Електричне поле: розподіл електричного заряду та електроскоп. План-конспект уроку з фізики (8 клас) на тему: Ділімість електричного заряду

Попередній перегляд:

Басиров Ільсур Мінніахметович

вчитель фізики

МБОУ "Излучинська ОСШУІОП №1"

смт. Ізлучинськ, Нижньовартівський район,

ХМАО-Югра, Тюменська область.

Урок фізики у 8 класі на тему:

«Дільність електричного заряду. Електрон. Будова атомів»

Мета уроку:

Освітня:Переконати учнів у подільності електричного заряду. Дати уявлення про електрону як частинку з найменшим електричним зарядом. Ознайомити учнів із будовою атома, планетарною моделлю атома за Томсоном та Резерфордом.

Розвиваюча: систематизувати та узагальнити знання учнів про поняття "електричний заряд", "сила тяжіння";

розвивати увагу та допитливість шляхом виконання дослідів при поясненні нового матеріалу;

формувати вміння пояснювати оточуючі явища, які у природі.

Виховна: виробляти стійку увагу при поясненні нового теоретичного матеріалу; розвивати правильне мовлення, використовуючи фізичні терміни; досягти високої активності та організації класу.

Демонстрації:

1. Подільність електричного заряду.
2. Перенесення заряду із зарядженого електроскопа на незаряджений за допомогою пробної кульки.
3. Планетарна модель атома з Резерфорду (1С: репетитор з фізики).
4. Таблиця « Періодична система хімічних елементівМенделєєва».
5. Урок супроводжується презентацією«Електрон. Будова електричного заряду.

План уроку:

1. Організаційний момент;
2. Повторення вивченого матеріалу;
3. Вивчення нового матеріалу;
4. закріплення вивченого матеріалу;
5. Домашнє завдання.

Хід уроку:

1. Організаційний момент.

Здрастуйте хлопці! Сьогодні у вас урок фізики вестиму я. Мене звуть Ільсур Мініахметович, я сьогодні до ваших послуг. Думаю, що ми з вами спрацюємося! Мене не треба бояться і решту теж. Наприкінці уроку всі отримають оцінки. А як видно тут, тільки гідні зібралися! Тож… Все давайте почнемо роботу.

1. Повторення вивченого матеріалу.

Повторимо матеріал, вивчений попередньому уроці. Проведемо коротку самостійну роботу. Я вам роздам картки, а ви у зошитах для тестових робіт виконайте такі завдання. У вас три хвилини.

Варіант 1

1. Як взаємодіють між собою тіла, які мають різноіменні заряди? Наведіть приклади.
2. Як взаємодіють між собою дві скляні палички, натерті шовком?

Варіант 2

1. Чи можна при електризації тертям зарядити тільки одне з тіл, що стикаються? Відповідь обґрунтуйте.
2. Негативно заряджене тіло притягує підвішену на нитці кульку, а позитивно заряджене тіло - відштовхує. Чи можна стверджувати, що кулька заряджена? Якщо так, то який знак заряду?

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

План викладу нового матеріалу:

1. Подільність електричного заряду;
2. Електрон;
3. Моделі атома, що існували до початку XIXв;
4. Досліди Резерфорда;
5. Ядерна модель атома Резерфорд.

На дошці написати тему: Ділімість електричного заряду. Електрон. Будова атомаПрезентація(Електрон. Будова електричного заряду.ppt)

1. Подільність електричного заряду. Демонстрація досвіду: Візьмемо два електроскопи, один з яких зарядимо ебонітовою паличкою потертою вовну, з'єднаємо провідником обидва електроскопи.

Демонструючи досвід із перенесення заряду із зарядженого електроскопа на незаряджений, питання класу:

Як ви вважаєте, чи можна електричний заряд ділити нескінченно? (Вислуховуються припущення учнів.)

Виникає питання: як довго можна дробити початковий заряд? Чи існує межа такого поділу? Шкільні електрометри – не дуже чутливі прилади. Незабаром їх заряд настільки зменшиться, що електрометр перестане його фіксувати. Щоб відповісти на ці питання, потрібно проводити більш складні та точні досліди. Їх провели два фізики: російський вчений Абрам Федорович Іоффе та американський вчений Роберт Міллікен.

