Цахилгаан орон: цахилгаан цэнэгийн хуваагдал ба электроскоп. "Электроскопын цахилгаан орон" сэдвээр илтгэл тавих
Хичээлийн хураангуй “Цахилгаан орон. Электроскоп"
Хичээлийн зорилго: оюутнуудад электроскопын бүтэцтэй танилцах. Цахилгаан орон ба түүний шинж чанарын талаархи санаа бодлыг бий болгох.
Тоног төхөөрөмж: электроскоп, тавиур дээрх утсан ханцуй, эбонит, шилэн саваа, бөмбөлөг, нейлон даавуу, хайч, соронзон хальс, ноосон даавуу, хуванцар аяга, цаасны хавчаар, тугалган цаас.
Хичээлийн үеэр:
1. Зохион байгуулах цаг
2. Оюутнуудын мэдлэгийг шинэчлэх
Та нарын заримд нь өнөөдрийн хичээл эндээс эхэлнэ тестийн даалгавар. (5 хүн), шинжилгээ өгсөн хүмүүс ажиллаж эхлэх боломжтой, цаг хязгаарлагдмал, 3 минутын дараа бид гүйцэтгэлийн зөв эсэхийг шалгана.
Үзүүлэнгийн ширээн дээр бөмбөлөгүүд байдаг. Хоёр сурагчийг жагсаалын ширээнд дууддаг. Оюутнуудын даалгавар бол цахилгаанжуулсан биетүүдийн харилцан үйлчлэлийн талаар туршилт хийж, дүгнэлт гаргах явдал юм.
Хоёр оюутан туршилт хийх зааврыг уншиж байхад би бусад хүмүүсийн анхааралд дараах асуултуудыг санал болгож байна.
1. Цахилгаан цэнэгийг нэг биеэс нөгөөд хэрхэн шилжүүлэх вэ?
2. Байгальд ямар хоёр төрлийн цэнэг байдаг, тэдгээрийг юу гэж нэрлэдэг вэ?
3. Ижил цэнэгтэй биеүүд хоорондоо хэрхэн харилцан үйлчилдэг вэ?
4. Эсрэг цэнэгтэй биеүүд хоорондоо хэрхэн харилцан үйлчлэх вэ?
5. Үрэлтээр цахилгаанжуулах үед холбоо барих биетүүдийн зөвхөн нэгийг цэнэглэх боломжтой юу?
6. “Үрэлтээс цэнэг үүсдэг үү?” гэсэн илэрхийлэл зөв үү? Яагаад?
7. Гуулин бариулыг гартаа барьж цахилгаанжуулах боломжтой юу?
8. Шилэн бариулын үзүүрт эсрэг цэнэгүүдийг нэгэн зэрэг авах боломжтой юу?
9. Дамжуулагч бодисыг нэрлэнэ үү.
10. Диэлектрик болох бодисуудыг нэрлэнэ үү.
Туршилтын даалгаврын биелэлтийг шалгах. Туршилтын түлхүүр нь "Үнэн" гэсэн үг юм.
Оюутнууд туршилт хийж, дүгнэлт гаргадаг. Мөн үр дүнг шууд үнэлдэг.
3. Шинэ материал сурах.
-Бие цахилгаанжсан эсэхийг яаж тодорхойлохыг хэлж өгөөч?
Бие цэнэглэгдсэн эсэхийг тодорхойлох өөр арга бий юу: цахилгаан дуран гэх мэт төхөөрөмж ашиглах уу?
Хоёр бөмбөлөг бие биедээ хүрэлгүй өлгөөтэй байгаа ч та харж болно
тэд харилцан, бие биенээ няцаах. Чирэх үед
Нэг машинаас нөгөө машинд машинуудын харилцан үйлчлэл нь кабелиар дамждаг. Мөн цэнэглэгдсэн биетүүдийн хоорондын харилцан үйлчлэлийг цахилгаан орон ашиглан гүйцэтгэдэг.
