Haridusportaal. Elektrostaatika katsed Laengu märgi määramine
Seletkov Mihhail
Antud töös tutvustatakse õpilastele staatilist elektrit, selle mõningaid omadusi, koos huvitavate faktidega staatilise elektri kasutamise kohta.Praegu on kirjeldatud töös sisalduvate katsete käiku. Töö võib olla kasulik õpilastele ümbritseva maailma ja füüsika tundides.
Lae alla:
Eelvaade:
SISSEJUHATUS
Tänapäeva elu pole mõeldav ilma raadio ja televiisorita, telefonide, arvutite, kõikvõimalike valgus- ja kütteseadmete, masinate ja seadmeteta, mis põhinevad elektri kasutamise võimalusel. Ja kõigest 200 aastat tagasi teati elektrist väga vähe. Sain teada, et elektriteadus sai alguse staatilise elektri uurimisest. Mõtlesin, mis on staatiline elekter ja tahtsin ise elektriga katsetada. Nii et seal oli töö eesmärk:
Õppige, mis on staatiline elekter, testige empiiriliselt selle omadusi.
Selleks oli vaja lahendada järgmineülesanded:
1. Tutvu staatilise elektri alase kirjandusega
2 Valige ja viige läbi vajalikud katsed, looge elektroskoobi tingimuslik mudel
3. Uurige, kuidas rakendatakse teadmisi staatilise elektri kohta tänapäeva maailmas
Töötamisel kasutasin järgmisi meetodeid:
Teadus- ja õppekirjanduse analüüs
Vaatlus
Internetist teabe otsimine
Eksperimendid
Ehitus
Fotograafia-illustratsioon
Elektri ajaloost
Esimesed olulisemad avastused ja leiutised elektrivaldkonnas tehti 17. ja 18. sajandil. Kuid esimest korda tundsid inimesed elektri vastu huvi juba 6.-7. eKr NS. Nii märkas Miletosest pärit filosoof Thales, et kui merevaiku hõõruda villa või karusnahaga, hakkab see täppe ja niite ligi tõmbama. Olen teinud sarnase kogemuse. Tõepoolest, kui hõõruda merevaiku villaga, tõmbab see väikeseid osakesi ligi. Miks see juhtub? Neil kaugetel aegadel polnud sellele nähtusele õiget seletust. Palju sajandeid hiljem, aastal 1600, kirjutas Inglismaa kuninganna Elizabethi arst William Hilbert esimese teadusliku töö elektri ja hõõrdumise abil elektrifitseerimise kohta. Ta avastas, et merevaigu asemel võib võtta teemanti, safiiri, klaasi ja muid materjale, mis sarnaselt merevaiguga kergeid osakesi ligi tõmbavad. Ta nimetas neid aineid elektrilisteks (kreekakeelsest sõnast "elektron", nagu kreeklased nimetasid merevaigu). Seetõttu hakati hiljem kehade kohta, mis pärast hõõrdumist omandavad omadusi teisi kehasid enda poole meelitada, ütlema, et nad on elektrifitseeritud. Kuid mitu sajandit püüdsid teadlased välja selgitada, miks objektid elektrifitseeritakse ja kuidas see juhtub, kuni nad avastasid selle salapärase nähtuse saladused aatomi sees.
eksperimentaalne osa
Seda nähtust teavad kõik: kui võtta seljast sünteetilised riided, on kuulda kerget särinat ja pimedas on näha isegi nõrgaid sädemeid, pealegi jäävad sünteetiliste riiete külge kergesti niidid, karvad ja muud väikesed osakesed. Kõik need näited on seotud nähtusega, mida nimetatakse staatiliseks elektriks.
Staatiline elekter- See on nähtus, mis on seotud statsionaarsete elektrilaengute ilmnemisega kehas.
On tõestatud, et staatiline elekter on põhjustatud hõõrdumisest. Veendusin selles kogemuse näitel
Kogemus 1.
Materjalid:
Klaaspulk
Kilekott
Väikesed paberitükid
Edusammud
1. Võtke klaaspulk ja hoidke seda väikeste heledate paberiosakeste vastu. Midagi ei juhtu. See tähendab, et klaas on normaalses olekus elektriliselt neutraalne.
2.Siis hõõrun klaaspulka kilekotiga. Paberitükid tõmbavad kohe tema poole. See tähendab, et võlukepp on elektriseerunud.
Järeldus: elektrifitseerimine toimub hõõrdumise tõttu.
Aga kuidas see juhtub? Vastus peitub aine struktuuris. Kõik looduses leiduvad ained koosnevad väikestest osakestest, mida nimetatakse aatomiteks. Aatomid koosnevad omakorda veelgi väiksematest osakestest: "+" laetud prootonitest, mis paiknevad aatomi keskel ja elektronidest, mis on laetud "-" ja asuvad keskpunktist kaugemal. Aatomi positiivsed ja negatiivsed laengud on suurusjärgus võrdsed ning üldiselt on aatom elektriliselt neutraalne. Kui me hõõrume kahte objekti üksteise vastu, siis üks neist haarab teise pinnalt üksikud elektronid ja saab negatiivse laengu. Osa oma negatiivsetest osakestest kaotanud objekt saab positiivselt laetud. See tähendab, et kõik kehad on elektrifitseeritud kas negatiivselt või positiivselt. Tehti ettepanek lugeda plastikust (eboniidist) elektrifitseeritud varda laeng negatiivseks ja klaaspulga laenguks positiivseks. On teada, et sarnased laengud tõrjuvad ja erinevalt laengud tõmbavad. Selle seaduse usaldusväärsust sain katse käigus kontrollida.
Kogemus 2.
Materjalid:
Rack kinnitus
Fooliumpallid
Klaaspulk
Kilekott
Ebenpuust pulk
Villane kangas
Edusammud
1. Hõõru klaaspulk polüetüleenile ja too pallile.
2. Sama teen eebenipuust pulgaga, mida kannan villa vastu.
Nägin, et pall tõmbas elektrifitseeritud pulga külge.
3. Seejärel asetan letile kaks tihedalt asetsevat fooliumitükki ja puudutan mõlemat tükki eboniitpulgaga. Nad tõrjuvad ära.
4. Puudutan klaaspulgaga mõlemat tükki. Nad tõrjuvad ära
5. Nüüd puudutan ühte fooliumitükki klaaspulgaga ja teist eebenipuuga. Nad tõmbavad üksteise poole.
1.Järeldus : Elekter võib meelitada ja tõrjuda, samad laengud tõrjuvad ja erinevad laengud tõmbavad üksteise poole.
