Природа электризации тел. Закон сохранения электрического заряда

Урок 29.

Тема. Природа электризации тел. Закон сохранения заряда.

Цели урока: закрепить знания учащихся об электризации, способах электризации тел, выяснить механизм электризации в каждом случае; установить, в чем различие между проводниками и непроводниками.

Тип урока: комбинированный.

Форма урока: лекция с элементами беседы.

Задачи:

Образовательные:

• закрепление уже имеющихся знаний об электрическом заряде;

• рассмотрение возможных механизмов электризации;

• объяснение свойства проводников и непроводников с точки зрения внутреннего строения;

• формирование умения объяснять происходящие процессы.

Развивающие:

• развитие познавательного интереса;

• развитие интеллектуальных способностей;

• развитие умений выделять главное в изучаемом материале;

• развитие умений обобщать изучаемые факты и понятия.

Воспитательные:

• формирование коммуникативных качеств, культуры общения;

• формирование интереса к изучаемому предмету;

• стимулирование  любознательности, активности на уроке;

• развитие работоспособности.

Оборудование: раздаточный материал (тестовые листы), презентация «Объяснение электрических явлений», мультимедийный проектор, экран, компьютер.

Ход урока.

1. Организационный момент (приветствие, подготовительная работа в тетради).

(Слайд 1). Природа электризации тел. Закон сохранения заряда.

Запишите, пожалуйста, тему урока. Сегодня мы продолжим знакомиться с электрическими явлениями, но перед тем, как узнать что-либо новое, необходимо повторить старое.

2. Повторение ранее изученного материала.

(Слайд 2)

Вопрос 1. На каком из рисунков легкие шарики, подвешенные на шелковых нитях, заряжены одноименными зарядами?

А. 1
Б. 2
В. 3
Г. Такого рисунка нет

(Слайд 3)

Вопрос 2. Какая из перечисленных ниже частиц обладает отрицательным зарядом?

А. Атом
Б. Электрон
В. Протон
Г. Нейтрон

(Слайд 4)

Вопрос 3. Нейтральный атом гелия, потерявший один электрон называется…

А. …молекулой
Б. …ядром атома
В. …положительным ионом
Г. …отрицательным ионом

Вопрос: Что называется электрическим зарядом, как он обозначается и в чём измеряется? (Электрический заряд – это мера свойств тел, которое проявляется при их взаимодействии. Обозначается q, измеряется в Кл).

Вопрос: Какие свойства электрического заряда вы знаете? (Свойство сохранения заряда, делимость заряда (существует элементарный неделимый заряд), при взаимодействии одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются). (Слайд 5, 6).

Вопрос: Какие частицы входят в состав атома? (Протоны (положительно заряженные частицы), электроны (отрицательно заряженные частицы) и нейтроны (нейтральные частицы, не имеющие заряда). Протоны и нейтроны образуют ядро атома, а электроны вращаются вокруг ядра). (Слайд 7)

Вопрос: Что такое электризация? (Электризация – это явление, в процессе которого тела приобретают свойство притягивать к себе другие тела). (Слайд 8)

Вопрос: Что значит – наэлектризовать тело? (Наэлектризовать тело – значит передать ему электрический заряд).

Вопрос: Какие способы электризации вы знаете? (Электризация при трении, электризация при соприкосновении, электризация через влияние). (Слайд 9)

1. Проверка домашнего здания.

Вам домой было дано задание: ответить на вопрос, почему люди бьются током и как этого избежать?(Учащиеся отвечают)

(Слайд 10)

Причины электризации одежды, обуви, тела человека:

• одежда из шерстяной или синтетической ткани, трущаяся между собой;

• трение одежды о человеческое тело, покрытое волосками, проводящими заряд;

• трение подошвы обуви о синтетическое покрытие пола, накапливающее заряд;

• слишком сухой воздух в помещении.

Особенно заметным этот процесс становится зимой. Одной из причин, объясняющих, почему одежда особенно сильно электризуется в холодное время года, является обилие синтетических и шерстяных изделий, надеваемых людьми для обеспечения теплоты. Другая, не менее важная причина электризации зимой — повышенная сухость воздуха.

