Pole elektryczne: podział ładunku elektrycznego i elektroskop. Zarys lekcji z fizyki (klasa 8) na temat: Podzielność ładunku elektrycznego

Zapowiedź:

Basyrow Ilsur Minniachmetowicz

Nauczyciel fizyki

MBOU „Izluchinskaya OSSHUIOP №1”

miasto Izłuczynsk, rejon Niżniewartowski,

KhMAO-Jugra, obwód Tiumeń.

Lekcja fizyki w klasie 8 na temat:

"Podzielność ładunek elektryczny. Elektron. Struktura atomów”

Cel lekcji:

Edukacyjny:Przekonaj uczniów o podzielności ładunku elektrycznego. Podaj pojęcie elektronu jako cząstki o najmniejszym ładunku elektrycznym. Zapoznanie studentów ze strukturą atomu, planetarnym modelem atomu według Thomsona i Rutherforda.

Rozwijanie: usystematyzowanie i uogólnienie wiedzy uczniów na temat pojęcia „ładunek elektryczny”, „grawitacja”;

rozwijać uwagę i ciekawość, przeprowadzając eksperymenty w wyjaśnianiu nowego materiału;

kształtowanie umiejętności wyjaśniania otaczających zjawisk zachodzących w przyrodzie.

Edukacyjny: rozwijać stałą uwagę podczas wyjaśniania nowych rzeczy materiał teoretyczny; rozwijać poprawna mowa, używając terminów fizycznych; osiągnąć wysoką aktywność i klasową organizację.

Prezentacje:

1. Podzielność ładunku elektrycznego.
2. Przeniesienie ładunku z naładowanego elektroskopu na nienaładowany za pomocą kulki próbnej.
3. Planetarny model atomu według Rutherforda (1C: korepetytor z fizyki).
4. Stół " Układ okresowy pierwiastki chemiczne Mendelejew”.
5. Lekcji towarzyszy prezentacja"Elektron. Struktura ładunku elektrycznego.

Plan lekcji:

1. Organizowanie czasu;
2. Powtórzenie badanego materiału;
3. Nauka nowego materiału;
4. Konsolidacja badanego materiału;
5. Praca domowa.

Podczas zajęć:

1. Organizowanie czasu.

Cześć chłopaki! Dzisiaj udzielę Ci lekcji fizyki. Nazywam się Ilsur Minniachmetowicz, dziś jestem do Państwa usług. Myślę, że będziemy pracować razem! Nie muszę się bać i wszyscy inni też. Pod koniec lekcji każdy otrzyma swoje oceny. A jak widać, zebrali się tu tylko godni! Więc... zacznijmy wszystko.

1. Powtórzenie badanego materiału.

Przyjrzyjmy się, czego nauczyliśmy się w poprzedniej lekcji. Zróbmy krótką niezależna praca. Rozdam ci karty, aw twoich zeszytach do pracy testowej wykonaj następujące zadania. Masz 3 minuty.

opcja 1

1. W jaki sposób obiekty o przeciwnych ładunkach oddziałują na siebie? Daj przykłady.
2. Jak współdziałają ze sobą dwa szklane pręty przetarte jedwabiem?

Opcja 2

1. Czy możliwe jest ładowanie tylko jednego z ciał kontaktowych podczas elektryfikacji przez tarcie? Uzasadnij odpowiedź.
2. Ciało naładowane ujemnie przyciąga kulkę zawieszoną na nitce, a ciało naładowane dodatnio odpycha ją. Czy możemy powiedzieć, że piłka jest naładowana? Jeśli tak, jaki jest znak opłaty?

III. Nauka nowego materiału.

Plan prezentacji nowego materiału:

1. Podzielność ładunku elektrycznego;
2. Elektron;
3. Modele atomu, które istniały wcześniej początek XIX w;
4. eksperymenty Rutherforda;
5. Jądrowy model atomu Rutherforda.

Na tablicy napisz temat: Podzielność ładunku elektrycznego. Elektron. Struktura atomuPrezentacja (Elektron. Struktura ładunku elektrycznego.ppt)

1. Podzielność ładunku elektrycznego. Wykazanie doświadczenia: Weźmy dwa elektroskopy, z których jeden naładujemy ebonitowym kijem nałożonym na wełnę, obydwa elektroskopy połączymy przewodem.

Demonstrując doświadczenie przenoszenia ładunku z elektroskopu naładowanego na nienaładowany, pytanie do klasy brzmi:

Czy uważasz, że ładunek elektryczny można dzielić w nieskończoność? (Słychać domysły uczniów.)

