Die Stromentladung zwischen in Wollkleidung gekleideten Menschen überrascht und amüsiert. Um zu verstehen, warum dies geschieht, sollten Sie sich mit der Elektrifizierung von Körpern vertraut machen. Antworten auf aufkommende Fragen finden Sie im Physikteil "Elektrodynamik". Es beschreibt das Prinzip der Ansammlung von Ladungen durch feste Körper und die Bewegungsgesetze von Teilchen in Kraft.
Grundmomente
Um zu bestimmen, was die Elektrifizierung von Körpern ist, betrachten Sie die Definitionen und Bewegungsmuster geladener Teilchen. Es gibt zwei entgegengesetzte Arten: Elektronen (negativ) und Protonen (positiv). Mit einer riesigen Ansammlung von ihnen wird ein elektromagnetisches Feld gebildet. Und je näher die Körper mit statischer Aufladung beieinander liegen, desto stärker ist der Aufprall.
Nach dem Kontakt der Körper findet ein Ladungsaustausch statt, die Potentiale werden ausgeglichen (Anziehung oder Abstoßung verschwindet). Teilchen mit gleichem Vorzeichen neigen dazu, sich wegzubewegen, im Gegenteil, sie ziehen sich an. Dies kann erklären, was die Elektrifizierung von Körpern ist: die gegenseitige Beeinflussung elektromagnetischer Felder, die von Elektronen und Protonen erzeugt werden.
Versuchen wir, in einfachen Worten zu erklären, was die Elektrifizierung von Körpern ist: Um ein elektromagnetisches Feld zu bilden, müssen Sie zuerst eine Aktion ausführen, die hilft, eine Ladung zu akkumulieren:
- Reibung;
- Magneteinfluss;
- auf einen Gegenstand schlagen;
- chemische Reaktion;
- Befestigen Sie eine Stromquelle (mindestens eine Batterie) über die Leiter am Objekt.
Es gibt viele einfache Experimente, die die Gesetze der Elektrodynamik in der Praxis beweisen.
Einige Beweise für Muster
Als Beispiele können Sie einfache Experimente für Kinder durchführen:
- Wir nehmen einen gewöhnlichen Flachkamm, besser ist Plastik, aber auch Eisen ist geeignet. Wir verwenden Haare oder andere natürliche Dinge: einen Pelzmantel, eine Perücke, einen Wollschal oder einen Pullover. Es ist notwendig, die Zähne mehrmals intensiv zu reiben. Zuvor wird Papier fein zerkleinert und dann ein elektrifiziertes Objekt dazu gebracht. Stücke haften sofort am Kamm.
- kann mit einem Bernstein durchgeführt werden, der auf ähnliche Weise gerieben wird. Danach kann es trockene Grashalme und andere Gegenstände anziehen. Wenn Sie es zu einem dünnen Wasserstrahl bringen, werden wir sehen, wie es zum Stein abweicht.
Woll- und Seidenstoffe
Ein Glasstab wird an einem Seidentaschentuch gerieben. Danach kann fast jeder kleine Gegenstand daran haften bleiben. Dies macht sich deutlich bemerkbar, wenn die Spitze an die Haare oder dünnen Papierstreifen herangeführt wird.
Gegenstände aus Ebonit werden gut elektrisiert, wenn sie an Wollstoff gerieben werden. Und Glasstäbe werden mit Seide eingerieben. Diese Artikel haben jedoch eine andere Gebühr. Dies wird durch die folgenden Erfahrungen belegt.
Mit Wolle geriebener Ebonit stößt Seide ab. Um dies zu sehen, hängen wir beide Objekte an denselben Faden und bringen sie allmählich näher zusammen, sodass sie frei hängen. Als Ergebnis werden wir sehen, wie der Stoff beginnt, zur Seite abzuweichen.
Ein ähnliches Phänomen tritt beim Versuch mit Glasstab und Wolle auf. Die Elektrifizierung von Körpern während der Reibung erfolgt tatsächlich durch die Umwandlung einer Energie in eine andere.
Im Alltag
Um uns herum findet die Elektrifizierung von Körpern ständig statt. Wenn einige Gegenstände gerieben werden, wird es so hoch, dass sogar insgesamt schwere Teile davon angezogen werden. Zu Hause können Sie den Vorgang der Elektrifizierung wie folgt beobachten:
- Wir ziehen Hausschuhe aus Stoff an, aber nicht mit Gummisohlen. Wir reiben lange mit unseren Füßen auf einem Teppich oder Holzboden. Und wenn Sie Ihren Partner mit der Fingerspitze berühren, erhalten Sie eine Entladung. Im Dunkeln sieht man, wie es funkelt.
- Auch ungeerdete Kühlschränke und Waschmaschinen werden oft von statischer Elektrizität getroffen. Dies lag an der Reibung der rotierenden Teile.
- Die Handflächen werden elektrisiert, nachdem man sie an derselben Wolle oder Seide gerieben hat. Die Kleidung einer Person zieht aufgrund der Elektrifizierung alle Arten von Flusen und Zotten an. Mädchen reinigen ihn mit Antistatiksprays, damit der Rock beim Gehen nicht an den Beinen klebt.
Fernseher ziehen aus dem gleichen Grund Staub auf die Bildschirme und das Gehäuse. Und ein Ballon, der an den Haaren des Kopfes gerieben wird, kann lange von der Decke gehängt werden. Es gibt eine Anziehungskraft der aufgeladenen Oberfläche zur Tapete oder anderen Beschichtung.
Notation in der Elektrodynamik
Der Buchstabe q wird verwendet, um das Phänomen geladener Teilchen zu klassifizieren und zu quantifizieren. Positive Protonen zeigen - +q an. Negativen Elektronen wurde das Symbol -q gegeben.
Verwenden Sie für Berechnungen die Gesamtzahl der Gebühren. Sie werden addiert oder subtrahiert, um den wahren Grad der Elektrisierung des Subjekts zu erhalten. In einem ruhigen Zustand ist jedes Teilchenniveau konstant und hat die Form des Erhaltungssatzes der elektrischen Ladung: q1+q2+...+qN= const.
Und zur Berechnung der Energie wird der Begriff „Quantum“ verwendet. Vereinfacht ausgedrückt ist dies die minimale Anzahl von entgegengesetzt geladenen Teilchen, die pro Zeiteinheit auf ein anderes Objekt übertragen werden können. Dieser Pegel kann mit einem speziellen Gerät gemessen werden - einem Elektrometer. Seine Arbeit basiert auf der Akkumulation von Ladung durch einen Metallpfeil, der auf einer festen Achse befestigt ist. Wenn der Pegel zunimmt, weicht er ab, der Pfeil bewegt sich über das Zifferblatt.
Berechnungsfunktionen:
- Anziehungskräfte wirken auf Ladungen. Aber sie versuchen, sie in den einfachsten Berechnungen nicht zu berücksichtigen. Schließlich sind die Partikelgrößen im Vergleich zu den zurückgelegten Distanzen sehr klein.
- Um die Bewegungsrichtung eines beliebigen ausgewählten Teilchens zu bestimmen, müssen alle Kräfte berücksichtigt werden, die von den umgebenden Elementen wirken. Alle Berechnungen werden grafisch durchgeführt: Es wird ein Vektordiagramm erstellt.
Wie definiert man Energie?
Ein Elektroskop ist ein Gerät, mit dem die Elektrifizierung von Körpern aufgezeichnet wird. Eine elektrische Ladung wird von einem Metallstab in Form von Blütenblättern angesammelt, die auf einer dielektrischen Basis - einer Kunststoffhülse - montiert sind. Die gesamte Struktur ist in einem Stahlgehäuse untergebracht, so dass sich der bewegliche Teil vorne befindet und mit transparentem Glas bedeckt ist.