"Электроскоп" гэсэн нэр нь "электрон" - цахилгаан ба "скопео" - ажиглах, илрүүлэх грек үгнээс гаралтай. (тэмдэглэлийн дэвтэрт бичнэ үү)
Энэ нь юунаас бүрддэг вэ? Металл саваа нь металл хүрээний хуванцар залгуураар дамждаг бөгөөд төгсгөлд нь хоёр ширхэг нимгэн цаас хавсаргасан байна. Хүрээ нь хоёр талдаа шилээр хучигдсан байдаг.
Төлбөрийг авчрахад ямар өөрчлөлт гарахыг хараарай
Саваа. (Навчнууд нь хазайх болно.) Өөрөөр хэлбэл, навчны хазайлтаар бие нь цэнэглэгдсэн эсэхийг шүүж болно. Өөр нэг төхөөрөмжийг туршилтанд ашигладаг.
Электрометр. Энд хөнгөн металл сумыг төмөр бариулаас цэнэглэж, түүнээс илүү их биш өнцгөөр түлхэж, илүү их цэнэглэгддэг.
Английн физикч Фарадей, Максвелл нарын сургаалын дагуу цэнэглэгдсэн биетүүдийн эргэн тойронд. Энэ харилцан үйлчлэлийн зуучлагч нь цахилгаан орон юм. Цахилгаан орон гэдэг нь цэнэглэгдсэн биетүүдийн цахилгаан харилцан үйлчлэлээр дамждаг материйн хэлбэр бөгөөд энэ нь аливаа цэнэглэгдсэн биеийг хүрээлж, цэнэглэгдсэн биед үзүүлэх үйлдлээр илэрдэг.
Туршлага:Ханцуйвчийг "сөрөг", савааг "эерэг" цэнэглэж, савааг ханцуйндаа авчирна. Мөн хайрцаг ойртоход саваа хэрхэн татагдаж байгааг хараарай.
Цахилгаан талбайн гол шинж чанар нь цахилгаан цэнэг дээр тодорхой хүчээр үйлчлэх чадвар юм.
Түүнд оруулсан цэнэг дээр цахилгаан орон үйлчлэх хүчийг цахилгаан хүч гэнэ.
Цэнэглэгдсэн биетүүдийн ойролцоо талбайн нөлөө илүү хүчтэй байдаг бөгөөд тэднээс холдох үед талбайн хүч сулардаг.
Боломжтой материалаар электроскоп хийдэг хүүхдүүд: хуванцар аяга, цаасны хавчаар, тугалган цаас, хуванцар.
4 Хичээлийг дүгнэж байна.
Электроскоп гэж юу вэ, ямар хэсгүүдээс бүрддэг вэ?
Та ангид ямар ойлголтыг сурсан бэ?
Та цахилгаан талбайн ямар шинж чанарыг олж мэдсэн бэ?
Цахилгаан орон нь цэнэглэгдсэн биеэс ямар ч зайд адил үйлчилдэг үү?
5 D/z §27.28.
Заавар 1
1. Хоёр бөмбөг ав
2. Бөмбөлөг бүрийг 30 см урт утсаар холбоно.
3. Соронзон хальс ашиглан нэг бөмбөгийг tripod дээр холбоно.
4. Унжсан бөмбөгийг ноосоор үрнэ. Нэг даавуугаар нааш цааш 20-оос доошгүй хөдөлгөөн хийх шаардлагатай. Бөмбөгийг суллаж, чөлөөтэй өлгөх болно
5. Хоёр дахь бөмбөгийг ноосоор үрнэ. Утасны төгсгөлд аваад эхний бөмбөг рүү аваачна. Бөмбөг юу болох вэ?
6. хоёр дахь бөмбөгийг эхнийхтэй нь хангалттай ойртуулж холбоно уу
ЗААВАР 2
1.Нэйлон даавууны хэсэг ав
2. Эвхэх гялгар уутхагасыг нь аваад гартаа ав
3. Эдгээр хагасуудын хооронд нэг ширхэг нейлон даавуу байрлуулж, цүнхийг нилон дээгүүр хэд хэдэн удаа гүйлгэнэ
4. Багцыг арилгахад юу болох вэ?
