Образователен портал. Експерименти върху електростатиката Определяне на знака на заряда
Селетков Михаил
Тази работа запознава слушателите със статичното електричество, някои негови свойства, с интересни факти за използването на статичното електричество.Подробно е описан ходът на експериментите, поставени в произведението. Работата може да бъде полезна за учениците в уроците по света и физиката.
Изтегли:
Визуализация:
ВЪВЕДЕНИЕ
Съвременният живот е немислим без радио и телевизия, телефони, компютри, всякакви осветителни и отоплителни уреди, машини и устройства, базирани на възможността за използване на електричество. А само преди 200 години се знаеше много малко за електричеството. Научих, че науката за електричеството започва с изучаването на статичното електричество. Заинтересувах се какво е статичното електричество и исках сам да направя някои експерименти с електричество. Ето какцел на работата:
Научете какво е статичното електричество, емпирично тествайте неговите свойства.
За да направите това, беше необходимо да се реши следнотозадачи:
1. Проучете литературата за статичното електричество
2 Изберете и проведете необходимите експерименти, създайте условен модел на електроскопа
3. Разберете как знанията за статичното електричество се прилагат в съвременния свят
На работа използвах следните методи:
Анализ на научна и учебна литература
Наблюдение
Търсене на информация в Интернет
Провеждане на експерименти
Строителство
Снимане-илюстриране
От историята на електричеството
Първите важни открития и изобретения в областта на електричеството са направени през 17-ти и 18-ти век. Но за първи път хората проявяват интерес към електричеството още през 6-7 век. пр.н.е д. Така философът Талес от Милет забелязал, че ако кехлибарът се разтрие с вълна или козина, той ще започне да привлича петна и нишки към себе си. Направих подобен опит. Наистина, ако кехлибарът се разтрие с вълна, малките частици се привличат към него. Защо се случва това? В онези далечни времена нямаше правилно обяснение за това явление. Много векове по-късно, през 1600 г., лекарят на английската кралица Елизабет Уилям Гилбърт написва първата научна работа за електричеството и наелектризирането на триенето. Той открива, че вместо кехлибар могат да се използват диамант, сапфир, стъкло и други материали, които, подобно на кехлибара, биха привличали леки частици към себе си. Той нарече тези вещества електрически (от гръцката дума "електрон", както гърците наричат кехлибар). Затова впоследствие за тела, които след триене придобиват свойството да привличат други тела към себе си, те започнаха да казват, че са наелектризирани. Но в продължение на няколко века учените се опитваха да разберат защо обектите се наелектризират и как се случва това, докато не открият тайните на това мистериозно явление вътре в атома.
експериментална част
Всеки знае този феномен: ако свалите дрехи, изработени от синтетика, ще чуете леко пукане, а в тъмното дори можете да видите слаби искри, освен това конци, косми и други малки частици лесно се придържат към синтетичните дрехи. Всички тези примери се отнасят до явление, наречено статично електричество.
Статично електричество- Това е явление, свързано с появата на неподвижни електрически заряди в тялото.
Доказано е, че статичното електричество се причинява от триене. Виждал съм това чрез опит
Опит 1.
материали:
стъклена пръчка
Найлонов плик
Малки парчета хартия
напредък
1. Ще взема стъклена пръчка и ще я донеса на малки светли листчета хартия. Нищо не се случва. Това означава, че в нормално състояние стъклото е електрически неутрално.
2. След това ще разтрия стъклената пръчка с найлонов плик. Парчетата хартия веднага ще бъдат привлечени от него. Това означава, че пръчката е електрифицирана.
Заключение: наелектризирането възниква поради триене.
Но как става? Отговорът се намира в структурата на материята. Всички вещества в природата са изградени от малки частици, наречени атоми. Атомите от своя страна се състоят от още по-малки частици: "+" заредени протони, разположени в центъра на атома, и електрони, които са заредени "-" и са разположени по-далеч от центъра. Положителните и отрицателните заряди в атома са равни по големина, а атомът като цяло е електрически неутрален. Когато търкаме два предмета един в друг, единият от тях улавя отделни електрони от повърхността на другия и придобива отрицателен заряд. Обект, който е загубил част от отрицателните си частици, става положително зареден. Това означава, че всички тела са електрифицирани или отрицателно, или положително. Беше предложено да се счита зарядът на електрифициран пластмасов прът (ебонит) като отрицателен, а зарядът на стъклен прът като положителен. Известно е, че еднаквите заряди се отблъскват, а противоположните се привличат. Успях да проверя надеждността на този закон в хода на експеримента.
Опит 2.
материали:
Закрепване за стелажи
топки от фолио
стъклена пръчка
Найлонов плик
Абаносова пръчка
Вълнена тъкан
напредък
1. Разтрийте стъклена пръчка върху полиетилен и я донесете до топката.
2. Правя същото с ебонитова пръчка, носена върху вълна.
Видях, че топката е привлечена от електрифицираната пръчка.
3. След това поставям две плътно разположени парчета фолио върху решетката и докосвам двете парчета с ебонитова пръчка. Те ще отскочат.
4. Докосвам и двете парчета със стъклена пръчка. Те ще се отблъснат
5. Сега ще пипам едното парче фолио със стъклена пръчка, а другото с ебонит. Те ще бъдат привлечени един от друг.
1. Заключение : Електричеството е в състояние да привлича и отблъсква, едни и същи заряди се отблъскват, а различни заряди се привличат един към друг.
По време на експериментите забелязах, че наелектризирането на обекта бързо спира. Защо зависи? Причините за това са, че допълнителните електрони, прикрепени към атома, или се разсейват във въздуха, или отиват в други тела. Такива тела, които провеждат добре електричество, се наричат проводници. По този начин всички вещества са разделени на проводници и диелектрици. Можете да проверите това чрез опит.
Опит 3. Материали:
Абаносова пръчка
пластмасова химикалка
- дървен молив
- Гумичка
- метална лъжица
- Малки парчета хартия
напредък
1. На стойката окачих химикалка, дървен молив, парче гума на конец. Той сложи малки парченца хартия на масата. 2. Със заредена пръчка докосна горната част на писалката, молив и гума. Нищо не се случва.
3. Закачих метална лъжица на решетката. Когато докосна горната част на лъжицата, парчетата хартия на масата се размърдаха и подскочиха. Това означава, че зарядът от горната част на лъжицата се е разпространил в цялата лъжица.
заключение: Металът провежда добре електричеството, докато гумата, дървото и пластмасата не.
Сега разбирам защо проводниците са направени от метали и за да не „тръгва“ зарядът, където не трябва, те са облечени в обвивка, изработена от гума или пластмаса.
И така, всички вещества в природата са разделени на проводници и непроводници, освен това има два вида електрически заряди, същите отблъскват, а противоположните привличат. Можете да разберете дали едно тяло е проводник или диелектрик, дали има електрически заряд, неговата величина и знак, като използвате специално устройство - електроскоп. Успях да конструирам примитивен модел на електроскоп. (Външен вид на модела вижте в приложението) Направих няколко експеримента с електроскопа.
Опит 4.
материали:
Абаносова пръчка
Вълнена тъкан
стъклена пръчка
Найлонов плик
дървена линийка
пластмасова линийка
Опит 4.1.
напредък
1. Докосвам електроскопа със заредена ебонитова пръчка. Листата моментално се разминават, сякаш се отблъскват. Това се дължи на факта, че те са получили едноименния отрицателен заряд, пренесен от ебонитната пръчка.
2. Докосвам металната тел с ръка. Листата окапват. Зарядът преминава в ръката.
