Elektrické pole: rozdělení elektrického náboje a elektroskopu. Prezentace na téma "elektroskopické elektrické pole" Elektrické pole elektroskopu

Shrnutí lekce „Elektrické pole. elektroskop"

Účel lekce: seznámit studenty se strukturou elektroskopu. Vytvořit si představy o elektrickém poli a jeho vlastnostech.

Vybavení: elektroskop, objímka na závitu na stojánku, ebonit, skleněná tyčinka, balónky, kousek nylonové tkaniny, nůžky, páska, vlněná tkanina, plastové kelímky, kancelářské sponky, fólie.

Během lekcí:

1. Organizace času

2. Aktualizace znalostí studentů

Pro některé z vás dnešní lekce začíná testovací úlohy. (5 lidí), kdo má testy, může začít pracovat, čas je omezen, po 3 minutách zkontrolujeme správnost provedení.

Na vystavovacím stole jsou balónky. Dva studenti jsou povoláni k předváděcímu stolu. Úkolem studentů je předvést experiment a vyvodit závěr o interakci elektrifikovaných těles.

Zatímco dva studenti čtou pokyny k provedení experimentu, ostatním nabízím následující otázky:

1. Jak přenést elektrický náboj z jednoho tělesa na druhé?

2. Jaké dva typy nábojů existují v přírodě, jak se nazývají?

3. Jak na sebe vzájemně působí tělesa s podobnými náboji?

4. Jak na sebe vzájemně působí tělesa s opačným nábojem?

5. Je možné při elektrifikaci třením nabíjet pouze jedno z kontaktních těles?

6. Je správný výraz: "Tření vytváří náboje?" Proč?

7. Je možné zelektrizovat mosaznou tyč držením v ruce?

8. Je možné současně získat opačné náboje na koncích skleněné tyčinky?

9. Vyjmenuj látky, které jsou vodiči.

10. Vyjmenujte látky, které jsou dielektriky.

Kontrola splnění testovacích úkolů. Klíčem k testu je slovo „Pravda“.

Studenti předvádějí experimenty a vyvozují závěry. A výsledek je okamžitě vyhodnocen.

3. Učení nového materiálu.

-Řekněte mi, jak zjistit, zda je tělo elektrifikované?

Existuje jiný způsob, jak zjistit, zda je tělo nabité: pomocí zařízení, jako je elektroskop?

Dva balónky visí, aniž by se navzájem dotýkaly, ale stále je vidět

že se vzájemně ovlivňují, odpuzují se. Při tažení

Z jednoho vozu do druhého probíhá interakce vozů prostřednictvím kabelu. A interakce mezi nabitými tělesy se provádí pomocí elektrického pole.

Název „elektroskop“ pochází z řeckých slov „elektron“ – elektřina a „skopeo“ – pozorovat, detekovat. (zapište si do sešitu)

Z čeho se skládá? Plastovou zátkou v kovovém rámu prochází kovová tyč, na jejímž konci jsou připevněny dva kusy tenkého papíru. Rám je z obou stran krytý sklem.

Podívejte se, jaké změny se stanou, když přinesu nabité

Tyčka. (Listy se odchýlí.) To znamená, že podle odchylky listů lze posoudit, zda je těleso nabité. K experimentům se používá i další zařízení.

Elektroměr. Zde se šíp z lehkého kovu nabíjí z kovové tyče, odpuzující se od ní pod ne větším úhlem, čím více jsou nabité.

Podle učení anglických fyziků Faradaye a Maxwella kolem nabitých těles. Mediátorem této interakce je elektrické pole. Elektrické pole je forma hmoty, jejímž prostřednictvím dochází k elektrické interakci nabitých těles, obklopuje každé nabité těleso a projevuje se svým působením na nabité těleso.

Zkušenosti: Nabijte pouzdro „negativně“, hůl „pozitivně“ a přiveďte hůlky k pouzdru. A sledujte, jak je nábojnice přitahována k tyči, když se přibližuje.

Hlavní vlastností elektrického pole je jeho schopnost působit na elektrický náboj určitou silou.

