu.

negatīvs jons Atoms, kas ieguvis vienu vai vairākus elektronus.

Protons Atoma kodols, kas nes vienu elementāru lādiņu.

Neitrons – elementārdaļiņa kam nav elektriskā lādiņa.

Protonus un neitronus sauc nukleoni- kodola daļiņas.

Valences elektroni ir elektroni, kas atrodas uz ārējā slāņa.

Izotops ir ķīmisks elements ar vienādu protonu un elektronu skaitu, bet ar atšķirīgu neitronu skaitu.

N. Bora eksperimenti noteica, ka elektroni atomos ir izkārtojušies slāņos-čaulos ( enerģijas līmeņi. 1. līmenis = 2 elektroni, 2. līmenis = 8, 3. līmenis = 18, 4. līmenis = 32)

Nodarbības mērķi:

• parādīt, ka elektrisko lādiņu var sadalīt daļās;
• iepazīstināt skolēnus ar elektroniku;
• iepazīstināt skolēnus ar Rezerforda atoma planētu modeli;
• attīstīt studentu spēju analizēt, salīdzināt, izdarīt secinājumus.
• attīstīt skolēnu domāšanu.

Uzskates līdzekļi un aprīkojums:

• prezentācija;
• multimediju projektors;
• elektroskopi, metāla stieple ar izolētu rokturi, stikla un ebonīta nūjiņas, kažokādas gabaliņi, zīds;
• "sultāni" uz statīva, elektrofora mašīna;
• tabula "Mendeļejeva ķīmisko elementu periodiskā sistēma".

Nodarbību laikā

Zināšanu atjaunināšana

Elektrificēsim "sultānu" ar elektroforas mašīnas palīdzību. Kāpēc "sultāna" svītras devās dažādos virzienos?

Paziņosim abiem "sultāniem" ar elektrofora aparāta palīdzību, vispirms pretējus lādiņus un tad tos pašus vārdus. Izskaidrojiet novērotās parādības. Kāpēc "sultānu" strēmeles pirmajā gadījumā piesaista, bet otrajā atbaida?

Kāds ir ierīces nosaukums?

Pieskarsimies elektroskopa lodei ar elektrificētu stikla stieni. Kāpēc elektroskopa adata novirzās?

Kāda ir uzlādētu ķermeņu elektriskā mijiedarbība?

Atrisināsim krustvārdu mīklu un uzzināsim, par ko runāsim šodien nodarbībā. (1. slaids)

Metode elektriskā lādiņa piešķiršanai ķermenim.

Viela, kas nevada elektrību.

Viela, kas labi vada elektrību.

Ierīce, ko izmanto elektriskā lādiņa noteikšanai un mērīšanai.

Elektriskā lādiņa dalāmība.

Uzlādējam elektroskopu, ar metāla stieples palīdzību savienojam ar neuzlādētu elektroskopu.

Kas notika? Kāpēc?

(Puse no pirmās bumbas lādiņa pārgāja otrajai, lādiņš tika sadalīts divās vienādās daļās) Atkārtosim eksperimentu. Uz pusi samazinājies arī pirmās bumbas lādiņš. Pirmajā elektroskopā paliks no sākotnējās uzlādes. Tas nozīmē, ka elektrisko lādiņu var sadalīt.

Vai, jūsuprāt, ir iespējams dalīt maksu uz nenoteiktu laiku?

Kāpēc? Vai maksas sadalei ir ierobežojums?

Krievu zinātnieks A.F.Iofs un amerikāņu zinātnieks R.Milikens pierādīja, ka šim dalījumam ir robeža. Tika secināts, ka dabā eksistē daļiņa ar mazāko negatīvo lādiņu. (3. slaids) Šo daļiņu sauca par elektronu. (4. slaids)

Elektrons ir elementārdaļiņa, kurai ir negatīvs lādiņš.

Daļiņu ar mazāko pozitīvo lādiņu sauc par protonu.

Elektroni un protoni ir daļa no atoma.