3. Докосвам жицата с дървена линийка, натъркана с вълна. Нищо не се случва.
Заключение: С помощта на електроскоп видях, че човешкото тяло провежда добре електричеството, а дървото не е наелектризирано и е диелектрик.
Опит 4.2.
напредък
1. Вземете пластмасова линийка, носена върху вълна, и докоснете електроскопа. Листата се разпадат.
2. Сега докосвам електроскопа със заредена ебонитова пръчка. Разпространението се е увеличило. Това ясно се вижда в нашата условна скала. Това означава, че зарядът на пластмасовата линийка е същият като този на ебонитовата пръчка. Колкото по-силен е електрическият заряд, толкова повече се разминават листата.
Заключение: С помощта на електроскоп можете да определите заряда на едно тяло, ако е известен зарядът на друго тяло.
Опит 4.3.
напредък
1. Докосвам електроскопа със заредена стъклена пръчка. Листата се разпадат.
2. Донасям заредена ебонитова пръчка към електроскопа. Листата окапват веднага.
заключение: тяло, чийто заряд е известен, може да бъде разредено от тяло с противоположен заряд.
Прилагане на знания за статичното електричество.
Статичното електричество е явление, което често се среща в природата, ежедневието и технологиите. Всеки знае най-яркия пример за статично електричество. Това е мълния. По време на гръмотевична буря облаците се трият във въздуха и се зареждат отрицателно. Те привличат противоположния заряд, който се натрупва върху почвата, по дърветата, по къщите. Когато зарядът на облака стане твърде голям, възниква електрически разряд - мълния, тоест рязко и много силно движение на електрически заряди от облака към земята. Светкавицата се вижда като ярка светкавица. Тя може да бъде много опасна. Първият гръмоотвод е изобретен от Бенджамин Франклин през 1752 г. Той осъзна, че мълнията е огромен разряд на енергия и заострен метален прът може да привлече този разряд към себе си. Съвременните гръмоотводи имат заземяващ проводник. Чрез него електрическите заряди отиват към земята.
Човек се е научил да прилага знания за статичното електричество в други области на живота и работата си. Ето няколко примера. При триене във въздуха самолетът се наелектризира. Следователно, след кацане, метална стълба не се доставя незабавно на самолета; може да се получи разряд, който да причини пожар. Първо, самолетът се разрежда: метален кабел се спуска на земята, свързан с обшивката на самолета и изхвърлянето отива в земята. По същия начин се електрифицират гумите на сух път. Ето защо, не за красота, метални вериги са окачени зад вагони-цистерни, превозващи горими вещества. Статичното електричество е опасно и в промишлени помещения, където има изпарения или прах от горими вещества. Има случаи, когато в такива помещения изхвърлянията на статично електричество са довели до експлозии и пожари. Много неприятности доставя статично електричество в ежедневието. Парти полепват по дрехите, особено синтетичните, разрядите на статичното електричество са вредни за здравето и могат да повредят домакински уреди, като компютър. Познаването на природата на статичното електричество позволи да се измислят много полезни неща в ежедневието: въздушни йонизатори, антистатични средства за дрехи, балсами за коса и бельо и т.н. Но статичното електричество също може да бъде полезно. На този принцип прахоуловителите се произвеждат в големи фабрики. Към фабричния комин е прикрепен отрицателно зареден прът и върху него се утаяват димните частици, които са положително заредени. В резултат на това се намалява замърсяването на околната среда.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Работейки по темата, успях да постигна целта си. Научих какво е статичното електричество, с помощта на експерименти проверих някои от свойствата му, запознах се с интересни факти за използването на статичното електричество. Считам работата си за актуална и обещаваща. Човечеството търси нови източници на енергия повече от десетилетие. Сред такива източници се счита статичното електричество. Ето защо е необходимо да се познават добре неговите свойства и възможности. Работата ми може да бъде полезна на учениците в уроците по света и физиката. Проведените от мен експерименти могат да послужат като основа за показване на трикове. И изграждането на различни модели в детството често служи като тласък за избора на професия.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Галперщайн Л.Я. Забавна физика: М: Издателство Росмен, 1998
2. Puig M., Vives J. Physics School Atlas: M: "Rosmen", 1998
3. Томилин А. Разкази за електричеството: М.: Дет. лит., 1987г
4. Жуков В. Когнитивни преживявания в училище и у дома: М: "Росмен", 2001г.
5. Голяма книга с експерименти / изд. А. Меяни: „Издателство „РОСМЕН-ПРЕС”, 2004г
6. T.Tit Science fun. Физика: експерименти, трикове и забавления: - М: AST: Астрел, 2008 г.
Визуализация:
За да използвате визуализацията на презентации, създайте акаунт в Google (акаунт) и влезте:
вече са познати на всички. Електрическият ток се използва в транспорта, в нашите домове, фабрики, фабрики, селско стопанство и т.н. Но за да разберете какво представлява, първо трябва да се запознаете с голям набор от явления, наречени електрически.
Някои от тези явления са открити в древни времена. Древногръцкият учен Талес (7-6 в. пр. н. е.) забелязва, че кехлибарът, натъркан с вълна, започва да привлича леки парчета от други материали (слама, вълна и др.). Две хиляди години по-късно английският физик У. Гилбърт (1544-1603) открива, че сходна способност притежават не само втритият кехлибар, но и диамант, сапфир, стъкло и някои други материали. Той нарече всички тези вещества електрически, тоест подобни на кехлибара (тъй като гръцката дума „електрон“ означава „кехлибар“).
Впоследствие за тялото, което след триене придобива свойството да привлича други тела към себе си, те започват да казват, че то електрифициран, или това, което му се съобщава. И процесът на придаване на електрически заряд на тялото започна да се нарича електризация.
Физическото количество, наречено електрически заряд, обозначава се с буквата q:
q - .
SI единицата за електрически заряд се нарича висулка(1 В) в чест на френския физик К. Кулон (1736-1806). Определението на това количество ще бъде дадено в § 10.
Тялото, което има qне е равно на нула се нарича заредени, и тялото, което qравно на нула, - неутрален(незаредено).
Нека се обърнем към опита. Вземете стъклена пръчка и я донесете на малки парчета хартия. Ще видим, че нищо няма да стане. Това предполага, че в нормалното си състояние стъклото (както повечето други тела) е електрически неутрално. Сега нека разтриваме пръчката върху лист хартия и отново да я донесем до парчетата хартия. Ще видим как веднага ще бъдат привлечени от него (фиг. 1). Това означава, че в резултат на триене върху хартията пръчката се наелектризира: електрическият й заряд става различен от нула.
Подобен феномен може да се наблюдава при разресване на суха коса. Привличането на косата към гребена също е резултат от наелектризирането.
Приближавайки електрифицирана пръчка до тънка струя вода, може да се убеди, че не само твърди тела, но и течни могат да бъдат привлечени (фиг. 2).
Като донесете наелектризиран предмет в ръката си или поставите ръката си близо до екрана на работещ телевизор, на чиято повърхност също има електрически заряди, можете да чуете леко пукане, а в тъмното понякога дори можете да видите малки искри. Това също е проява на електричество.
Понякога се наричат електрически заряди, възникващи от наелектризирането чрез триене статично електричество. Най-често това е безвредно (например, когато свалите синтетичното си облекло през главата, бъркате краката си по килима или се бъркате в стола по време на урок). Но понякога може да бъде и опасно. Например, наелектризирането на течност по време на триене срещу метал, върху чиято повърхност тя тече, трябва да се вземе предвид при изливане на бензин от резервоар. Ако не се вземат специални предпазни мерки за разсейване на електрическия заряд, бензинът може да се запали и да експлодира.