Вивчаючи дію електричного поляна дрібні заряджені порошинки цинку, які можна було спостерігати тільки в мікроскоп, встановив дуже важливу закономірність: заряд порошин змінювався тільки в ціле число разів (у 2, 3, 4 і т. д.) від якогось найменшого його значення. Цей результат можна пояснити лише так: до порошинки цинку приєднується або від неї відокремлюється найменший заряд (або ціле число таких зарядів).

Питання класу:

Так, чи можуть тіла або частки мати заряд у 1,5 рази більший або менший за найменший заряд?

1. Електрон. З цього досвіду було зроблено висновок про існування в природі частки, що має найменший заряд, який не ділився. Цю частку назвалиелектроном.

Електрон має масу та енергію. Маса електрона становить 9,1 10-31 кг. Заряд прийнято позначати буквою q. За одиницю електричного заряду прийнято одинкулон (Позначається 1 Кл).Ця одиниця названа на честь французького фізика Шарля Кулона, який відкрив основний закон взаємодії електрично заряджених тіл.

Значення заряду електрона визначив американський вчений Роберт Міллікен. Він встановив, що електрон має негативний заряд, що дорівнює 1,6*10-19 Кл.

Ми знаємо, що це тіла складаються з молекул, а молекули з атомів. Отже, всередині атома є електрон. Адже він повинен десь знаходиться! А якщо всередині атома знаходиться електрон, то який заряд матиме атом? Правильно негативний. Чи можливе таке??? А ми з вами встановили, що є два роди заряду – негативний та позитивний. І водночас однойменні заряди відштовхуються, а різноіменні притягуються. Тож якщо атом матиме негативний заряд, то що буде? Правильно, всі атоми відштовхуватимуться один від одного! Такої молекулярної будови не було! А атом має бути заряджений. Ні. Так що ви думаєте, тільки один електрон там сидить у нутрії атома? Правильно, ні! Кожній дії є протидія. Негативним зарядом є протидія позитивний заряд. І чому має дорівнювати позитивний заряд, щоб разом атом був нейтральним, тобто не мав заряду? Правильно заряд позитивної частки повинен дорівнювати +1,6*10-19 Кл. А якщо так, то все нас влаштовує! Правильно? А як цікаво влаштований атом?

1. Моделі атома, що існували на початок ХІХ ст.На початку століття у фізиці існували різні і часто фантастичні уявлення про будову атома.

Наприклад, ректор Мюнхенського університету Фердинанд Ліндеман у 1905 р. стверджував, що «атом кисню має форму кільця, а атом сірки – форму коржика».

Продовжувала жити і теорія «вихрового атома» лорда Кельвіна, згідно з якою атом влаштований подібно до кільця диму, що випускається з рота досвідченого курця.

Але більшість фізиків схилялися до думки, що має рацію Дж. Дж. Томсон: атом - рівномірно позитивно заряджена куля діаметром 10-8 см, усередині якого плавають негативні електрони, розміри яких 10-11 див. Сам Томсон ставився до своєї моделі без ентузіазму.

Джон Стоней ще в 1891 р. припускав, що електрони рухаються навколо атома, подібно до супутників планет. Японський фізик Хантаро Насаока в 1903 р. говорив, що атом представляє свого роду складну астрономічну систему, подібно до кільця Сатурна.

Питання будову атома вивчали і російські фізики: Петро Миколайович Лебедєв і відомий учений-народник Микола Морозов.

Жоден із прихильників ідеї планетарного атомабуло підтвердити досвідом. Такий досвід у 1909 р. поставив Ернест Резерфорд.

1. Досвід Резерфорда . Англійський фізик Ернест Резерфорд, досліджуючи
   випромінювання радіоактивних речовин, особливу увагуприділив випромінюванню,
   що складається з позитивно заряджених частинок
   альфа – частинками. Він встановив, що кожна а-частиця, потрапляючи на екран із сірчистого цинку, викликає спалах світла. Випробувавши розсіювання в золотий
   фользі, а - частки вдарялися, потім в екран і реєструвалися за допомогою
   мікроскоп.