Síla, kterou elektrické pole působí na do něj vnesený náboj, se nazývá elektrická síla.

U nabitých těles je účinek pole silnější a při vzdalování se od nich pole slábne.

Děti vyrábějí elektroskop z dostupných materiálů: plastový kelímek, kancelářská sponka, fólie, plastelína.

4 Shrnutí lekce.

K čemu je elektroskop a z jakých částí se skládá?

O jakém konceptu jste se učili ve třídě?

Jakou vlastnost elektrického pole jste se naučili?

Působí elektrické pole stejně v jakékoli vzdálenosti od nabitého tělesa?

5 D/z §27.28.

Pokyn 1

1. Vezměte dva míčky

2. Každou kuličku svažte nití dlouhou 30 cm.

3. Pomocí pásky připevněte jednu z kuliček na stativ.

4. Závěsnou kouli potřeme kouskem vlny. Je nutné provést alespoň 20 pohybů kusem látky tam a zpět. Uvolněte míč a bude volně viset

5. Druhou kuličku potřeme kouskem vlny. Vezměte ho za konec vlákna a přiveďte k prvnímu míčku. Co se stane s míčky?

6. připevněte druhou kouli dostatečně blízko k první, aby se zdálo, že odlétají od sebe

NÁVOD 2

1. Vezměte si kousek nylonové látky

2.Složte Igelitová taška napůl a vezměte to do ruky

3. mezi tyto poloviny položte kousek nylonové látky a několikrát přetáhněte sáček přes nylon

4. Co se stane, když balíček odstraníte?

TEST

na téma „Interakce nabitých těles“

1. Když se sklo tře o hedvábí, nabije se

B – pozitivní D – negativní

2. Pokud je zelektrizované tělo odpuzováno ebonitovou tyčí otřenou o srst, pak je nabito...

A – kladné E – záporné

3. Na závitech jsou zavěšeny tři páry světelných koulí (viz obrázek).

Který pár kuliček se nenabíjí?

S – první U – druhý R – třetí

4. Na závitech jsou zavěšeny tři páry světelných koulí (viz obrázek).

Který pár kuliček má stejný náboj?

N – první P – druhý R – třetí

5. Na závitech jsou zavěšeny tři páry světelných koulí (viz obrázek).

Který pár kuliček má různé náboje?

K – první O – druhý L – třetí

Cíle lekce: Seznámit se s konstrukcí elektroskopu. Seznamte se s přístrojem elektroskopu. Představit pojmy vodiče a dielektrika. Představit pojmy vodiče a dielektrika. Vytvořte si představu o elektrickém poli a jeho vlastnostech. Vytvořte si představu o elektrickém poli a jeho vlastnostech. Přesvědčte se o realitě existence elektrického pole na základě experimentů, které odhalí základní vlastnosti elektrického pole. Přesvědčte se o realitě existence elektrického pole na základě experimentů, které odhalí základní vlastnosti elektrického pole.

Jaké dva typy nábojů existují v přírodě, jak se nazývají a označují? Jak na sebe vzájemně působí tělesa s podobnými náboji? Jak na sebe vzájemně působí tělesa s opačným nábojem? Může se stejné těleso, například ebonitová tyčinka, elektrifikovat buď negativně, nebo pozitivně, když dojde ke tření? Je možné při elektrifikaci třením nabíjet pouze jedno z kontaktních těles? Zdůvodněte svou odpověď.

Víme, že tyčinky vyrobené z gumy, síry, ebonitu, plastu a lepenky se nabíjejí otíráním vlnou. Nabíjí to vlnu? a) Ano, protože elektrifikace třením zahrnuje vždy dvě tělesa, ve kterých jsou obě elektrifikována. b) Ne, účtují se pouze hole.

Domácí práce Přečtěte si a odpovězte na otázky p Kreativní úkol: vyrobte si domácí elektroskop.