Трябва да се помни, че в резултат на наелектризирането чрез триене и двете тела придобиват електрически заряд. Например, когато стъклена пръчка и гума влязат в контакт, стъклото и гумата се наелектризират. Каучукът, подобно на стъклена пръчка, започва да привлича леки тела (фиг. 3).
За да наелектризирате телата, едно докосване обикновено не е достатъчно. Телата трябва да бъдат плътно притиснати едно към друго. Това се прави, за да се намали разстоянието между телата и в същото време да се увеличи площта на контакт между тях.
Стъклен прът, протрит върху коприна, привлича леки предмети (като парчета хартия) към себе си. Същите парчета ще бъдат привлечени от ебонитова пръчка, носена върху козина. Това означава ли, че зарядите, придобити от тези тела, не се различават по никакъв начин?
Нека се обърнем към експериментите. Електрифицираме ебонитова пръчка, окачена на нишка чрез триене в козината. Нека донесем друга подобна пръчка към нея, наелектризиран от триене върху същото парче козина. Ще видим, че пръчките ще отблъснат (фиг. 4). Тъй като пръчките са еднакви и ги наелектризираха чрез триене в едно и също тяло, може да се твърди, че са имали заряди от същия вид. Опитът го показва тела със заряди от един и същи вид се отблъскват взаимно.
Сега нека донесем стъклена пръчка, натъркана върху коприна, към електрифицирана ебонитова пръчка, окачена на конец. Ще видим, че са привлечени. Ако върху стъклената пръчка имаше заряд от същия вид като на ебонитова пръчка, те биха се отблъсквали взаимно. Наблюдаваме привличане (фиг. 5). Това означава, че зарядът, образуван върху стъкло, натъркано върху коприна, е от различен вид, отколкото върху ебонит, протрит върху козината. Опитът го казва тела със заряди от различен вид се привличат едно към друго.
Приближавайки до окачена електрифицирана ебонитова пръчка заредени тела, изработени от различни вещества: гума, плексиглас, пластмаса, найлон и др., ще видим, че в някои случаи пръчката се отблъсква от тях, а в други се привлича.
Всички тези експерименти показват това В природата има два вида електрически заряди..
Нарича се заряд от вида, който възниква върху стъкло, натъркано върху коприна положителен(+) и се наричаше заряд от вида, който възниква върху кехлибар, натъркан с вълна отрицателен (-).
В резултат на експерименти по наелектризирането беше установено, че всички вещества могат да бъдат подредени в редове, в които предишното тяло се наелектризира чрез триене срещу следващото тяло положително, а следващото - отрицателно. Ето, например, един от тези редове: заешка козина, стъкло, кварц, вълна, коприна, памук, дърво, кехлибар, гума.
Описаните по-горе експерименти показват, че естеството на взаимодействието на заредените тела се подчинява на просто правило: телата с електрически заряди от един и същи знак се отблъскват, а телата със заряди от противоположен знак се привличат. По-накратко това правило е формулирано, както следва: подобни заряди се отблъскват, а противоположните заряди се привличат.
???
1. Какво се нарича електрификация?
2. От коя гръцка дума произлиза терминът „електричество“?
3. Едното или двете тела наелектризирани ли са от триене?
4. Какви два вида електрически заряди съществуват в природата? От какви експерименти следва, че наистина са двама?
5. Формулирайте правило, описващо естеството на взаимодействието на заредените тела.
6. Парче дърво се търка върху коприна. Какви заряди (по знак) се появиха върху парче дърво и какви върху коприна?
7. Как се нарича разходната единица?
8. След изпълнение на експерименталните задачи, опишете експериментите, показани на фигура 6.
Експериментални задачи.
1. Надуйте бебешки балон, след което го разтрийте върху вълна, козина или косата си. Защо топката започва да се придържа към различни предмети и дори към тавана?
2. Увийте метално фолио около молива и внимателно отстранете получения маншон от молива. Закачете го на копринена или найлонова нишка. Докоснете гилзата с електрифицирано тяло, чийто знак за заряд е известен. След това наелектризирайте други тела (пластмасова писалка, гребен, стъклена чаша и т.н.) и, като ги донесете до ръкава, определете знака на заряда на тези тела. Запишете резултатите от експериментите в тетрадка.
С.В. Громов, И.А. Родина, Физика 9 клас
Съдържание на урока резюме на урокаподкрепа рамка презентация урок ускорителни методи интерактивни технологии Практика задачи и упражнения самоизпитване семинари, обучения, казуси, куестове домашна работа дискусия въпроси реторични въпроси от ученици Илюстрации аудио, видео клипове и мултимедияснимки, картинки, графики, таблици, схеми хумор, анекдоти, вицове, комикси, притчи, поговорки, кръстословици, цитати Добавки резюметастатии чипове за любопитни cheat sheets учебници основни и допълнителен речник на термини други Подобряване на учебниците и уроцитекоригиране на грешки в учебникаактуализиране на фрагмент в учебника, елементи на иновация в урока, замяна на остарелите знания с нови Само за учители перфектни уроцикалендарен план за годината методически препоръки на дискусионната програма Интегрирани уроциАко имате корекции или предложения за този урок,
ЕКСПЕРИМЕНТИ ВЪРХУ ЕЛЕКТРОСТАТИКАТА
Оборудване
За да проучим феномена на наелектризирането на телата, ще направим султани, ръкави, електроскоп и „въртележка“ от дълга линийка, монтирана на електрическа крушка. Ще ви трябват още балони, топка за тенис на маса и пластмасова (поливинилова) тръба - такива тръби се използват за изолация на проводници, от тях се правят и рамки за оранжерии. Колкото по-голям е диаметърът, толкова повече е електрифицирана тръбата. Тръбата може да бъде заменена с пластмасов гребен, тяло на химикалка, парче пяна. Запасете се и с вълна, кожа, копринени парчета, парчета кожа, пластмасова обвивка..gif" alt="(!LANG:http://*****/2002/19/no19_07.gif" align="left" width="185" height="180">круглого карандаша, а кончик скрутите фантиком. Привяжите к кончику нитку длиной 30–40 см. Второй конец нитки закрепите на ковровом колечке или скрепке. Сделайте две такие гильзы. Хранить их удобно в футляре от фотопленки или в коробочке от «киндер-сюрприза». Сделайте также две гильзы из папиросной бумаги и еще один комплект – из пенопласта или пластика. В пенопласт легко воткнуть булавку, а к головке булавки удобно крепить нитку.!}
Не забравяйте, че ръкавите трябва да са леки - все пак електростатичните сили са малки. Ако ръкавите са набръчкани, формата им лесно се възстановява върху кръгъл молив.
За провеждане на експерименти се нуждаете и от багажник за закрепване на ръкави.
· Електроскоп. Вземете всеки прозрачен стъклен буркан с пластмасов капак и направете малка дупка в капака, в която вкарвате пирон или дебела тел. Огънете върха на нокътя и върху него закрепете лента от фолио или тишу хартия, сгъната наполовина (фиг. а).
Можете да направите миниатюрен електроскоп от фармацевтичен флакон. Вземете медна жица и я прекарайте през тапата. Прикрепете два щифта към края на жицата. За да увеличите капацитета на електроскопа, навийте външния край на жицата на охлюв (фиг. b).