Katsete käigus märkasin, et objekti elektrifitseerimine lakkab kiiresti. Miks see sõltub? Põhjus on selles, et aatomiga seotud lisaelektronid hajuvad õhus laiali või lähevad teistesse kehadesse. Selliseid kehasid, mis juhivad hästi elektrit, nimetatakse juhtideks. Seega jagunevad kõik ained juhtideks ja dielektrikuteks. Seda saab kogemustega kontrollida.
Kogemus 3. Materjalid:
Ebenpuust pulk
Plastikust pastapliiats
- Puidust pliiats
- Kustutuskumm
- Metallist lusikas
- Väikesed paberitükid
Edusammud
1. Leti äärde riputasin niidi külge pastapliiatsi, puidust pliiatsi ja kummitüki. Ta laotas lauale väikesed paberitükid. 2. Laetud pulgaga puudutage pliiatsi, pliiatsi ja kummi ülaosa. Midagi ei juhtu.
3.Riputage metallist lusikas letti. Kui ta puudutas lusika otsa, siis laual olevad paberitükid segasid ja hüppasid. See tähendab, et lusika ülemisest osast tulev laeng levib kogu lusika ulatuses.
Väljund: Metall juhib hästi elektrit, aga kumm, puit ja plast mitte.
Nüüd ma saan aru, miks juhtmed on metallist ja et laeng "ära ei läheks" sinna, kus see olema ei peaks, pannakse need kummist või plastikust ümbrisesse.
Niisiis jagunevad looduses kõik ained juhtideks ja mittejuhtideks, lisaks on kahte tüüpi elektrilaenguid, samad tõrjuvad ja vastupidised tõmbavad. Kas keha on juht või dielektrik, kas sellel on elektrilaeng, selle suurus ja märk, on võimalik välja selgitada spetsiaalse seadme - elektroskoobi abil. Suutsin konstrueerida primitiivse elektroskoobi mudeli. (Vt mudeli välimust lisast) Tegin mõned katsed elektroskoobiga.
Kogemus 4.
Materjalid:
Ebenpuust pulk
Villane kangas
Klaaspulk
Kilekott
Puidust joonlaud
Plastikust joonlaud
Kogemus 4.1.
Edusammud
1. Puudutan elektroskoopi laetud eebenipuu pulgaga. Lehed hajuvad koheselt laiali, justkui tõrjuksid üksteist. See on tingitud asjaolust, et nad said eebenipuupulgast üle kantud samanimelise negatiivse laengu.
2. Puudutan käega metalltraati. Lehed kukuvad maha. Laeng läheb kätte.
3. Puudutan traati villaga hõõrutud puidust joonlauaga. Midagi ei juhtu.
Järeldus: Elektroskoobi abil nägin, et inimkeha juhib hästi elektrit ning puu ei ole elektrifitseeritud ja on dielektrik.
Kogemus 4.2.
Edusammud
1. Võtke villaga hõõrutud plastikust joonlaud ja puudutage elektroskoopi. Lehed lahknevad.
2. Nüüd puudutan elektriskoopi laetud eebenipuu pulgaga. Erinevus on suurenenud. See on meie tavapärases mastaabis selgelt näha. See tähendab, et plastikust joonlaua laeng on sama, mis eebenipuust pulgal. Mida tugevam on elektrilaeng, seda rohkem lehed lahknevad.
Järeldus: elektroskoobi abil saab määrata keha laengu, kui on teada teise keha laeng.
Kogemus 4.3.
Edusammud
1. Puudutan elektroskoopi laetud klaaspulgaga. Lehed lahknevad.
2. Toon elektriskoobi juurde laetud eebenipuust pulga. Lehed kukuvad koheselt maha.
Väljund: keha, mille laeng on teada, saab tühjendada vastupidiselt laetud kehaga.
Staatilise elektri teadmiste rakendamine.
Staatiline elekter on looduses, igapäevaelus ja tehnikas sageli esinev nähtus. Kõik teavad kõige silmatorkavamat näidet staatilisest elektrist. See on välk. Äikese ajal hõõrduvad pilved vastu õhku ja on negatiivselt laetud. Nad tõmbavad enda juurde vastupidise laengu, mis koguneb pinnasele, puudele, majadele. Kui pilvelaeng muutub liiga suureks, tekib elektrilahendus – välk ehk elektrilaengute järsk ja väga tugev liikumine pilvest maapinnale. Välk on nähtav ereda valgussähvatusena. See võib olla väga ohtlik. Esimese piksevarda (piksevarda) leiutas Benjamin Franklin 1752. aastal. Ta mõistis, et välk on tohutu energialahendus ja terava otsaga metallvarras võib selle laengu enda poole meelitada. Kaasaegsetel piksevarrastel on maandatud juhe. Selle kaudu lähevad elektrilaengud maasse.
Inimene õppis staatilist elektrit puudutavaid teadmisi rakendama teistes oma elu- ja töövaldkondades. Siin on mõned näidised. Vastu õhku hõõrdudes lennuk elektriseerub. Seetõttu ei söödeta pärast maandumist metallist redelit kohe lennukisse; võib tekkida voolus ja põhjustada tulekahju. Esmalt laaditakse lennuk maha: lennuki nahaga ühendatud metallkaabel lastakse maapinnale ja tühjendus läheb maasse. Samuti esineb rehvide elektriseerumist kuival teel. Seetõttu riputatakse tuleohtlikke aineid vedavate paakautode taha mitte ilu pärast metallkette. Staatiline elekter on ohtlik ka tööstusruumides, kus on põlevate ainete auru või tolmu. On juhtumeid, kui staatilise elektri laengud sellistes ruumides põhjustasid plahvatusi ja tulekahjusid. Staatiline elekter põhjustab igapäevaelus palju probleeme. Riietele, eriti sünteetilistele, kleepuvad möllad, staatilise elektri laeng on tervisele kahjulik ja võib kahjustada kodumasinaid, näiteks arvutit. Teadmised staatilise elektri olemusest on võimaldanud leiutada palju igapäevaelus kasulikke asju: õhuionisaatoreid, antistaatilisi aineid riietele, juukse- ja linapalsameid jne. Kuid ka staatiline elekter võib olla kasulik. Sellel põhimõttel valmistatakse tolmukollektoreid suurtes tehastes. Tehase korstna külge on kinnitatud negatiivselt laetud varras, millele ladestuvad positiivselt laetud suitsuosakesed. Selle tulemusena väheneb keskkonnasaaste.
KOKKUVÕTE
Teema kallal töötades õnnestus mul eesmärk saavutada. Sain teada, mis on staatiline elekter, katsete kaudu testisin mõningaid selle omadusi, tutvusin huvitavate faktidega staatilise elektri kasutamise kohta. Pean oma tööd asjakohaseks ja paljutõotavaks. Inimkond on rohkem kui kümme aastat otsinud uusi energiaallikaid. Selliste allikate hulka peetakse ka staatilist elektrit. Sellepärast on vaja hästi teada selle omadusi ja võimalusi. Minu töö võib olla kasulik õpilastele ümbritseva maailma ja füüsika tundides. Minu tehtud katsed võivad olla aluseks trikkide näitamisel. Ja erinevate mudelite kujundamine lapsepõlves on sageli elukutse valiku tõukejõuks.