Відповідно до запропонованої Томсоном моделі атома, а-частки мали б вільно проходити крізь атоми золота і лише окремі а-частки могли злегка відхилятися в електричному поліелектрону. Тому слід очікувати, що пучок а-частинок при проходженні через тонку фольгу трохи розпливеться на невеликі кути. Таке розсіювання на малі кути дійсно спостерігалося, але зовсім несподівано виявилося, що приблизно одна а-частиця з 20 000, що падають на золоту фольгу завтовшки всього 4 10-5 см, повертається назад у бік джерела.

Резерфорду знадобилося кілька років, щоб остаточно зрозуміти таке несподіване розсіювання а-частинок на великі кути. Він дійшов висновку, що позитивний заряд атома зосереджений дуже малому обсязі у центрі атома, а чи не розподілений у всьому атому, як і моделі Томсона.

1. Ядерна модель атома Резерфорда. Резерфорд запропонував ядерну (планетарну) модель атома:

Атоми будь-якого елемента складаються з позитивно зарядженої частини, що отримала назвуядра;

До складу ядра входять позитивно заряджені елементарні частинки.протони (пізніше було встановлено, що й нейтральнінейтрони )

Навколо ядра обертаються електрони, що утворюють так звануелектронну оболонку.

IV Закріплення вивченого (презентація):

• Чи можна електричний заряд ділити нескінченно? Чи має електричний заряд межу подільності?
• Як назвали частинку із найменшим зарядом? Що ви знаєте про заряд і масу електрона?
• Які частки входять до складу ядра?
• Як утворюються позитивні та негативні іони?
• Розрахуйте кількість протонів, нейтронів та електронів в атомі натрію.
• Від атома гелію відокремився один електрон. Як називається частка, що залишилася? Який її заряд?
• Розгляд таблиці Менделєєва. (Таблиця Менделєєва Періодична система хімічних елементів Д.І.Менделєєва.html)

V Домашнє завдання

1. §29,30 підручника; відповісти на запитання до параграфа.

2. Вправа 11 №1,2.

Матеріал для вчителя

Роберт Ендрус Міллікен (1868-1953 рр.)

Пропозиція зайнятися викладанням фізики в підготовчій школіОгайо застало Міллікена зненацька. З одного боку, додатковий заробіток здавався зовсім не зайвим, а з іншого - його знання в галузі фізики були дуже мізерними. Тим не менш, пропозиція була прийнята, і з 1891 до 1893 р.р. Міллікен викладав фізику, заповнюючи прогалини у своїх знаннях за підручниками. Абердинський коледж присудив йому за цей курс ступінь магістра, а конспекти занять, надіслані керівництвом до Королівського коледжу, принесли Міллікену стипендію, завдяки чому Роберт зміг продовжити освіту.

Одне літо він провів у університеті Чикаго у Альберта Майкельсона, тонкого знавця фізичного експерименту. Після цього Міллікен остаточно вирішив стати фізиком. Після захисту дисертації на здобуття наукового ступенядоктора філософії з фізики Міллікен вирушив до Європи. Після поїздки в Америку Роберт став асистентом Майкельсона і працював у університеті Чикаго. Саме тоді він створив для середніх шкіл та коледжів перші американські підручники фізики.

Незабаром Міллікена захопила найцікавіше, але надзвичайно важке завдання визначення заряду електрона, відкритого в 1897 р. англійським фізиком Джозефом Джоном Томсоном (1856-1940), який зумів знайти тільки відношення заряду цієї частинки до її маси.

Побудувавши потужну батарею створення сильного електричного поля, Міллікен розробив метод «зарядженої краплі». Йому вдалося «підвісити» між обмотками конденсатора кілька крапель олії та утримати їх протягом 45 с до повного випаровування.

У 1909 р. Міллікен встановив, що заряд краплі дорівнює одній і тій же величиніе - заряду електрона. За свої заслуги Міллікен був удостоєний Нобелівської премії.