Pojawiają się pytania: jak długo można zmiażdżyć ładunek początkowy? Czy istnieje granica takiego podziału? Elektrometry szkolne nie są bardzo czułymi przyrządami. Wkrótce ich ładunek zmniejszy się tak bardzo, że elektrometr przestanie go rejestrować. Aby odpowiedzieć na te pytania, konieczne jest przeprowadzenie bardziej złożonych i precyzyjnych eksperymentów. Prowadzili je dwaj fizycy: rosyjski naukowiec Abram Fedorovich Ioffe i amerykański naukowiec Robert Milliken.

Akcja uczenia się pole elektryczne na najmniejszych naładowanych ziarnach pyłu cynku, które można było zaobserwować tylko pod mikroskopem, ustalił bardzo ważny wzór: ładunek ziaren pyłu zmieniał się tylko całkowitą liczbę razy (2, 3, 4 itd.) od niektórych jego najmniejszych wartości. Wynik ten można wyjaśnić tylko w ten sposób: tylko najmniejszy ładunek (lub całkowita liczba takich ładunków) jest przyczepiony lub oddzielony od ziarna cynku.

Pytanie do klasy:

Czy zatem ciała lub cząstki mogą mieć ładunek 1,5 raza większy lub mniejszy niż najmniejszy ładunek?

1. Elektron. Z tego doświadczenia wywnioskowano, że w przyrodzie istnieje cząstka, która ma najmniejszy ładunek, który już się nie dzieli. Ta cząsteczka nazywa się elektron .

Elektron ma masę i energię. Masa elektronu wynosi 9,1 10-31 kg. Opłata jest zwykle oznaczana literą Q . Jednostką ładunku elektrycznego jest jeden wisiorek (oznaczone przez 1 C).Jednostka ta nosi imię francuskiego fizyka Charlesa Coulomba, który odkrył podstawowe prawo interakcji ciał naładowanych elektrycznie.

Wartość ładunku elektronowego określił amerykański naukowiec Robert Milliken. Odkrył, że elektron ma ładunek ujemny równy 1,6 * 10-19 kl.

Wiemy, że wszystkie ciała składają się z cząsteczek, a cząsteczki z atomów. Więc w atomie znajduje się elektron. Musi gdzieś być! A jeśli w atomie znajduje się elektron, to jaki ładunek będzie miał atom? Prawidłowo negatywny. Czy to możliwe??? Ustaliliśmy, że istnieją dwa rodzaje ładunku - ujemny i dodatni. A jednocześnie jak ładunki odpychają się, a w przeciwieństwie do ładunków przyciągają. Więc jeśli atom ma ładunek ujemny, co się stanie? Zgadza się, wszystkie atomy będą się odpychać! Nie było takiej struktury molekularnej! A atom musi być naładowany. Nie. Jak myślisz, tylko jeden elektron znajduje się w środku atomu? Zgadza się, nie! Każde działanie ma reakcję. Ładunek ujemny ma dodatni ładunek przeciwdziałający. A jaki powinien być ładunek dodatni, aby całkowity atom był obojętny, to znaczy nie miał ładunku? Prawidłowo ładunek cząstki dodatniej powinien wynosić +1,6 * 10-19 kl. A jeśli tak, to wszystko nam odpowiada! Prawidłowy? Jak interesujący jest atom?

1. Modele atomu, które istniały przed początkiem XIX wieku.Na początku wieku w fizyce istniały bardzo różne i często fantastyczne wyobrażenia dotyczące budowy atomu.

Na przykład rektor Uniwersytetu Monachijskiego Ferdinand Lindemann w 1905 roku stwierdził, że „atom tlenu ma kształt pierścienia, a atom siarki ma kształt placka”.

Nadal obowiązywała teoria Lorda Kelvina o „atomu wirowym”, zgodnie z którą atom ułożony jest jak pierścienie dymu wydobywające się z ust doświadczonego palacza.

Jednak większość fizyków była skłonna sądzić, że J.J. Thomson miał rację: atom jest jednolicie naładowaną dodatnio kulą o średnicy 10-8 cm, wewnątrz którego unoszą się elektrony ujemne o wymiarach 10-11 zobacz sam Thomson nie był entuzjastycznie nastawiony do swojego modelu.

John Stoney w 1891 roku zasugerował, że elektrony poruszają się wokół atomu, jak satelity planet. Japoński fizyk Hantaro Nasaoka powiedział w 1903 roku, że atom jest rodzajem złożonego układu astronomicznego, jak pierścień Saturna.

Kwestię budowy atomu zajmowali się także rosyjscy fizycy: Piotr Nikołajewicz Lebiediew i słynny populistyczny naukowiec Nikołaj Morozow.

Żaden ze zwolenników pomysłu planetarny atom nie mógł potwierdzić przez doświadczenie. Ernest Rutherford przeprowadził taki eksperyment w 1909 roku.