BIBLIOGRAAFIA
1. Halperstein L.Ya. Meelelahutuslik füüsika: M: Kirjastus "Rosmen", 1998
2. Puig M., Vives J. Füüsikakooli atlas: M: "Rosmen", 1998
3. Tomilin A. Lood elektrist: M .: Det. lit., 1987
4. Žukov V. Kognitiivsed kogemused koolis ja kodus: M: "Rosmen", 2001
5. Suur katsete raamat / toim. A. Meiyani: "Kirjastus" ROSMEN-PRESS ", 2004
6. T. Tit Teaduslik lõbu. Füüsika: katsed, trikid ja meelelahutus: - M: AST: Astrel, 2008
Eelvaade:
Esitluste eelvaate kasutamiseks looge endale Google'i konto (konto) ja logige sellele sisse:
"Nüüd on kõigile tuttavad. Elektrit kasutatakse transpordis, meie kodudes, tehastes, tehastes, põllumajanduses jne. Kuid selleks, et mõista, mis ta on, peate kõigepealt tutvuma suure hulga nähtustega, mida nimetatakse elektriline.
Mõned neist nähtustest avastati iidsetel aegadel. Vana-Kreeka teadlane Thales (VII-VI sajand eKr) märkas, et villaga hõõrutud merevaik hakkab ligi tõmbama teiste materjalide (kõrred, vill jne) kergeid tükke. Kaks tuhat aastat hiljem avastas inglise füüsik W. Hilbert (1544-1603), et sarnase võimega on lisaks hõõrutud merevaigule ka teemant, safiir, klaas ja mõned muud materjalid. Ta nimetas kõiki neid aineid elektrilisteks ehk sarnaseks merevaiguga (kuna kreeka sõna "electron" tähendab "merevaigust").
Seejärel hakati keha kohta, mis pärast hõõrumist omandas omaduse teisi kehasid enda poole meelitada, rääkima, et see elektrifitseeritud või mida talle edastatakse. Ja kehale elektrilaengu andmise protsessi hakati nimetama elektrifitseerimiseks.
Füüsikaline suurus nn elektrilaeng, tähistada tähega q:
q - .
Elektrilaengu ühikut SI-s nimetatakse ripats(1 Kl) prantsuse füüsiku C. Coulombi (1736-1806) auks. Selle koguse määratlus antakse §-s 10.
Keha, millel on q ei ole võrdne nulliga, kutsuvad nad laetud, ja keha, mis q võrdne nulliga, - neutraalne(tasuta).
Pöördume kogemuse poole. Võtke klaaspulk ja viige see väikeste paberitükkideni. Vaatame, et midagi ei juhtu. See viitab sellele, et normaalses olekus on klaas (nagu enamik teisi kehasid) elektriliselt neutraalne. Nüüd hõõru pulk paberitükile ja vii see uuesti paberitükkide juurde. Näeme, kuidas see neile kohe meelitab (joonis 1). See tähendab, et paberile tekkinud hõõrdumise tagajärjel pulk elektriseeris: selle elektrilaeng muutus nullist erinevaks.
Sarnast nähtust võib täheldada ka kuivade juuste harjamisel. Juuste tõmbamine vastu kammi on samuti elektriseerumise tulemus.
Elektrifitseeritud pulga õhukesele veejoale lähemale viimisel saab veenduda, et mitte ainult tahked ained, vaid ka vedelikud on võimelised ligi tõmbama (joonis 2).
Elektrifitseeritud eset käe küljes hoides või käsi töötava teleri ekraani lähedale asetades, mille pinnal on ka elektrilaenguid, on kuulda kerget kraaksumist ning vahel on pimedas näha isegi väikseid sädemeid. See on ka elektri ilming.
Elektrilaenguid, mis tekivad hõõrdumise teel elektrifitseerimisel, nimetatakse mõnikord staatiline elekter... Enamasti on see kahjutu (näiteks kui tõmbate sünteetilisi riideid üle pea, kõmpite vaibal või askeldate tunni ajal toolil). Kuid mõnikord võib see olla ka ohtlik. Näiteks paagist bensiini valamisel tuleks arvestada vedeliku elektriseerumisega, kui see hõõrub vastu metalli, mille pinnale see voolab. Kui elektrilaengu tühjendamiseks ettevaatusabinõusid ei rakendata, võib bensiin süttida ja plahvatada.
Tuleb meeles pidada, et hõõrdumise teel elektrifitseerimise tulemusena omandavad mõlemad kehad elektrilaengu. Näiteks klaaspulga ja kummi kokkupuutel elektristuvad nii klaas kui kumm. Kumm, nagu klaaspulk, hakkab kergeid kehasid enda poole tõmbama (joonis 3).
Kehade elektrifitseerimiseks ühest puudutusest tavaliselt ei piisa. Kehad peaksid tihedalt surutuna üksteise vastu hõõruma. Seda tehakse kehadevahelise kauguse vähendamiseks ja samal ajal nendevahelise kokkupuuteala suurendamiseks.
Siidi vastu hõõrutud klaaspulk tõmbab ligi kergeid esemeid (nt paberitükke). Samad tükid tõmbavad ligi eebenipuupulk, mida hõõrutakse vastu karva. Kas see tähendab, et nende kehade laengud ei erine üksteisest?
Pöördume katsete poole. Elektrifitseerime niidile riputatud eboniitpulga, hõõrudes seda vastu karva. Toome selle lähedale veel ühe sarnase pulga, mis elektriseerub hõõrdumisest sama karusnaha vastu. Näeme, et pulgad tõukuvad ära (joonis 4). Kuna pulgad on samad ja elektriseerisid need hõõrdumise tõttu sama keha vastu, võib väita, et neil olid sama laadi laengud. Kogemus on seda näidanud samalaadsete laengutega kehad tõrjuvad üksteist.
Nüüd toome niidi külge riputatud elektrifitseeritud eebenipuust pulga külge siidi vastu hõõrutud klaaspulga. Vaatame, kas nad meelitavad. Kui klaaspulgal oleks samasugune laeng kui eebenipuust vardal, tõrjuksid need ära. Näeme külgetõmmet (joonis 5). See tähendab, et klaasile moodustunud laeng siidi vastu hõõrutuna on teist laadi kui eebenipuul, vastu karusnahka hõõrutuna. Kogemus viitab sellele erinevat laadi laengutega kehad tõmbuvad üksteise poole.