Абрам Федорович Іоффе (1880-1960)

Важко уявити якогось вченого, який зіграв би в організації вітчизняної наукироль більш значну, ніж академік Іоффе. Він створив школу, порівнянну з тими, які в різні рокибули створені Н. Борном та Е. Резерфордом. Ним було виховано кілька поколінь російських фізиків ХХ століття, серед яких такі світила, як П. Капіца, І. Семенов, І. Курчатов, А. Олександров. Цілком обґрунтовано його називали в офіційних публікаціях «батьком радянської фізики».

Абрам Федорович народився 29 жовтня 1880 року у місті Ромни Полтавської губернії. У 1897 році, закінчивши Роменське реальне училище, він вступає до Санкт-Петербурзького технологічний інститут. Здобувши диплом інженера-технолога, юнак вирішує продовжити освіту і в 1901 р. вирушає для набуття досвіду у постановці експериментів до В. Рентгена в м. Мюнхен. Лабораторія Рентгена вразила його. Експерименти, які він там проводить, успішні, а результати настільки вражають, що Абрам Іоффе затримується в Мюнхені до 1908 року, хоча спочатку планував стажуватися протягом одного року. Кошти для існування дає йому робота помічника на кафедрі фізики.

Після повернення на батьківщину Абрам Іоффе починає свій трудовий шлях старшим лаборантом у Санкт-Петербурзькому політехнічному інституті. Протягом дев'яти років захищає спочатку магістерську, а згодом і докторську дисертацію. У 1913-1915 рр. молодий дослідник обирається професором фізики, паралельно з викладацькою роботою у політехнічному, періодично читає лекції у Гірському інституті з фізики. Водночас веде наукову роботу.

Саме під його керівництвом створюється знаменитий фізико-технологічний інститут.

Більшість російських фізиків XX століття, що залишила слід у цій науці, прямо чи опосередковано, учні Іоффе чи учні його учнів. Завдяки своїй надзвичайній комунікабельності та відкритості Абрам Федорович перебував у приятельських стосунках з багатьма світовими світилами. Так, наприклад, англієць Д. Чедвік, згодом Нобелівський лауреат, відкривши в 1932 нейтрон, телеграфував про це Йоффі.

Про свої численні зустрічі із закордонними колегами Абрам Федорович написав чудові спогади, які, на жаль, були опубліковані вже після смерті.

Помер академік, Іоффе 14 жовтня 1960 року. Герой Соціалістичної праці, орденоносець, почесний член Академії наук та фізичних товариств багатьох країн світу, Абрам Іоффе насамперед був Вчителем з великої літери.

Ернест Резерфорд

Ернест народився 30 серпня 1871 р. поблизу м. Нелсон (Нова Зеландія) у сім'ї переселенця із Шотландії. Ернест був четвертим із 12 дітей. Мати працювала сільською вчителькою. Батько організував деревообробне підприємство. Під керівництвом батька хлопчик отримав хорошу підготовкудля роботи в майстерні, що згодом допомагало йому при конструюванні та побудові наукової апаратури. Закінчивши школу в Хавелоці, де в цей час жила сім'я, він отримав стипендію для продовження освіти в коледжі Нелсон, куди вступив у 1887 р. У коледжі на нього вплинули його вчителі: викладачі фізики, хімії та математики.

Його магістерська робота стосувалася виявлення високочастотних хвиль.

У 1891 році, будучи студентом 2-го курсу, Ернест виступив у гуртку з доповіддю «Еволюція елементів». Назва доповіді здивувала всіх слухачів. Він заявив, що всі атоми - складні речовиниі побудовані з тих самих складових частин. Більшість учасників гуртка вважала доповідь позбавленою здорового глузду. Але через 12 років молодий учений уже мав перші незаперечні експериментальні докази.

У 1903 р. його обирають членом Лондонського Королівського товариства, а 1907 р. Ернест повертається до Англії і обіймає посаду професора кафедри фізики Манчестерського університету. В університеті Резерфорд разом із Гейгером розгорнув роботи з підрахунку А-часток за допомогою сцинтиляційного методу. У 1908 р. Резерфорд стає Нобелівським лауреатом дослідження радіоактивних елементів.