Um den Ladezustand zu bestimmen, müssen Sie einen elektrifizierten Gegenstand zum oberen Metallteil des Geräts bringen. Je mehr Partikel passieren, desto mehr divergieren die Blütenblätter. Der Nachteil des Designs ist die Unfähigkeit, positive oder negative Werte festzulegen, alle Werte werden ohne Vorzeichen angezeigt.
Experimentierwerkzeuge
Um die Kräfte der Elektrodynamik zu bestätigen, werden einfache physikalische Experimente mit improvisierten Mitteln durchgeführt. Einer davon wird sein:
- Zwei Metallscheiben.
- Ein Stück Wollstoff nach Maß.
- Elektroskop. Oder Ihre eigene Erfindung: Ein Beispiel ist ein Metallstab, der durch einen Leiter mit einer der Scheiben verbunden ist. Letzterer wird horizontal eingebaut. Der Stab befindet sich vertikal, an der Basis in geringem Abstand können fein geschnittene Papierstücke aufgebracht werden.
Eine der Scheiben muss in die Hand genommen werden. Verwenden Sie unbedingt isolierende Handschuhe. Der zweite hat Stoff.
Verfahren
Die Essenz des Experiments:
- Die obere Scheibe wird durch den Stoff dicht an die untere angelegt.
- Es wird mehrmals gedreht und scharf nach oben abgezogen.
- Wenn alles richtig gemacht wird, wird die Ladung gleichmäßig zwischen der Scheibe und dem Stab verteilt.
- Papierfetzen haften an der Stange.
Damit das Papier herunterfällt, können Sie die Ladung entfernen, indem Sie einfach den Metallteil der Scheibe mit einer unbehandschuhten Hand berühren.
Wir haben die gebräuchlichsten und einfachsten Methoden zur Elektrifizierung von Körpern betrachtet.
Hatten Sie als Kind Spaß an einem so einfachen Trick: Wenn Sie einen aufgeblasenen Luftballon an trockenem Haar reiben und ihn dann an der Decke befestigen, scheint er zu „kleben“?
Nein? Probieren Sie es aus, es macht Spaß. Nicht weniger lustig, dann stehen die Haare in alle Richtungen ab. Derselbe Effekt wird manchmal beim Kämmen langer Haare erzielt. Sie ragen heraus und haften am Kamm. Nun, jeder kennt Situationen, in denen Sie beim Gehen in Woll- oder Synthetiksachen etwas oder jemanden berühren und einen scharfen Stich spüren. In solchen Fällen heißt es - Sie schlagen den Strom. All dies sind Beispiele für die Elektrifizierung von Körpern. Aber woher kommt die Elektrifizierung, wenn wir alle genau wissen, dass elektrischer Strom in Steckdosen und Batterien lebt und nicht in Haaren und Kleidern?
Das Phänomen der Elektrifizierung von Körpern: Methoden der Elektrifizierung
Das Phänomen der Elektrifizierung von Körpern beginnt in der achten Klasse zu studieren. Und sie beginnen das Studium mit der Betrachtung der Elektrifizierung von Körpern bei Kontakt. Dazu werden im Unterricht Experimente mit einfachsten Methoden zur Elektrifizierung von Körpern durch Reiben eines Ebonit- oder Glasstabes an Fell oder Seide durchgeführt. Sie können solche Experimente selbst durchführen, statt eines Stocks können Sie einen Plastikstift oder ein Lineal nehmen. Reiben Sie den Stift auf Wolle oder Fell und bringen Sie ihn dann zu fein gehackten Papierstücken, Strohhalmen oder Wolle. Sie werden sehen, wie diese Stücke vom Griff angezogen werden. Dasselbe passiert mit einem dünnen Wasserstrahl, wenn Sie einen elektrifizierten Griff dazu bringen.
Zwei Arten von elektrischen Ladungen
Zum ersten Mal Ähnliche Effekte wurden bei Bernstein festgestellt, daher wurden sie nach dem griechischen Wort "Elektron" - Bernstein - elektrisch genannt. Und die Fähigkeit von Körpern, andere Objekte nach dem Kontakt anzuziehen, und Reiben ist nur eine Möglichkeit, die Kontaktfläche zu vergrößern, wurde als Elektrifizierung bezeichnet oder dem Körper eine elektrische Ladung geben. Das wurde experimentell festgestellt Es gibt zwei Arten von elektrischen Ladungen. Wenn Sie Glas- und Ebonitstäbe reiben, ziehen sie sich an. Und zwei sind gleich - abstoßen. Und das liegt nicht daran, dass sie sich nicht mögen, sondern daran, dass sie unterschiedliche elektrische Ladungen haben. Man einigte sich darauf, die elektrische Ladung eines Glasstabes positiv und die eines Ebonitstabes negativ zu nennen. Sie sind jeweils mit den Zeichen "+" und "-" gekennzeichnet. Auch diese Namen werden nicht in dem Sinne verwendet, dass eine Art von Ladung gut und die andere schlecht ist. Es bedeutet dass sie einander gegenüberstehen.
Heutzutage sind leicht elektrifizierbare Gegenstände weit verbreitet - Kunststoffe, synthetische Fasern, Erdölprodukte. Beim Reiben solcher Substanzen entsteht eine elektrische Aufladung, die manchmal zumindest unangenehm, höchstens schädlich sein kann. In der Industrie werden sie mit besonderen Mitteln bekämpft. Im Alltag das gleiche einfache Möglichkeit, die Elektrifizierung loszuwerden ist es, eine elektrifizierte Oberfläche zu benetzen. Wenn kein Wasser zur Hand ist, hilft es, Metall oder Erde zu berühren. Diese Stellen werden die Elektrifizierung entfernen. Und um diese unangenehmen Effekte gar nicht zu spüren, empfiehlt sich der Einsatz von Antistatika.
Schon in der Antike war bekannt, dass Bernstein, wenn er auf Wolle gerieben wird, beginnt, leichte Gegenstände an sich zu ziehen. Später wurde die gleiche Eigenschaft in anderen Substanzen (Glas, Ebonit usw.) entdeckt. Dieses Phänomen wird Elektrifizierung genannt; Körper, die in der Lage sind, andere Gegenstände nach dem Reiben an sich zu ziehen, werden elektrisiert. Das Phänomen der Elektrifizierung wurde auf der Grundlage der Hypothese der Existenz von Ladungen erklärt, die ein elektrifizierter Körper annimmt.
3.1.2. Wechselwirkung von Ladungen. Zwei Arten von elektrischen Ladungen
Einfache Experimente zur Elektrifizierung verschiedener Körper veranschaulichen die folgenden Punkte.
1. Es gibt zwei Arten von Ladungen: positiv (+) und negativ (-). Eine positive Ladung entsteht, wenn Glas an Haut oder Seide gerieben wird, und eine negative Ladung entsteht, wenn Bernstein (oder Ebonit) an Wolle gerieben wird.
2. Ladungen (oder geladene Körper) interagieren miteinander. Gleiche Ladungen stoßen sich ab, ungleiche Ladungen ziehen sich an.
Wenn Körper aneinander reiben, sind es die Elektronenhüllen von Atomen, die aneinander „reiben“, aus denen die Körper zusammengesetzt sind. Und da die Elektronen schwach an die Atomkerne gebunden sind, können sich die Elektronen von "ihren" Atomen lösen und zu einem anderen Körper bewegen. Infolgedessen erscheint auf ihm ein Überschuss an Elektronen (negative Ladung) und auf dem ersten Körper ein Mangel an Elektronen (positive Ladung).