Lähenedes rippuvatele elektrifitseeritud eebenipuust pulgaga laetud kehadele, mis on valmistatud erinevatest ainetest: kummist, pleksiklaasist, plastist, nailonist jne, näeme, et mõnel juhul tõrjutakse pulk neist eemale, mõnel juhul aga tõmbab see enda poole.
Kõik need katsed näitavad seda looduses on kahte tüüpi elektrilaenguid.
Sellist laengut, mis tekib siidi vastu kulunud klaasil, nimetatakse positiivne(+) ja nimetati sellist laengut, mis esineb villa vastu kantud merevaigul negatiivne (-).
Elektrifitseerimiskatsete tulemusena leiti, et kõiki aineid saab paigutada ridadesse, kus eelmine keha elektrifitseeritakse hõõrdumisel järgmise keha vastu positiivselt ja järgmine on negatiivne. Näiteks üks neist ridadest: küüliku karusnahk, klaas, kvarts, vill, siid, puuvill, puit, merevaik, kumm.
Ülalkirjeldatud katsed näitavad, et laetud kehade interaktsiooni olemus järgib lihtsat reeglit: sama märgiga elektrilaengutega kehad tõrjuvad üksteist ja vastupidise märgiga laenguga kehad tõmbuvad... Lühidalt öeldes on see reegel sõnastatud järgmiselt: nagu laengud tõrjuvad üksteist ja erinevalt laengud tõmbavad.
???
1. Mida nimetatakse elektrifitseerimiseks?
2. Mis kreeka sõna pärineb mõistest "elekter"?
3. Kas hõõrdumise tõttu elektriseeritakse üks või mõlemad kehad?
4. Milliseid kahte liiki elektrilaenguid leidub looduses? Millistest katsetest järeldub, et neid on tõesti kaks?
5. Sõnasta reegel, mis kirjeldab laetud kehade vastasmõju olemust.
6. Puutükk hõõruti siidile. Millised laengud (märgi järgi) tekkisid puutükile ja millised siidile?
7. Mis on laenguühiku nimi?
8. Pärast katseülesannete täitmist kirjeldage joonisel 6 näidatud katseid.
Eksperimentaalsed ülesanded.
1. Täitke beebi õhupall täis, seejärel hõõruge seda vastu villa, karusnahku või juukseid. Miks hakkab pall erinevate esemete ja isegi lae külge kleepuma?
2. Mässi pliiats metallfooliumiga ja eemalda ettevaatlikult pliiatsi varrukas. Riputage see siidist või nailonist niidi külge. Puudutage padrunipesa elektrifitseeritud korpusega, mille laengumärk on teada. Seejärel elektrifitseerige teised kehad (plastist käepide, kamm, klaasist tass jne) ja tuues need varrukasse, määrake nende kehade laengu märk. Kirjutage katsete tulemused vihikusse.
S.V. Gromov, I.A. Kodumaa, füüsika 9. klass
Tunni sisu tunni konspekt tugiraam õppetund esitlus kiirendusmeetodid interaktiivsed tehnoloogiad Harjuta ülesanded ja harjutused enesetesti töötoad, koolitused, juhtumid, ülesanded koduülesanded aruteluküsimused õpilaste retoorilised küsimused Illustratsioonid heli, videoklipid ja multimeedium fotod, pildid, diagrammid, tabelid, huumoriskeemid, naljad, naljad, koomiksid, tähendamissõnad, ütlused, ristsõnad, tsitaadid Toidulisandid kokkuvõtteid artiklid kiibid uudishimulikele petulehed õpikud põhi- ja lisasõnavara terminid teised Õpikute ja tundide täiustamineveaparandused õpetusesõpiku killu uuendamine innovatsiooni elementide tunnis vananenud teadmiste asendamine uutega Ainult õpetajatele täiuslikud õppetunnid kalenderplaan aastaks aruteluprogrammi metoodilised soovitused Integreeritud õppetunnidKui teil on selle õppetüki jaoks parandusi või ettepanekuid,
ELEKTROSTAATILISED KOGEMUSED
Varustus
Kehade elektriseerumise fenomeni uurimiseks valmistame lambipirnile monteeritud pikast joonlauast sultanid, varrukad, elektroskoobi ja "karusselli". Vaja läheb ka õhupalle, lauatennise palli ja plastikust (polüvinüülist) toru – selliseid torusid kasutatakse juhtmete isoleerimiseks ning neist tehakse ka kasvuhoonekarkasse. Mida suurem on läbimõõt, seda rohkem toru elektrifitseeritakse. Toru saab asendada plastkammi, pastapliiatsi korpuse või vahtpolüstüroolitükiga. Varuge ka villa-, karusnaha-, siidijääke, nahatükke, kilet..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.!}
Pidage meeles, et varrukad peaksid olema kerged – elektrostaatilised jõud on väikesed. Kui varrukad on kortsus, saab neid hõlpsasti taastada ümmarguse pliiatsiga.
Katsete läbiviimiseks on vaja ka alust varrukate kinnitamiseks.
· Elektroskoop. Võtke suvaline läbipaistev plastkaanega klaaspurk ja tehke kaane sisse väike auk, kuhu pistate naela või paksu traadi. Painutage küüneots ja kinnitage sellele pooleks volditud fooliumi- või pehmepabeririba (joonis A).
Apteegi viaalist saate teha miniatuurse elektroskoobi. Võtke vasktraat ja keerake see läbi korgi. Kinnitage traadi otsa kaks tihvti. Elektroskoobi võimsuse suurendamiseks rulli traadi välimine ots teoks (joonis B).
Teine võimalus: võtke plastpudel, lõigake ära selle ülemine kooniline osa, katke nii pudel seest kui väljast toidufooliumiga, kinnitage (võite kasutada tavalist farmatseutilise kummi) kitsast ribadest "luua" välisküljele. hele paber (joonis C).
· "Karussell". Asetage alusele pikk joonlaud – võrdluseks võtke kolm: puit, metall ja plastik. Tavaline läbipõlenud pirn majoneesipurgis võib olla alusena (joonis A). Kuid parem on teha alus korgiga klaaspudelist: sisestage nõel keskele korgi sisse ja asetage nõelale ümberpööratud klaasist tass (joonis B).
· Võta pingpongi pall ja kata see grafiidiga (värvi üle lihtsa pliiatsiga). Palli võib asendada kanamunaga, pärast selle sisu eemaldamist, põhjalikku loputamist ja kuivatamist, kuid munakoor on väga habras ja nõuab hoolikat käsitsemist.
· 
Nool. Lihtsustatud versioon on pooleks volditud pabeririba, mis on kantud kustutuskummi sisestatud nõela otsa (joonis A). "Mustri" järgi tehtud nool (joon. B) on stabiilsem. Tehke teine nool fooliumist.