Protona lādiņš pēc absolūtās vērtības ir vienāds ar elektrona lādiņu.

Zinātnieks Rezerfords eksperimentāli pamatoja atoma planētu modeli (5. slaids):

• atoma centrā ir pozitīvi lādēts kodols;
• Negatīvi lādēti elektroni pārvietojas ap kodolu.

Kāpēc, jūsuprāt, atoma modeli sauc par planētu?

Kodols sastāv no protoniem un neitroniem.

Kāds lādiņš ir protoniem? Neitroni? Vai jūs domājat, ka atomam ir elektriskais lādiņš?

Elektronu skaits ir vienāds ar protonu skaitu, kas nozīmē, ka kodola lādiņš pēc absolūtās vērtības ir vienāds ar elektronu lādiņu, tāpēc atoms ir neitrāls.

Protona un neitrona masas ir daudzkārt lielākas par elektrona masu, tāpēc atoma masa koncentrējas kodolā.

Dažādu elementu atomi atšķiras viens no otra protonu, neitronu un elektronu skaitā.

Atrodiet alumīniju periodiskajā tabulā. (6. slaids)

Kāds ir alumīnija sērijas numurs? Kāda ir tā atommasa?

Noteikt ūdeņraža, hēlija, litija atomu sastāvu. (7.,8.,9.slaidi) Kurš atoma modelis ir parādīts attēlā? (10. slaids) Kāpēc atoms ir neitrāls?

Atomam, kurš ir zaudējis vienu vai vairākus elektronus, būs pozitīvs lādiņš. To sauc par pozitīvo jonu.

Atomam, kas ieguvis vienu vai vairākus elektronus, būs negatīvs lādiņš. To sauc par negatīvo jonu. (11. slaids)

Izpētītā materiāla konsolidācija.

Pārbaudīsim, kā jūs apguvāt šodienas nodarbības tēmu. (12.13. slaids)

______ atrodas atoma centrā

Pārvietošanās pa kodolu ___________

Atoma kodols sastāv no ____________________

Kodolam ir _______________ lādiņš.

Elektroniem ir ______________ lādiņš.

Protoniem ir _______________ lādiņš.

Neitroniem ir _______________ lādiņš.

Atomam ir _______________ lādiņš.

Atomu, kas ir zaudējis vienu vai vairākus elektronus, sauc par ________________

Atomu, kas ieguvis vienu vai vairākus elektronus, sauc par _________.

Nosakiet atoma sastāvu un aizpildiet tabulu (14. slaids):

Mājas darbs: 29.30. punkts, 11. uzdevums.

Ja jūs staigājāt drēbēs, kas izgatavotas no sintētiska auduma, tad ļoti iespējams, ka drīzumā sajutīsiet ne pārāk patīkamas sekas no šādas darbības. Jūsu ķermenis elektrizēsies, un, sveicinot draugu vai pieskaroties durvju rokturim, jūs sajutīsiet asu strāvas grūdienu.

Tas nav nāvējošs vai bīstams, taču tas nav īpaši patīkami. Ikviens kaut reizi dzīvē ir piedzīvojis ko tādu. Taču bieži vien mēs uzzinām, ka esam elektrificēti, jau no sekām. Vai ir iespējams zināt, ka ķermenis ir elektrificēts kādā patīkamākā veidā par strāvas iesmidzināšanu? Var.

Kas ir elektroskops un elektrometrs?

Vienkāršākā ierīce elektrifikācijas noteikšanai ir elektroskops. Tās darbības princips ir ļoti vienkāršs. Ja pieskaraties elektroskopam ar ķermeni, kuram ir kaut kāds lādiņš, tad šis lādiņš tiks pārnests uz metāla stieni ar ziedlapiņām elektroskopa iekšpusē. Ziedlapiņas iegūs vienas un tās pašas zīmes lādiņu un izklīdīs, viena no otras atvairīt ar vienas zīmes lādiņu. Uz skalas var redzēt lādiņa izmēru piekariņos. Cits elektroskopa veids ir elektrometrs. Ziedlapu vietā uz metāla stieņa tajā ir fiksēta bultiņa. Taču darbības princips ir vienāds – stienis un bulta ir uzlādēti un atgrūž viens otru. Bultas novirzes lielums norāda uz skalas uzlādes līmeni.