(Слайд 11)

Способы избежать электризации:

• использование специальных кондиционеров для стирки или спрей-антистатиков;

• обработка антистатиком мягкой мебели;

• проветривание помещений;

• использование увлажняющих воздух кондиционеров (или миска с водой в углу);

• использование расчёсок из природных материалов;

• применение специальных увлажняющих шампуней и кондиционеров;

• избегать совмещения в наряде тканей, накапливающих отрицательные заряды (лавсан, нитрон, ацетатные волокна), и тканей, накапливающих положительные заряды (нейлон, шелк, натуральная шерсть).

1. Изложение нового материала.

А сейчас я хочу познакомить вас с механизмом всех названных видов электризации тел, а предлагаю выяснить, почему проводники проводят через себя электрический заряд, а непроводники – нет.

(Слайд 12)

Вопрос: Можно ли считать тело, изображенное на рисунке нейтральным? Положительно заряженным? Отрицательно заряженным? (Данное тело является нейтральным, так как число положительных зарядов в нем равно числу отрицательных зарядов).

Запись в тетрадь: Сумма всех отрицательных зарядов в теле по абсолютному значению равна сумме всех положительных зарядов и тело в целом не имеет заряда. Оно электрически нейтрально.

Вопрос: Что произойдет при электризации этого тела? (Равенство числа положительных и отрицательных зарядов нарушится: если больше будет положительных зарядов, то тело будет заряжено положительно, а если больше будет отрицательных зарядов, то тело будет заряжено отрицательно).

Запись в тетрадь: При электризации происходит перераспределение зарядов.

Если в теле имеется избыток положительных зарядов, то оно заряжено положительно, а если избыток отрицательных, то оно заряжено положительно.

Каким же образом происходит перераспределение зарядов?

Вспомните ещё раз, какие частицы входят в состав атома? Как вы думаете, какие именно частицы будут перемещаться? Протоны или электроны? А может быть и те и другие? (Учащиеся отвечают)

Вопрос: Сколько тел электризуются при трении? (Электризуются всегда два тела)

Вопрос: Какие заряды приобретают тела при электризации трением? (При электризации трением тела всегда приобретают разноименные заряды) (Слайды 13, 14)

(Слайд 15)

Вопрос: Как взаимодействуют нейтральное и отрицательно заряженное тело? (Они притягиваются)

Почему же так происходит? Чтобы понять это явление, просмотрим следующий слайд.

(Слайд 16)

Как видите, отрицательные заряды нейтрального тела смещаются в сторону, противоположную той, с которой подносят отрицательно заряженное тело. Таким образом, со стороны отрицательно заряженного тела оказываются некомпенсированные положительные заряды, которые притягиваются к отрицательно заряженному телу.

Вопрос: Почему же нескомпенсированный отрицательный заряд с другой стороны тела не отталкивается от отрицательно заряженного тела? (Отталкивается, но сила этого взаимодействия гораздо слабее, так как нескомпенсированный отрицательный заряд находится на большем расстоянии от отрицательно заряженного тела).

(Слайд 17)

Вопрос:  Как взаимодействуют нейтральное и положительно заряженное тела? (Притягиваются друг к другу)

(Слайд 18)

Вопрос: Почему так происходит? (Отрицательные заряды нейтрального тела смещаются в сторону, с которой поднесли положительно заряженное тело. С этой стороны образуется нескомпенсированный отрицательный заряд, и тела притягиваются друг к другу).

(Слайд 19)

Вопрос: Почему если поднести отрицательно заряженное тело к нейтральному телу, то нейтральное тело сначала притянется к отрицательному, а затем оттолкнется? (Сначала имеет место электризация через влияние, а затем нейтральное тело тоже приобретает отрицательный заряд. А одноименно заряженные тела отталкиваются)

(Слайд 20)

.Вопрос: Объясните, каким образом нейтральное тело приобретает отрицательный заряд?

(Слайд 21)

Ответ: Часть избыточного отрицательного заряда с отрицательно заряженного тела переходит на нейтральное тело.