Eksperimendid. Pidage meeles: katsetaja laua lähedal ei tohiks olla vett. Elektrostaatika katsed ei tööta märja ilmaga hästi. Vesi on hea juht, nii et staatilised laengud võivad niiskes keskkonnas kiiresti tühjeneda.
Eksperimendid
1. Hõõruge plastpulka vastu paberitükki või õhukest kilet. Kehad jäävad üksteise külge kinni. Seda interaktsiooni nimetatakse elektrostaatiliseks ja varras elektrifitseeriti. Korraga elektrifitseeritakse kaks keha: paberileht (või kile) ja pulk. Elektrostaatilist koostoimet seletatakse elektrilaengute ümberjaotumisega.
2. Too sultani juurde “vihmast” või magnetlindist elektrifitseeritud pulk, kuid ära sultanit puuduta. Fooliumiribad ulatuvad pulga taha ja liiguvad sellega kaasa. Niitidest valmistatud sultan käitub sarnaselt. Elektrifitseerimist näeme eemalt.
Kudumistööstuses on suureks probleemiks niitide elektrifitseerimine, mis tekib nende hõõrdumise tõttu süstiku liikumisel. Elektrifitseeritud niidid lähevad sassi, rebenevad. Ebasoovitava mõju osaliseks kõrvaldamiseks töökodades hoitakse kunstlikult kõrge õhuniiskus.
3. Laadige võlukepp, hõõrudes sellega mis tahes riidetükki. Too ta juurde 
purustatud paberitükid. Lehed kleepuvad pulga külge ja hakkavad "reageerima" juba enne, kui nad sellega kokku puutuvad. Me ütleme, et laeng, luues enda ümber elektrivälja, mõjub nendele paberitükkidele eemalt ja elektriseerib need.
Kui paberitükkide suurus on märkimisväärne ja raskusjõud on proportsionaalne elektrijõuga, tõusevad lehed ainult üles, võivad isegi serval seista, kuid ei tule laualt maha. Juuste elektrifitseeritud kammiga saate vertikaalselt asetada 8x8 cm lehe.
Katsetage niidijääkide, kangatükkide, polüetüleeniga, see tähendab dielektrikuga. Saate jälgida sarnast käitumist.
Võtke fooliumi või metalliseeritud kile tükid, st metalljuhtmed. Kerged fooliumitükid põrkavad, tabavad laetud pulka ja põrkavad järsult maha. Elektrifitseeritud pulgaga kokkupuutel on foolium laetud. Sarnaselt laetud kehad tõrjuvad, mida me jälgime. Kogemus metallilise konfettiga tundub väga muljetavaldav!
Korista oma kodu: pühi tolm teleriekraanilt, poleeritud mööblilt lapiga. Tolm settib nendele pindadele väga kiiresti uuesti. Põhjuseks on seesama pinna elektrifitseerimine ja kergete tolmuosakeste ligitõmbamine sellele.
Pange tähele, et linoleumpõrandad koguvad tolmu väga kiiresti. Põrandal kõndides elektrifitseerime selle, nii et tolm ladestub sellele aktiivselt. Lisaks püsib linoleumil pikka aega staatiline elekter. Puitpõrandatele selline kogus tolmu ei setti. Proovime seda selgitada.
Võtke puupulk ja elektriseerige see, hõõrudes seda vastu tükke. Tooge elektrifitseeritud puupulk sultani või elektroskoobi lähedale – ja veenduge, et puu oleks nõrgalt elektrifitseeritud. Siin on vastus puitpõranda tolmu kohta.
Kontrollime kogemuse järgi, kuidas metallid elektrifitseeritakse, näiteks metallist joonlaud. Kuna inimkeha on hea elektrijuht, kandke kummikinnas, muidu ei kogune joonlaua laeng. Laetud joonlaua testimine sultani või elektroskoobiga näitab, et metallid on halvasti elektrifitseeritud.
Kõik tahked ained on elektrifitseeritud, kuid erineval määral.
4. Tooge kraanist väljavoolava veejoa juurde elektrifitseeritud pulk või kamm. Joa tõmbab pulga poole. Järelikult elektrifitseeritakse ka vedelikud. Kergestisüttivate vedelike elektrifitseerimine transpordi ajal hõõrdumisest on ohtlik, seetõttu on kütusepaagid maandatud.
5. Elektriseeritakse ka seebimulle. Kuid selle nähtuse jälgimine nõuab kannatlikkust, kuna seebimullid lõhkevad kiiresti, eriti elektriväljas. Katse lihtsustatud versioon - puhuge horisontaalsel pinnal (poolmull) mull välja ja tooge aeglaselt laetud pulk. Näete, kuidas see venib.
6. Pühkige elektrifitseeritud pulgaga üle paberilehe, metallklambri, kääride – kuulete kerget praginat, mis meenutab tühjenemist. Sama juhtub ka siis, kui võtate seljast sünteetilised riided. Terve päeva ta hõõrus su keha vastu – elektriseerituna –, aga ka sinu keha oli elektriseerunud. Keha sai ühe märgi laengu, riided - teise. Ühenduse katkestamisel kuulete iseloomulikku praksuvat heli ja tunnete kipitust. Pimedas on isegi pisikesi välgunooleid näha. Kui kannate sünteetilist kasukat, siis metallesemeid puudutades tunnete üsna tugevat elektrilahendust.
Seda ei juhtu puuvillast ja looduslikest kiududest valmistatud riiete puhul. Teadlased on kindlaks teinud, et elusorganismi rakkudele on kahjulik olla laetud olekus. Siit järeldus: vaatamata sünteetiliste rõivaste mugavusele ja suhtelisele odavusele, ei tohiks te sellest vaimustuda.
7. Veel üks värvikas kogemus distantsilt elektrifitseerimisega. Too elektrifitseeritud pulk puidust "karusselli" joonlaua juurde. Joonlaud polariseerub ja hakkab pulga poole graviteerima. Laetud pulgaga saad joonlaua pöörlema panna.
Tehke see katse metallist joonlauaga. Elektrostaatilise induktsiooni nähtuse tõttu tõmbab metallist joonlaud ka pulga külge ja pöörleb selle taga.
Keerulisem on olukord plastikust joonlaudadega. On materjale, mis laetud pulgast pigem eemale tõrjuvad kui tõmbavad. Need on läbipaistvad polüstüreenist joonlauad. Nähtust seletatakse sellega, et neis on "külmutatud" laenguid. Tootmisprotsessis, kui materjal oli veel vedel, puutus see kokku juhusliku elektriväljaga, mis tekitas selle pinnale laenguid. Kui materjal jahtus, kaotasid nad oma liikuvuse. Nende omadustega materjale nimetatakse elektreetideks. (Füüsiline entsüklopeediline sõnastik. - M .: Nõukogude entsüklopeedia, 1984, lk 862.)
