Презентация к уроку физики "Электризация тел. Два рода электрических зарядов. Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона (зависимость силы взаимодействия заряженных тел от величины зарядов и расстояния между телами)" (8 класс)

8 класс физика Урок №31

Электризация тел. Два рода электрических зарядов. Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона (зависимость силы взаимодействия заряженных тел от величины зарядов и расстояния между телами)

Подготовил:

Попов Дмитрий Сергеевич

Цель урока:

Сформировать начальные представления об электрическом заряде, о взаимодействии заряженных тел, о существовании двух видов зарядов и электрического поля.

Сегодня на уроке мы должны рассмотреть, как происходит взаимодействие точечных зарядов, а также рассмотреть закон Кулона и его действие в реальной жизни.

О статическом электричестве

Газета «Известия» 22 марта 1969 года поместила следующий репортаж своих корреспондентов: «…В Швеции сейчас наблюдается любопытное явление. Здороваешься за руку, и вдруг тебя бьёт током, взялся за какой-то металлический предмет – опять удар. В чём дело? Всё объясняется просто. Воздух в Скандинавии сейчас настолько сух, что статическое электричество не уходит из организма, а накапливается в нём в больших количествах.» Насколько, с точки зрения физики, обоснованы выводы авторов?

Электризация тел. Происхождение слова «Электричество»

История развития учения об электрических явлениях  интересна и поучительна.

Существует легенда о том, что Давным-давно в  Древней  Греции жил философ Фалес Милетский. Дочь Фалеса пряла шерсть янтарным веретеном. Как то, уронив веретено в воду, девушка стала обтирать его краем своего шерстяного хитона и заметила, что  к веретену пристало несколько шерстинок. Думая, что они прилипли к веретену, потому что оно все еще влажно, она принялась вытирать его еще сильнее. И что же? Шерстинок налипало еще больше, чем сильнее вытиралось веретено. Девушка обратилась за разъяснениями этого явления к отцу. Фалес понял, причина в веществе, из которого сделано веретено. Поэтому,  как только к пристани города причалил корабль финикийских купцов, он  накупил различных янтарных изделий и убедился, что все изделия, будучи натерты шерстяной материей, притягивают легкие предметы .

Электризация тел. Происхождение слова «Электричество»

Слово «электричество» произошло от греческого слова «электрон» - что означает янтарь. Считается, что начало науки об электрических явлениях положили, именно,  опыты Фалеса.  (Также упоминается Древний Китай).

Янтарь  — окаменевшая ископаемая смола, затвердевшая живица древнейших хвойных деревьев верхнемелового и палеогенового периодов. Используется, в основном, для изготовления ювелирных и галантерейных изделий, бижутерии; в небольших количествах используется также в фармацевтике и парфюмерии, в пищевой, химической и электронной промышленности.

янтарь

Электризация тел. Происхождение слова «Электричество»

В начале семнадцатого века английский ученый Уильям Гильберт выяснил, что при трении могут электризоваться многие вещества: алмаз, сапфир, сургуч, и что притягивают они не только пушинки, но и металлы, дерево, воду, масло и т.д.

Он был одним из первых ученых, утвердивших опыт, эксперимент как основу исследования.

Электризация тел. Происхождение слова «Электричество»

Научное исследование электрических явлений началось в книге Гильберта, которому и принадлежит и термин “электричество”. Гильберт кропотливо исследовал множество самых различных тел и построил для этой цели специальный электрический указатель, который он описывает таким образом: “Сделай себе из любого металла стрелку длиной три или четыре дюйма, достаточно подвижную на своей игле, наподобие магнитного указателя”. С помощью этого указателя, прототипа современных электроскопов, Гильберт установил, что способностью притягивать обладают многие тела, “не только созданные природой, но и искусственно приготовленные”. Он показал, что при трении электризуется не только янтарь, но и многие другие вещества: алмаз, сапфир, сургуч и что притягивают они не только соломинки, но и металлы, дерево, листья, камешки, комки земли и даже воду и масло. Однако он нашел, что многие тела “не притягиваются и не возбуждаются никакими натираниями”. К числу их относится ряд драгоценных камней и металлы: “серебро, золото, медь, железо, также любой магнит”. Тела обнаруживающие способность притяжения, Гильберт назвал электрическими, тела не обладающие такой способностью, — неэлектрическими.

Электризация тел. Виды зарядов

Электризация  – разделение электрических зарядов. Это значит, что электроны от одного тела переходят к другому.

Электризация тел. Виды зарядов

До момента открытия теории о двух принципиально разных зарядах и элементарного заряда электрона считалось, что заряд – некая невидимая сверхлегкая жидкость, и, если она есть на теле, значит, тело обладает зарядом и наоборот.

Первые серьезные опыты по электризации различных тел, как уже было сказано на предыдущем уроке, проводил английский ученый и врач Уильям Гильберт (1544-1603), однако ему не удавалось наэлектризовать металлические тела, и он посчитал, что электризация металлов невозможна. Однако это оказалось неправдой, что впоследствии доказал русский ученый Петров. Однако следующий более важный шаг в исследовании электродинамики (а именно открытие разнородных зарядов) сделал французский ученый Шарль Дюфе (1698-1739). В результате своих опытов он установил наличие, как он их назвал, стеклянных (трение стекла о шелк) и смоляных (янтаря о мех) зарядов.

Электризация тел. Виды зарядов

Еще через некоторое время были сформулированы следующие законы:

• одноименные заряды взаимно отталкиваются;
• разноименные заряды взаимно притягиваются.

Электризация тел. Виды зарядов

Обозначения положительных (+) и отрицательных (–) зарядов было введено американским ученым Бенджамином Франклином (1706-1790).

По договоренности принято называть положительным заряд, который образуется на стеклянной палочке, если натирать ее бумагой или шелком (рис. 3), а отрицательный – на эбонитовой или янтарной палочке, если натирать ее мехом (рис. 4).

Электризация тел. Виды зарядов

Открытие Томсоном электрона наконец дало ученым понять, что при электризации никакая электрическая жидкость не сообщается телу и никакой заряд не наносится извне. Происходит перераспределение электронов, как мельчайших носителей отрицательного заряда. В области, куда они приходят, их количество становится большим, чем количество положительных протонов. Таким образом, появляется нескомпенсированный отрицательный заряд. И наоборот, в области, откуда они уходят, появляется нехватка отрицательных зарядов, необходимых для компенсации положительных. Таким образом, область заряжается положительно.

Было установлено не только наличие двух разных видов зарядов, но и два различных принципа их взаимодействия: взаимное отталкивание двух тел, заряженных одноименными зарядами (одного знака) и соответственно притяжение разноименно заряженных тел.

Электрический заряд

Электрический заряд – это физическая величина . Она обозначается буквой q. За единицу электрического заряда принят кулон (Кл). Эта единицы названа в честь французского физика Шарля Кулона.

Электрон – частица с наименьшим отрицательным зарядом. Его заряд равен

Закон сохранения электрического заряда

При электризации тел выполняется закон сохранения электрического заряда:

В изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех тел сохраняется.

ЗАКОН КУЛОНА

Решим задачу

Домашнее задание

• Повторить конспект в тетради, который составили на уроке;
• Подготовиться к опросу.