Друг начин: вземете пластмасова бутилка, отрежете горната й конична част, покрийте както вътрешната, така и външната страна на бутилката с хранително фолио, прикрепете (можете да използвате обикновена фармацевтична гумена лента) към външната страна на „метличка“ от тясна ленти от светла хартия (фиг. C).
· Въртележка. Поставете дълга линийка на стойката - за сравнение вземете три: дървена, метална и пластмасова. За стойка може да служи обикновена изгоряла крушка в буркан с майонеза (фиг. а). Но е по-добре да направите стойка от стъклена бутилка с тапа: вкарайте игла в тапата в центъра и поставете обърната стъклена чаша върху иглата (фиг. b).
Вземете топка за пинг-понг и я покрийте с графит (боядисайте с обикновен молив). Топката може да бъде заменена с пилешко яйце, след като извадите съдържанието му, измиете и подсушете старателно, но черупката на яйцата е много крехка и изисква внимателно боравене.
· 
Стрелка. Опростена версия е лента хартия, сгъната наполовина, облечена на върха на игла, поставена в гумичка (фиг. а). Стрелката, направена по „шаблон” (фиг. б) е по-стабилна. Направете втората стрелка от фолио.
Провеждане на експерименти. Запомнете: в близост до масата на експериментатора не трябва да има вода. Експериментите с електростатиката не работят добре при влажно време. Водата е добър проводник, така че статичните заряди се оттичат бързо във влажна среда.
Преживявания
1. Разтрийте пластмасова писалка върху лист хартия или тънка пластмасова обвивка. Телата ще се залепят едно за друго. Това взаимодействие се нарича електростатично и пръчката се наелектризира. Две тела се електрифицират наведнъж: лист хартия (или пластмасово фолио) и пръчка. Електростатичното взаимодействие се обяснява с преразпределението на електрическите заряди.
2. Донесете на султана електрифицирана пръчка от "дъжд" или магнитна лента, но не докосвайте султана. Лентите от фолио ще достигнат до клечката и ще я последват. По подобен начин ще се държи и султан, направен от конци. Наблюдаваме електрификацията от разстояние.
В тъкачната индустрия голям проблем е наелектризирането на нишките, което се получава поради триенето им по време на движението на совалката. Наелектризираните нишки са заплетени, разкъсани. За частично премахване на нежелания ефект в цеховете изкуствено се поддържа висока влажност.
3. Заредете пръчката, като я търкате в всякакви остатъци. Доведете я до 
настъргани парчета хартия. Листата ще се придържат към пръчката и ще започнат да „реагират“ още преди да влязат в контакт с нея. Казваме, че зарядът, създавайки електрическо поле около себе си, действа от разстояние върху тези парчета хартия и ги електрифицира.
Ако размерът на парчетата хартия е значителен и силата на гравитацията е съизмерима с електрическата сила, листата само ще се издигнат, може дори да застанат на ръба, но няма да се отделят от масата. Листовка с размери 8х8 см може да се постави вертикално с гребен, електрифициран върху косата.
Експериментирайте с конци, парчета плат, полиетилен, т.е. с диелектрици. Ще наблюдавате подобно поведение.
Вземете парчета фолио или метализиран филм, т.е. метални проводници. Леки парчета фолио ще отскочат, ще ударят заредената пръчка и ще отлетят рязко от нея. При контакт с електрифициран стик фолиото се зарежда. Еднакво заредени тела се отблъскват взаимно, което наблюдаваме. Изживяването с метални конфети изглежда много впечатляващо!
Почистете къщата: избършете праха от телевизионния екран, полираните мебели с парцал. Прахът ще се утаи върху тези повърхности много бързо. Причината е същото наелектризиране на повърхността и привличането на леки прахови частици към нея.
Моля, имайте предвид, че подовете от линолеум събират прах много бързо. Когато ходим по пода, ние го електрифицираме, така че прахът активно се утаява върху него. Освен това статичното електричество остава върху линолеума за дълго време. На дървените подове това количество прах не се утаява. Нека се опитаме да обясним това.
Вземете дървена пръчка и я наелектризирайте, като търкате в парчета. Донесете електрифицирана дървена пръчка до султан или електроскоп - и се уверете, че дървото е леко електрифицирано. Ето отговора за праха по дървения под.
Нека проверим чрез опит как се наелектризират металите, например метална линийка. Тъй като човешкото тяло е добър проводник на електричество, носете гумена ръкавица, в противен случай владетелят няма да натрупа заряд. Тест на заредена линийка върху султан или електроскоп показва, че металите са слабо наелектризирани.
Всички твърди тела са електрифицирани, но в различна степен.
4. Донесете електрифицирана пръчка или гребен до струя вода, която тече от кран. Струята ще бъде привлечена от пръчката. Следователно течностите също са електрифицирани. Електрификацията на запалими течности поради триене по време на транспортирането им е опасна, така че резервоарите за гориво са заземени.
5. Сапунените мехурчета също се наелектризират. Но за да се наблюдава това явление е необходимо търпение, тъй като сапунените мехурчета се спукват бързо, особено в електрическо поле. Опростена версия на експеримента - издухайте балон върху хоризонтална повърхност (половин балон) и бавно донесете заредената пръчка. Ще видите как се разтяга.
6. Прекарайте електрифицирана пръчка върху лист хартия, метална скоба, ножица – ще чуете леко пукане, напомнящо за разряди. Същото се случва, когато свалите синтетичните си дрехи. Цял ден се търка в тялото ви - наелектризира се - но тялото ви също се наелектризира. Тялото получи заряд от един знак, дрехите - друг. При изключване чувате характерно пукане и усещате леко изтръпване. В тъмното дори можете да видите малки светкавици. Ако носите палто от синтетична кожа, тогава когато докоснете метални предмети, усещате доста силен електрически разряд.
Това не се случва в дрехите от памук и естествени влакна. Учените са установили, че е вредно за клетките на живия организъм да са в заредено състояние. Оттук и заключението: въпреки удобството и относителната евтиност на синтетичното облекло, не бива да се увличате по него.
7. Още едно цветно изживяване с електрификация от разстояние. Донесете електрифицирана пръчка на дървена линийка - "въртележка". Линийката се поляризира и започва да се привлича към пръчката. Със заредена пръчка можете да накарате линийката да се върти.
Направете този експеримент с метална линийка. Поради феномена на електростатичната индукция, металната линийка също ще бъде привлечена към пръчката и ще се върти зад нея.
По-сложно е положението с пластмасовите линийки. Има материали, които ще бъдат отблъснати, а не привлечени от заредена пръчка. Това са прозрачни линийки от полистирол. Явлението се обяснява с факта, че в тях има "замразени" заряди. По време на производството, когато материалът е все още течен, той е бил изложен на произволно електрическо поле, което причинява заряди на повърхността му. Когато материалът се охлади, те губят своята подвижност. Материалите с такива свойства се наричат електрети. (Физически енциклопедичен речник. - М .: Съветска енциклопедия, 1984, стр. 862.)
8. Друг вариант на преживяването с "въртележката" на бутилка и обърната чаша. Поставете ножиците отворени в "X" върху стъклото. Ако им донесете електрифицирана пръчка, можете да постигнете въртене на ножицата.
9. Поставете електрифициран гребен върху стойката. Докарайте пръстите си до него - гребенът ще се движи! (Опитът е описан в книгата:. Физически тестове в гимназията. - М., 1977.) Ако не успеете в експеримента, навлажнете ръцете си.
Сменете гребена със "странна" пластмасова линийка (вижте експеримент 7). Може да се задвижи и чрез приближаване на пръсти към него. Очевидно материалът, от който е направена линийката, има статична памет.
