§ 1 Elektroskop i elektrometar, princip rada

Postoje instrumenti pomoću kojih možete detektovati naelektrisanje tela, a to su elektroskop i elektrometar.

Elektroskop (od grčke riječi"elektron" i skopeo - promatrati, otkriti) - uređaj koji se koristi za otkrivanje električnih naboja.

Namjena uređaja:

Detekcija punjenja;

Određivanje znaka punjenja;

Procjena veličine naboja.

Elektroskop se sastoji od metalne šipke na kojoj su obješene dvije lako pomične trake papira ili folije. Štap je pričvršćen ebonitnim čepom unutar cilindričnog metalnog tijela zatvorenog staklenim poklopcima.

Princip rada elektroskopa zasniva se na fenomenu naelektrisanja. Kada protrljana staklena šipka (pozitivno nabijena) dodirne uređaj (elektroskop), električni naboji će teći kroz štap do listova. Imajući isti znak naboja, tijela će se početi odbijati, pa će se listovi elektroskopa razilaziti pod određenim kutom. Potrošnja listova pod uglom veće vrednosti nastaje kada se elektroskop prenese veće naelektrisanje, te stoga dovodi do povećanja odbojne sile između tela (sl.). Prema tome, po kutu divergencije listova možete saznati o količini naboja elektroskopa. Ako tijelo čiji je naboj negativan donesemo na uređaj pozitivno nabijen, primijetit ćemo da će se kut između listova smanjiti. Zaključak: elektroskop omogućava otkrivanje znaka naboja tijela koje se proučava.

Osim elektroskopa, može se razlikovati još jedan uređaj - elektrometar. Principi rada uređaja su praktično isti. Elektrometar ima lagani aluminijski pokazivač, uz pomoć kojeg se po kutu otklona može saznati kolika je količina naboja prenesena na šipku elektrometra.

§ 2 Električno polje i njegove karakteristike

Tijela se naelektriziraju na sljedeći način: daju im se pozitivan ili negativan naboj, povećavajući ili smanjujući količinu naboja. U tom slučaju tijela poprimaju različita svojstva i mogu privlačiti ili odbijati druga tijela. Kako tijelo "razumije" da naboj drugog mora biti privučen ili odbijen? Da biste odgovorili na ovo pitanje, morate otkriti poseban oblik materije - "električno polje".

Naelektrizirajmo metalnu kuglicu na plastičnom postolju i kuglicu od svijetle plute na niti sa istim imenom (istog znaka) (nazovimo je probnom kuglom). Prenijećemo ga na različite tačke u prostoru oko velike lopte. Primetićemo da se u svakoj tački prostora oko naelektrisanog tela detektuje sila koja deluje na test loptu. Možemo vidjeti da postoji po otklonu kuglične niti. Kako se loptica udaljava od probne lopte, loptica na tetivi se manje odbija, pa sila koja na nju djeluje postaje sve manja (prema kutu odstupanja tetive od ravnotežnog položaja).

Dakle, u svakoj tački u prostoru oko naelektrisanih ili magnetizovanih tela postoji takozvano polje sile koje može uticati na druga tela.

Električno polje je posebna vrsta materije stvorena električnim stacionarnim nabojem i koja djeluje s određenom silom na slobodni naboj koji se nalazi u ovom polju.

Karakteristike terena:

1. Materijalno je, jer djeluje na materijalne objekte (svjetlo slobodno telo- rukav).

2. Stvarno je, jer postoji svuda, pa čak i u vakuumu (bezvazdušnom prostoru) i nezavisno od čoveka.

3. Nevidljiv i ne utiče na ljudska čula.

4. Nema određenu veličinu, granicu, oblik.

5. Zauzima sav prostor oko datog naelektrisanog tela.

6. Kako se udaljavate od naboja, polje slabi.

7. Ima energiju.

8. Električna polja imaju dva principa: princip nezavisnosti (ako postoji više polja, onda svako polje postoji nezavisno od drugog), princip superpozicije (preklapanja) - polja ne iskrivljuju jedno drugo.

