Work with the presentation " ELECTRIC CHARGE. ppt" ELECTRIC CHARGE ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД An atom consists of 3 main particles: Nucleus: protons, neutrons and electrons. a) Protons: positive (plus) charges. The number of protons defines a type of substance. For example, iron- 26 protons, copper- 29 protons. b) Neutrons: neutral (zero) particles of an atom. с) Electrons: negative charges (minus). They rotate around the nucleus. Electrons help to connect to other atoms, Figure 1. А том состоит из 3 основных частиц: Ядро: протоны, нейтроны и электроны. а) Протоны: положительные (плюс) заряды. Количество протонов определяет тип вещества. Например, железо - 26 протонов, медь-29 протонов. b) Нейтроны: нейтральные (нулевые) частицы атома. с) Электроны: отрицательные заряды (минус). Они вращаются вокруг ядра. Электроны помогают соединиться с другими атомами, рисунок 1. Одинакового типа заряды, положительные либо отрицательные, всегда отталкиваются в противоположные стороны, стремясь, как можно дальше удалиться друг от друга. А у зарядов противоположных знаков действуют силы, стремящиеся сблизить их и соединить в одно целое, Figure 2. Figure 2 Сила взаимодействия зарядов (charge interaction force) называется электростатической. Расчесывая волосы пластиковой расческой, можно наэлектризовать расческу и волосы. Далее эта расческа, может притягивать (attract) маленькие кусочки бумаги, Figure 3. Электроны могут перемещаться от одного тела к другому, протоны и нейтроны нет. Если количества электронов и протонов в теле равно, то тело считается электрически нейтральным. Если электронов больше, чем протонов, то тело заряжено отрицательно. Если протонов больше, чем электронов, то тело заряжено положительно Electrons can move from one body to another, while protons and neutrons do not. If the number of electrons and protons in the body is equal, then the body is considered electrically neutral. If there are more electrons than protons, then the body is negatively charged. If there are more protons than electrons, then the body is positively charged. Electric charge is a physical quantity and its SI unit is the Coulomb C). In practice, we use microcoulomb = μC = 0.000001 C and nanocoulomb = nC = 0.000000001 C Электрический заряд - это физическая величина, а его единица СИ - это Кулон (Кл). На практике мы используем микроКулон = мкКл = 0,000001 Кл и наноКулон = нКл = 0,000000001 Кл IT-LINK Go to phet.colorado.edu. Search “Balloons and Static electricity” and “John Travoltage” Перейти к phet.colorado.edu. (сайт «Interactive Simulations for Science and Math» Поиск «Воздушные шары и статическое электричество» и «Джон Травольтаж». Activity 1. EXAMPLE Работа в парах. Fill the table. Заполните таблицу. RESEARCH TIME Надуйте два воздушных шарика, подвесьте их на близком расстоянии (шары не должны касаться друг друга). Эксперимент 1. Возьмите шерстяную ткань и потрите ею шарики. Посмотрите, что произойдет. Эксперимент 2. Потрите один шарик о шерстяную ткань, а другой - о целлофановый пакет. Наблюдайте за результатом. DISCUSSION When a bee collects pollen, it rubs itself with legs. Why? What would happen if protons easily moved as electrons? How can you prevent shock when you play on a plastic slide? What is happening in the picture below? Когда пчела собирает пыльцу, она потирает себя лапками. Почему? Что будет, если протоны легко будут перемещаться как электроны? Как предотвратить удар электричества при игре на пластиковой горке? Что происходит на рисунке ниже? Activity 2. QUESTION What should you do with balloon to make it stick to the wall, as shown in the picture? Что вы должны сделать с воздушным шаром, чтобы он прилип к стене, как показано на рисунке? CHARGING METHODS. Методы электризации ЭЛЕКТРИЗАЦИЯ ТРЕНИЕМ Этот метод наиболее распространен для получения электрического заряда. При трении двух нейтральных тел, одно из них теряет электроны, в то время как другое - получает их. В итоге оба тела становятся электрически заряженными и начинают притягивать друг друга, Figure 4. Например, если потереть пластиковую палочку о шерсть, то палочка зарядится отрицательно, а шерсть - положительно. ЭЛЕКТРИЗАЦИЯ ИНДУКЦИЕЙ (наведением) Поднесем отрицательно заряженную палочку к нейтральной сфере, Figure 5. В результате этого действия свободные электроны сферы начнут отталкиваться от палочки под влиянием электростатической силы. Таким образом, сфера с одной стороны (дальняя сторона от палочки) зарядится отрицательно, а вторая сторона (ближняя) зарядится положительно. Figure 5 ЭЛЕКТРИЗАЦИЯ ЧЕРЕЗ КОНТАКТ Если соединить заряженное тело с нейтральным, некоторое количество электронов перейдет от заряженного тела к нейтральному телу, Figure 6. То же самое происходит с вами, если пройдясь по шерстяному ковру, вы дотронетесь до металлического предмета. Собранный вами заряд движется от вашего тела к металлическому предмету, в результате чего вы испытываете электрический разряд. Figure 6 ЭЛЕКТРОСКОП. Electroscope Для того чтобы измерить заряд или определить тип заряда используется специальное устройство, называемое электроскопом (Electroscope). Как показано на Figure 7, он состоит из металлической сферы вверху, проводящей стержня и двух металлических пластин, изготовленных из алюминия (или сплава золота), которые крепятся к нижнему концу стержня. Пластины закрыты металлической крышкой и окружены стеклом для защиты от внешних зарядов. Стержень изолирован от металлической крышки специальным не проводящим материалом. Когда электроскоп находится в нейтральном состоянии его листочки (пластины) опущены. Когда же листочки электроскопа заряжены, они отталкиваются друг от друга и замирают в таком состоянии, указывая заряд. Figure 7 GROUNDING. Заземление A charged object can also be grounded using a conducting wire. For example: if a negative conducting sphere is connected to the earth with a wire, as shown in Figure 8, the extra electrons on the sphere flow to the earth and the sphere becomes neutral. Заряженный объект также может быть заземлен с помощью проводящего провода. Например: если отрицательная проводящая сфера соединена с землей проводом, как показано на рисунке 8, дополнительные электроны на сфере перетекают на землю, и сфера становится нейтральной. Figure 8 If a positive sphere is grounded, it attracts electrons from the earth through the wire and the sphere becomes neutral, Figure 9. Если положительная сфера заземлена, она притягивает электроны от земли через провод, и сфера становится нейтральной, рис. 9. Lightning rod. Молниеотвод I t is a thick conducting wire with one end fixed at the highest point of the building and the other end fixed to a metal plate buried deep in the ground. A lightning rod provides the shortest path for electrons to travel to the ground. In case of a lightning strike, the rod carries charges to the ground without any damage to the building. Это толстый проводящий провод, один конец которого закреплен в самой высокой точке здания, а другой конец прикреплен к металлической пластине, утопленной в земле. Молниеотвод обеспечивает кратчайший путь для перемещения электронов к земле. В случае удара молнии прут несет заряды на землю без каких-либо повреждений здания. |