1. Doświadczenie Rutherforda . Angielski fizyk Ernest Rutherford, odkrywanie
   promieniowanie substancji promieniotwórczych, Specjalna uwaga poddane promieniowaniu,
   składa się z dodatnio naładowanych cząstek zwanych
   cząstki alfa. Odkrył, że każda cząstka a spadająca na ekran z siarczku cynku powoduje błysk światła. Doświadczywszy rozproszenia w złocie
   folii, oraz - cząstki trafiają, następnie w ekran i rejestrowane za pomocą
   mikroskop.

Zgodnie z modelem atomu Thomsona, cząstki a musiałyby swobodnie przechodzić przez atomy złota i tylko pojedyncze cząstki a mogłyby być lekko odchylone w pole elektryczne elektron. Dlatego należało się spodziewać, że wiązka cząstek a, przechodząc przez cienką folię, będzie się nieco rozchodzić pod małymi kątami. Takie rozpraszanie pod małymi kątami faktycznie było obserwowane, ale całkiem nieoczekiwanie okazało się, że około jedna cząstka a na 20 000 padających na złotą folię o grubości zaledwie 4 10-5 patrz, wraca do źródła.

Rutherfordowi zajęło kilka lat, zanim wreszcie zrozumiał tak niespodziewane rozproszenie cząstek a pod dużym kątem. Doszedł do wniosku, że dodatni ładunek atomu jest skoncentrowany w bardzo małej objętości w centrum atomu, a nie rozłożony w całym atomie, jak w modelu Thomsona.

1. Jądrowy model atomu Rutherforda. Rutherford zaproponował jądrowy („planetarny”) model atomu:

Atomy dowolnego pierwiastka składają się z dodatnio naładowanej części, zwanej jądra;

Jądro składa się z dodatnio naładowanych cząstek elementarnych - protony (później okazało się, że jest neutralny) neutrony)

Elektrony krążą wokół jądra, tworząc tzwpowłoka elektroniczna.

IV Konsolidacja badanych (prezentacja):

• Czy ładunek elektryczny można podzielić w nieskończoność? Czy ładunek elektryczny ma granicę podzielności?
• Jak nazywa się cząstka o najmniejszym ładunku? Co wiesz o ładunku i masie elektronu?
• Jakie cząstki tworzą jądro?
• Jak powstają jony dodatnie i ujemne?
• Oblicz liczbę protonów, neutronów i elektronów w atomie sodu.
• Jeden elektron jest oddzielony od atomu helu. Jaka jest nazwa pozostałej cząstki? Jaka jest jego opłata?
• Uwzględnienie układu okresowego. (Tabela Mendelejewa Układ okresowy pierwiastków chemicznych D.I. Mendelejewa.html)

V Praca domowa

1. §29.30 podręcznik; odpowiedz na pytania do paragrafu.

2. Ćwiczenie 11 nr 1.2.

Materiały dla nauczycieli

Robert Andrus Milliken (1868-1953)

Oferta nauczania fizyki w szkoła przygotowawcza Ohio zaskoczyło Millikana. Z jednej strony dodatkowe zarobki wcale nie wydawały się zbyteczne, z drugiej zaś jego wiedza z zakresu fizyki była bardzo skromna. Jednak propozycja została przyjęta, a od 1891 do 1893. Milliken uczył fizyki, wypełniając luki w swojej wiedzy z podręczników. Aberdeen College przyznał mu tytuł magistra za ten kurs, a notatki z kursu przesłane przez kierownictwo do King's College przyniosły Millikanowi stypendium, dzięki któremu Robert mógł kontynuować naukę.

Spędził jedno lato na Uniwersytecie w Chicago z Albertem Michelsonem, koneserem eksperyment fizyczny. Po tym Millikan w końcu zdecydował się zostać fizykiem. Po obronie pracy na konkurs stopień Doktorat z fizyki Milliken wyjechał do Europy. Po podróży do Ameryki Robert został asystentem Michelsona i pracował na Uniwersytecie w Chicago. To wtedy stworzył pierwsze amerykańskie podręczniki do fizyki dla szkół średnich i uczelni.

Wkrótce Millikana urzekł najciekawszy, ale niezwykle trudny problem wyznaczenia ładunku elektronu, odkryty w 1897 roku przez angielskiego fizyka Josepha Johna Thomsona (1856-1940), który był w stanie znaleźć jedynie stosunek ładunku tego elektronu. cząstki do swojej masy.

Po zbudowaniu potężnej baterii, która wytworzy silne pole elektryczne, Millikan opracował metodę „ładowanej kropli”. Udało mu się „zawiesić” kilka kropel oleju między uzwojeniami kondensatora i przytrzymać je przez 45 s, aż do całkowitego odparowania.

W 1909 Millikan ustalił, że opłata za zrzut jest równa tej samej wartości e- ładunek elektronu. Za swoje zasługi Millikan otrzymał Nagrodę Nobla.