Т Е С Т
"Цэнэглэгдсэн биетүүдийн харилцан үйлчлэл" сэдвээр
1. Шил торгонд үрэхэд цэнэг авдаг
B - эерэг D - сөрөг
2. Цахилгаанжсан биеийг үслэг эдлэлд үрсэн эбонит саваагаар түлхэж байвал цэнэгтэй...
A - эерэг E - сөрөг
3. Гурван хос гэрлийн бөмбөлөг утаснууд дээр дүүжлэгдсэн (зураг харна уу).
Ямар хос бөмбөг цэнэглэгдээгүй вэ?
S - эхний U - хоёр дахь R - гурав дахь
4. Гурван хос гэрлийн бөмбөгийг утаснууд дээр түдгэлзүүлсэн (зураг харна уу).
Аль хос бөмбөг ижил цэнэгтэй вэ?
N - эхний P - хоёр дахь R - гурав дахь
5. Гурван хос гэрлийн бөмбөгийг утаснууд дээр түдгэлзүүлсэн (зураг харна уу).
Аль хос бөмбөг өөр өөр цэнэгтэй вэ?
K - эхний O - хоёр дахь L - гурав дахь
Хичээлийн зорилго: Электроскопын бүтэцтэй танилцах. Электроскопын төхөөрөмжтэй танилцах. Дамжуулагч ба диэлектрикийн тухай ойлголтыг танилцуулах. Дамжуулагч ба диэлектрикийн тухай ойлголтыг танилцуулах. Цахилгаан орон ба түүний шинж чанаруудын талаархи санаа бодлыг бий болгох. Цахилгаан орон ба түүний шинж чанаруудын талаархи санаа бодлыг бий болгох. Цахилгаан талбайн үндсэн шинж чанарыг илчилсэн туршилтын үндсэн дээр цахилгаан орон байдаг гэсэн бодит байдалд өөрийгөө итгүүл. Цахилгаан талбайн үндсэн шинж чанарыг илчилсэн туршилтын үндсэн дээр цахилгаан орон байдаг гэсэн бодит байдалд өөрийгөө итгүүл.
Байгальд ямар хоёр төрлийн цэнэг байдаг, тэдгээрийг юу гэж нэрлэдэг вэ? Ижил цэнэгтэй биеүүд хоорондоо хэрхэн харьцдаг вэ? Эсрэг цэнэгтэй биеүүд хоорондоо хэрхэн харилцан үйлчилдэг вэ? Ижил бие, жишээлбэл эбонит саваа, үрэлт үүсэх үед сөрөг эсвэл эерэгээр цахилгаанжиж чадах уу? Үрэлтээр цахилгаанжуулах үед холбоо барих биетүүдийн зөвхөн нэгийг цэнэглэх боломжтой юу? Хариултаа зөвтгөөрэй.
Резин, хүхэр, эбонит, хуванцар, картоноор хийсэн савааг ноосоор үрж цэнэглэдэг гэдгийг бид мэднэ. Энэ нь ноосыг цэнэглэдэг үү? a) Тийм ээ, учир нь Үрэлтийн хүчээр цахилгаанжуулалт нь үргэлж хоёр биетэй холбоотой бөгөөд хоёулаа цахилгаанждаг. б) Үгүй, зөвхөн саваа цэнэглэгддэг.
Гэрийн даалгаварУншиж, асуултанд хариулна уу. p Бүтээлч даалгавар: гар хийцийн электроскоп хийх.
Электроскопын саваа яагаад үргэлж металлаар хийгдсэн байдаг вэ? Бөмбөг (саваа) хуруугаараа хүрвэл цахилгаан тоолуур яагаад цэнэггүй болдог вэ? Ойролцоох цахилгаан цэнэгүүд агааргүй орон зайд (жишээлбэл, агаар мандалгүй саран дээр) харилцан үйлчлэх үү? Аянганы доод үзүүрийг яагаад газарт булж, ажиллаж байгаа цахилгаан хэрэгслийг яагаад газардуулах ёстой вэ?