10. Закачете втулката от фолио на стойката. Донесете електрифицирана пръчка към него. Ръкавът ще започне да се движи: първо ще докосне пръчката, след това ще отлети рязко в обратната посока. Опитът за повторно докосване на ръкава с електрифицирана пръчка ще се провали - той ще отиде встрани. Факт е, че докосвайки заредената пръчка, ръкавът се зарежда по същия начин и телата, заредени със същото име, се отблъскват, в което сме убедени.
За да извадите заряда от ръкава, достатъчно е да го докоснете с ръка. Човешкото тяло е добър проводник на електричество.
Повторете експеримента, но с ръкави от различен материал. Ще получите същия резултат.
11. Закачете два ръкава на багажника на малко разстояние един от друг. Регулирайте дължината на конеца - ръкавите трябва да висят на същото ниво. Заредете един от тях. Започнете да се доближавате до другия. Ако ръкавите са фиксирани върху пръстените, това не е трудно да се направи. В първия момент те ще бъдат привлечени един от друг, ще се докоснат и ще се разпръснат рязко в различни посоки. Продължете да събирате пръстените заедно, докато се докоснат напълно, но ръкавите ще останат разделени, под ъгъл един спрямо друг. За пореден път се убеждаваме: еднакво заредени тела се отблъскват.
Поставете клечка със същия знак на заряд между ръкавите - ръкавите ще се разпръснат под по-голям ъгъл. Преместете пръчката - и ръкавите ще я "придружат". В този експеримент имаме три еднакво заредени тела, които се отблъскват.
Поставете черупките на известно разстояние една от друга. Заредете един от тях. За да определите кой от тях е зареден, достатъчно е да поднесете ръката си към ръкава: ненатоварен ръкав няма да реагира на ръката ви, а зареденият ще бъде привлечен от ръката ви!
12. Електрическо махало. За това преживяване ще ви е необходим метален екран, който е лесно да се направи от парче картон с метално фолио, залепено за него. Поставете втулката от фолио между екрана и електрифицираната пръчка. Ще наблюдавате следната картина: втулката ще бъде привлечена към пръчката, ще отскочи рязко, ще удари екрана, ще бъде отново привлечена към пръчката и т.н., т.е. ще започне да трепти. Незаредена гилза се привлича към електрифицирана пръчка, докосвайки се, зарежда се, рязко се отблъсква като едноименно заредено тяло и се удря в метален екран, на който отдава своя заряд. Процесът започва отново. Тъй като втулката премахва голям електрически заряд, трептенията се затихват, така че пръчката трябва постоянно да се презарежда.
Ако използвате електрофорна машина, ще наблюдавате незатихващи трептения.
Повторете експеримента, като замените металния екран с картонен. Втулката ще докосне диелектричния екран и ще се „залепи“ за него: екранът е поляризиран, т.е. повърхността му, обърната към пръчката, е положително заредена, така че ръкавът „залепи“.
Електрическите трептения могат да се наблюдават, като се окачи ръкав на молив между две изрязани и покрити с фолио пластмасови бутилки. Донесете заредена пръчка на определено разстояние до инсталацията. Втулката ще докосне най-близкия до пръчката електроскоп и ще бъде заредена от него със същия заряд в знак. След това, като зареден със същото име, той ще го отблъсне, ще удари втория електроскоп, ще му даде заряд, ще бъде привлечен от първия и т. н. Ще наблюдаваме вибрациите на ръкава, т.е. модела на „вечен електроскоп“. двигател”!
13. Донесете заредена пръчка към електроскопа. Щифтовете (или листата) на електроскопа ще се разпаднат. Така че те са еднакво заредени. Извадете пръчката - те отново ще се сближат. Наблюдаваме явлението електростатична индукция (фиг. а).
Поставете обърната метална кутия върху капака на електроскопа (фиг. b). Донесете отново заредената пръчка, без да докосвате буркана. Листата на електроскопа няма да реагират по никакъв начин на електрическо поле. Това означава, че вътре в металната кутия няма електрическо поле. Поради тази причина корпусите на много устройства са метални - те предпазват устройствата от външни електрически полета, смущения и нежелани сигнали.
14. Докоснете металния прът на електроскопа със заредена пръчка – листата му ще се разпръснат и ще останат в това положение. Това означава, че сме прехвърлили таксата върху листовките. Електрифицирайте отново пръчката и докоснете отново електроскопа - листата му ще се отклонят на по-голям ъгъл, тъй като зарядът на електроскопа се е увеличил.
Покрийте пръчката с тенекиена кутия и я докоснете със заредена пръчка - листата на електроскопа няма да се разминават повече. Отново сме убедени в екранирането на електрическото поле.
15. След като разтриете пластмасовата пръчка с парче плат, докоснете парчето плат до пръта на електроскопа. Листата ще се разминават под малък ъгъл. Сега докоснете с електрифицирана пръчка. Листата ще паднат веднага. Това означава, че електроскопът е разреден. Следователно пръчката и лепенката имаха заряди с противоположен знак.
16. Проверете, като триете хартия в хартия, пластмаса в пластмаса и т.н., дали тези вещества се наелектризират.
17. Вземете пластмасова топка за пинг-понг и донесете към нея заредена пръчка – топката послушно ще се търкаля след нея. За да подобрите ефекта, покрийте го с графит.
18. Вземете пластмасова бутилка, покрита с фолио, и поставете лента хартия, сгъната наполовина, върху нейния ръб. Донесете електрифицираната пръчка веднъж от страната на лентата хартия, друг път от противоположната страна на цилиндъра. В първия случай лентата ще бъде привлечена към пръчката, във втория случай тя ще залепне за фолиото на цилиндъра. Сега заредете цилиндъра от електрифицираната пръчка. Повторете опита. Ще получите обратния резултат!
19. "Електрически" компас. Вземете хартиената стрелка. Отгоре го покрийте със стъклен буркан. Разтрийте стъклото на едно място с вълнен пластир. Хартиената стрелка ще бъде привлечена от това място.
Повторете експеримента с прозрачен пластмасов буркан. Пластмасата се електрифицира по-лесно и ефектът е по-голям. Започнете да въртите буркана - стрелката ще се завърти след него.
Донесете заредената пръчка до стрелката, разположена под буркана. Стрелката ще бъде чувствителна към промяна в позицията на пръчката, тоест към електрическо поле. Диелектриците не екранират електрическите полета.
Много ефектни експерименти с балони.
20. Наелектризирайте топката, като я триете в косата си. Повдигайки топката над главата си, ще усетите как косата се дърпа зад нея. Защо не султан?
21. Проверете как малки предмети се придържат към електрифицирана топка: парчета хартия, конци, метално фолио и т.н. Ефектът е по-голям, отколкото от електрифицирана пръчка. Ако проведете експеримент с гранулирана захар, сол, брашно, тогава топката ще бъде покрита със "сняг".
22. Облегнете електрифицирана топка на вертикална стена или таван – тя ще виси в това положение дълго време.
23. Вземете два балона. Електрифицирайте ги и ги поставете върху гладка повърхност на масата. Топките ще се отблъскват и ще попречат на сближаването. Моля, обърнете внимание: те лежат на масата с електрифицирана страна.
24. Вземете нанизове от електрифицирани топки в едната си ръка. "Фините" топки се разпръскват в различни посоки. (Този опит може да не работи с „тежки“ балони.)