З 1925-1930 років. Ернест Резерфорд - президент Королівського товариства, а в 1931 отримав титул барона і став лордом. Школа Резерфорда стає найбільшою у Манчестері.

У 1937 р. 19 жовтня помер Ернест Резерфорд. Його смерть стала величезною втратою для науки.

«З відходом з життя Ернеста закінчився шлях одного з найбільших людейпрацювали в науці. Безмежний інтерес і невтомне дерзання Резерфорда вели його від відкриття до відкриття», говорив про Ернеста М. Бор.

Подільність електричного заряду. Досвід, що підтверджує подільність електричного заряду. Електронно-ядерна модель атома.

Зарядимо один електроскоп, а другий ні, з'єднаємо їх дротом, зауважимо, що половина першого заряду передалася другому. Значить ел. заряд можна ділити. Якщо до першого електроскопа, на якому залишилася половина початкового заряду, знову приєднати незаряджений електроскоп, на ньому залишиться ¼ від початкового заряду.

Відомо, що у звичайному стані молекули та атоми не мають електричного заряду. Отже, не можна пояснити електризацію їх переміщенням. Якщо ж припустити, що в природі існують частинки, що мають електричний заряд, то при розподілі заряду має бути виявлена ​​межа розподілу. Це означає, що має бути частка з найменшим зарядом.

Чи існує межа поділу заряду? Чи не може вийти заряд такої величини, який не піддається подальшому поділу?

Для розподілу заряду на маленькі порції його слід передавати не куль, а маленьким крупинкам металу чи рідини. Після чого вимірювали заряд, отриманий цих маленьких тілах. Досвідами було встановлено, що можна отримати заряд, який у мільярди мільярдів разів менше, ніж у розглянутих нами експериментах. Але далі за певну величину заряд розділити не вдавалося. Це дозволило припустити, що є заряджена частка, що має найменший заряд, який розділити неможливо.

Електрон дуже малий. Маса електрона дорівнює 9,1×10 -31 кг. Ця маса приблизно в 3700 разів менша за масу молекули водню, яка є найменшою з усіх молекул.

Електричний заряд - це одна з основних властивостей електрона. Не можна уявити, що цей заряд можна зняти з електрона. Вони невіддільні одна від одної.

Електричний заряд– це фізична величина. Вона позначається літерою q. За одиницю електричного заряду прийнято кулон (Кл). Ця одиниця названа на честь французького фізика Шарля Кулона.

Електрон - частка з найменшим негативним зарядом. Його заряд дорівнює 1,6×10 -19 Кл.

*Вперше визначити заряд електрона вдалося вченим Іоффе та Міллікену.

Закон Кулону- сила взаємодії точкових заряджених тіл прямопропорційна добутку зарядів цих тіл і обернено пропорційна квадрату відстані між ними.

Точково заряджені тіла– тіла, розмірами яких за умови даної задачі можна знехтувати.

Заряд ядра дорівнює за абсолютним значенням загальному заряду електронів атома,можна припустити заряджені частки. Їх назвали протонами. Кожен протон має масу, в 1840 разів більшу, ніж маса електрона . Атом загалом не має заряду, Він нейтральний, тому що позитивний заряд його ядра дорівнює негативному заряду всіх його електронів.

атом– це найдрібніша частка речовини, найменша частина хімічного елемента, що є носієм його хімічних властивостей.

е. Резерфорд встановив, що всередині атома знаходяться позитивно заряджене ядро, а зовні – електрон.

*Ядро менше атома в 10 тисяч разів.

*Маса атома практично дорівнює масі його ядра.

Позитивний іон- Атом, що втратив електрон.

Негативний іон– атом, який приєднав один або кілька електронів.

Протон- Ядро атома, який несе один елементарний заряд.

Нейтрон – елементарна частка, що не має електричного заряду.

Протони та нейтрони називають нуклонами- Частинками ядра.

Валентні електрони- Електрони, розташовані на зовнішньому шарі.