So, Elektrifizierung durch Reibung erklärt sich durch den Übergang eines Teils der Elektronen von einem Körper zum anderen, wodurch die Körper unterschiedlich geladen werden. Daher ziehen sich durch Reibung elektrifizierte Körper immer an (siehe § 8-b). Aber neben der Elektrifizierung durch Reibung gibt es die Elektrifizierung durch Induktion (lat. „Induktion“ – Führung). Erleben wir es:
Zu Beginn des Experiments berühren sich zwei Metallkugeln (a). Zu einem von ihnen wird ein geladener Glasstab gebracht, ohne ihn zu berühren (b), wonach die zweite Kugel wegbewegt wird (c). Jetzt kann der Zauberstab entfernt werden - die Kugeln werden entgegengesetzt geladen (d).
Lassen Sie uns dieses Experiment vom Standpunkt der Elektron-Ionen-Theorie erklären.
Zunächst wurden die Metallkugeln nicht aufgeladen. Das bedeutet, dass das Elektronengas in gleichen Mengen in den Kugeln vorhanden war (a). Da der Stab aus Glas ist, betrachten wir seine Ladung als positiv (siehe § 8-b). Es zieht negativ geladene Teilchen an - Elektronen. Infolgedessen "strömt" das Elektronengas in die linke Seite der linken Kugel, und an dieser Stelle bildet sich ein Überschuss an negativer Ladung (b).
Alle positiven Metallionen sind fest miteinander verbunden (sie sind das Metall), sie „fließen“ also nirgendwo hin. Dies bedeutet, dass in allen anderen Teilen der Kugeln Elektronen, dh eine positive Ladung, fehlen. Und wenn Sie in diesem Moment, ohne den Stock zu entfernen, die Kugeln auseinander bewegen (c) und ihn erst dann entfernen, bleiben die Kugeln entgegengesetzt geladen (d).
So, Elektrifizierung durch Induktion erklärt sich aus der Umverteilung von Elektronengas zwischen Körpern (bzw. Körperteilen), wodurch die Körper (bzw. Körperteile) unterschiedlich aufgeladen werden. Allerdings stellt sich die Frage: Können alle Körper per Induktion elektrifiziert werden? Man kann experimentieren und sich davon überzeugen, dass sich Plastik-, Holz- oder Gummibälle leicht durch Reibung, nicht aber durch Induktion elektrisieren lassen. Lass es uns erklären.
Die Elektronen in Gummi, Holz und allen Kunststoffen sind nicht frei, das heißt, sie bilden kein Elektronengas, das in andere Körper fließen kann. Um Körper aus diesen Substanzen zu elektrifizieren, muss daher auf ihre Reibung zurückgegriffen werden, die zur Trennung von Elektronen von "ihren" Atomen und zum Übergang zu einem anderen Körper beiträgt.
Alle Stoffe lassen sich also nach den elektrischen Eigenschaften in zwei Gruppen einteilen. Dielektrika- Substanzen, die keine freien geladenen Teilchen enthalten und leiten daher keine Ladung von einem Körper zum anderen. Dirigenten – Substanzen mit freien geladenen Teilchen, die sich bewegen können und Ladung auf andere Körperteile oder andere Körper übertragen. Dies ist in der Zeichnung mit Elektroskopen, Plastiklineal und Metalldraht dargestellt (siehe oben).
Elektrifizierung von Körpern
Iterativ-generalisierende Lektion
mit der Umsetzung experimenteller Aufgaben auf Karten
8. KLASSE GRUNDKURS
Unterrichtsziele: Fähigkeiten weiter entwickeln, physikalische Phänomene zu beobachten, theoretische Positionen mit Hilfe eines Experiments zu überprüfen, Instrumente zu benutzen; die Möglichkeit zur Durchführung von Experimenten unter Berücksichtigung des Entwicklungsstands jedes Schülers sicherstellen (differenziertes Vorgehen bei der Zusammenstellung individueller Aufgabenkarten); Zeigen Sie den Schülern, wie sie die Luft von schädlichen Verunreinigungen reinigen können, konzentrieren Sie sich auf die Notwendigkeit, Sicherheitsvorschriften einzuhalten, um Brände und Unfälle am Arbeitsplatz und zu Hause zu vermeiden.
Unterrichtsplan (Auf dem Schreibtisch)
1. Erfüllung experimenteller Aufgaben auf Karten.
2. Diskussion der Versuchsergebnisse zu den Hauptfragen:
Elektrifizierung, Methoden der Elektrifizierung von Körpern;
zwei Arten von Ladungen, Wechselwirkung von Ladungen;
elektrisches Feld.
3. Erklärung. Statische Elektrizität, ihre Verwendung und Kontrolle.
Während des Unterrichts
Ich möchte unsere Lektion mit einem Auszug aus Elizabeth Kuhlmans Gedicht "Lightning" beginnen:
Wer ist mit mir vergleichbar?
- ICH BIN! - Eiche sagte mächtig,
Die Spitze des Stolzen winken.
Aus den ominösen Wolken
fliegende Schlange
Plötzlich zuckte ein Blitz
Und brach die starke Eiche,
Wie ein spielendes Kind
Der Blütenstiel ist gebogen.
Wer ist mit mir vergleichbar?
- ICH BIN! Der Turm ertönte
Wessen goldene Krone
Es glänzt stolz mit Feuer,
Wenn nicht bedeckt
Seine, wie ein Gespür, Wolken.
Aber der Himmel öffnete sich
Für donnernde Blitze.
Fliegt wie ein schrecklicher Drache
Mit aufgerissenem Mund;
Einen Moment – und es war weg
Köpfe zum stolzen Turm,
Nur schwarze Ströme
Läuft die Wände runter
Geschmolzenes Gold.
- Nein. Niemand ist mir gleich! -
Gesagt mit einem Pfeil
Tauchen Sie ein in die Wellen des Meeres
Wo nur arrogant
Das Kriegsschiff raste.
In einer Minute mit einem Knall
Reste verbrennen
In die Luft verstreut.
Dann wieder alles im Meer
Gefallen, ertrunken
Und eine wunderbare Struktur
Als ob es nie passiert wäre...
Blitze sind ein majestätisches und gewaltiges Naturphänomen, das uns unwillkürlich ein Gefühl der Angst einflößt. Die Menschen wussten lange Zeit nicht, wie sie die Ursachen von Gewittern erklären sollten. Die Menschen betrachteten ein Gewitter als einen Akt der Götter, der eine Person für Sünden bestraft. Die Natur des Blitzes wurde nach Studien geklärt, die im 18. Jahrhundert von den russischen Wissenschaftlern M. V. Lomonosov und G. Richman sowie dem amerikanischen Wissenschaftler B. Franklin durchgeführt wurden.
Die Erklärung von M. V. Lomonosov war wie folgt. In der Erdatmosphäre ist Luft in ständiger Bewegung. Durch die Reibung der auf- und absteigenden Luftströmungen aneinander werden Luftteilchen elektrisiert und geben ihnen beim Zusammenstoß mit Wassertröpfchen in den Wolken ihre Ladung. Daher sammeln sich mit der Zeit sehr große Ladungen in den Wolken an. Sie sind die Ursache des Blitzes.
Wir befinden uns ständig im Meer elektrischer Entladungen, die von zahlreichen Maschinen, Werkzeugmaschinen und der Person selbst erzeugt werden (z. B. wenn wir gehen, uns die Haare kämmen). Diese Entladungen sind natürlich nicht so stark wie natürliche Blitze, daher bemerken wir sie normalerweise nicht, abgesehen von den leichten Stichen, die wir manchmal spüren, wenn unsere Hand einen Metallgegenstand oder eine andere Person berührt. Aber solche Entladungen existieren schließlich und können wie große Blitze Brände und Explosionen verursachen, zu erheblichen Verlusten, Schäden und Verletzungen führen, wenn wir nicht wissen, warum sie entstehen und wie wir uns davor schützen können.