А цэгт жигд цэнэглэгдсэн бөмбөлгийн цахилгаан талбарт цэнэгтэй тоос бий. Талбайн тоосны ширхэгт үйлчлэх хүч ямар чиглэлтэй вэ? Тоосонцрын талбар бөмбөгөнд нөлөөлдөг үү? А цэгт жигд цэнэглэгдсэн бөмбөлгийн цахилгаан талбарт цэнэгтэй тоос бий. Талбайн тоосны ширхэгт үйлчлэх хүч ямар чиглэлтэй вэ? Тоосонцрын талбар бөмбөгөнд нөлөөлдөг үү? Цахилгаанжсан биеийг тойрсон орон зай нь цахилгаанжаагүй биеийг тойрсон орон зайгаас юугаараа ялгаатай вэ? Электроскопын навчны зөрүүний өнцгөөр түүний цэнэгийг хэрхэн дүгнэх вэ? Электроскопын навчны зөрүүний өнцгөөр түүний цэнэгийг хэрхэн дүгнэх вэ?
Хэрэв та синтетик даавуугаар хийсэн хувцас өмссөн бол ийм үйл ажиллагааны тийм ч таатай бус үр дагаврыг удахгүй мэдрэх болно. Таны бие цахилгаанжиж, найзтайгаа мэндлэх эсвэл хаалганы бариулд хүрэхэд цахилгаан цочмог цохихыг мэдрэх болно.
Энэ нь үхэлд хүргэх, аюултай биш, гэхдээ энэ нь тийм ч таатай биш юм. Хүн бүр амьдралдаа дор хаяж нэг удаа ижил төстэй үзэгдэлтэй тулгардаг. Гэвч үр дагавраас нь болж бид цахилгаанжсан гэдгээ олонтаа олж мэддэг. Бие нь цахилгаанжсан гэдгийг мэдэх боломжтой юу? цахилгаан тарилгаас илүү тааламжтай байдлаар уу?Чадах.
Электроскоп ба электрометрийг юунд ашигладаг вэ?
Цахилгаанжуулалтыг тодорхойлох хамгийн энгийн төхөөрөмж бол электроскоп юм. Түүний үйл ажиллагааны зарчим нь маш энгийн. Хэрэв та ямар нэгэн цэнэгтэй биетэй цахилгаанскопыг хүрвэл энэ цэнэгийг электроскоп дотор дэлбээтэй металл бариул руу шилжүүлнэ. Дэлбээ нь ижил тэмдгийн цэнэгийг олж авч, бие биенээсээ ижил цэнэгээр түлхэгдэнэ. Масштаб дээр та цэнэгийн хэмжээг кулоноор харж болно. Өөр нэг төрлийн электроскоп байдаг - электрометр. Дэлбээний оронд төмөр бариулд хавсаргасан сум байдаг. Гэхдээ үйл ажиллагааны зарчим нь адилхан - саваа ба сум нь цэнэглэгдэж, бие биенээ няцаах болно. Зүүний хазайлтын хэмжээ нь жингийн цэнэгийн түвшинг харуулдаг.