9. Oko naelektrisanog tijela postoje čestice. Svako nabijeno tijelo ima svoje električno polje oko sebe.

10. Polje se detektuje uticajem određene sile na slobodno naelektrisano telo, ova sila se naziva električna.

§ 3 Električni vodovi električno polje

Da bismo grafički prikazali polje i saznali njegov smjer širenja, potrebno je koristiti metodu polja polja.

Da bismo to učinili, izvršimo eksperiment.

Uzmimo dvije metalne kuglice na plastičnim postoljima, kao i iglu, također postavljenu na postolje. Postavite kuglice na udaljenosti od 40-50 cm jedna od druge, a između njih - postolje s iglom. Na njemu izbalansirajte suhu drvenu traku. Kao što vidite, loptice imaju različite znakove naboja, videćemo da će se kriška okrenuti tako da bude na pravoj liniji koja spaja kuglice (vidi gornji deo slike).

Ako lopticu postavimo na različite položaje u blizini loptica (vidi sliku), primijetit ćemo da će zauzeti poziciju na mentalno povučenim linijama u obliku luka koje spajaju kuglice; Upravo ovako izgledaju linije električnog polja.

Hajde da demonstriramo zanimljiv slučaj: postoje naelektrisana tela. Preko njih stavite staklo, a po površini čaše pospite sitno isjeckane dlačice. Pod uticajem polja počinju da se orijentišu na zanimljiv način i pojavljuje se „slika“ koja pokazuje lokaciju tela. (pogledajte slike ispod). S lijeve i desne strane orijentirane su oko pozitivno i negativno nabijenih čestica, au središnjem dijelu - oko suprotno nabijenih kuglica.

Linije sile su prikazane kao "češće" linije gdje se detektuje veći električni naboj, a samim tim i veća električna sila kada dato polje djeluje na tijelo. Model linije polja pokazuje veličinu sile i smjer djelovanja polja na tijela i čestice smještene u polju.

Postoji uređaj pomoću kojeg možete saznati veličinu i znak naelektrisanja, što je bitno električnih pojava. Takođe, električno polje je "povezano" sa naelektrisanjem. Kada se naboj kreće u drugom smjeru, polje ga odmah slijedi.

Spisak korišćene literature:

1. fizika. 8. razred: Udžbenik za opšteobrazovne ustanove/A.V. Peryshkin. – M.: Drfa, 2010.
2. Fizika 7-9. Udžbenik. I.V. Krivchenko.
3. fizika. Imenik. O.F. Kabardin. - M.:AST-PRESS, 2010.

Slajd 2

Elektroskop

Nakon nastave učenik zna:

• Struktura i namjena elektroskopa (elektrometra).
• Pojmovi električnog polja, električnih sila.
• Provodnici i dielektrici.

• Identificirati i sistematizovati znanje koje imaju o elektrifikaciji tijela.
• Objasniti utjecaj električnog polja na električni naboj koji se u njega unosi.
• Produbljuje znanja o elektrifikaciji tijela.
• Razvija intelektualne vještine.

Struktura lekcije:

1. Organizaciona faza.
2. Ponavljanje radi ažuriranja prethodnog znanja.
3. Formiranje novih znanja.
4. Konsolidacija, uključujući primenu novih znanja u promenjenoj situaciji.
5. Zadaća.
6. Sumiranje lekcije.

1. Elektroskop (1 primjerak).
2. Elektrometar (2 primjerka), metalni provodnik, lopta.
3. Elektroforna mašina.
4. "Sultani".
5. Staklo i štapić od ebonita; (vuna, svila).
6. Prezentacija.

Sažetak lekcije „Električno polje. elektroskop"

Svrha časa: upoznati učenike sa strukturom elektroskopa. Formirati ideje o električnom polju i njegovim svojstvima.