In der heutigen Lektion werden wir nicht nur das Wissen festigen, das wir beim Studium der Themen „Elektrisierung von Körpern“, „Aufbau des Atoms“ erhalten haben, sondern auch eine Reihe anderer Fragen betrachten. Wie zum Beispiel mit statischen Aufladungen am Arbeitsplatz und zu Hause umgehen? Ist es möglich, sie zum Wohle der Menschen arbeiten zu lassen?
Beginnen wir mit den experimentellen Aufgaben. Die notwendigen Geräte und Aufgabenkarten liegen auf Ihren Tischen (an jedem Tisch sitzen zwei Studierende). Um jede Versuchsreihe abzuschließen, und es wird drei davon geben, haben Sie 7-10 Minuten Zeit.
Erste Versuchsreihe
Elektrifizierung. Methoden der Elektrifizierung von Körpern
1 Studie zur Elektrifizierung verschiedener Karosserien
Geräte und Materialien: Polyethylenfolie, Papierstreifen, Acetatseide, Kunststoffstift, Stativ, Faden, Bleistift.
Arbeitsauftrag
1. Hängen Sie einen Bleistift an zwei Fäden vom Fuß des Stativs.
2. Legen Sie die Plastikfolie auf den Tisch und reiben Sie sie mit einem Stück Acetatseide ab. Bringen Sie das Polyethylen und die Seide abwechselnd an das Ende des aufgehängten Bleistifts. Was beobachten Sie dabei?
3. Machen Sie ähnliche Experimente mit einem Plastikstift, Lineal, Papier und reiben Sie sie auf Polyethylen oder Seide.
4. Legen Sie eine Plastikfolie über den Papierstreifen und drücken Sie sie mit der Hand fest zusammen. Trennen Sie die Streifen und bringen Sie sie dann näher zueinander. Interagieren sie miteinander?
5. Beantworten Sie die Fragen:
a) Wie kann ein Körper elektrifiziert werden?
b) Werden beide Körper bei Kontakt elektrisiert?
c) Wie erkennt man die Elektrifizierung des Körpers?
2 Beobachtung der Elektrisierung, wenn zwei unterschiedliche Körper (Gummi und bewegte Luft) in Kontakt kommen
Geräte und Materialien: dickwandiger Gummischlauch, Pumpe, Elektrometer.
Arbeitsauftrag
1. Stecken Sie den Gummischlauch auf den Pumpenanschluss und machen Sie 10-15 kräftige Bewegungen, wobei Sie darauf achten, den Schlauch nicht mit Ihren Händen zu berühren.
2. Bringen Sie den Schlauch mit der Pumpe an die Kugel des Elektrometers.
3. Beobachten Sie die Auslenkung der Elektrometernadel.
5. Überlegen Sie, wo wir in der Praxis auf ein ähnliches Phänomen stoßen können.
Kommentare des Lehrers
(nach Analyse der Erfahrung).
Ein ähnliches Phänomen wird beim Pumpen verschiedener Gase und Flüssigkeiten durch Schläuche beobachtet, insbesondere von Erdölprodukten - Benzin, Kerosin usw. Zeitungsartikel anhören:
„Es war bereits nach Mitternacht, als I. Tretjakow, ein Arbeiter des Ölumschlagslagers Kambarskaja, nachdem er acht Tanks mit Flugbenzin gefüllt hatte, den Einlassschlauch in einen anderen leeren Behälter überführte. Sobald der Schlauch den Tankhals berührte, schoss eine 15 Meter lange orange-helle Feuersäule in die Höhe. Eine mächtige Druckwelle warf Tretjakow weit von den Panzern weg. Die Explosion entstand durch den Kontakt der Schlauchspitze mit der Tankwand und die daraus resultierende Entladung statischer Elektrizität ... "
3 Beobachtung der Elektrifizierung von Sand und Trichter als zwei heterogene Körper im Kontaktprozess
Geräte und Materialien: Plastiktrichter, Stativ, Elektrometer.
Arbeitsauftrag
1. Nehmen Sie einen Plastiktrichter und befestigen Sie ihn am Bein des Stativs über der Elektrometerkugel.
2. Gießen Sie trockenen Flusssand auf den Rand des Trichters, so dass er den Trichter hinab in eine Elektrometerkugel rollt. 3. Beobachten Sie die Abweichung der Elektrometernadel.
4. Versuchen Sie, das beobachtete Phänomen zu erklären.
5. Überlegen Sie, wo wir in der Praxis ähnlichen Phänomenen begegnen können.
Kommentare des Lehrers(nach Analyse der Erfahrung).
Hören Sie sich die Notiz aus der Zeitschrift an: „Als der Fahrer Benzin aus einem Eimer durch einen Plastiktrichter in den Kraftstofftank eines Motorrads goss, sprang plötzlich ein Funke zwischen dem Rand des Trichters und dem Eimer und dann eine brennende Fackel Benzin trat aus dem Tankhals aus. Die Zündquelle des Benzin-Luft-Gemisches war die Entladung statischer Elektrizität.
Um solche Entladungen während der Lagerung, des Transports und des Tankens zu vermeiden, wird empfohlen, nur Metalleimer, Kanister und Trichter zu verwenden und keine Kunststoffbehälter zu verwenden.
4 Elektrifizierung. Methoden der Elektrifizierung von Körpern. Beobachtung der Elektrifizierung von Papier, wenn sich eine Gummiwalze daran entlangbewegt
Geräte und Materialien: trockene Glasplatte (Textolith, Ebonit), ein Blatt Papier, eine Gummiwalze, ein Elektrometer.
Arbeitsauftrag
1. Legen Sie ein Blatt Papier auf die Glasplatte.
2. Führen Sie die Gummirolle mehrmals über das Papier und drücken Sie sie dabei fest gegen das Blatt.
3. Bringen Sie ein Blatt Papier zur Kugel des Elektrometers und beobachten Sie die Abweichung seines Pfeils.
4. Machen Sie dasselbe mit der Gummirolle.
5. Versuchen Sie, das beobachtete Phänomen zu erklären.
6. Überlegen Sie, wo wir in der Praxis ähnlichen Phänomenen begegnen können.
Kommentare des Lehrers
(nach Analyse der Erfahrung).
Dieses Experiment zeigt, wie Papier in Druckmaschinen elektrifiziert wird (die Gummiwalze spielt die Rolle der Zylinder dieser Maschine). In einer der Zellstoff- und Papierfabriken konnten sie einige Zeit lang nicht den Grund für die häufigen Risse eines sich schnell bewegenden Papierbandes ermitteln. Wissenschaftler waren eingeladen. Sie fanden heraus, dass der Grund die Elektrifizierung des Bandes war, wenn es an den Rollen gerieben wurde. Eine solche spontane Elektrifizierung ist sehr gefährlich, weil. kann einen Brand verursachen.
Bevor Sie mit der Diskussion der zweiten Reihe experimenteller Aufgaben fortfahren, beantworten Sie die folgenden Fragen:
Wann kann man von einem Körper sagen, dass er elektrisiert ist oder dass ihm eine elektrische Ladung verliehen wird? (Schüler antwortet.)
Welche anderen Schlussfolgerungen lassen sich aus der ersten Versuchsreihe ziehen? (Fast alle Körper können elektrifiziert werden; ein elektrifizierter Körper interagiert mit jedem Körper.)
Kommen wir zu Experimenten.
Zweite Versuchsreihe
Zwei Arten von Gebühren. Ladungswechselwirkung
5 Studie zur Elektrifizierung verschiedener Karosserien
Geräte und Materialien: eine Papierhülle an einem Seidenfaden, die an einem Stativ aufgehängt ist, ein 30 cm langes Messlineal aus Plexiglas mit Millimetereinteilung, ein Gummistreifen mit den Maßen 300 x 300 mm, ein Papierstreifen mit den Maßen 30 x 300 mm, ein Stück Nylongewebe.