Цахилгаан цэнэгийн хэлтэс
Асуулт гарч ирнэ: хэрэв цэнэг өөр байж болох юм бол энэ нь хуваагдах боломжгүй хамгийн бага цэнэгийн хэмжээ байна гэсэн үг үү? Эцсийн эцэст та төлбөрийг бууруулж болно. Жишээлбэл, цэнэглэгдсэн ба цэнэггүй цахилгаанскопыг утсаар холбосноор бид цэнэгийг тэнцүү хуваах бөгөөд үүнийг бид хоёр масштаб дээр харах болно. Нэг электроскопыг гараараа цэнэггүй болгосны дараа бид цэнэгийг дахин хуваана. Цэнэгийн хэмжээ нь электроскопын хуваарийн хамгийн бага хуваалтаас бага болтол үргэлжилнэ. Илүү нарийвчлалтай хэмжих хэрэгслийг ашиглан цахилгаан цэнэгийн хуваагдал нь хязгааргүй гэдгийг тогтоох боломжтой байв. Хамгийн бага цэнэгийн утгыг e үсгээр тэмдэглэсэн бөгөөд үүнийг энгийн цэнэг гэж нэрлэдэг. e=0.0000000000000000016 Cl=1.6*(10)^(-19) Cl (Кулон). Энэ үнэ цэнэ нь үсээ самаар цахилгаанжуулахад авдаг цэнэгийн хэмжээнээс хэдэн тэрбум дахин бага юм.
Цахилгаан талбайн мөн чанар
Цахилгаанжуулалтын үзэгдлийг судлахад гарч ирдэг өөр нэг асуулт бол дараах асуулт юм. Цэнэг шилжүүлэхийн тулд бид цахилгаанжуулсан биетэй өөр биед шууд хүрэх хэрэгтэй, гэхдээ цэнэг өөр биед үйлчлэхийн тулд шууд холбоо барих шаардлагагүй. Тиймээс цахилгаанжуулсан шилэн саваа цаасны хэсгүүдэд хүрэлгүйгээр холоос татдаг. Магадгүй энэ таталт нь агаараар дамждаг уу? Гэвч туршилтууд нь агааргүй орон зайд таталцлын нөлөө хэвээр байдгийг харуулж байна. Тэгээд юу вэ?
Энэ үзэгдлийг цэнэглэгдсэн биетүүдийн эргэн тойронд тодорхой төрлийн бодис байдаг - цахилгаан орон гэж тайлбарладаг. Цахилгаан орныг 8-р ангийн физикийн хичээлд заадаг дараах тодорхойлолт: Цахилгаан орон гэдэг нь материас ялгаатай, цахилгаан цэнэг бүрийн эргэн тойронд байдаг, бусад цэнэг дээр ажиллах чадвартай тусгай төрлийн матери юм. Үнэнийг хэлэхэд энэ нь юу вэ, түүний шалтгаан юу вэ гэсэн тодорхой хариулт хараахан гараагүй байна. Цахилгаан орон ба түүний нөлөөний талаар бидний мэддэг бүх зүйл туршилтаар тогтоогдсон. Гэхдээ шинжлэх ухаан урагшилж байгаа бөгөөд энэ асуудал хэзээ нэгэн цагт бүрэн тодорхой болохын тулд шийдэгдэнэ гэдэгт итгэхийг хүсч байна. Түүгээр ч барахгүй бид цахилгаан талбайн оршин тогтнох мөн чанарыг бүрэн ойлгоогүй ч энэ үзэгдлийг хүн төрөлхтний тусын тулд хэрхэн ашиглах талаар аль хэдийн сайн сурсан.
Электроскоп(Грекийн "электрон" ба скопео - ажиглах, илрүүлэх гэсэн үгнээс гаралтай) - цахилгаан цэнэгийг илрүүлэх төхөөрөмж. Электроскоп нь хоёр туузан цаас эсвэл хөнгөн цагаан тугалган цаасыг түдгэлзүүлсэн металл бариулаас бүрдэнэ. Саваа нь шилэн таглаагаар битүүмжилсэн цилиндр хэлбэртэй металл биеийн доторх эбонит залгуураар бэхлэгддэг.