Abram Fiodorowicz Ioffe (1880-1960)

Trudno wyobrazić sobie jakiegokolwiek naukowca, który grałby w organizacji nauka krajowa ważniejszą rolę niż akademik Ioffe. Stworzył szkołę współmierną do tych w różne lata zostały stworzone przez N. Borna i E. Rutherforda. Wychował kilka pokoleń rosyjskich fizyków XX wieku, w tym takich luminarzy jak P. Kapitsa, I. Semenov, I. Kurchatov, A. Alexandrov. Całkiem słusznie został nazwany w oficjalnych publikacjach „ojcem sowieckiej fizyki”.

Abram Fiodorowicz urodził się 29 października 1880 r. w mieście Romny w obwodzie połtawskim. W 1897 r., po ukończeniu szkoły realnej Romeńskiego, wstąpił do Petersburga Instytut Technologiczny. Po uzyskaniu dyplomu inżyniera młody człowiek postanawia kontynuować edukację iw 1901 roku udaje się na zdobycie doświadczenia w zakładaniu eksperymentów u W. Roentgena w Monachium. Zadziwiło go laboratorium rentgenowskie. Eksperymenty, które tam przeprowadza, zakończyły się sukcesem, a wyniki są tak imponujące, że Abram Ioffe przebywa w Monachium do 1908 roku, choć początkowo planował trenować przez rok. Utrzymanie daje mu pracę asystenta na Wydziale Fizyki.

Po powrocie do ojczyzny Abram Ioffe rozpoczyna karierę jako starszy asystent laboratoryjny w Instytucie Politechnicznym w Petersburgu. Przez dziewięć lat obronił najpierw pracę magisterską, a następnie doktorską. W latach 1913-1915. młody badacz zostaje wybrany na profesora fizyki, równolegle z nauczaniem w Instytucie Politechnicznym, cyklicznie wykłada w Instytucie Górnictwa z fizyki. Jednocześnie prowadzi pracę naukową.

To pod jego kierownictwem powstał słynny Instytut Fizyki i Techniki.

Większość fizyków rosyjskich XX wieku, którzy bezpośrednio lub pośrednio odcisnęli swoje piętno na tej nauce, to studenci Ioffe lub studenci jego uczniów. Dzięki swojej niezwykłej towarzyskości i otwartości Abram Fiodorowicz był w przyjaznych stosunkach z wieloma światowymi luminarzami. I tak na przykład Anglik D. Chadwick, późniejszy laureat Nagrody Nobla, po odkryciu neutronu w 1932 roku zatelegrafował o tym do Ioffe.

Abram Fiodorowicz napisał wspaniałe wspomnienia o swoich licznych spotkaniach z zagranicznymi kolegami, które niestety zostały opublikowane po jego śmierci.

Akademik Ioffe zmarł 14 października 1960 r. Bohater Pracy Socjalistycznej, porządkowy, honorowy członek Akademii Nauk i Towarzystw Fizycznych wielu krajów świata, Abram Ioffe był przede wszystkim nauczycielem pisanym wielką literą.

Ernest Rutherford

Ernest urodził się 30 sierpnia 1871 r. w pobliżu miasta Nelson (Nowa Zelandia) w rodzinie migranta ze Szkocji. Ernest był czwartym z 12 dzieci. Matka pracowała jako nauczycielka na wsi. Mój ojciec zorganizował przedsiębiorstwo stolarskie. Pod kierunkiem ojca chłopiec otrzymał dobry trening do pracy w warsztacie, który następnie pomógł mu w projektowaniu i budowie aparatury naukowej. Po ukończeniu szkoły w Havelock, gdzie wówczas mieszkała rodzina, otrzymał stypendium na kontynuowanie nauki w Nelson College, do którego wstąpił w 1887 roku. matematyka.

Jego praca magisterska dotyczyła wykrywania fal o wysokiej częstotliwości.

W 1891 roku, jako student II roku, Ernest przemawiał w kręgu raportem „Ewolucja pierwiastków”. Tytuł raportu zaskoczył wszystkich słuchaczy. Stwierdził, że wszystkie atomy są złożone substancje i zbudowany z tego samego części składowe. Większość uczestników koła uznała raport za pozbawiony zdrowego rozsądku. Ale po 12 latach młody naukowiec miał już pierwsze niepodważalne dowody eksperymentalne.

W 1903 został wybrany członkiem Royal Society of London, aw 1907 Ernest wrócił do Anglii i objął stanowisko profesora na wydziale fizyki Uniwersytetu w Manchesterze. Na uniwersytecie Rutherford wraz z Geigerem rozpoczęli prace nad liczeniem cząstek A metodą scyntylacyjną. W 1908 Rutherford został laureatem Nagrody Nobla za badania pierwiastków promieniotwórczych.