Arbeitsauftrag
1. Elektrisieren durch Reiben, Drücken, Schlagen mit einem Gummistreifen und einem Plexiglaslineal. (Plexiglas ist positiv geladen, wenn es mit Gummi in Wechselwirkung tritt.)
2. Laden Sie eine an einem Faden hängende Papierhülle mit einem aufgeladenen Lineal auf.
3. Bringen Sie das geladene Lineal und den Gummistreifen abwechselnd an die geladene Hülse, ohne sie zu berühren, und beobachten Sie ihr Zusammenspiel. Welche Gebühren werden auf der Patronenhülse und dem Gummistreifen erhoben?
4. Bestimmen Sie mit einer aufgeladenen Hülse die Vorzeichen der Ladungen der Ihnen angebotenen Körper, nachdem sie gegeneinander elektrisiert wurden. Tabellieren Sie die Ergebnisse:
elektrifizierte Körper
Über Plexiglas
Über Gummi
Über Polyethylen
Ach Papier
Ach Kapron
Plexiglas
0
+
Gummi
-
0
Polyethylen
0
Papier
0
Kapron
0
6 Untersuchung der Wechselwirkung geladener Körper. Zwei Arten von Gebühren
Geräte und Materialien: Polyethylenfolie, Papierstreifen, Kunststoffgriff, Stativ.
Arbeitsauftrag
1. Hängen Sie ein kleines Stück Plastikfolie an einem Faden an den Fuß eines Stativs und reiben Sie vorsichtig (um den Faden nicht zu brechen) mit einem Stück Papier.
2. Papier- und Polyethylenstreifen elektrifizieren. Legen Sie dazu eine Plastikfolie auf einen Papierstreifen und glätten Sie ihn mit der Hand. Heben Sie die Streifen an den Enden an, spreizen Sie sie auseinander und führen Sie sie langsam aufeinander zu. Wie interagieren sie?
3. Papier- und Polyäthylenstreifen abwechselnd zu der am Faden hängenden Folie bringen und deren Zusammenwirken beobachten.
4. Beantworten Sie die Fragen:
Wie interagiert jeder Streifen mit dem Film?
Wie lässt sich der Unterschied in der Interaktion erklären?
Welche zwei Arten von Ladungen gibt es in der Natur?
Wie interagieren gleichgeladene Körper?
Wie interagieren entgegengesetzt geladene Körper?
5. Bringen Sie einen Plastikgriff, gerieben zuerst auf Papier und dann auf Polyäthylen, zu einer geladenen Polyäthylenfolie, die an einem Faden hängt. Sind in beiden Fällen Ladungen mit demselben Zeichen auf dem Kunststoffgriff erschienen?
7 Zwei Arten von Gebühren. Wechselwirkung von Ladungen. Wechselwirkung zweier geladener Körper
Geräte und Materialien: zwei Kinderluftballons, eine Zeitung, ein Glasstab, ein Stück Seidentuch (Papier).
Arbeitsauftrag
1. Elektrisieren Sie die Kugeln durch Reiben an der Zeitung (abwechselnd).
2. Hängen Sie sie nebeneinander an langen Fäden auf.
3. Beobachten Sie die Abstoßung der Kugeln.
4. Erklären Sie die beobachteten Phänomene.
5. Denken Sie darüber nach, wie Sie mit einem Glasstab und einem Stück Seidentuch (Papier) das Vorzeichen der Ladung auf der Kugel bestimmen können. Machen Sie ein Experiment, das Ihre Annahme bestätigt.
6. Erklären Sie die Ergebnisse des Experiments.
Welche Schlüsse lassen sich aus der zweiten Versuchsreihe ziehen?
In der Natur gibt es zwei Arten von elektrischen Ladungen.
Gleiche Ladungen stoßen sich ab, entgegengesetzte Ladungen ziehen sich an.
Derselbe Körper kann, wenn er elektrisiert ist, in einem Fall positiv und in dem anderen negativ aufgeladen werden, je nach der Substanz des Körpers, mit der er in Kontakt kommt.
Kommen wir zur dritten und letzten Versuchsreihe.
Dritte Versuchsreihe
Elektrisches Feld
8 Untersuchung der Abhängigkeit der Wechselwirkungskraft geladener Körper vom absoluten Wert der Ladungen und dem Abstand zwischen ihnen
Geräte und Materialien: Polyethylenfolien (2 Stk.), Papierstreifen.
Arbeitsauftrag
1. Legen Sie zwei Plastikfolien nebeneinander auf einen Tisch (parallel zueinander) und streichen Sie einmal mit der Hand darüber. Heben Sie die Folien an den Enden an, trennen Sie sie und beobachten Sie ihr Zusammenspiel, indem Sie sie langsam zusammenführen.
2. Wiederholen Sie das Experiment mit denselben Filmen und reiben Sie sie mit der Hand. Wie hat sich die Wechselwirkungskraft der Filme verändert?
3. Machen Sie ähnliche Experimente mit Plastikfolie und Papierstreifen. Um sie zu elektrisieren, legen Sie eine Plastikfolie auf einen Papierstreifen und reiben Sie sie mit der Hand (das erste Mal - leicht, das zweite Mal - stärker). Verbreiten Sie die Streifen jedes Mal und beobachten Sie ihre Wechselwirkung, indem Sie sie langsam zueinander bringen.
4. Beantworten Sie die Fragen:
Auf welcher Grundlage beurteilen Sie die Stärke der Wechselwirkung geladener Körper?
Wie interagieren geladenes Polyethylen mit Polyethylen und Polyethylen mit Papier?
Wirkt auf beide geladenen Körper eine elektrische Kraft?
Was bestimmt die Wechselwirkungskraft zwischen geladenen Körpern?
Wie hängt die Wechselwirkungskraft geladener Körper vom Wert der Ladungen und dem Abstand zwischen ihnen ab?
9 Beobachtung des Aufsteigens eines geladenen Flaums in einem elektrischen Feld
Geräte und Materialien: Plastiklineal, Wattebausch.
Arbeitsauftrag
1. Legen Sie ein Plastiklineal auf den Tisch und reiben Sie es mit Papier ab.
2. Schütteln Sie einen sehr kleinen Wattebausch auf und legen Sie ihn auf ein Lineal.
3. Heben Sie das elektrische Lineal an und blasen Sie die Flusen leicht nach oben.
4. Legen Sie das Lineal schnell unter den Flaum und beobachten Sie, wie es im elektrischen Feld des geladenen Lineals schwebt. (Falls der Flaum am Lineal klebt, pusten Sie ihn ab und wiederholen Sie den Versuch erneut, bis der Flaum schwebt.)
5. Beantworten Sie die Fragen:
Welche Ladung erhielt der Flaum im Verhältnis zur Ladung des Herrschers - gleich oder entgegengesetzt?
Welche Kräfte wirken auf den Fluff, während er schwimmt?
Warum fällt eine Feder nicht in ein elektrisches Feld?
Kommentar des Lehrers
(nach Analyse der Erfahrung).
Diese Erfahrung zeigt die Möglichkeit, die auf den Körper wirkende Schwerkraft, die Kraft des elektrischen Feldes, auszugleichen. Geladene Watte, die im elektrischen Feld des Lineals schwimmt, spielt in den Experimenten von Ioffe und Millikan die Rolle eines Öltropfens (oder Zinkstaubs).
10 Erfahrung im Schutz vor elektrischen Feldern
Geräte und Materialien: Elektrometer, Plexiglasplatte, Stativ, Metallglas (Folie), Kunststoffglas, Wollstoffstücke.
Arbeitsauftrag
1. Platte elektrifizieren und im Fuß des Stativs oberhalb des Elektrometers, aber etwas seitlich, in geringem Abstand befestigen.
2. Beobachten Sie die Abweichung der Elektrometernadel.
3. Setzen Sie einen Metallbecher auf die Kugel des Elektrometers. (Achtung! Die Hand des Experimentators muss vom Glas isoliert sein.) Beobachten Sie die Rückkehr der Elektrometernadel in die Nullposition.