Proč je tyč elektroskopu vždy vyrobena z kovu? Proč se elektroměr vybije, když se prsty dotknete jeho koule (tyče)? Budou blízké elektrické náboje interagovat v prostoru bez vzduchu (například na Měsíci, kde není atmosféra)? Proč by měl být spodní konec hromosvodu zakopaný v zemi a proč by měly být provozované elektrické spotřebiče uzemněny?

V elektrickém poli rovnoměrně nabité koule v bodě A je nabité zrnko prachu. Jaký je směr síly působící na prachové zrno z pole? Ovlivňuje pole zrnka prachu míč? V elektrickém poli rovnoměrně nabité koule v bodě A je nabité zrnko prachu. Jaký je směr síly působící na prachové zrno z pole? Ovlivňuje pole zrnka prachu míč? Jak se liší prostor obklopující elektrifikované těleso od prostoru obklopujícího neelektrifikované těleso? Jak posoudíte jeho náboj podle úhlu divergence listů elektroskopu? Jak posoudíte jeho náboj podle úhlu divergence listů elektroskopu?

Pokud jste dosud nosili oblečení ze syntetické tkaniny, pak je velmi pravděpodobné, že se brzy dočkáte nepříliš příjemných následků takové činnosti. Vaše tělo se zelektrizuje a když pozdravíte přítele nebo se dotknete kliky u dveří, ucítíte ostré píchnutí elektřiny.

Není to smrtelné ani nebezpečné, ale není to moc příjemné. Každý se s podobným jevem alespoň jednou v životě setkal. Často ale zjišťujeme, že nás následky zelektrizovaly. Je možné poznat, že je tělo elektrizované? nějakým příjemnějším způsobem než elektrickým vstřikováním? Umět.

K čemu slouží elektroskop a elektroměr?

Nejjednodušším zařízením pro stanovení elektrifikace je elektroskop. Jeho princip fungování je velmi jednoduchý. Pokud se dotknete elektroskopu tělesem, které má nějaký náboj, pak se tento náboj přenese na kovovou tyč s okvětními lístky uvnitř elektroskopu. Okvětní lístky získají náboj stejného znamení a rozptýlí se, odpuzují se od sebe stejným nábojem. Na stupnici vidíte velikost náboje v coulombech. Existuje další typ elektroskopu - elektroměr. Místo okvětních lístků je na kovové tyči připevněna šipka. Princip fungování je ale stejný – tyč a šíp se nabíjejí a odpuzují se. Míra vychýlení jehly ukazuje úroveň nabití na stupnici.

Dělení elektrického náboje

Nabízí se otázka: pokud může být náboj jiný, znamená to, že existuje nějaké množství nejmenšího náboje, které nelze rozdělit? Koneckonců, můžete snížit poplatek. Například propojením nabitého a nenabitého elektroskopu drátem rozdělíme náboj rovnoměrně, což uvidíme na obou měřítcích. Po ručním vybití jednoho elektroskopu opět rozdělíme náboj. A tak dále, dokud není množství náboje menší než minimální dílek stupnice elektroskopu. Pomocí přístrojů pro přesnější měření bylo možné zjistit, že rozdělení elektrického náboje není nekonečné. Hodnota nejmenšího náboje se značí písmenem e a nazývá se elementární náboj. e = 0,0000000000000000016 Cl = 1,6* (10)^ (-19) Cl (Coulomb). Tato hodnota je miliardkrát menší než množství náboje, které získáme elektrizováním vlasů hřebenem.

Podstata elektrického pole

Další otázka, která vyvstává při studiu fenoménu elektrifikace, je následující. K přenosu náboje se potřebujeme přímo dotknout jiného tělesa zelektrizovaným tělesem, ale aby náboj působil na jiné těleso, přímý kontakt není nutný. Elektrifikovaná skleněná tyčinka tak přitahuje kousky papíru na dálku, aniž by se jich dotýkala. Možná se tato přitažlivost přenáší vzduchem? Ale experimenty ukazují, že v bezvzduchovém prostoru efekt přitažlivosti zůstává. co je potom?