Od 1925-1930 Ernest Rutherford – prezes Towarzystwa Królewskiego, aw 1931 otrzymał tytuł barona i został lordem. Szkoła Rutherford staje się największą w Manchesterze.

19 października 1937 zmarł Ernest Rutherford. Jego śmierć była ogromną stratą dla nauki.

„Wraz ze śmiercią Ernesta, ścieżka jednego z najwspanialsi ludzie który pracował w nauce. Nieograniczony entuzjazm i niezmordowana śmiałość Rutherforda prowadziły go od odkrycia do odkrycia” — powiedział N. Bohr o Erneście.

Podzielność ładunku elektrycznego. Eksperyment potwierdzający podzielność ładunku elektrycznego. Model elektronowo-jądrowy atomu.

Ładujemy jeden elektroskop, ale nie drugi, łączymy je przewodem, zauważ, że połowa ładunku pierwszego została przeniesiona na drugi. Więc mi. opłatę można podzielić. Jeśli nienaładowany elektroskop zostanie ponownie podłączony do pierwszego elektroskopu, na którym pozostaje połowa pierwotnego ładunku, to pozostanie na nim ¼ pierwotnego ładunku.

Wiadomo, że w stanie normalnym cząsteczki i atomy nie mają ładunku elektrycznego. Dlatego nie da się wytłumaczyć elektryzowania się ich ruchem. Jeżeli przyjmiemy, że w przyrodzie istnieją cząstki, które mają ładunek elektryczny, to podział ładunku powinien ujawnić granicę podziału. Oznacza to, że musi istnieć cząstka o najmniejszym ładunku.

Czy istnieje limit podziału opłat? Czy można otrzymać ładunek o takiej wielkości, że nie można go już dalej dzielić?

Aby podzielić wsad na małe porcje, należy go przenieść nie na kulki, ale na małe ziarna metalu lub cieczy. Następnie zmierzono ładunek otrzymany na tych małych ciałach. Eksperymenty wykazały, że możliwe jest uzyskanie ładunku, który jest miliardy miliardów razy mniejszy niż w eksperymentach, które rozważaliśmy. Ale nie można było podzielić opłaty poza pewną wartość. Sugerowało to, że istnieje naładowana cząstka, która ma najmniejszy ładunek, którego nie można oddzielić.

Elektron jest bardzo mały. Masa elektronu to 9,1 × 10-31 kg. Masa ta jest około 3700 razy mniejsza niż masa cząsteczki wodoru, która jest najmniejszą ze wszystkich cząsteczek.

Ładunek elektryczny jest jedną z podstawowych właściwości elektronu. Nie można sobie wyobrazić, że ten ładunek można usunąć z elektronu. Są nierozłączne od siebie.

Ładunek elektryczny- ten wielkość fizyczna. Jest oznaczony literą q. Za jednostkę ładunku elektrycznego przyjmuje się kulomb (C). Ta jednostka nosi imię francuskiego fizyka Charlesa Coulomba.

Elektron to cząstka o najmniejszym ładunku ujemnym. Jego ładunek to 1,6 × 10 -19 C.

* Po raz pierwszy naukowcom Ioffe i Millikan udało się określić ładunek elektronu.

prawo Coulomba- siła oddziaływania ciał naładowanych punktowo jest wprost proporcjonalna do iloczynu ładunków tych ciał i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi.

ciała ładowane punktowo to ciała, których wymiary można pominąć w warunkach tego problemu.

Ładunek jądra jest równy w wartości bezwzględnej całkowitemu ładunkowi elektronów atomu, naładowane cząstki. Nazywano je protonami. Każdy proton ma masę 1840 razy większą niż masa elektronu. . Atom jako całość nie ma ładunku, jest obojętny, ponieważ dodatni ładunek jej jądra jest równy ujemnemu ładunkowi wszystkich jego elektronów.

Atom- to najmniejsza cząstka substancji, najmniejsza część pierwiastka chemicznego, która jest nośnikiem jej właściwości chemicznych.

E. Rutherford odkrył, że wewnątrz atomu znajduje się dodatnio naładowane jądro, a na zewnątrz – elektron.

* Jądro jest 10 000 razy mniejsze od atomu.

* Masa atomu jest prawie równa masie jego jądra.

jon dodatni atom, który stracił elektron.

jon ujemny Atom, który zyskał jeden lub więcej elektronów.

Proton Jądro atomu niosące jeden ładunek elementarny.

Neutron – cząstka elementarna który nie ma ładunku elektrycznego.

Protony i neutrony nazywają się nukleony- cząstki jądra.

elektrony walencyjne to elektrony znajdujące się na zewnętrznej warstwie.

Izotop jest pierwiastkiem chemicznym o tej samej liczbie protonów i elektronów, ale o innej liczbie neutronów.