Ізотоп– це хімічний елемент з однаковою кількістю протонів та електронів, але з різною кількістю нейтронів.

Досліди Н. Бора визначили, що електрони в атомах розташовуються шарами-оболонками ( енергетичними рівнями. 1 рівень = 2 електрона, 2 ур. = 8, 3ур. = 18, 4 ур. = 32)

Цілі уроку:

• показати, що електричний заряд можна поділяти на частини;
• познайомити учнів із електроном;
• познайомити учнів із планетарною моделлю атома по Резерфорду;
• розвивати здібності учнів аналізувати, порівнювати, робити висновки.
• розвивати мислення учнів.

Наочні посібники та обладнання:

• презентація;
• мультимедійний проектор;
• електроскопи, металевий дрітз ізольованою ручкою, скляна та ебонітова палички, шматки хутра, шовку;
• "султани" на підставці; електрофорна машина;
• таблиця "Періодична система хімічних елементів Менделєєва".

Хід уроку

Актуалізація знань

Наелектризуємо "султан" за допомогою електрофорної машини. Чому смужки "султана" розійшлися у різні боки?

Повідомимо двом "султанам" за допомогою електрофорної машини спочатку різнименні заряди, а потім однойменні. Поясніть явища, що спостерігаються. Чому в першому випадку смужки "султанів" притягуються, а в другому відштовхуються?

Як називається прилад?

Торкнемося кулі електроскопа наелектризованою паличкою зі скла. Чому відхиляється стрілка електроскопа

За допомогою чого здійснюється електрична взаємодія заряджених тіл?

Розгадаємо кросворд і дізнаємося, про що ми сьогодні говоритимемо на уроці. (Слайд 1)

Спосіб повідомлення тілу електричного заряду.

Речовина, що не проводить електрику.

Речовина, яка добре проводить електрику.

Прилад для виявлення та вимірювання електричного заряду.

Подільність електричного заряду.

Зарядимо електроскоп, за допомогою металевого дроту з'єднаємо його із незарядженим електроскопом.

Що сталося? Чому?

(Половина заряду першої кулі перейшла на другий, заряд розділився на дві рівні частини) Повторимо досвід. Заряд першої кулі ще зменшився вдвічі. На першому електроскоп залишиться від початкового заряду. отже, електричний заряд може ділитися.

Як ви вважаєте, чи можна заряд ділити нескінченно?

Чому? Чи існує межа поділу заряду?

Російський вчений А. Ф. Іоффе та американський вчений Р. Міллікен довели, що цей поділ має межу. Було зроблено висновок існування в природі частки, що має найменший негативний заряд. (Слайд 3) Цю частку назвали електроном. (Слайд 4)

Електрон – елементарна частка, що має негативний заряд.

Частка, що має найменший позитивний заряд, називається протоном.

Електрони та протони входять до складу атома.

Заряд протона дорівнює модулю заряду електрона.

Вчений Резерфорд експериментально обґрунтував планетарну модель атома (Слайд 5):

• у центрі атома знаходяться позитивно заряджене ядро;
• навколо ядра рухаються негативно заряджені електрони.

Як ви вважаєте, чому модель атома називається планетарною?

Ядро складається з протонів та нейтронів.

Який заряд мають протони? Нейтрони? Як ви вважаєте, чи має атом електричний заряд?

Число електронів дорівнює числу протонів, отже заряд ядра дорівнює модулю заряду електронів, отже, атом нейтральний.

Маси протона і нейтрона в багато разів більші за масу електрона, тому маса атома зосереджена в ядрі.

Атоми різних елементів відрізняються один від одного числом протонів, нейтронів та електронів.

Знайдіть у таблиці Менделєєва алюміній. (Слайд 6)

Чому дорівнює порядковий номер алюмінію? Чому дорівнює його атомна маса?

Визначте склад атомів водню, гелію, літію. (Слайди 7,8,9) Модель якого атома зображено малюнку? (Слайд 10) Чому атом нейтральний?

Атом, який втратив один або кілька електронів, матиме позитивний заряд. Його називають позитивним іоном.