4. Entfernen Sie das Glas. Der Pfeil sollte in seine ursprüngliche Position zurückkehren.
5. Setzen Sie einen Plastikbecher auf die Elektrometerkugel. Beobachten Sie die Abnahme des Ablenkwinkels der Elektrometernadel.
6. Entfernen Sie das Glas und beobachten Sie die Rückkehr der Elektrometernadel in ihre ursprüngliche Position.
7. Versuchen Sie, die beobachteten Phänomene zu erklären.
Kommentar des Lehrers(nach Analyse der Erfahrung).
Die Erfahrung beweist, dass es in einem metallischen Körper kein Feld gibt.
Welche Schlüsse lassen sich aus der dritten Versuchsreihe ziehen?
In dem Raum, in dem sich die elektrische Ladung befindet, gibt es ein elektrisches Feld, und seine Wirkung ist in der Nähe geladener Körper stark und in der Ferne schwächer.
Sie können sich mit einem Metallschirm vor der Wirkung des elektrischen Feldes "schützen".
Die Diskussion der Ergebnisse. Schüler in einer bestimmten Reihenfolge, die dem Plan entspricht, kurz
(1-2 min) über ihre Experimente sprechen und Antworten auf die in der Aufgabenkarte vorgeschlagenen Fragen geben. Der Lehrer kommentiert, korrigiert, ergänzt (exemplarische Kommentare stehen weiter oben im Text). Die Schüler schreiben die Versuchsnamen für einen späteren schriftlichen Bericht in ein Notizbuch.
Die Verwendung statischer Elektrizität und der Kampf dagegen. Heute haben wir experimentell das Phänomen der Akkumulation elektrischer Ladungen untersucht, d.h. statische Elektrizität. Es kann einer Person dienen:
für medizinische Zwecke - es wird die sogenannte statische Dusche verwendet, die sich positiv auf den Körper auswirkt, spezielle elektrische Aerosole werden zur Behandlung der Atemwege verwendet;
zur Luftreinigung von Staub, Ruß, sauren und alkalischen Dämpfen mit Elektrofiltern;
zur schnellen Vervielfältigung von Zeichnungen, Grafiken, Texten in Elektrokopiergeräten (insbesondere Kopiergeräten), zum schnellen und dauerhaften Färben von Stoffen in Färbereien;
zum Räuchern von Fisch in Fischverarbeitungsanlagen - in speziellen elektrischen Kammern, in denen sich ein Förderband mit positiv geladenem Fisch bewegt und die Elektroden negativ geladen sind. Das Rauchen mit dieser Methode ist zehnmal schneller als ohne elektrisches Feld.
Statische Elektrizität kann sowohl am Arbeitsplatz als auch zu Hause Schaden anrichten und muss daher häufig behandelt werden. Beim Reiben an der Luft wird das Flugzeug also elektrifiziert, daher kann nach der Landung nicht sofort eine Metallleiter daran befestigt werden: Es kann zu einer Entladung kommen, die einen Brand verursacht. Zuerst wird das Flugzeug entladen, wofür ein Metallkabel auf den Boden abgesenkt wird, mit der Flugzeughaut verbunden wird und die Entladung im Boden erfolgt. Mikroentladungen treten auf, wenn eine Person auf einem mit Polymer beschichteten Boden geht oder synthetische Kleidung auszieht. So neutralisieren Sie die schädlichen Auswirkungen statischer Elektrizität:
– in der Produktion werden Maschinen und Maschinen geerdet, die Luft befeuchtet, spezielle Ladungsneutralisatoren verwendet;
- zu Hause befeuchten sie die Räumlichkeiten, verwenden beim Waschen von Böden spezielle Wasserzusätze, antistatisch für Kleidung.
Hausaufgaben: Schreiben Sie einen Bericht zu diesem Thema, in dem Sie Schlussfolgerungen zu allen in dieser Lektion durchgeführten Experimenten ziehen können ( die Namen aller Experimente werden vorher von der Lehrkraft an die Tafel geschrieben).
Literatur
Burov V.A., Ivanov A.I., Sviridov V.I. Frontalexperimentelle Aufgaben in der Physik. 9.Klasse. – M.: Aufklärung, 1986.
Burov V.A., Kabanov S.F., Sviridov V.I. Frontalexperimentelle Aufgaben in Physik in den Klassen 6–7. – M.: Aufklärung, 1981.
Gorev L.A. Unterhaltsame Experimente in der Physik. – M.: Aufklärung, 1985.
Buch zum Nachlesen in Physik. / Komp. I. G. Kirillova. – M.: Aufklärung, 1986.
Luppov G. D. Molekularphysik und Elektrodynamik in Nachschlagewerken und Tests. – M.: Aufklärung, 1992.
Peryshkin A.V., Rodina N.A. Physik-8. – M.: Aufklärung, 1993.
Lernziele:
lehrreich:
die Bildung erster Vorstellungen über die elektrische Ladung, über die Wechselwirkung geladener Körper, über die Existenz zweier Arten von elektrischen Ladungen.
Aufklärung über das Wesen des Prozesses der Elektrifizierung von Körpern.
Bestimmung des Vorzeichens der Ladung eines elektrifizierten Körpers.
Entwicklung:
Entwicklung von Fähigkeiten zur Unterscheidung elektrischer Phänomene in Natur und Technik.
Vertrautmachen mit kurzen historischen Informationen zum Studium elektrischer Ladungen.
lehrreich:
Entwicklung der Teamfähigkeit,
Erziehung zur Neugier.
Ausrüstung: Elektroskop, Elektrometer, Folienhülle auf einem Ständer, Glas- und Ebonitstäbe, ein Stück Fell und Lauge, Polyäthylen, Papier, Fernseher, Videorecorder.
Unterrichtsplan
Zeit organisieren.
Hausaufgaben aufnehmen: § 25, 26, 27. Tabelle ausfüllen.
Erläuterung des neuen Materials:
primäre Steuerung.
Konsolidierung des studierten Materials.
Zusammenfassend. Benotung.
Während des Unterrichts
“Finden Sie den Anfang von allem und Sie werden viel verstehen.“ (Kozma Prutkow.)
Student 1: Stellen Sie sich diese Szene vor:
Im antiken Griechenland, in der schönen Stadt Milet, lebte der Philosoph Thales. Und dann kommt eines Abends seine geliebte Tochter zu ihm. Erklären Sie, warum sich meine Fäden verheddern, wenn ich mit einer Bernsteinspindel arbeite, Staub und Strohhalme am Garn haften bleiben. Es ist sehr unangenehm.
Thales nimmt die Spindel, reibt daran und sieht kleine Funken.
2 Student: Sie sagen die Wahrheit: "Donner wird nicht schlagen - der Bauer wird sich nicht bekreuzigen." Und was ist Donner ohne Blitz? Wie viele Millionen Male muss ein Blitz zucken, damit ein Mensch, der sich bekreuzigt, endlich denkt: Was ist das?
Lehrer: Zwischen einer geriebenen Bernsteinspindel, die Objekte anzieht, und einem Blitz scheint es nichts Gemeinsames zu geben. Aber es sind alles ELEKTRISCHE PHÄNOMENE.
Warum treten diese Phänomene auf? Was ist die Essenz dieser Phänomene? Das müssen wir in den heutigen und kommenden Lektionen herausfinden.
In Notizbüchern notieren wir das Datum, die Klassenarbeit und das Thema des Unterrichts.
elektrische Phänomene
Jeder von Ihnen sollte am Ende der Lektion lernen, zu erklären, was elektrische Ladung und Elektrifizierung sind, wie geladene Körper miteinander interagieren und wie das einfachste Elektroskopgerät funktioniert.