(Слайд 22)

Вопрос: Объясните, как взаимодействуют нейтральное тело с положительно заряженным телом. (Сначала притягивается, а затем отталкивается).

Вопрос: Объясните, какие процессы при этом происходят? (Сначала имеет место электризация через влияние, а затем часть отрицательного заряда с нейтрального тела переходит на положительное. Таким образом, оба тела приобретают положительный заряд и отталкиваются друг от друга) (Слайд 23)

Вопрос: Всегда ли при электризации через соприкосновение заряд делится поровну между телами? (Нет, большее тело приобретает больший заряд).

(Слайд 24)

Запись в тетрадь: Чем больше тело, которому передают заряд, тем большая часть заряда на него перейдет. На этом явлении основано заземление – передача заряда земле.

Земля имеет слишком большие размеры по сравнению с другими телами и забирает почти весь заряд.

(Слайд 25)

Запись в тетрадь: Закон сохранения заряда: в изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остаётся постоянной:

(Слайд 26)

Запись в тетрадь: Проводники – это вещества, через которые электрические заряды могут переходить от заряженного тела к незаряженному. Их используют для изготовления проводов, для передачи электроэнергии на большие расстояния.

(Слайд 27)

Запись в тетрадь: Непроводники – это вещества, через которые электрические заряды не могут переходить от заряженного тела к незаряженному. Их используют в том случае, если надо защититься от удара электрическим током.

(Слайд 28)

Запись в тетради: В проводниках есть частицы, которые могут перенести заряд, а в непроводниках нет таких частиц.

(Слайд 29)

Запись в тетрадь: В непроводниках нет свободных носителей заряда – заряд не переносится. В металлах свободными носителями заряда являются электроны, а в растворах солей и кислот – положительные и отрицательные ионы.

1. Закрепление изученного материала

(Слайд 30)

Вопрос: Как изменится масса тела, если ему сообщить отрицательный заряд? (Увеличится, так как тело приобретает избыточные электроны, а электроны обладают массой).

(Слайд 31)

Вопрос: Какой процесс является общим для любых типов электризации? (Перераспределение зарядов).

(Слайд 32)

Вопрос: Почему при заземлении почти весь заряд с тела уходит в землю? (Чем больше тело, которому передают заряд, тем большая часть заряда на него перейдет. Земной шар очень велик по сравнению с телами, находящимися на нем).

(Слайд 33)

Вопрос: Почему стержень электроскопа делается из металла? (Металлы являются проводниками).

(Слайд 34)

Вопрос: Почему можно легко наэлектризовать эбонитовую палочку трением ее о кусок шерсти, но нельзя наэлектризовать железный стержень тем же способом? (Эбонит – изолятор, заряды скапливаются на палочке и никуда не уходят. А железо – проводник, следовательно, появившиеся на железном стержне некомпенсированные заряды сразу же передаются другим телам, например – руке).

6. Подведение итогов. Оценивание учащихся.

7. Домашнее задание. (Слайд 35)

Белага § 25 (читать), выучить конспект;

ответить на вопрос:

Почему во время грозы не рекомендуется

прятаться под одиноко стоящими деревьями?

Ответ: Чем меньше объем тела, тем больше концентрация заряда, молния с большей вероятностью ударит в тело с большей концентрацией заряда.

А.В. Перышкин, учебник «Физика 8 класс»: §31
А.В. Перышкин, «Сборник задач по физике 7-9 классы»: вопросы № 736, 737, 740, 741, 743, 744, 745, 746, 747.

Используемая литература:

1. Перышкин А.В.Учебник «Физика 7»

2. Перышкин А.В. «Сборник задач по физике 7 – 9 классы», Москва, «Экзамен», 2006 г.

3. В.А. Орлов «Тематические тесты по физике 7 – 8 классы», Москва, «Вербум – М», 2001 г.

4. Г.Н. Степанова, А.П. Степанов «Сборник вопросов и задач по физике 5-9 классы», Санкт-Петербург, «Валерии СПД», 2001 г.

5. В.И. Григорьев, Г.Я. Мякишев «Силы в природе», Москва, «Наука», 1988.