Tento jev se vysvětluje existencí určitého druhu hmoty kolem nabitých těles – elektrického pole. Elektrický obor se vyučuje v předmětu fyzika 8. ročníku následující definice: Elektrické pole je zvláštní druh hmoty, odlišný od hmoty, který existuje kolem každého elektrického náboje a může působit na jiné náboje. Abych byl upřímný, stále neexistuje jasná odpověď na to, co to je a jaké jsou jeho příčiny. Vše, co víme o elektrickém poli a jeho účincích, bylo zjištěno experimentálně. Ale věda jde kupředu a rád bych věřil, že se tento problém jednou vyřeší úplně jasně. Navíc, i když úplně nerozumíme podstatě existence elektrického pole, přesto jsme se již docela dobře naučili, jak tento jev využít ve prospěch lidstva.

Elektroskop(z řeckých slov „elektron“ a skopeo - pozorovat, detekovat) - zařízení pro detekci elektrických nábojů. Elektroskop se skládá z kovové tyče, na které jsou zavěšeny dva pruhy papíru nebo hliníkové fólie. Tyč je vyztužena ebonitovou zátkou uvnitř válcového kovového těla uzavřeného skleněnými kryty.

Konstrukce elektroskopu je založena na jevu elektrického odpuzování nabitých těles. Když se nabité těleso, jako je třená skleněná tyčinka, dostane do kontaktu s tyčí elektroskopu, elektrické náboje se rozdělí po tyči a odejde. Protože se podobně nabitá tělesa navzájem odpuzují, pod vlivem odpudivé síly se listy elektroskopu rozcházejí o určitý úhel. Navíc, čím větší je náboj elektroskopu, tím větší je odpudivá síla listů a tím větší úhel se budou rozcházet. V důsledku toho lze podle úhlu divergence listů elektroskopu posoudit množství náboje umístěného na elektroskopu.

Pokud k nabitému elektroskopu přivedete těleso nabité opačným znaménkem, například záporné, pak se úhel mezi jeho listy začne zmenšovat. V důsledku toho elektroskop umožňuje určit znaménko náboje zelektrizovaného těla.

Používá se také k detekci a měření elektrických nábojů. elektroměr. Jeho princip fungování se výrazně neliší od elektroskopu. Hlavní částí elektroměru je lehké hliníkové ukazovátko, které se může otáčet kolem svislé osy. Podle úhlu vychýlení jehly elektroměru lze posoudit množství náboje přeneseného na tyč elektroměru.

AMPERE (Ampere) Andre Marie (1775 - 1836), vynikající francouzský vědec, fyzik, matematik a chemik, na jehož počest jeden z hlavních elektrické veličiny- jednotka proudu je ampér. Autor samotného termínu „elektrodynamika“ jako názvu nauky o elektřině a magnetismu, jeden ze zakladatelů této doktríny.

PENDANT (Coulomb) Charles Augustin (1736-1806), francouzský inženýr a fyzik, jeden ze zakladatelů elektrostatiky. Studoval torzní deformaci závitů a stanovil její zákony. Vynalezl (1784) torzní vyvážení a objevil (1785) zákon pojmenovaný po něm. Stanoveny zákony suchého tření.

Faraday Michael (22.9.1791– 25.8.1867), anglický fyzik a chemik, zakladatel doktríny elektromagnetického pole, člen Královské společnosti v Londýně (1824).

James Clerk Maxwell (1831-79) – anglický fyzik, tvůrce klasické elektrodynamiky, jeden ze zakladatelů statistické fyziky, předpověděl existenci elektromagnetické vlny, předložil myšlenku elektromagnetické povahy světla, stanovil první statistický zákon - zákon distribuce molekul rychlostí, pojmenovaný po něm. Rozvíjející myšlenky Michaela Faradaye vytvořil teorii elektromagnetického pole (Maxwellovy rovnice); představil koncept posuvného proudu, předpověděl existenci elektromagnetických vln a předložil myšlenku elektromagnetické povahy světla. Založil statistické rozdělení pojmenované po něm. Studoval viskozitu, difúzi a tepelnou vodivost plynů. Maxwell ukázal, že prstence Saturnu se skládají z oddělených těles.