Oprema: elektroskop, rukav na konac na postolju, ebonit, staklena šipka, baloni, komad najlonske tkanine, makaze, traka, vunena tkanina, plastične čaše, spajalice, folija.

Tokom nastave:

1. Organiziranje vremena

2. Ažuriranje znanja učenika

Za neke od vas današnja lekcija će početi sa test zadataka. (5 osoba), oni koji imaju testove mogu početi sa radom, vrijeme je ograničeno, nakon 3 minute ćemo provjeriti ispravnost izvođenja.

Na stolu su baloni. Dva učenika se pozivaju za demonstracioni sto. Zadatak učenika je da prikažu eksperiment i izvuku zaključak o interakciji naelektrisanih tijela.

Dok dva učenika čitaju upute za izvođenje eksperimenta, ostalima nudim sljedeća pitanja:

1. Kako prenijeti električni naboj s jednog tijela na drugo?

2. Koje dvije vrste naboja postoje u prirodi, kako se zovu?

3. Kako tijela sa sličnim nabojem međusobno djeluju?

4. Kako tijela suprotnih naelektrisanja međusobno djeluju?

5. Da li je prilikom naelektrisanja trenjem moguće naelektrisati samo jedno od dodirnih tela?

6. Da li je tačan izraz: “Trenje stvara naboje?” Zašto?

7. Da li je moguće naelektrisati mesingani štap držeći ga u ruci?

8. Da li je moguće istovremeno dobiti suprotna naelektrisanja na krajevima staklene šipke?

9. Navedite supstance koje su provodnici.

10. Navedite supstance koje su dielektrici.

Provjera ispunjenosti testnih zadataka. Ključ testa je riječ "Tačno".

Učenici demonstriraju eksperimente i izvode zaključke. I rezultat se odmah procjenjuje.

3. Učenje novog gradiva.

-Recite mi kako da utvrdim da li je telo naelektrisano?

Postoji li drugi način da se utvrdi da li je tijelo nabijeno: pomoću uređaja kao što je elektroskop?

Dva balon vise ne dodirujući jedno drugo, ali je ipak vidljivo

da se međusobno odbijaju. Prilikom vuče

Od jednog automobila do drugog, interakcija automobila se odvija preko kabla. A interakcija između nabijenih tijela vrši se pomoću električnog polja.

Naziv "elektroskop" dolazi od grčkih riječi "elektron" - struja i "skopeo" - posmatrati, otkrivati. (pisati u svesku)

Od čega se sastoji? Metalna šipka prolazi kroz plastični čep u metalnom okviru, na čijem su kraju pričvršćena dva komada tankog papira. Okvir je sa obje strane prekriven staklom.

Vidite kakve će se promjene dogoditi kada donesem naplaćeno

Štap. (Listovi će odstupiti.) Odnosno, po odstupanju listova može se procijeniti da li je tijelo nabijeno. Drugi uređaj se također koristi za eksperimente.

Elektrometar. Ovdje se laka metalna strijela nabija iz metalne šipke, odbijajući se od nje pod ne većim uglom, što su nabijenije.

Prema učenju engleskih fizičara Faradaja i Maksvela, oko naelektrisanih tela. Posrednik u ovoj interakciji je električno polje. Električno polje je oblik materije kroz koju električna interakcija naelektrisana tela, okružuje svako naelektrisano telo i manifestuje se svojim delovanjem na naelektrisano telo.

iskustvo: Napunite rukav "negativno", štap "pozitivno" i prinesite štapove na rukav. I gledajte kako se čahura patrone privlači na štap dok se približava.

Glavno svojstvo električnog polja je njegova sposobnost da djeluje na električni naboj određenom silom.

Sila kojom električno polje djeluje na naboj uveden u njega naziva se električna sila.

U blizini naelektrisanih tela dejstvo polja je jače, a pri udaljavanju od njih polje slabi.

