Закон сохранения электрического заряда



Скачать 64.83 Kb.
Дата05.05.2013
Размер64.83 Kb.
ТипУрок
Электрический заряд и элементарные частицы. Закон сохранения электрического заряда.

Цель урока: Ознакомить с явлением электризации тел и законом сохранения электрического заряда.
Образовательные цели урока:

формирование целостной системы знаний по теме: «Электрический заряд и элементарные частицы. Закон сохранения электрического заряда»;

обеспечение усвоения всеми учащимися закона сохранения электрического заряда и экспериментальное его подтверждение.
Воспитательные цели урока:

воспитание интереса и положительного отношения к предмету;

способствование развитию личности (его внимательность, наблюдательность).
Развивающие цели урока:

способствовать овладению основными способами мыслительной деятельности, реализации возможности развития речи у учащихся;

учить раскрывать причинно – следственные связи, обобщать и систематизировать знания уметь включить новые знания в систему ранее изученных;

учить понимать предложенную проблемную ситуацию и провести аргументированное суждение.
Оборудование урока:
Электрофорная машина;

Стеклянная палочка, шелк, бумага;

Эбонитовая палочка, мех, сукно;

Электрометр, электроскоп;

Султанчики;

Электрическая лампа на штативе.

Ход урока:
Учитель: Кому неизвестны слова «Люблю грозу в начале мая…». Действительно, гроза – это величественное явление природы, когда небо прочерчивает зигзаги молний, слышны сильные раскаты грома. Невольно задумываешься над тем. Какой это мощный, и к сожалению, неиспользованный источник энергии. В 8 классе вы изучали, что такое молния. Каково ее происхождение. Сегодня мы с вами более детально изучим это явление природы. Сообщение о молнии и причине ее возникновения, а также способах защиты сделает ученик (Иванов Иван).
Учитель: В сообщении упоминалось слово «электрический заряд». Сейчас мы повторим некоторые опыты, показанные вам в 8 классе, и попытаемся разобраться в тех явлениях. которые вы будете наблюдать.
Опыт 1: Подношу, снятую с сушилки стеклянную палочку к бумажному султану. Листочки не расходятся.
Опыт 2: Натираю стеклянную палочку сухой бумагой или шелком и снова подношу к султану. Листочки султана притягиваются к палочке. То же явление наблюдается при поднесении эбонитовой палочки.
Учитель: какие явления мы с вами сейчас наблюдали?
Ответ: Мы наблюдали притяжения листочков султана наэлектризованной палочкой.
Учитель: За счет чего наэлектризовалась палочка?
Ответ: За счет трения.
Учитель: Нам необходимо выяснить каким образом оказались заряженными стеклянная и эбонитовая палочки, и какую роль сыграла в процессе электризации трение? Как понимать слова стеклянная палочка наэлектризовалась?
Ответ: Это значит , что на ней появились электрические заряды.

Учитель: Откуда появились электрические заряды на палочке, ведь рядом с ними не было других наэлектризованных тел или предметов.
Ответ: Очевидно, заряды были на самих телах.
Опыт 3: Повторяем первый и второй опыты.
Учитель: Опыты убеждают нас в том, что до натирания обе палочки были электрически нейтральны. Это значит, что на ней были в равном количестве и положительные и отрицательные заряды.
Учащиеся формулируют выводы:
Вывод 1: Электрические заряды присущи всем телам и некоторым их составным частям. Заряды при любом способе электризации всегда были и возникнуть или появиться не могут.
Учитель: Сейчас нам необходимо выяснить, то надо понимать под словом электрический заряд. Какую теорию мы должны использовать для объяснения электризации?
Ответ: Строение атома.
Учитель: Вспомните, каково строение атома?
Ответ: Атом состоит из положительно – заряженного ядра и электронов, вращающихся вокруг ядра по орбитам.
Учитель: Каков суммарный заряд атома?
Ответ: Атом в невозбужденном состоянии электрически нейтрален. Это значит, что положительный заряд его ядра равен сумме отрицательных зарядов всех его электронов.
Вывод 2: Понятие об электрических зарядах отражает объективные факты: мы не создаем заряды, а они заложены в веществе самой природой. Перемещаться могут только электроны, протоны перемещаться не могут, т,к. они связаны в ядрах огромными внутриядерными силами.
Вывод 3: Носителями электрических зарядов являются электроны. Электрон обладает наименьшим отрицательным зарядом, равным q = -1.6 × 10-19 Кл. Современная физика утверждает, что ни отрицательные, ни положительные заряды сами по себе существовать не могут, кроме того, электрон без заряда, также невозможен как и без массы, он не будет существовать. К частицам, не имеющим электрического заряда, относится нейтрон. Нейтроны вместе с протонами входят в состав атомного ядра.
Учитель: Что же происходит при натирании стеклянной палочки шелком или бумагой?
Очевидно, что стеклянная палочка не в состоянии удержать все свои электроны и часть из них переходит на бумагу или шелк. Таким образом. Потеряв часть своих электронов, стеклянная палочка заряжается положительно, а бумага отрицательно.
Учитель: Изменится ли суммарный электрический заряд?
Ответ: Суммарный электрический заряд останется неизменным.
Вывод 4: В электростатике имеет место закон сохранения электрических зарядов: в замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остается неизменной. Если заряды обозначить через q1, q2, и т.д., то q1+q2+q3+…+qn= const. Этот вывод является частным случаем закона сохранения и превращения энергии. Закон сохранения заряда имеет глубокий смысл. Если число заряженных элементарных частиц не меняется, то выполнение закона сохранения заряда очевидно. Но элементарные частицы могут превращаться друг в друга. Рождаться и исчезать. Давая жизнь новым частицам. Однако, во всех случаях заряженные частицы рождаются только парами с одинаковой по модулю и противоположными по знаку зарядами. Исчезают заряженные частицы тоже только парами, превращаясь в нейтральные и во всех этих случаях сумма заряда остается одной и той же. Причина сохранения заряда, до сих пор неизвестна.
Вывод 5: В любых явлениях природы заряды могут только перераспределяться между разнородными телами или в пределах одного тела. Подумаем на второй частью последнего вопроса.
Опыт 4: Подношу к электрометру заряженную стеклянную палочку (Рис.4). Стрелка электрометра отклоняется, показывая, что он зарядился. Я не касалась стержня электрометра палочкой, а только поднесла ее близко к стержню. Почему же электрометр зарядился?