Атом, який приєднав один або кілька електронів, матиме негативний заряд. Його називають негативним іоном. (Слайд 11)

Закріплення вивченого матеріалу.

Перевіримо, як ви засвоїли тему сьогоднішнього уроку. (Слайд 12,13)

У центрі атома знаходиться ______

Навколо ядра рухаються ___________

Ядро атома складається з ____________________

Ядро має _______________ заряд.

Електрони мають заряд ______________.

Протони мають заряд _______________.

Нейтрони мають заряд _______________.

Атоми мають _______________ заряд.

Атом, що втратив один або кілька електронів, називається ________________

Атом, який приєднав один або кілька електронів, називається _____________

Визначте склад атома та заповніть таблицю (Слайд 14):

Домашнє завдання: Параграф 29, 30, вправа 11.

Якщо ви були схожі на одяг із синтетичної тканини, то дуже ймовірно, що незабаром ви відчуєте не дуже приємні наслідки від такого заняття. Ваше тіло наелектризується і, вітаючись з другом або торкаючись дверної ручки, ви відчуєте гострий укол струму.

Це не смертельно і не небезпечно, але не дуже приємно. Кожен хоч раз у житті стикався з подібним явищем. Але часто ми дізнаємося, що наелектризувалися, вже за наслідками. Чи можна дізнатися, що тіло наелектризоване якимось приємнішим способом, ніж укол струму?Можна, можливо.

Для чого потрібні електроскоп та електрометр?

Найпростіший прилад визначення наэлектризованности – електроскоп. Принцип дії дуже простий. Якщо доторкнутися до електроскопа тілом, що має будь-який заряд, то цей заряд передасться металевому стрижню з пелюстками всередині електроскопа. Пелюстки придбають заряд одного знака і розійдуться відштовхувані однойменним зарядом один від одного. За шкалою можна побачити розмір заряду в кулонах. Є ще різновид електроскопа – електрометр. Замість пелюсток на металевому стрижні у ньому укріплено стрілку. Але принцип дії той самий - стрижень і стрілка заряджаються і відштовхуються один від одного. Величина відхилення стрілки вказує на шкалі рівень заряду.

Поділ електричного заряду

Виникає питання – якщо заряд може бути різним, значить існує якась величина найменшого заряду, який не можна поділити? Адже можна зменшувати заряд. Наприклад, з'єднавши заряджений та незаряджений електроскопи дротом, ми розділимо заряд порівну, що й побачимо на обох шкалах. Розрядивши один електроскоп рукою, знову поділимо заряд. І так до тих пір, поки величина заряду не стане меншою від мінімального поділу шкали електроскопа. Застосувавши прилади для тоншого виміру, вдалося встановити, що розподіл електричного заряду не нескінченно. Величину найменшого заряду позначають буквою е і називають елементарним зарядом. e=0,00000000000000000016 Кл=1,6*(10)^(-19) Кл (Кулона). Ця величина в мільярди разів менша за величину заряду, який ми отримуємо, наелектризувавши волосся гребінцем.

Сутність електричного поля

Ще одне питання, яке виникає щодо явища електризації, полягає в наступному. Щоб передати заряд, нам треба доторкнутися безпосередньо на електризованим тілом до іншого тіла, але щоб заряд подіяв інше тіло, безпосередній контакт не потрібен. Так, наелектризована скляна паличка притягує до себе шматочки паперу на відстані, не торкаючись їх. Може, це тяжіння передається повітрям? Але досліди показують, що у безповітряному просторі ефект тяжіння залишається. Що ж тоді?

Це пояснюють існуванням навколо заряджених тіл певного виду матерії – електричного поля. Електричному полю в курсі фізики 8 класу дають таке визначення:електричне поле – це особливий видматерії, що відрізняється від речовини, що існує навколо кожного електричного заряду і здатна діяти на інші заряди. Щиро кажучи, досі немає однозначної відповіді, що це таке і які його причини. Все, що ми знаємо про електричне поле та його вплив, встановлено досвідченим шляхом. Але наука рухається вперед, і хочеться вірити, що і це питання колись вирішиться до повної ясності. Тим більше, що хоч ми й не до кінця розуміємо природу існування електричного поля, проте ми вже досить непогано навчилися використовувати це явище на благо людства.