Elektriskā lādiņa dalījums

Rodas jautājums - ja lādiņš var būt dažāds, tad ir kaut kāda mazākā lādiņa vērtība, kuru nevar dalīt? Galu galā jūs varat samazināt maksu. Piemēram, savienojot ar vadu uzlādētu un neuzlādētu elektroskopu, lādiņu sadalīsim vienādi, ko redzēsim uz abām skalām. Ar roku izlādējuši vienu elektroskopu, mēs atkal sadalām lādiņu. Un tā tālāk, līdz lādiņa vērtība kļūst mazāka par elektroskopa skalas minimālo sadalījumu. Izmantojot instrumentus smalkākiem mērījumiem, bija iespējams konstatēt, ka elektriskā lādiņa dalījums nav bezgalīgs. Mazākā lādiņa vērtību apzīmē ar burtu e un sauc par elementāro lādiņu. e=0,000000000000000000016 Cl=1,6*(10)^(-19) Cl (Kulons). Šī vērtība ir miljardiem reižu mazāka par lādiņa daudzumu, ko iegūstam, elektrizējot matus ar ķemmi.

Elektriskā lauka būtība

Vēl viens jautājums, kas rodas, pētot elektrifikācijas fenomenu, ir šāds. Lai pārnestu lādiņu, mums tieši jāpieskaras elektrificētajam ķermenim citam ķermenim, bet, lai lādiņš iedarbotos uz citu ķermeni, tiešs kontakts nav nepieciešams. Tātad elektrificēts stikla stienis no attāluma pievelk sev papīra gabalus, tiem nepieskaroties. Varbūt šī pievilcība tiek pārraidīta pa gaisu? Taču eksperimenti liecina, ka bezgaisa telpā pievilcības efekts saglabājas. Kas tad tas ir?

Šī parādība ir izskaidrojama ar noteikta veida matērijas esamību ap uzlādētiem ķermeņiem - elektrisko lauku. Elektriskajam laukam 8. klases fizikas kursā ir dota šāda definīcija: elektriskais lauks ir īpašs veids viela, kas nav matērija, kas atrodas ap katru elektrisko lādiņu un spēj iedarboties uz citiem lādiņiem. Godīgi sakot, joprojām nav skaidras atbildes, kas tas ir un kādi ir tā cēloņi. Viss, ko mēs zinām par elektrisko lauku un tā ietekmi, ir noteikts empīriski. Taču zinātne virzās uz priekšu, un es gribu ticēt, ka šis jautājums kādreiz tiks atrisināts līdz pilnīgai skaidrībai. Turklāt, lai gan mēs pilnībā neizprotam elektriskā lauka pastāvēšanas būtību, mēs jau esam diezgan labi iemācījušies izmantot šo parādību cilvēces labā.

2. slaids

Atkārtosim un atcerēsimies: Kādus ķermeņus sauc par elektrificētiem? (ķermeņi, kas pēc berzes ieguva īpašību piesaistīt citus ķermeņus) Kādi divi elektrisko lādiņu veidi pastāv dabā? (dabā ir pozitīvi un negatīvi lādiņi) Kā tie mijiedarbojas? (tāpat kā lādiņi viens otru atgrūž, atšķirībā no lādiņiem piesaista)

3. slaids

Ķermeņu elektrifikāciju var veikt ne tikai ar berzi. Veiksim šādu eksperimentu. Uz zīda diega uzkarinām vieglu alumīnija folijas uzmavu un pieskaramies tai ar elektrolizētu kociņu. Mēs redzēsim, ka pēc pieskaršanās piedurkne sāk atgrūst no kociņa. Tas nozīmē, ka kasetnes korpusam un kociņam ir vienāda uzlāde.