Ответ: Стержень электрометра электрически нейтрален. При поднесении положительно заряженной стеклянной палочки на ближайшем конце стержня накапливаются разноименные заряды, а на удаленном конце стержня одноименные заряды. Снова наблюдается перераспределение зарядов, но в пределах одного тела.
Учитель: Какую же роль играет трение в процессе электризации?
Ответ: Трение в данном случае почти никакой роли не играет. Этот способ электризации более правильно и научно было бы назвать электризацией соприкосновением. Действительно. Плотно прижимая к стеклянной палочке шелковую ткань мы тем самым увеличиваем число точек соприкосновения двух разнородных тел.
Учитель: В каком количественном соотношении находятся заряды на обоих наэлектризованных телах?
Ответ: Заряды на стеклянной палочке и шелке равны по величине, но противоположны по знаку.
Вывод 7: Если 2 тела до соприкосновения были электрически нейтральны, то после соприкосновения на них обнаруживаются заряды противоположных знаков, равных по абсолютной величине.
Учитель: Как же взаимодействуют между собой заряженные тела?
Опыт 5: Взаимодействие наэлектризованных султанчиков.



Вывод 8: Одноименно заряженные тела отталкиваются (Рис.6), а разноименно заряженные притягиваются (Рис.5).
Явление электризации тел учитывается на производстве и применяется на практике. Например. Большие электрические заряды накапливаются при трении шин об асфальт при сухой погоде. Возникает опасность проскакивания искры. Поэтому сзади машин – цистерн для горючего прикрепляют металлические цепи, волочащиеся по дороге. За счет электризации работает электрофорная машина, которую мы использовали для демонстрации опытов. Явление электризации тел используется в современных электро – копировальных установках (ксерокс и др.) Нити пряжи на текстильных фабриках электризуются за счет трения, притягиваются к веретенам и рвутся. Пряжа притягивает пыль и загрязняется. Приходится принимать различные меры против электризации. Разматывая в типографии большие рулоны бумаги рабочие надевают резиновые перчатки, чтобы предохранить себя от электрических разрядов, между наэлектризованной бумагой и руками.
Итак, мы установили, что некоторые элементарные частицы обладают зарядом, что заряды между собой взаимодействуют различным образом, заряд неразрывно связан с элементарной частицей., что явление электризации часто встречается в нашей повседневной жизни.
Домашнее задание: §
Итоги урока:

Эбонитовая палочка при электризации зарядилась отрицательно. Осталась ли неизменной масса палочки?

Известно, что стеклянная палочка, потертая о шелк, заряжается положительно. Определите экспериментально знак заряда пластмассовой ручки, потертой о шерсть.

В сухом помещении потрите сухой рукой надутый воздухом резиновый шар, а затем поднесите его к какому- либо предмету (например, стене, потолку и т.д.). Что вы наблюдаете? Объясните явление.

Похожие:

Закон сохранения электрического заряда iconЛекция электродинамика теории относительности (продолжение)
В основу построения релятивистской электродинамики положим утверждение об инвариантности электрического заряда и закон сохранения...
Закон сохранения электрического заряда iconЗакон сохранения электрического заряда. Единицы измерения плотностей заряда
Электрический заряд. Величина заряда, единицы измерения. Квантование заряда. Точечный, распределенный и пробный заряд. Объемная,...
Закон сохранения электрического заряда iconЭкзаменационные вопросы по физике для студентов специальности ВиВ, пг и сб по разделам: «Электростатика. Постоянный электрический ток. Электромагнетизм. Колебания и волны.» Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда
Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон взаимодействия точечных зарядов. Единицы заряда
Закон сохранения электрического заряда iconЗакон кулона. Закон сохранения электрического заряда Лекция №1
Электрический заряд. Закон кулона. Закон сохранения электрического заряда Лекция №1
Закон сохранения электрического заряда iconЗакон сохранения электрического заряда. За­кон Кулона
Электростатическое поле. Характеристики поля: вектор напряженнос­ти и вектор электрического смещения (индукции), связь между ними....
Закон сохранения электрического заряда iconЗакон сохранения электрического заряда. Закон Кулона
...
Закон сохранения электрического заряда iconЗакон Кулона. Закон сохранения заряда. Принцип суперпозиции. Электростатическое поле (напряженность электростатического поля, поле точечного покоящегося электрического заряда, потенциальность поля)
Основная задача электростатики (для точечных зарядов в вакууме, для произвольного объемного, поверхностного и линейного распределения...
Закон сохранения электрического заряда iconЗакон сохранения электрического заряда как интеграл движения краевой нелинейной системы уравнений гидродинамики плазмы

Закон сохранения электрического заряда iconЗакон сохранения электрического заряда: в замкнутой системе, через границы которой не проходят заряженные частицы электрический заряд сохраняется

Закон сохранения электрического заряда iconЗакон сохранения электрического заряда
...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org