Djeca prave elektroskop od dostupnih materijala: plastične čaše, spajalice, folije, plastelina.

4 Sumiranje lekcije.

Čemu služi elektroskop i od kojih dijelova se sastoji?

O kom konceptu ste učili na času?

Koje osobine električnog polja ste naučili?

Djeluje li električno polje jednako na bilo kojoj udaljenosti od nabijenog tijela?

5 D/z §27.28.

Uputstvo 1

1. Uzmite dvije lopte

2. Svaku kuglicu zavežite koncem dužine 30 cm.

3. Pomoću trake pričvrstite jednu od kuglica na stativ.

4. Viseću loptu istrljajte komadom vune. Potrebno je napraviti najmanje 20 pokreta komadom tkanine naprijed-nazad. Pustite loptu i ona će slobodno visjeti

5. Drugu lopticu istrljajte komadom vune. Uzmite ga za kraj konca i dovedite do prve klupčice. Šta će biti sa lopticama?

6. pričvrstite drugu loptu dovoljno blizu prve tako da se čini da se razlijeću

UPUTSTVO2

1.Uzmite komad najlonske tkanine

2. Presavijte plastičnu vrećicu na pola i uzmite je u ruku

3. stavite komad najlonske tkanine između ovih polovina i pređite vrećicom preko najlona nekoliko puta

4.Šta se događa kada uklonite paket?

T E S T

na temu “Interakcija nabijenih tijela”

1. Kada se staklo trlja o svilu, ono se puni

B – pozitivno D – negativno

2. Ako se naelektrizirano tijelo odbije štapićem od ebonita utrljanog o krzno, onda se ono nabije...

A – pozitivno E – negativno

3. Tri para lakih kuglica su okačene na niti (vidi sliku).

Koji par loptica nije napunjen?

S – prvi U – drugi R – treći

4. Tri para lakih kuglica su okačene na niti (vidi sliku).

Koji par loptica ima isti naboj?

N – prvi P – drugi R – treći

5. Tri para lakih kuglica su okačene na niti (vidi sliku).

Koji par loptica ima različit naboj?

K – prvi O – drugi L – treći

AMPERE (Amper) Andre Mari (1775 - 1836), istaknuti francuski naučnik, fizičar, matematičar i hemičar, u čiju je čast jedna od osnovnih električnih veličina nazvana - jedinica struje - amper. Autor samog pojma “elektrodinamika” kao naziva učenja o elektricitetu i magnetizmu, jedan od osnivača ove doktrine.

PENDANT (Coulomb) Charles Augustin (1736-1806), francuski inženjer i fizičar, jedan od osnivača elektrostatike. Proučavao je torzionu deformaciju niti i ustanovio njene zakone. Izumio je (1784) torzionu vagu i otkrio (1785) zakon nazvan po njemu. Ustanovio zakone suvog trenja.

Faraday Michael (22.9.1791– 25.8.1867), engleski fizičar i hemičar, osnivač doktrine elektromagnetnog polja, član Kraljevskog društva u Londonu (1824).

James Clerk Maxwell (1831-79) - engleski fizičar, tvorac klasične elektrodinamike, jedan od osnivača statistička fizika, predvidio postojanje elektromagnetnih valova, iznio ideju o elektromagnetnoj prirodi svjetlosti, uspostavio prvi statistički zakon - zakon raspodjele molekula po brzini, nazvan po njemu. Razvijajući ideje Michaela Faradaya, stvorio je teoriju elektromagnetno polje(Maxwellove jednadžbe); uveo koncept struje pomaka, predvidio postojanje elektromagnetnih valova i iznio ideju o elektromagnetnoj prirodi svjetlosti. Uspostavio statističku distribuciju nazvanu po njemu. Proučavao je viskozitet, difuziju i toplotnu provodljivost gasova. Maxwell je pokazao da se Saturnovi prstenovi sastoje od odvojenih tijela.