Понякога обикновените предмети проявяват на пръв поглед свръхестествени сили: пластмасова пръчка може да привлече хартията, както магнитът привлича желязо или стиропор към дрехите. Статичното електричество е отговорно за тези малки чудеса.
Статичното електричество се образува в резултат на взаимодействието на електрически заредени частици - отрицателни електрони и положителни протони на атомите. Обикновено телата са в електрически неутрално състояние, защото са съставени от равен брой равномерно разпределени отрицателни и положителни частици. Въпреки това, чрез получаване или загуба на електрони, неутралните тела могат да се зареждат.
Телата се зареждат в резултат на триене (триене), което лишава някои вещества от част от техните електрони, което прави тези вещества положително заредени. Например, триенето на пластмасова пръчка с козина прехвърля електрони от козината към пластмасата. В резултат на това пластмасата придобива отрицателен заряд, а козината става положителна. Ако отрицателно заредената пластмаса се доближи до електрически неутрални парчета хартия, те ще започнат да се придържат към пластмасата. „Вълшебното“ привличане се причинява от образуването на отрицателен заряд в пластмасата.
Основно правило на електричеството
Основният закон на електричеството гласи, че зарядите с противоположен знак (+ -) се привличат, а зарядите със същото име (++ или -) се отблъскват. Величината на силите на привличане и отблъскване зависи от разстоянието: колкото по-близо са заредените тела едно до друго, толкова по-голяма е съответната сила.
Безконтактна електризация
Ако отрицателно зареден прът се държи близо до неутрално тяло, зарядът на пръчката ще премести повърхностните електрони на тялото (сини кубчета със знак "-") към далечната му страна. Страната на тялото, която е най-близо до пръчката, ще стане положително заредена (розови кубчета със знак „+“).
Магията на триенето
Триенето при триене на пластмасова пръчка с козина кара пръчката да спечели електрони (-), създавайки отрицателен заряд върху нея. След това пръчката ще започне да привлича хартия към себе си.
Определяне на знака на заряда
Някои материали съдържат увеличен брой "свободни" електрони, които могат да се движат свободно между атомите (-). Други материали свързват силно своите електрони с положително заредени (+) ядра. Когато два материала, като стиропор и пера, се трият един в друг, този, който съдържа повече свободни електрони (пера в този случай), ще ги загуби и ще получи положителен заряд.
Фрагмент от урока на тема: "Електрификация на телата"
Малгина Вера Борисовна, учител по физика,
Образователен център № 80 на Централния район на Санкт Петербург
Ключови думи:опити по наелектризирането на телата; да се постигне максимален ефект в развитието на мисленето, творческите способности на учениците с минимално време; да продължи формирането на уменията на учениците да правят уреди за експерименти и експерименти, да провеждат експеримент, да планират своите действия, да аргументират своите заключения; възпитаване на чувството за другарска взаимопомощ, етиката на груповата работа.
За да се организира работата на всеки ученик с най-голямо въздействие, се предлага да се донесе на урока за експерименти следните материали: три балона, 25 см найлонов плат, конец, найлонова торбичка, скоч или тиксо, три пластмасови гребена, ножици, найлонов чорап, метална кламер, семена за пуканки, парче вълна или козина, сламка за коктейл.
Един експеримент се провежда от група от 2 ученици. За групата се издава лист с описание на опита. Групата провежда експеримент на бюро, подготвя обяснение за наблюдаваното явление и представя опита на целия клас. Ако описанието на опита съдържа упражнение, обсъдете го с целия клас.
1. Явленията на наелектризирането на телата.
Изживейте "Статично лепило"
материали:
* Абаносова пръчка
*козина
*лист хартия
*стъклена пръчка
*вестник
Последователност
С ебонитова пръчка докоснете малките парчета хартия, лежащи на масата, и вдигнете пръчката - парчетата хартия ще останат на масата. Това показва, че силата на гравитационно взаимодействие между хартиените листа и пръчката е недостатъчна, за да ги привлече към пръчката.
Нека натъркаме ебонитната пръчка върху духала и да я донесем на същите листчета - те ще скочат и ще се залепят за пръчката и след известно време ще отскочат от нея. След това повтаряме експеримента, като приближаваме стъклена пръчка до парчетата хартия, търкайки я с вестник. Хартиите са силно привлечени от пръчката.
Обяснение В резултат на контакт и триене с козина или коприна, ебонитовата пръчка придобива ново качество, изразено по-специално във факта, че става способна да привлича светлинни тела към себе си със сила, много по-голяма от силата на гравитационното привличане. Наблюдаваното явление е наелектризирането на телата. Когато се наелектризира, тялото придобива електрически заряд.
Изживяване "Всичко може да се зарежда"
материали:
*три топки
*две нишки с дължина 30 см
*парче вълнен плат или филц
*тиксо
*вестник.
Последователност
Прикрепете един надут балон под повърхността на масата. Настържете топката (повече от 20 движения) с парче плат. Пуснете топката и тя ще виси свободно.Разтрийте втората топка с парче вълна. Вземете го до края на конеца и го доведете до първия.
Какво ще стане с топките? Прикрепете втория балон достатъчно близо до първия, така че да изглежда, че се разлитат.
Обяснение Повечето тела първоначално имат неутрален заряд (т.е. нямат заряд). Ако обаче се търкат с определени материали, те ще придобият положителен или отрицателен заряд. Това явление се нарича електрификация.
При триене на балон с вълна невидими отрицателни заряди се преместват от вълната към балона. В резултат на това равновесието на заряда на топката се нарушава. Зарядите, идващи отвън, ще дадат на топката общ отрицателен заряд. Веднъж преместени, малките заряди ще останат на място (оттук и думата статично).
Ако две заредени топки са на голямо разстояние една от друга, тогава техните заряди не са достатъчни, за да действат един върху друг. При приближаване топките се отблъскват, т.к и двете имат отрицателен заряд. Тази сила ще ги накара да се разлетят и да спрат на известно разстояние един от друг.
Упражнение!
1) Донесете третата заредена топка до първите две. Каква форма се образуват в резултат на отблъскващите топки?
2) Наелектризирайте едната топка върху вестник, а втората върху парче вълнен плат. Закачете ги на известно разстояние един от друг. Защо са привлечени?
3) Взаимодействието им е особено ясно видимо, ако единият се търкаля по повърхността на масата, тогава другият се търкаля след него. Защо?
Изживейте "Положителен заряд"
материали
* 25 см найлонов плат
* ножици
* найлонов плик
Последователност
Изрежете парче плат. Сгънете найлоновия плик наполовина и го вземете в ръката си. Поставете парче найлонов плат между тези половини и прокарайте торбата върху найлона няколко пъти. Какво се случва, когато премахнете пакета? Какво кара найлона да се държи по този начин?
Обяснение За разлика от вълната, полиетиленът не се отказва лесно от отрицателните си заряди. Напротив, по-лесно му е да придобие отрицателни заряди. Когато пуснете торбата върху найлона, отрицателните заряди се прехвърлят върху полиетилена. Това кара найлона да придобие положителен заряд. Тъй като и двете половини на найлона имат еднакъв заряд, те се отблъскват и се раздалечават.
Упражнение!
Ще се зарежда ли найлонова торбичка, ако се търка с вълна?
Опит"Завъртете стрелката"
материали:
* Метална кламер
* парче вълна
* пластмасов гребен
* хартия
* ножици
Последователност:
Разгънете кламера, както е показано на снимката. Разгънатата част на кламера трябва да лежи на масата. Начертайте стрелката, показана по-долу, върху лист хартия и я изрежете с ножица. Леко огънете стрелката по пунктираните линии с ръбовете надолу. Там, където линиите се пресичат, е центърът на баланса. Внимателно поставете стрелката с центъра на баланса върху върха на кламера.