Eksperymenty N. Bohra wykazały, że elektrony w atomach układają się w warstwy-powłoki ( poziomy energii. Poziom 1=2 elektrony, Poziom 2=8, Poziom 3=18, Poziom 4=32)

Cele Lekcji:

• pokazać, że ładunek elektryczny można podzielić na części;
• zapoznać studentów z elektroniką;
• zapoznaj uczniów z planetarnym modelem atomu Rutherforda;
• rozwijać umiejętność analizowania, porównywania, wyciągania wniosków.
• rozwijać myślenie uczniów.

Pomoce wizualne i sprzęt:

• prezentacja;
• projektor multimedialny;
• elektroskopy, drut metalowy z izolowanym uchwytem, ​​kijami szklanymi i ebonitowymi, kawałkami futra, jedwabiem;
• „sułtani” na statywie, maszyna do elektrofory;
• tabela „Układ okresowy pierwiastków chemicznych Mendelejewa”.

Podczas zajęć

Aktualizacja wiedzy

Zelektryzujmy „sułtana” za pomocą maszyny elektroforowej. Dlaczego paski „sułtana” poszły w różnych kierunkach?

Poinformujmy dwóch „sułtanów” za pomocą maszyny elektroforowej, najpierw przeciwne ładunki, a następnie te same nazwy. Wyjaśnij zaobserwowane zjawiska. Dlaczego paski „sułtanów” są przyciągane w pierwszym przypadku, a odpychane w drugim?

Jaka jest nazwa urządzenia?

Dotknijmy kulkę elektroskopu szklanym prętem naelektryzowanym. Dlaczego igła elektroskopu ugina się?

Jaka jest interakcja elektryczna naładowanych ciał?

Rozwiążmy krzyżówkę i dowiedzmy się, o czym porozmawiamy dzisiaj na lekcji. (Slajd 1)

Metoda nadawania ciału ładunku elektrycznego.

Substancja, która nie przewodzi prądu.

Substancja dobrze przewodząca prąd.

Urządzenie służące do wykrywania i pomiaru ładunku elektrycznego.

Podzielność ładunku elektrycznego.

Elektroskop ładujemy, za pomocą metalowego drutu łączymy go z nienaładowanym elektroskopem.

Co się stało? Czemu?

(Połowa ładunku pierwszej kuli przeszła do drugiej, ładunek został podzielony na dwie równe części) Powtórzmy eksperyment. Szarża pierwszej piłki również spadła o połowę. Na pierwszym elektroskopie pozostanie z początkowego ładowania. Oznacza to, że ładunek elektryczny można podzielić.

Czy uważasz, że można dzielić opłatę w nieskończoność?

Czemu? Czy istnieje limit podziału opłat?

Rosyjski naukowiec A.F. Ioffe i amerykański naukowiec R. Milliken udowodnili, że podział ten ma granicę. Stwierdzono, że w przyrodzie istnieje cząstka o najmniejszym ładunku ujemnym. (Slajd 3) Ta cząstka została nazwana elektronem. (slajd 4)

Elektron to cząstka elementarna, która ma ładunek ujemny.

Cząstka o najmniejszym ładunku dodatnim nazywana jest protonem.

Elektrony i protony są częścią atomu.

Ładunek protonu jest równy w wartości bezwzględnej ładunkowi elektronu.

Naukowiec Rutherford eksperymentalnie uzasadnił planetarny model atomu (slajd 5):

• w centrum atomu znajduje się dodatnio naładowane jądro;
• Ujemnie naładowane elektrony poruszają się wokół jądra.

Jak myślisz, dlaczego model atomu nazywa się planetarnym?

Jądro składa się z protonów i neutronów.

Jaki ładunek mają protony? Neutrony? Czy myślisz, że atom ma ładunek elektryczny?

Liczba elektronów jest równa liczbie protonów, co oznacza, że ​​ładunek jądra jest równy w wartości bezwzględnej ładunkowi elektronów, a zatem atom jest obojętny.

Masy protonu i neutronu są wielokrotnie większe niż masa elektronu, więc masa atomu jest skoncentrowana w jądrze.

Atomy różnych pierwiastków różnią się między sobą liczbą protonów, neutronów i elektronów.

Znajdź aluminium w układzie okresowym. (slajd 6)

Jaki jest numer seryjny aluminium? Jaka jest jego masa atomowa?

Określ skład atomów wodoru, helu, litu. (Slajdy 7,8,9) Który model atomu pokazano na rysunku? (Slajd 10) Dlaczego atom jest neutralny?

Atom, który stracił jeden lub więcej elektronów, będzie miał ładunek dodatni. Nazywa się to jonem dodatnim.

Atom, który zyskał jeden lub więcej elektronów, będzie miał ładunek ujemny. Nazywa się to jonem ujemnym. (slajd 11)

Konsolidacja badanego materiału.