Слайд 2

Повторимо і згадаємо: Які тіла називаються наелектризованими? (тіла, які після натирання набували властивість притягувати до себе інші тіла) Які два роди електричних зарядів існують у природі? (У природі існують позитивний і негативний заряди) Як вони взаємодіють? (одноіменні заряди відштовхуються один від одного, а різноіменні притягуються)

Слайд 3

Електризація тіл може здійснюватися не лише тертям. Проведемо наступний досвід. Підвісимо на шовковій нитці легку гільзу з алюмінієвої фольги і доторкнемося до неї на електролізованої паличкою. Ми побачимо, що після торкання гільза починає відштовхуватися від палички. Це означає, що гільза та паличка мають однойменний заряд.

Слайд 4

Звідки взявся електричний заряд на гільзі? Очевидно, частина електричного заряду з наелектризованої палички перейшла на гільзу. Отже, при дотику двох тіл електричний заряд може частково переходити із зарядженого тіла на незаряджене.

Слайд 5

Наявність на якомусь тілі електричного заряду можна виявити за допомогою спеціального приладу, який називається електроскопом (від грец. електрон та скопео – дивитися, спостерігати). В електроскопі через пластмасову пробку 5, вставлену в металічний корпус 1, пропущений металевий стрижень 3. На кінці його підвішані два легкі металеві листочки 4. Корпус з обох боків закритий стеклами 2.

Слайд 6

Якщо стрижня електроскопа торкнутися зарядженим тілом, листочки розійдуться. Отже, вони зарядилися однойменним зарядом. Причому кут розбіжності листочків залежить від заряду, який він повідомив. Чим більший цей заряд, тим сильніше вони будуть відштовхуватися один від одного, і тим більший кут розійдуться.

Слайд 7

Якщо до зарядженого електроскопа піднести однойменно заряджене тіло, як електроскоп, його листочки розійдуться сильніше. Наближаючи до електроскопа тіло заряджене протилежним за знаком зарядом, кут між листочками електроскопа зменшиться

Слайд 8

Існує інший вид електроскопа, званий електрометр. Замість листочків на металевому стрижні укріплено стрілку. Поворот стрілки пояснюється тим, що при зіткненні зарядженого тіла зі стрижнем електрометра електричні заряди розподіляються за стрілкою та стрижнем. Сили відштовхування, що діють між однойменними електричними зарядами на стрижні та стрілці, викликають поворот стрілки

Слайд 9

Досвід показує, що зі збільшенням електричного заряду на стрижні кут відхилення стрілки від вертикального положення збільшується. Отже, зміни цього кута можна судити про збільшення або зменшення електричного заряду, переданого стрижню електрометра.

Слайд 10

Якщо зарядити один із двох однакових електрометрів та з'єднати прилади металевим стрижнем, то виявиться, що відхилення стрілки першого електрометра дещо зменшиться, зате відхилиться стрілка другого електрометра. В результаті стрілки обох приладів відхиляться на той самий кут. Як пояснити це явище?

Слайд 11

Якщо припустити, що метал є речовиною, якою вільно переміщуються електричні заряди, то від зарядженого електрометра по металевому стрижню половина заряду могла перейти до незарядженого електрометра. В результаті вони обоє виявилися однаково зарядженими, і їх стрілки відхилилися на однакові кути.

Слайд 12

Речовини, які можуть проводити електричні заряди, називаються провідниками. Метали, а також розчини солей та кислот у воді є добрими провідниками.

Слайд 13

Тіло людини також проводить електрику. Якщо торкнутися зарядженого предмета, наприклад, кулі електрометра рукою, цей предмет розрядиться. Через руку електричний заряд перейде до людини

Слайд 14

Якщо електрометри з'єднати скляною паличкою, жодних змін не відбудеться. Тобто, скло не дозволяє електричним зарядам вільно переміщатися з одного тіла на інше.