Электроскопын загвар нь цэнэглэгдсэн биетүүдийн цахилгаан түлхэлтийн үзэгдэл дээр суурилдаг. Үрсэн шилэн саваа гэх мэт цэнэглэгдсэн бие цахилгаан дурангийн саваатай шүргэлцэхэд саваа болон навчны дээгүүр цахилгаан цэнэг тархдаг. Ижил цэнэгтэй биесүүд бие биенээ түлхэж байдаг тул түлхэх хүчний нөлөөн дор электроскопын навчнууд тодорхой өнцгөөр салах болно. Түүгээр ч зогсохгүй электроскопын цэнэг их байх тусам навчны түлхэх хүч их байх ба тэдгээрийн салах өнцөг их байх болно. Үүний үр дүнд электроскопын навчны зөрүүний өнцгөөр цахилгаанскоп дээр байрлах цэнэгийн хэмжээг шүүж болно.
Хэрэв та эсрэг тэмдгээр цэнэглэгдсэн биеийг, жишээлбэл, сөрөг, цэнэгтэй электроскоп руу аваачвал түүний навчны хоорондох өнцөг буурч эхэлнэ. Үүний үр дүнд электроскоп нь цахилгаанжуулсан биеийн цэнэгийн тэмдгийг тодорхойлох боломжийг олгодог.
Энэ нь мөн цахилгаан цэнэгийг илрүүлэх, хэмжихэд ашиглагддаг. электрометр. Түүний үйл ажиллагааны зарчим нь электроскопоос тийм ч их ялгаатай биш юм. Электрометрийн гол хэсэг нь босоо тэнхлэгийг тойрон эргэдэг хөнгөн хөнгөн цагаан заагч юм. Электрометрийн зүүний хазайлтын өнцгөөр цахилгаан тоолуурын бариул руу шилжүүлсэн цэнэгийн хэмжээг шүүж болно.
АМПЕР (Ампер) Андре Мари (1775 - 1836), Францын нэрт эрдэмтэн, физикч, математикч, химич, түүний хүндэтгэлийн гол хүмүүсийн нэг цахилгаан хэмжигдэхүүнүүд- гүйдлийн нэгж нь ампер. "Электродинамик" гэсэн нэр томъёоны зохиогч нь цахилгаан ба соронзонгийн тухай сургаалын нэр бөгөөд энэхүү сургаалыг үндэслэгчдийн нэг юм.
ПАНДАНТ (Кулон) Чарльз Августин (1736-1806), Францын инженер, физикч, электростатикийг үндэслэгчдийн нэг. Тэрээр утаснуудын мушгих хэв гажилтыг судалж, түүний хуулиудыг тогтоосон. Тэрээр (1784) мушгирах тэнцвэрийг зохион бүтээж, (1785) түүний нэрэмжит хуулийг нээсэн. Хуурай үрэлтийн хуулиудыг бий болгосон.
Фарадей Майкл (22.9.1791 – 25.8.1867), Английн физикч, химич, цахилгаан соронзон орны сургаалыг үндэслэгч, Лондонгийн Хатан хааны нийгэмлэгийн гишүүн (1824).
Жеймс Клерк Максвелл (1831-79) - Английн физикч, сонгодог электродинамикийг бүтээгч, статистикийн физикийг үндэслэгчдийн нэг, оршин тогтнохыг урьдчилан таамаглаж байсан. цахилгаан соронзон долгион, гэрлийн цахилгаан соронзон шинж чанарын тухай санааг дэвшүүлж, түүний нэрээр нэрлэгдсэн молекулуудын хурдаар тархах хуулийг анхны статистик хуулийг бий болгосон. Майкл Фарадейгийн санааг хөгжүүлснээр тэрээр цахилгаан соронзон орны онолыг бий болгосон (Максвелийн тэгшитгэл); шилжилтийн гүйдлийн тухай ойлголтыг нэвтрүүлж, цахилгаан соронзон долгион оршин тогтнохыг урьдчилан таамаглаж, гэрлийн цахилгаан соронзон шинж чанарын тухай санааг дэвшүүлэв. Түүний нэрэмжит статистикийн хуваарилалтыг байгуулсан. Тэрээр хийн зуурамтгай чанар, тархалт, дулаан дамжуулалтыг судалсан. Максвелл Санчир гаригийн цагиргууд нь тусдаа биетүүдээс бүрддэг болохыг харуулсан.