Betrachten Sie zunächst den Ursprung des Begriffs „Elektrizität“
Die Geschichte der Elektrizitätsentwicklung beginnt mit Thales von Milet. Anfänglich wurde die Fähigkeit, kleine Objekte anzuziehen, nur Bernstein (versteinertes Harz von Nadelbäumen) zugeschrieben. Aus dem Namen stammt das Wort Elektrizität, weil das Griechische. Elektronen-Bernstein. (auf die Tafel schreiben)
3 Student: Erst Ende des 16. und Anfang des 17. Jahrhunderts erinnerten sie sich an diese Entdeckung. Der englische Arzt und Naturforscher William Gilbert (1544-1603) fand heraus, dass sich viele Substanzen bei Reibung elektrisieren können. Er war einer der ersten Wissenschaftler, der Erfahrung, Experiment als Grundlage der Forschung anerkannte.
Die wissenschaftliche Erforschung elektrischer Phänomene begann im Buch von Hilbert, zu dem auch der Begriff „Elektrizität“ gehört. Gilbert untersuchte akribisch viele verschiedene Körper und baute zu diesem Zweck einen speziellen elektrischen Zeiger, den er so beschreibt: "Machen Sie sich aus jedem Metall einen drei oder vier Zoll langen Pfeil, der auf seiner Nadel ausreichend beweglich ist, wie ein magnetischer Zeiger." Mit Hilfe dieses Zeigers, dem Prototyp moderner Elektroskope, stellte Gilbert fest, dass viele Körper „nicht nur von der Natur geschaffen, sondern auch künstlich präpariert“ die Fähigkeit haben, sich anzuziehen. Er zeigte, dass bei Reibung nicht nur Bernstein, sondern auch viele andere Substanzen elektrisiert werden: Diamant, Saphir, Siegellack, und dass sie nicht nur Strohhalme, sondern auch Metalle, Holz, Blätter, Kieselsteine, Erdklumpen und sogar Wasser anziehen und Öl. Er stellte jedoch fest, dass viele Körper "durch Reiben nicht angezogen oder erregt werden". Dazu gehören eine Reihe von Edelsteinen und Metallen: "Silber, Gold, Kupfer, Eisen und auch jeder Magnet." Körper, die die Fähigkeit aufweisen, anzuziehen, nennt Gilbert elektrisch, Körper, die diese Fähigkeit nicht haben – nicht-elektrisch.
Lehrer: Wenn Sie ein Stück Bernstein auf Wolle oder einen Glasstab reiben - auf Papier oder Seide, hören Sie ein leichtes Knistern, Funken im Dunkeln und der Stab selbst erlangt die Fähigkeit, kleine Gegenstände an sich zu ziehen
Ein Körper, der, nachdem er gerieben wurde, andere Körper an sich zieht, wird als elektrisiert bezeichnet oder als elektrisch aufgeladen.
Erleben Sie 1. Lassen Sie uns den Kamm auf trockenem Haar elektrisieren
An der Anziehung von Körpern zueinander kann man beurteilen, ob den Körpern eine elektrische Ladung übermittelt wird Es gibt Geräte, mit denen man die Elektrifizierung von Körpern beurteilen kann - ein Elektroskop (Elektron - ich beobachte)
Ein Elektroskop ist ein physikalisches Instrument, das verwendet wird, um eine elektrische Ladung an einem Körper zu detektieren.
Das Elektroskop hat einen zylindrischen Körper, in den ein Metallstab eingeführt wird, der mit einem Kunststoffstopfen vom Körper isoliert ist. An einem Ende der Stange befindet sich eine Metallkugel und am anderen? zwei bewegliche Blütenblätter.
Wenn ein geladener Körper mit der Kugel des Elektroskops in Kontakt kommt, weichen seine Blütenblätter je nach Größe der Ladung um einen bestimmten Winkel ab. Je größer die Ladung des Elektroskops ist, desto größer ist die Abstoßungskraft der Blätter. Das Elektrometer ist ähnlich aufgebaut, in ihm stößt ein Lichtpfeil vom Stab ab.
Um das Elektroskop zu entladen, können Sie es einfach mit der Hand berühren. Dies kann beispielsweise mit Eisen- oder Kupferdraht erfolgen, aber Ladungen werden nicht entlang eines Glas- oder Ebonitstabs in den Boden gelangen.
Die Elektrifizierung kann auf verschiedene Weise erfolgen:
1. KONTAKT
Newton war auch an elektrischen Experimenten beteiligt, die den elektrischen Tanz von Papierstücken beobachteten, die unter Glas auf einem Metallring platziert waren. Beim Reiben des Glases wurden die Papierstücke davon angezogen, prallten dann ab, wurden wieder angezogen und so weiter. Diese Experimente wurden 1675 von Newton durchgeführt.
2. IMPACT (Gummischlauch schlägt scharf gegen ein massives Objekt und bringt es zum Elektroskop)
3. REIBUNG
Gilbert weist darauf hin, wie Elektrifizierung durch Reibung entsteht: „Sie werden mit Körpern gerieben, die ihre Oberfläche nicht verderben und Glanz bringen, zum Beispiel harte Seide, grobes, nicht färbendes Tuch und eine trockene Handfläche. Zunder ist auch Bernstein auf Bernstein, auf Diamant, auf Glas und vieles mehr. So werden Elektrokörper verarbeitet.“
Körper reiben aneinander, um die Kontaktfläche zu vergrößern.
Erleben Sie 2. Legen Sie eine Plastikfolie auf einen Papierstreifen und drücken Sie die Streifen mit der Hand fest. Trennen Sie die Streifen und bringen Sie sie dann näher zueinander.
Streifen ______________________.
Fazit: Körper lassen sich elektrifizieren ___ Reibung ___________.
____ sind immer an der Elektrifizierung beteiligt zwei _______ Karosserie.
elektrisiert nach Trennung_____ beide _____ Karosserie.
Wir haben eine sehr wichtige Schlussfolgerung gezogen:
Eine der Arten der Elektrifizierung ist die Reibung von Körpern.
In diesem Fall sind immer zwei (oder mehr) Organe beteiligt.
Beide Körper sind elektrifiziert.
Wie Sie bemerkt haben, nehmen immer zwei Körper an der Elektrifizierung teil: Bernstein mit Fell; Glas mit Seide usw. In diesem Fall sind beide Körper elektrifiziert.
4 Schüler: Elektrifizierung wird auch bei der Reibung von Flüssigkeiten auf Metallen während des Fließens sowie beim Spritzen beim Aufprall beobachtet. Die Elektrifizierung einer Flüssigkeit beim Zerkleinern wurde erstmals 1786 in der Nähe von Wasserfällen in der Schweiz beobachtet. Seit 1913 wird das Phänomen balloelektrischer Effekt genannt.
Der Eroberer von Chomolungma N. Tensing beobachtete 1953 in der Region des südlichen Sattels dieses Berggipfels auf einer Höhe von 7,9 km über dem Meeresspiegel bei 30 0 C und einem trockenen Wind von bis zu 25 m/s eine starke Elektrifizierung aus eisigen, ineinander gesteckten Segeltuchzelten. Der Raum zwischen den Zelten war erfüllt von zahlreichen elektrischen Funken. Die Bewegung von Lawinen in den Bergen in mondlosen Nächten wird manchmal von einem grünlich-gelben Schein begleitet, wodurch Lawinen sichtbar werden.
Alle elektrifizierten Körper ziehen andere Körper, wie zum Beispiel Papierstücke, an sich. Durch Anziehung ist es unmöglich, die elektrische Ladung eines an Seide geriebenen Glasstabes von der Ladung zu unterscheiden, die ein an Fell geriebener Ebonitstab erhält. Immerhin ziehen beide elektrifizierten Sticks Zettel an sich.