Sprawdźmy, jak poznałeś temat dzisiejszej lekcji. (slajd 12.13)

______ jest w centrum atomu

Poruszanie się po jądrze ___________

Jądro atomu składa się z ____________________

Jądro ma ładunek _______________.

Elektrony mają ładunek ______________.

Protony mają ładunek _______________.

Neutrony mają _______________ ładunek.

Atom ma ładunek _______________.

Atom, który stracił jeden lub więcej elektronów, nazywa się ________________

Atom, który zyskał jeden lub więcej elektronów, nazywa się _________.

Określ skład atomu i wypełnij tabelę (slajd 14):

Praca domowa: paragraf 29.30, ćwiczenie 11.

Jeśli chodziłeś w ubraniach wykonanych z tkaniny syntetycznej, jest bardzo prawdopodobne, że wkrótce odczujesz niezbyt przyjemne konsekwencje takiej aktywności. Twoje ciało naelektryzuje się, a kiedy przywitasz się z przyjacielem lub dotkniesz klamki, poczujesz ostry prąd.

Nie jest śmiertelne ani niebezpieczne, ale nie jest zbyt przyjemne. Każdy przynajmniej raz w życiu doświadczył czegoś takiego. Ale często przekonujemy się, że jesteśmy zelektryzowani, już przez konsekwencje. Czy można wiedzieć, że ciało jest naelektryzowane? w jakiś przyjemniejszy sposób niż zastrzyk prądu? Mogą.

Co to jest elektroskop i elektrometr?

Najprostszym urządzeniem do określania elektryfikacji jest elektroskop. Jego zasada działania jest bardzo prosta. Jeśli dotkniesz elektroskopu ciałem, które ma jakiś ładunek, ładunek ten zostanie przeniesiony na metalowy pręt z płatkami wewnątrz elektroskopu. Płatki nabiorą ładunku tego samego znaku i rozproszą się, odpychane od siebie ładunkiem tego samego znaku. Na skali widać wielkość ładunku w zawieszkach. Innym rodzajem elektroskopu jest elektrometr. Zamiast płatków na metalowym pręcie zamocowana jest w nim strzała. Ale zasada działania jest taka sama - pręt i strzała są naładowane i odpychają się. Wielkość ugięcia strzałki wskazuje poziom naładowania na skali.

Podział ładunku elektrycznego

Powstaje pytanie - jeśli ładunek może być różny, to jest jakaś wartość najmniejszego ładunku, której nie można podzielić? W końcu możesz zmniejszyć opłatę. Np. łącząc naładowany i nienaładowany elektroskop przewodem, podzielimy równo ładunek, co zobaczymy na obu skalach. Po ręcznym rozładowaniu jednego elektroskopu ponownie dzielimy ładunek. I tak dalej, aż wartość ładunku spadnie poniżej minimalnej działki skali elektroskopu. Używając przyrządów do bardziej subtelnych pomiarów, można było ustalić, że podział ładunku elektrycznego nie jest nieskończony. Wartość najmniejszego ładunku oznaczono literą e i nazywamy ładunkiem elementarnym. e=0.000000000000000000016 Cl=1,6*(10)^(-19) Cl (kulomb). Wartość ta jest miliardy razy mniejsza niż ilość ładunku, jaki uzyskujemy elektryzując włosy grzebieniem.

Istota pola elektrycznego

Kolejne pytanie, które pojawia się podczas badania zjawiska elektryfikacji, jest następujące. Aby przenieść ładunek, musimy bezpośrednio dotknąć naelektryzowanego ciała innego ciała, ale aby ładunek działał na inne ciało, bezpośredni kontakt nie jest potrzebny. Tak więc naelektryzowany szklany pręt przyciąga do siebie kawałki papieru na odległość, nie dotykając ich. Może ta atrakcja jest przenoszona drogą powietrzną? Ale eksperymenty pokazują, że w przestrzeni pozbawionej powietrza efekt przyciągania pozostaje. Co to jest w takim razie?

Zjawisko to tłumaczy się istnieniem wokół naładowanych ciał pewnego rodzaju materii - pola elektrycznego. Pole elektryczne na kursie fizyki 8 klasy ma następującą definicję: pole elektryczne jest specjalny rodzaj materia inna niż materia, istniejąca wokół każdego ładunku elektrycznego i zdolna do oddziaływania na inne ładunki. Szczerze mówiąc, wciąż nie ma jednoznacznej odpowiedzi, co to jest i jakie są jego przyczyny. Wszystko, co wiemy o polu elektrycznym i jego skutkach, zostało ustalone empirycznie. Ale nauka idzie do przodu i chcę wierzyć, że ten problem zostanie kiedyś rozwiązany w sposób całkowicie jasny. Co więcej, chociaż nie do końca rozumiemy istotę istnienia pola elektrycznego, to jednak całkiem dobrze nauczyliśmy się wykorzystywać to zjawisko dla dobra ludzkości.