Заредете пластмасов гребен с парче вълна. Донесете гребена до версориума. Какво виждаш? Можете ли да накарате стрелката да направи пълно завъртане около оста си?
Обяснение Зареден гребен предизвиква положително заредена зона върху жабата. Тази положително заредена област и отрицателно зареденият гребен се привличат един към друг. Получената сила е достатъчна за завъртане на иглата във всяка посока.
Упражнение!
Възможно ли е да се направи стрела от алуминиево фолио?
Опит „Направи електроскоп »
Устройство, което ви позволява да откриете дори слаба електризация на телата.
В лабораторията учените измерват статичния заряд с помощта на електроскоп (scopeo (на гръцки) - наблюдавам). Това устройство показва относителния размер на заряда.
материали
* Прозрачна пластмасова чаша
* пластилин
* ножици
* две парчета алуминиево фолио
* балон
* козина
* метална кламер
Последователност
Направете малка дупка с диаметъра на жицата за кламер в центъра на дъното на стъклото. Изрежете парчета алуминиево фолио с размери 0,5 х 4 см. Разгънете кламера и му придайте формата на кука. Поставете листата на куката. Прекарайте напълно разгънатата горна част на кламера в отвора в долната част на стъклото и закрепете с парче пластилин. Листата не трябва да докосват стъклото и трябва да се виждат ясно за вас. Разточете парче фолио на малка топка. Поставете топката върху върха на кламерата, стърчаща от стъклото. Поставете чашата на масата. Заредете балон, като го търкате с парче вълна или козина. Бавно донесете балона до балона от фолио. Какво се случва с листата в електроскопа? Вземете балона. Как ще реагират листата на това?
Обяснение Когато донесете балон близо до електроскоп, той индуцира заряд. Отрицателният заряд на балона отблъсква електроните в балона от алуминиево фолио. Тези електрони се стичат надолу по кламерите към листата. Всяко листо придобива отрицателен заряд. Тъй като подобни заряди се отблъскват, листата се разлитат. Защо електроскопът се зарежда с по-малък заряд, ако го докоснем с една точка на електрифициран ебонитов прът, и се заразява с по-голям заряд, ако прекараме топка върху топката с ебонитова пръчка?
Изживейте "Вълшебната пръчка"
" Ела при мен. Слушай ме. заповядвам ти. Обърни се." Мечтаете ли за вълшебна пръчка? Какво искаш тя да може да прави? Може би го използвате, за да контролирате движението на различни обекти? Ако е така, имате ли шанс да получите такава магическа пръчка? Могат ли всички пръчки да бъдат магически?
материали
· топка за тенис на маса
· пластмасова дръжка
· вълна
Последователност:
Поставете топката за тенис на маса върху равна повърхност, така че да не се движи. Натъркайте пластмасовата дръжка с вълна. След това приближете писалката достатъчно близо до топката. Какво ще се случи? Опитайте се да преместите дръжката, така че топката да се движи след нея. Успяхте ли?
Обяснение Тъй като търкахте писалката с вълна, имаше движение на отрицателни заряди. Тези заряди напускат вълната и се натрупват върху дръжката. Писалката стана отрицателно заредена. Когато донесете писалката до топката, нейното електрическо поле повлия на зарядите върху топката. Отрицателните заряди в областта на топката, която е най-близо до дръжката, се отблъскват от дръжката и се преместват във вътрешността на топката, което прави едната страна на топката положително заредена. Тази положително заредена страна на топката и отрицателно заредената дръжка се привличат една към друга. Ако се преодолеят инерцията и триенето, тогава топката започва да се движи зад дръжката.
Изживяване с призрачен крак
материали:
*Найлонов чорап
*найлонов плик
*гладка стена
*балон
*парче вълна
Последователност
Вземете чорапа с една ръка, като го държите за горния край. С другата ръка разтрийте чорапа с найлонов плик няколко пъти в една посока. След това извадете опаковката. Уверете се, че чорапът не докосва нищо (дори и вас). Какво ще се случи с формата му? Можете ли да обясните какво виждате? Сега поставете чорапите до стената. Какво ще стане с него? Ще бъде ли като да залепите балон за стената, ако разтриете балона с парче вълна? Има ли разлики? Заредете топката отново и вижте дали залепва добре за дървена, метална или стъклена повърхност.
Обяснение Докато найлоновият плик се движеше над чорапа, той събира отрицателни заряди. Това накара чорапите да придобият цялостен положителен заряд. Тъй като положителните заряди бяха разпределени в целия чорап, те започнаха да се отблъскват. Това накара чорапът да се „разшири“ и да придобие формата на крака, който би бил шаблонът за неговото производство. Какво се случи, когато поставихте чорапа до стената? Положително зареденият чорап действа като отрицателно заредена топка и индуцира заряд с противоположен знак върху повърхността на стената. Отрицателните и положителните заряди се привличат и чорапът се залепва за стената.
Изживейте "Радиосигнал"
С… о… с. Когато Титаник започна да потъва, неговият радист изпрати този сигнал за помощ. При всяко натискане на клавиша за предаване на съобщения с морзова азбука, временна електрическа верига се затваря. Тази верига предизвиква искра и сигналите идват от антената на потъващия кораб под формата на енергийни вълни. Тези вълни се приемат от антени на други кораби. От антената сигналът преминава през проводниците към радиото. В радиоприемника невидимите вълни се преобразуват в звукови звуци.
Опитът ще ви покаже как можете да използвате искрата, за да изпратите съобщение с морзова азбука.
Материали и оборудване
* килим
*метална дръжка на вратата
*радио
Последователност
Включете радиото. Настройте го на честота, която не получава никакви сигнали. Ако включите и звука, радиото ще предава само атмосферен шум.
Ходете с обувки по килима. Отидете до дръжката на вратата и я докоснете, докато слушате радиото. Какво чуваш?
Обяснение Една искра произвежда електромагнитна вълна, специален вид енергия. Тази вълна се разпространява в космоса. Радио антената може да приема този вид енергия. Сигналът се "улавя" и се пренася по проводниците към радио веригата. При него сигналът се преобразува в звук, който се усилва и възпроизвежда през високоговорителя.
Опит"Скачащи зърна"
Пуканските ядки са отличен материал за научни експерименти. Тъй като са много леки, не се изисква много сила, за да ги преместите. Освен това въздушните зърна носят електрически заряд много добре. Проверете го и го изживейте.
материали
* ядки от пуканки
*парче вълна или козина
*балон
Последователност
Поставете малко семена в балон. Надуйте балона. Разтрийте топката с парче вълна или козина. Ако тъканта не е под ръка, разтрийте топката върху косата си. Вземете топката от мястото, където е вързана. Вижте зърната вътре в балона. Неподвижни ли са или се движат? Докоснете топката с пръстите на другата ръка. Как ще се държат зърната? Ако нищо не се случи, презаредете балона, като триете два пъти по-дълго.
Обяснение
Тъй като сте търкали топката с вълна, тя стана отрицателно заредена. Този отрицателен заряд предизвиква положителен заряд от страната на зърната, която е най-близо до зърното. Тази област на положителен заряд се привлича към зърното, което кара зърната да се придържат към отрицателно заредената повърхност на зърното.
Когато докоснете топката с пръсти. Състоянието на нещата се променя. Отрицателният заряд тече от топката надолу по пръстите ви. Това създава положително заредени области върху зърното. В същото време зарядите върху зърната все още нямат време да се движат. В резултат на това положително заредените повърхности на зърната и топката се отблъскват взаимно и зърната прескачат към съседни места.