4. slaids

No kurienes radās elektriskais lādiņš uz piedurknes? Acīmredzot daļa elektriskā lādiņa no elektrificētās nūjas pārgāja uz piedurkni. Tāpēc, diviem ķermeņiem saskaroties, elektriskais lādiņš var daļēji pāriet no uzlādēta ķermeņa uz neuzlādētu.

5. slaids

Elektriskā lādiņa klātbūtni uz jebkura ķermeņa var noteikt, izmantojot īpašu ierīci, ko sauc par elektroskopu (no grieķu elektronu un skopu - skatieties, novērojiet). Elektroskopā caur plastmasas spraudni 5, kas ievietots metāla korpuss 1, izlaists metāla stienis 3. Tā galā ir piekārtas divas vieglmetāla loksnes 4. Korpuss no abām pusēm aizvērts ar stikliem 2.

6. slaids

Ja elektroskopa stienim pieskaras uzlādēts ķermenis, lapas izkliedēsies. Tātad viņiem tika izvirzīta tāda pati apsūdzība. Turklāt lapu novirzes leņķis ir atkarīgs no lādiņa, kas tām tika paziņots. Jo lielāks šis lādiņš, jo spēcīgāk tie viens otru atgrūž un jo lielākā leņķī tie atšķirsies.

7. slaids

Ja uzlādētam elektroskopam, piemēram, elektroskopam, ienesat uzlādētu ķermeni ar tādu pašu nosaukumu, tā lapas izkliedēsies spēcīgāk. Pienesot elektroskopam ķermeni, kas uzlādēts ar pretēju zīmi, samazināsies leņķis starp elektroskopa lapām.

8. slaids

Ir arī cita veida elektroskops, ko sauc par elektrometru. Bukletu vietā uz metāla stieņa ir piestiprināta bultiņa. Bultas pagrieziens izskaidrojams ar to, ka uzlādētam ķermenim saskaroties ar elektrometra stieni, elektriskie lādiņi tiek sadalīti pa bultiņu un stieni. Atgrūšanas spēki, kas darbojas starp tiem pašiem elektriskajiem lādiņiem uz stieņa un bultiņas, liek bultai pagriezties

9. slaids

Pieredze rāda, ka, palielinoties stieņa elektriskajam lādiņam, palielinās bultas novirzes leņķis no vertikālā stāvokļa. Tāpēc, mainot šo leņķi, var spriest par elektrometra stieņa pārnestā elektriskā lādiņa palielināšanos vai samazināšanos.

10. slaids

Ja tiek uzlādēts viens no diviem identiskiem elektrometriem un ierīces savienotas ar metāla stieni, izrādās, ka pirmā elektrometra adatas novirze nedaudz samazināsies, bet otrā elektrometra adata novirzīsies. Rezultātā abu ierīču bultiņas novirzīsies vienā leņķī. Kā izskaidrot šo fenomenu?

11. slaids

Ja pieņemam, ka metāls ir viela, caur kuru brīvi pārvietojas elektriskie lādiņi, tad puse lādiņa varētu pāriet no uzlādētā elektrometra pa metāla stieni uz neuzlādēto elektrometru. Rezultātā tie abi izrādījās vienādi uzlādēti, un to bultiņas novirzījās vienādos leņķos.

12. slaids

Vielas, kas spēj vadīt elektriskos lādiņus, sauc par vadītājiem. Metāli, kā arī sāļu un skābju šķīdumi ūdenī ir labi vadītāji.

13. slaids

Cilvēka ķermenis arī vada elektrību. Ja ar roku pieskaraties kādam uzlādētam objektam, piemēram, elektrometra lodītei, šis objekts tiks izlādēts. Caur roku elektriskais lādiņš pāries cilvēkam

14. slaids

Ja elektrometri ir savienoti ar stikla stieni, tad nekādas izmaiņas nenotiks. Tas ir, stikls neļauj elektriskajiem lādiņiem brīvi pārvietoties no viena ķermeņa uz otru.