8. Katse teine variant pudelist ja ümberpööratud klaasist valmistatud "karusselliga". Asetage käärid avatud tähega "X" klaasile. Kui tood neile elektrifitseeritud pulga, saate saavutada kääride pöörlemise.
9. Asetage elektrifitseeritud juuksehari alusele. Tooge oma sõrmed selle juurde - kamm liigub! (Kogemust kirjeldatakse raamatus .: Füüsikaviktoriinid keskkoolis. - M., 1977.) Kui katse ebaõnnestub, tehke käed märjaks.
Asenda juuksehari "veidra" plastikust joonlauaga (vt katse 7). Selle saab ka liikuma panna, viies selle juurde oma sõrmed. Ilmselt on materjalil, millest joonlaud on valmistatud, staatiline mälu.
10. Riputage fooliumhülss alusele. Tooge sellele elektrifitseeritud pulk. Hülss hakkab liikuma: esmalt puudutab see pulka, seejärel lendab järsult vastupidises suunas. Katse elektrifitseeritud pulgaga varrukat uuesti puudutada lõpeb ebaõnnestumisega - see läheb küljele. Fakt on see, et laetud võlukeppi puudutades laeti padrunikest sama nimega ja samanimelised kehad tõrjuti, milles oleme veendunud.
Kassetipesast laengu eemaldamiseks piisab, kui puudutate seda käega. Inimkeha on hea elektrijuht.
Korrake katset, kuid teisest materjalist korpusega. Saate sama tulemuse.
11. Riputage kaks varrukat üksteisest väikese vahemaa tagant alusele. Reguleerige niidi pikkust - varrukad peaksid rippuma samal tasemel. Lae üks neist. Hakake teist lähemale tooma. Kui varrukad on rõngaste külge kinnitatud, pole seda keeruline teha. Esimesel hetkel tõmbavad nad üksteise poole, puudutavad ja hajuvad järsult eri suundades. Jätkake rõngaste kokkuviimist, kuni need on täielikult kokku puutunud, kuid varrukad jäävad üksteise suhtes nurga alla. Veel kord veendume: võrdselt laetud kehad tõrjutakse.
Aseta varrukate vahele sama laengumärgiga pulk – varrukad hajuvad suurema nurga alla. Liigutage pulka – ja varrukad on sellega "kaasas". Selles kogemuses on meil kolm võrdselt laetud keha, mis üksteist tõrjuvad.
Asetage varrukad üksteisest teatud kaugusele. Lae üks neist. Et teha kindlaks, milline neist on laetud, piisab, kui tuua käsi varruka juurde: koormata varrukas ei reageeri sinu käele, laetud aga tõmbab käe külge!
12. Elektriline pendel. Selle katse jaoks vajate metallkilpi, mida on lihtne valmistada papilehest, millele on kleebitud metallfoolium. Asetage fooliumhülss ekraani ja elektrifitseeritud pulga vahele. Näete järgmist pilti: varrukas tõmbub pulga külge, põrkab järsult maha, lööb vastu ekraani, tõmbab uuesti pulga külge jne, st see hakkab vibreerima. Laemata hülss tõmbab elektrifitseeritud varda külge, seda puudutades, laeb, tõrjutakse järsult nagu sarnaselt laetud kehaga ja põrkab vastu metallekraani, millele annab oma laengu. Protsess algab uuesti. Kuna hülss eemaldab suure elektrilaengu, on võnkumised summutatud, mistõttu tuleb võlukeppi pidevalt laadida.
Kui kasutate elektrostaatilist masinat, näete pidevaid võnkumisi.
Korrake katset, asendades metallekraani papist ekraaniga. Hülss puudutab dielektrilist ekraani ja "kleepub" selle külge: ekraan on polariseeritud, see tähendab, et selle pulga poole jääv pind on positiivselt laetud, nii et hülss "kinni".
Elektrivibratsiooni saab jälgida, kui riputada varruka pliiatsi külge kahe äralõigatud ja fooliumiga kaetud plastpudeli vahele. Tooge laetud pulk paigalduskohani teatud kaugusele. Hülss puudutab pulgale kõige lähemal olevat elektroskoopi ja laetakse sellelt sama laenguga märgil. Seejärel tõukab see sarnaselt laetuna sellest eemale, tabab teist elektroskoopi, annab sellele laengu, tõmbab esimese poole jne. Vaatleme hülsi võnkumisi, see tähendab "elektroskoobi" mudelit. igiliikur"!
13. Too laetud pulk elektroskoobi juurde. Elektroskoobi tihvtid (või lehed) hajuvad. Seetõttu osutusid nad võrdselt laetuks. Eemaldage võlukepp - need tulevad uuesti kokku. Vaatleme elektrostaatilise induktsiooni nähtust (joonis A).
Asetage ümberpööratud metallist plekkpurk elektroskoobi kaanele (joonis B). Asetage laetud pulk uuesti peale purki puudutamata. Elektroskoobi lehed ei reageeri mingil viisil elektriväljale. See tähendab, et metallpurgi sees puudub elektriväli. Sel põhjusel on paljude seadmete korpused metallist – need varjavad seadmeid väliste elektriväljade, häirete, soovimatute signaalide eest.
14. Puudutage laetud pulgaga elektroskoobi metallvarda – selle lehed lähevad laiali ja jäävad sellesse asendisse. See tähendab, et oleme laengu lehtedele üle kandnud. Elektristage pulk uuesti ja puudutage uuesti elektroskoopi - selle lehed kalduvad suurema nurga alla, kuna elektroskoobi laeng on suurenenud.
Kata varras plekkpurgiga ja puuduta laetud pulgaga – elektroskoobi lehed ei lahkne rohkem. Jällegi oleme veendunud elektrivälja sõelumises.
15. Hõõrudes plastpulka jäägiga, puudutage tükk elektroskoobi varda külge. Lehed eralduvad väikese nurga all. Nüüd puudutage elektrifitseeritud pulgaga. Lehed kukuvad kohe maha. See tähendab, et elektroskoop on tühjenenud. Järelikult olid pulgal ja tükil vastupidise märgiga laengud.
16. Kontrollige, hõõrudes paberit paberile, plastikut plastikule jne, et näha, kas need ained on elektrifitseeritud.
17. Võtke plastikust pingpongi pall ja tooge selle juurde laetud kepp – pall veereb sellele kuulekalt järele. Efekti suurendamiseks katke see grafiidiga.