Упражнение!
Опитайте се да докоснете топката с дървена пръчка. Как това ще промени поведението на царевичните зърна в топката?
Опит"Смешни мехурчета"
балон Това е пример за деликатен баланс на силите. Повърхностното напрежение на водата създава сила, която има тенденция да компресира тънкия филм, който образува мехурчето. Съдържащият се във водата сапун компенсира тази сила и прави мехурчето стабилно. В резултат на това се образува светлинна сфера, чиято форма лесно се променя под действието на статични сили.
материали
*сапунен разтвор
*Чаша
* коктейлна тръба
*балон
Последователност
Напълнете чашата с една трета със сапунена вода. Потопете епруветката в разтвора. Бавно духайте в тръбата за известно време. Образуват се много мехурчета, които пълнят чашата и летят по ръбовете.
Заредете топката. Разтривайки го в косата си. Донесете топката до мехурчетата. Какво се случва? Опишете как се променя формата на мехурчетата. Има ли достатъчно сила на привличане между молекулите във филма, за да разтегне мехурчето до диаметъра на чашата?
ОбяснениеПодобно на стиропор и ефирни царевични зърна, сапунените мехурчета реагират много добре на статични заряди. Тяхното леко тегло и висока зарядимост ги правят идеални за изучаване на ефектите на статичното привличане. Когато донесете заредена топка към мехурчетата, най-близките електрони на балона реагират на нея. Тези отрицателно заредени частици се придвижват към противоположната страна на балона. Следователно едната страна на балона става положително заредена. Тази страна е привлечена от отрицателно заредената топка. Привличането кара балончето да се разтегне и да придобие формата на яйце.
Упражнение!
Дали балон, директно издухан от тръба, ще реагира ли и на зареден балон?
Опит"гребени"
Оборудване
* закачете два гребена на конец
Упражнение!
Как да разберете кой от тези гребени е електрифициран (нищо друго не може да се използва)?
Отговор: Трябва ли да вземете един гребен в ръката си? По този начин го разредете върху себе си, ако е бил зареден. След това, като държите гребените за конците, ги съберете и вижте как ще се държат сега. Ако те взаимодействат, тогава вторият гребен се зарежда. Ако не се наблюдава взаимодействие, тогава първият гребен е зареден.
Експериментирайте - фокусирайте се
материали
*тънкостенно стъкло
* стоманена игла
* ебонитова пръчка
*козина
Последователност
На масата има тънкостенна чаша, почти пълна с вода. С пинсета внимателно поставете стоманената игла върху повърхността на водата - иглата плува. „Вълшебна пръчка“ се довежда до ръба на стъклото и иглата започва да се движи, започва да се отдалечава. Какъв е проблема?
Обяснение Пръчката се взема предварително наелектризирана чрез триене в козината. Не само иглата е привлечена от такава пръчка, но и водата. Поради привличането на водата повърхността й става наклонена, иглата се търкаля като шейна от хълм.
2. Всички тела взаимодействат с наелектризирани тела и сами се наелектризират.
Следните експерименти са показани от учителя.
Случвало ли ви се е да седите на пластмасов стол с голи ръце върху ръцете му? Ако е така, усетихте "лепкава" сила, действаща върху малките косъмчета по ръцете ви. Тази сила се причинява от заредената пластмаса. Докато тялото ви се върти в стола, електроните се прехвърлят към пластмасата, създавайки усещане за "лепкаво".
Помислете за случаите на взаимодействие на електрифицирани тела:
2.1с твърди тела
материали
*Дървена линийка 100см или дървен профил
* ебонит или стъклен прът
*рязка подкрепа
*козина за абаносова пръчка
Последователност
1 .Електрифицираме ебонитовата пръчка, като я трием в козината, и я приближаваме до балансираната върху острата опора линийка - линийката ще се завърти и ще бъде привлечена от пръчката.
След контакт с електрифицирана пръчка, линийката ще се отблъсне от нея. За експеримента използвахме линийка 100 см.
2. Донасяме електрифицирана ебонитова пръчка към голяма дървена дъска, хоризонтално окачена на две въжета. Наблюдаваме завоя на дъската към пръчката.За експеримента използвахме дървена обвивка 350см.
2.2.1с течности
материали
*Фина струя вода от чешмата
* ебонит или стъклен прът
*козина за абаносова пръчка
*вестник за стъклена пръчка
Последователност
Нека донесем електрифициран ебонит или стъклен прът към струя вода, изтичаща от кран и да открием, че струята и капките вода се привличат към пръчката и се отблъскват. Защо струята се отклонява към пръчката?
Обяснение Когато електрифицирана пръчка се доближи до струята, в нея се индуцират заряди, които взаимодействат с зарядите на пръчката. В резултат на това струята се отклонява към пръта. А върху капките вода се индуцират едноименни заряди, така че се отблъскват.
2.2.2с течности
Оборудване
*триножник
* фуния с гумена тръба в края и със скоба
*памук за събиране на вода
* кондензаторни пластини
*електрофорна машина
Последователност
Прикрепете фуния с гумена тръба в края и със скоба на статив. Напълнете фунията с вода и вземете тънка струя, която ще тече между плочите на кондензатора. На дъното поставете вана за събиране на вода. Свържете кондензаторните плочи към полюсите на електрофорната машина. Докато машината не работи, няма електрическо поле. Водата тече вертикално. Но веднага щом електрофорната машина започне да работи, водната струя се отклонява. Освен това отклонението на струята се редува. Сега се отклонява към една плоча, после към друга. Това редуване се случва с голяма скорост. Водна струя сякаш "пише" между плочите на кондензатор, като електронен лъч в кинескоп. Защо струята е отклонена?
Опит се получава дори при малък заряд на кондензаторните пластини. Разстоянието между плочите в нашия експеримент беше 15 cm.
2.2.3с газове
Материали и оборудване
* Стъклен съд с тръба на дъното
*медни стърготини
*Азотна киселина
* ебонитова пръчка
*козина
Последователност
Изсипете малко медни стърготини в съда, напълнете ги с азотна киселина и затворете капака на съда. От дупката ще излезе кафява струя азотен оксид (н O2). Нека донесем електрифициран ебонитен прът към него и да открием, че газовата струя е привлечена от пръчката.
Заключение : Тази серия от експерименти доказва, че всички тела – и газове, и течности, и твърди тела, както леки, така и тежки, взаимодействат с наелектризирани тела и се наелектризират едновременно.
Използвани книги
1. Горев Л. А. Забавни експерименти по физика. Книга за учител. - М .: Образование, 1985
2. Методически вестник за учители по физика, астрономия. Издателство ПЪРВИ СЕПТЕМВРИ
3.Specio M. Dee, Забавни експерименти: Електричество и магнетизъм, - M .: AST Astrel, 2004
Преди експеримента е необходимо да се прокара ебонитова пръчка през пламъка на газова горелка, за да се отстранят произволни заряди, които могат да бъдат върху нея; без тази предпазна мярка, парчетата хартия могат да бъдат привлечени от пръчката, без да се трият в козината.
Versorium е устройство, което се използва за откриване на статичен заряд. Името му означава "нещо, което се върти". Версориумът е получил името си от изобретателя, който го е изобретил преди около четиристотин години.И въпреки че времето се е променило, законите, по които работи това устройство, са запазени.
Експериментът се провежда в качулка.
Фрагмент от урока