5 Student: Charles Dufay (1698-1739) stellte zwei Arten elektrischer Wechselwirkungen fest: Anziehung und Abstoßung. Erstens stellte er fest, dass "elektrifizierte Körper nicht elektrifizierte Körper anziehen und sie sofort abstoßen, sobald sie aufgrund der Nähe oder des Kontakts mit elektrifizierten Körpern elektrifiziert werden". Später entdeckte er "ein anderes Prinzip, allgemeiner und bemerkenswerter als die vorherigen". „Dieses Prinzip“, fährt Dufay fort, „besteht darin, dass es zwei Arten von Elektrizität gibt, die sich sehr voneinander unterscheiden: die eine Art nenne ich „Glas“-Elektrizität, die andere „Harz“ … Die Eigentümlichkeit dieser beiden Arten von Elektrizität ist es, sich mit ihr homogen abzustoßen und das Gegenteil anzuziehen. So stößt zum Beispiel ein mit glasiger Elektrizität elektrifizierter Körper alle Körper mit glasiger Elektrizität ab und zieht umgekehrt Körper mit harziger Elektrizität an. Auf die gleiche Weise stößt Harz Harz ab und zieht Glas an.“
Lehrer: Also elektrische Ladung? es ist ein Maß für die Eigenschaften geladener Körper, miteinander zu interagieren.
Welche Interaktionsformen kennen Sie? (Anziehung und Abstoßung)
Herkömmlicherweise wurden die Ladungen als positiv (auf Glas auf Seide getragen) und negativ (auf Bernstein, Ebonit, Schwefel, auf Wolle getragener Gummi) bezeichnet.
Positive Ladung wird in der Physik mit +q oder q bezeichnet
Negative Ladung - -q
6 Student: Das Konzept positiver und negativer Ladungen wurde 1747 von Franklin eingeführt. Ein Ebonitstab durch Elektrifizierung auf Wolle und Pelz ist negativ geladen, weil W. Franklin die auf einem Gummistab gebildete negative Ladung so nannte. Und Ebonit ist Gummi mit einer großen Beimischung von Schwefel. Die auf einem mit Seide geriebenen Glasstab gebildete Ladung wurde von Franklin als positiv bezeichnet. Aber zu Franklins Zeiten gab es nur Naturseide und Naturpelz. Heutzutage ist es manchmal schwierig, natürliche Seide und Pelze von künstlichen zu unterscheiden. Sogar unterschiedliche Papierqualitäten elektrisieren Ebonit auf unterschiedliche Weise. Ebonite erhält eine negative Ladung durch Kontakt mit Wolle (Pelz) und Nylon, aber eine positive Ladung durch Kontakt mit Polyethylen.
Lehrer: Mal sehen, wie geladene Körper interagieren
Videodemonstration.
Körper mit elektrischen Ladungen gleichen Vorzeichens stoßen sich also ab, und Körper mit Ladungen entgegengesetzten Vorzeichens ziehen sich an. (siehe Referenz-Abstract)
Entsprechend der Fähigkeit, elektrische Ladungen zu leiten, werden alle Körper in Leiter und Nichtleiter (Dielektrika) eingeteilt.
Öffnen Sie das Lehrbuch auf den Seiten 62-63 und finden Sie die Definition von Leitern und Dielektrika.
Leiter: Metalle, Erde, wässrige Lösungen oder Elektrolytschmelzen.
Dielektrika: Kunststoffe, Luft, Gase, Glas, Gummi, Seide, Porzellan, Kerosin, Kapron usw.
Welche Körper werden Isolatoren genannt?
Körper aus Dielektrika nennt man Isolatoren.
Primärsteuerung: Nun erledigen wir eine kleine Testaufgabe, die ihr untereinander überprüft und gleich benotet. Sie haben fünf Minuten Zeit.
Variante 1
1. Glas wird aufgeladen, wenn es an Seide gerieben wird:
positiv
Negativ.
2. Wenn ein elektrifizierter Körper von einem an Fell geriebenen Ebonitstab abgestoßen wird, dann wird er aufgeladen:
positiv;
Negativ.
3. Drei Paar Lichtkugeln sind an Fäden aufgehängt. Welches Ballonpaar wird nicht aufgeladen?
4. Welches Kugelpaar (siehe dieselbe Abbildung) hat die gleichen Ladungen?
5. Welches Kugelpaar (siehe dieselbe Abbildung) hat entgegengesetzte Ladungen?
Option 2.
1. Beim Reiben an Fell wird Gummi elektrisiert:
positiv;
Negativ.
2. Wenn ein geladener Körper von einem an Seide geriebenen Glasstab angezogen wird, dann ist er aufgeladen:
positiv;
Negativ.
3. Drei Paar Lichtkugeln sind an Fäden aufgehängt. Welches Kugelpaar hat die gleichen Ladungen?
4. Welches Kugelpaar hat entgegengesetzte Ladungen (siehe dieselbe Abbildung)?
5. Welches Ballonpaar wird nicht aufgeladen (siehe dasselbe Bild)?
Antworten:
1 Option ABAVB
Option 2 BBAVB
Festsetzung: Hören Sie das Sprichwort und beantworten Sie die Fragen:
Von welchem physikalischen Phänomen (Konzept, Gesetz) spricht es?
Was ist die physikalische Bedeutung des Sprichworts? Stimmt das aus physikalischer Sicht?
Was ist die wahre Bedeutung dieses Sprichworts?
SPRÜCHE
Wie Stroh und Bernstein (Persisch)
Was für ein Seidenband hängt an der Wand (Russisch)
QUALITATIVE AUFGABEN
Welche Vorkehrungen sollten getroffen werden, damit sich Benzin beim Umfüllen von einem Tank in einen anderen nicht entzündet? (Während des Transports und während der Transfusion wird Benzin elektrifiziert, es kann ein Funke entstehen und das Benzin wird aufflammen. Um dies zu verhindern, sind beide Tanks und die sie verbindende Rohrleitung geerdet).
Um den Tank des Tankwagens zu erden, ist daran eine Stahlkette befestigt, deren unteres Ende mit mehreren Gliedern den Boden berührt. Warum gibt es beim Eisenbahnkesselwagen keine solche Kette? (Weil der Eisenbahnkesselwagen durch die Eisenbahnräder geerdet ist)
Kann ein und derselbe Körper, zum Beispiel ein Ebonitstab, durch Reibung negativ oder positiv elektrisiert werden? (Vielleicht abhängig davon, womit Sie es reiben)
Nimmt man einen Kapronstrumpf aus einem anderen und hält jeden in der Hand in die Luft, dann dehnen sie sich aus. Wieso den? (Bei Reibung werden die Strümpfe elektrisiert. Gleichnamige Ladungen stoßen sich ab. Dadurch quillt die Strumpfoberfläche auf.)
Elektrische Ladungen haben so viele nützliche Dinge, dass es unmöglich wäre, sie alle aufzuzählen.
Zum Beispiel ist Räuchern die Imprägnierung des Produkts mit Holzrauch. Rauchpartikel verleihen den Produkten nicht nur einen besonderen Geschmack, sondern schützen sie auch vor Verderb. Beim Elektrorauchen werden Rauchpartikel positiv aufgeladen und beispielsweise Fischkadaver mit negativen Elektroden verbunden. Geladene Rauchpartikel setzen sich auf der Oberfläche der Karkasse ab und werden teilweise absorbiert. Der gesamte Vorgang des Elektrorauchens dauert mehrere Minuten.
Zusammenfassung der Lektion. Benotung
Warum einen goldenen Ring tragen
Am Finger, wenn sich zwei verloben? -
Ein neugieriges Mädchen fragte mich.
Ohne vor der Frage in eine Sackgasse zu geraten,
Das habe ich meinem lieben Gesprächspartner geantwortet:
Liebe hat die Kraft der Elektrizität
Und Gold ist ein Dirigent!