18. Võtke fooliumiga kaetud plastpudel ja asetage pooleks volditud pabeririba pudeli servale. Tooge elektrifitseeritud pulk üks kord pabeririba küljelt ja üks kord silindri vastasküljelt. Esimesel juhul tõmbab riba pulga külge, teisel juhul kleepub see silindri fooliumi külge. Nüüd laadige silinder elektrifitseeritud pulgaga. Korda katset. Sa saad vastupidise tulemuse!
19. "Elektriline" kompass. Võtke paberi nool. Katke see pealt klaaspurgiga. Hõõru ühes kohas villatükk üle klaasi. Pabernool tõmbab sellesse asukohta.
Korrake katset läbipaistva plastpurgiga. Plastik elektrifitseeritakse kergemini ja efekt on suurem. Hakka purki keerama – nool keerab ka selle taha.
Too laetud pulk purgi all oleva noole juurde. Nool reageerib tundlikult pulga asendi muutumisele, st elektriväljale. Dielektrikud ei varja elektrivälju.
Katsed õhupallidega on väga suurejoonelised.
20. Elektrifitseerige õhupall, hõõrudes sellega oma juukseid. Kui tõstate õhupalli pea kohale, tunnete, kuidas juuksed selle taga tõmbavad. Kas pole sultan?
21. Kontrollige, kuidas väikesed esemed elektrifitseeritud palli külge kleepuvad: paber, niit, metallfoolium jne. Efekt on suurem kui elektrifitseeritud pulgal. Kui teete katse granuleeritud suhkru, soola, jahuga, kaetakse pall "lumega".
22. Toetage elektrifitseeritud pall vastu vertikaalset seina või lakke – see ripub selles asendis pikka aega.
23. Võtke kaks õhupalli. Elektrifitseerige need ja asetage need siledale lauapinnale. Pallid tõrjuvad üksteist ja ei lase neil kokku tulla. Pange tähele: need asuvad laual elektrilise küljega.
24. Võtke elektrifitseeritud kuulide nöörid ühte kätte. "Järelevad" pallid lendavad eri suundades. (See kogemus ei pruugi "raskete" õhupallidega töötada.)
Mõnikord näitavad tavalised esemed esmapilgul üleloomulikke võimeid: plastpulk võib paberit ligi tõmmata, täpselt nagu magnet tõmbab rauda või vahtpolüstürool kleepub riietele. Nende väikeste imede eest vastutab staatiline elekter.
Staatiline elekter tekib elektriliselt laetud osakeste – negatiivsete elektronide ja aatomite positiivsete prootonite – vastasmõjul. Kehad on tavaliselt elektriliselt neutraalses olekus, kuna need koosnevad võrdsest arvust ühtlaselt jaotunud negatiivsetest ja positiivsetest osakestest. Kuid elektronide saamisel või kaotamisel võivad neutraalkehad laetuda.
Kehad laetakse hõõrdumise (hõõrdumise) abil, mis eemaldab mõnelt ainelt osa nende elektronidest, muutes need ained positiivselt laetuks. Näiteks karusnahaga plastpulka hõõrudes kantakse elektronid karusnahast plastikule. Selle tulemusena omandab plast negatiivse laengu ja karusnahk positiivse laengu. Kui negatiivselt laetud plast seejärel viia elektriliselt neutraalsete paberitükkide lähedale, hakkavad need plasti külge kleepuma. "Maagilise" külgetõmbe põhjuseks on negatiivse laengu teke plastis.
Elektrienergia põhireegel
Elektrienergia põhiseadus ütleb, et vastasmärgiga (+ -) laengud tõmbavad ligi ja samanimelised (++ või -) laengud tõrjuvad üksteist. Tõmbe- ja tõukejõudude suurus sõltub kaugusest: mida lähemal on laetud kehad üksteisele, seda suurem on vastav jõud.
Kontaktivaba elektrifitseerimine
Kui negatiivselt laetud varrast hoitakse neutraalse keha lähedal, nihutab varda laeng keha pinnaelektronid (sinised kuubikud "-" märgiga) oma kaugemasse külge. Vardale lähim kere külg saab positiivselt laetud (roosad kuubikud plussmärgiga).
Hõõrdemaagia
Hõõrdumine plastikpulga karvaga hõõrumisel põhjustab pulga elektronide (-) omandamist, tekitades sellele negatiivse laengu. Pärast seda hakkab kepp paberit enda külge tõmbama.
Laengu märgi määramine
Mõned materjalid sisaldavad suuremas koguses "vabu" elektrone, mis võivad aatomite vahel vabalt liikuda (-). Teised materjalid seovad oma elektronid kindlalt positiivselt laetud tuumadega (+). Kui kaks materjali, näiteks vahtpolüstürool ja suled, hõõruvad üksteise vastu, kaotab see, mis sisaldab kõige rohkem vabu elektrone (antud juhul sulgi), need ja saab positiivse laengu.
Fragment tunnist teemal "Kehade elektrifitseerimine"
Malgina Vera Borisovna, füüsikaõpetaja,
Peterburi keskrajooni hariduskeskus nr 80
Märksõnad:elektrifitseerivate kehade katsed; minimaalse ajainvesteeringuga saavutage maksimaalne mõju õpilaste mõtlemise, loominguliste võimete arendamisel; jätkata õpilaste oskuste kujundamist katse- ja katseseadmete valmistamisel, viia läbi katse, kavandada oma tegevusi, argumenteerida järeldusi; seltsimeheliku vastastikuse abistamise tunde edendamine, rühmatöö eetika.
Et korraldada iga õpilase tööd suurima tuluga, on soovitav kaasa võtta tundi katsete läbiviimiseks. järgmisi materjale: kolm õhupalli, 25 cm nailonkangas, niidid, kilekott, lint või kleeplint, kolm plastkammi, käärid, nailonsukk, metallist kirjaklamber, popkorni tuumad, vill või karusnahk, kokteilikõrs.
Ühe katse viib läbi 2-liikmeline rühm. Rühma kohta väljastatakse kogemuse kirjeldusega leht. Rühm viib katse läbi laua taga, valmistab vaadeldava nähtuse kohta selgituse ja tutvustab kogemust kogu klassile. Kui kogemuse kirjeldus sisaldab treening, seda arutab kogu klass.
1. Kehade elektrifitseerimise nähtused.
Katse "staatiline liim"
Materjalid:
* Ebenpuust pulk
*karusnahk
* paberitükid
* klaaspulk
*ajaleht
Järjestus
Puudutage eebenipuust pulgaga laual lebavaid väikeseid paberitükke ja tõstke tikk üles – paberitükid jäävad lauale. See näitab, et paberilehtede ja pulga vahelisest gravitatsioonilisest vastasmõjust ei piisa, et neid pulga külge meelitada.