slajd 2

Powtórzmy i zapamiętajmy: jakie ciała nazywamy naelektryzowanymi? (ciała, które po potarciu nabyły właściwość przyciągania do siebie innych ciał) Jakie dwa rodzaje ładunków elektrycznych istnieją w przyrodzie? (w naturze występują ładunki dodatnie i ujemne) Jak one oddziałują? (jak ładunki odpychają się, w przeciwieństwie do ładunków przyciągają)

slajd 3

Elektryfikacja ciał może odbywać się nie tylko przez tarcie. Zróbmy następujący eksperyment. Na jedwabnej nitce zawieszamy lekki rękaw z folii aluminiowej i dotykamy go elektrolizowanym patyczkiem. Zobaczymy, że po dotknięciu rękaw zaczyna się odpychać od kija. Oznacza to, że łuska i kij mają ten sam ładunek.

slajd 4

Skąd wziął się ładunek elektryczny na rękawie? Oczywiście część ładunku elektrycznego z naelektryzowanego drążka przeszła do rękawa. Dlatego, gdy dwa ciała stykają się, ładunek elektryczny może częściowo przenieść się z ciała naładowanego na nienaładowane.

zjeżdżalnia 5

Obecność ładunku elektrycznego na dowolnym ciele można wykryć za pomocą specjalnego urządzenia zwanego elektroskopem (od greckiego elektron i scopeo - patrz, obserwuj). W elektroskopie przez plastikowy korek 5 włożony do metalowy korpus 1, pominięto metalowy pręt 3. Na jego końcu zawieszone są dwie lekkie blachy 4. Obudowa jest zamknięta z obu stron szkiełkami 2.

zjeżdżalnia 6

Jeśli pręt elektroskopu zostanie dotknięty naładowanym ciałem, liście ulegną rozproszeniu. Więc zostali obciążeni tym samym ładunkiem. Co więcej, kąt rozbieżności liści zależy od ładunku, który został im przekazany. Im większy ładunek, tym silniej będą się odpychać i tym większy kąt się rozejdą.

Slajd 7

Jeśli przyniesiesz naładowane ciało o tej samej nazwie do naładowanego elektroskopu, takiego jak elektroskop, wówczas jego liście ulegną silniejszemu rozproszeniu. Wprowadzając do elektroskopu ciało naładowane przeciwnym znakiem, kąt między liśćmi elektroskopu zmniejszy się.

Slajd 8

Istnieje inny rodzaj elektroskopu zwany elektrometrem. Zamiast ulotek na metalowym pręcie zamocowana jest strzała. Obrót strzały tłumaczy się tym, że gdy naładowane ciało wchodzi w kontakt z prętem elektrometru, ładunki elektryczne są rozprowadzane wzdłuż strzały i pręta. Siły odpychające działające między tymi samymi ładunkami elektrycznymi na pręcie i strzałę powodują obrót strzały

Slajd 9

Doświadczenie pokazuje, że wraz ze wzrostem ładunku elektrycznego na pręcie wzrasta kąt odchylenia strzałki od pozycji pionowej. Dlatego zmieniając ten kąt można ocenić wzrost lub spadek ładunku elektrycznego przekazywanego do pręta elektrometru.

Slajd 10

Jeżeli jeden z dwóch identycznych elektrometrów zostanie naładowany i urządzenia połączone metalowym prętem, to okaże się, że odchylenie igły pierwszego elektrometru nieco się zmniejszy, ale wskazówka drugiego elektrometru będzie się odchylać. W rezultacie strzałki obu urządzeń będą się różnić o ten sam kąt. Jak wytłumaczyć to zjawisko?

slajd 11

Jeśli przyjmiemy, że metal jest substancją, przez którą swobodnie poruszają się ładunki elektryczne, to połowa ładunku mogłaby przejść z naładowanego elektrometru wzdłuż metalowego pręta do elektrometru nienaładowanego. W rezultacie obaj okazali się jednakowo naładowani, a ich strzały odchylały się pod tym samym kątem.

zjeżdżalnia 12

Substancje zdolne do przewodzenia ładunków elektrycznych nazywane są przewodnikami. Dobrymi przewodnikami są metale, a także roztwory soli i kwasów w wodzie.

slajd 13

Ciało ludzkie również przewodzi elektryczność. Jeśli dotkniesz ręką naładowanego przedmiotu, na przykład kulki elektrometru, przedmiot ten zostanie rozładowany. Przez rękę ładunek elektryczny przejdzie na osobę

Slajd 14

Jeśli elektrometry są połączone szklanym prętem, to nie nastąpią żadne zmiany. Oznacza to, że szkło nie pozwala na swobodny przepływ ładunków elektrycznych z jednego ciała do drugiego.