Hõõrume eebenipuust pulga lõõtsale ja toome selle samade paberitükkide juurde - need hüppavad ja jäävad pulga külge ning mõne aja pärast põrkavad sellelt maha. Seejärel kordame katset, tuues klaaspulga paberitükkide lähedale, hõõrudes seda ajalehega. Paberid tõmbavad tugevalt pulga külge.
Selgitus Karusnaha või siidiga kokkupuutumise ja hõõrdumise tulemusena omandas eebenipuupulk uue kvaliteedi, mis väljendub eelkõige selles, et ta oli võimeline tõmbama enda poole kergeid kehasid jõuga, mis ületab tunduvalt gravitatsioonilise külgetõmbejõu. Vaadeldavaks nähtuseks on kehade elektrifitseerimine. Elektrifitseerimisel omandavad kehad elektrilaengu.
Kogemus "Kõike saab laadida"
Materjalid:
* kolm palli
* kaks niiti pikkusega 30 cm
* tükk villast riiet või vilti
*kleeplint
*ajaleht.
Järjestus
Kinnitage üks täispuhutud õhupall laua pinna alla. Hõõruge palli (üle 20 liigutuse) riidetükiga. Laske pall lahti ja see ripub vabalt.Teist palli hõõruge villatükiga. Võtke see niidi lõpust ja viige see esimese juurde.
Mis saab pallidest? Kinnitage teine õhupall esimesele piisavalt lähedale, nii et tundub, et need lendavad üksteisest lahku.
Selgitus Enamikul kehadest on algselt neutraalne laeng (st neil puudub laeng). Kui neid aga teatud materjalidega hõõruda, omandavad need positiivse või negatiivse laengu. Seda nähtust nimetatakse elektrifitseerimine.
Õhupalli villaga hõõrudes liiguvad villalt õhupallile nähtamatud negatiivsed laengud. Selle tulemusena rikutakse palli laengutasakaalu. Väljast tulevad laengud annavad pallile üldise negatiivse laengu. Pärast teisaldamist jäävad väikesed laengud paigale (sellest ka sõna staatiline).
Kui kaks laetud kuuli on üksteisest suurel kaugusel, siis nende laengutest ei piisa üksteisele mõjumiseks. Lähenedes tõrjutakse palle, sest mõlemad on negatiivselt laetud. See jõud põhjustab nende hajumise ja peatumise üksteisest teatud kaugusel.
Treeni!
1) Too kolmas laetud pall kahe esimese juurde. Millise kuju tõrjuvad pallid selle tulemusena tekivad?
2) Elektrifitseerige üks pall ajalehele ja teine villasele riidele. Riputage need üksteisest teatud kaugusele. Miks nad köidavad?
3) Nende koosmõju on eriti hästi näha, kui üks neist on rullitud laua pinnale, siis teine veereb selle taha. Miks?
Kogemus "Positiivne laeng"
Materjalid (redigeeri)
* 25cm nailonkangas
* käärid
* kilekott
Järjestus
Lõika kangast tükk välja. Voldi kilekott pooleks ja hoia seda käes. Asetage tükk nailonkangast nende poolte vahele ja ajage kott nailonist mitu korda üle. Mis juhtub, kui paki ära paned? Mis paneb nailoni niimoodi käituma?
Selgitus Erinevalt villast ei loobu polüetüleen oma negatiivsetest laengutest nii kergesti. Vastupidi, tal on lihtsam omandada negatiivseid laenguid. Kui tõmbate koti üle nailoni, voolavad negatiivsed laengud polüetüleeni. See põhjustab nailonil positiivse laengu. Kuna nailoni mõlemal poolel on sama laeng, tõrjuvad need üksteist ja eralduvad.
Treeni!
Kas villaga hõõrudes laetakse kilekotti?
Kogemus"Pööra noolt"
Materjalid:
* Metallist kirjaklamber
* tükk villa
* plastikust kamm
* paber
* käärid
Järjestus:
Voltige lahti kirjaklamber, nagu joonisel näidatud. Kirjaklambri painutamata osa peaks asuma tasaselt laual. Joonistage paberile allolev nool ja lõigake see kääridega välja. Painutage noolt veidi mööda punktiirjooni servadega allapoole. Koht, kus jooned ristuvad, on tasakaalu keskpunkt. Asetage tasakaalunool ettevaatlikult klambri otsale.
Laadige plastkamm villatükiga. Tooge kamm versooriumi. Mida sa näed? Kas saate panna noole tegema täieliku pöörde ümber oma telje?
Selgitus Laetud kamm indutseerib noolele positiivselt laetud ala. See positiivselt laetud ala ja negatiivselt laetud kamm tõmbavad teineteise poole. Tekkivast jõust piisab noole mis tahes suunas pööramiseks.
Treeni!
Kas saate alumiiniumfooliumist nooleotsa teha?
Kogemus "Tehke elektroskoop »
Seade, mis võimaldab tuvastada isegi nõrka kehade elektriseerumist.
Laboris mõõdavad teadlased elektroskoobi abil staatilist laengut (skpeo (kreeka) – ma jälgin). See seade kuvab suhtelise laengu summa.
Materjalid (redigeeri)
* Läbipaistev plastiktops
* plastiliin
* käärid
* kaks alumiiniumfooliumi tükki
* õhupall
* karusnahk
* metallist kirjaklamber
Järjestus
Klaasi põhja keskel tehke kirjaklambritraadi läbimõõduga väike auk. Lõika alumiiniumfooliumist 0,5 x 4 cm tükid, voldi kirjaklamber lahti ja vormi konks. Konksu lehed. Sisestage täielikult painutatud kirjaklambri ülemine osa klaasi põhjas olevasse auku ja kinnitage plastiliinitükiga. Lehed ei tohiks puudutada klaasi ja peaksid olema teile selgelt nähtavad. Rullige fooliumitükist välja väike pall. Asetage pall klaasist välja paistva kirjaklambri otsa. Pange klaas lauale. Laadige õhupall, hõõrudes seda villa- või karusnahatükiga. Viige õhupall aeglaselt fooliumist õhupalli juurde. Mis juhtub lehtedega elektroskoobis? Võtke õhupall ära. Kuidas lehed sellele reageerivad?
Selgitus Kui tood õhupalli elektroskoobi lähedale, kutsub see esile laengu. Õhupalli negatiivne laeng tõrjub alumiiniumfooliumist õhupallis olevad elektronid. Need elektronid voolavad mööda kirjaklambrit alla lehtedele. Iga leht võtab negatiivse laengu. Kuna samanimelised laengud on tõrjutud, lendavad lehed eri suundades. Miks on elektroskoop laetud väiksema laenguga, kui puudutame seda elektrifitseeritud eebenipuu pulga ühe otsaga ja nakatub suure laenguga, kui eebenipuust pulgaga üle palli joosta?
Kogege "Võlukeppi"
" Tule minu juurde. Kuula mind. Ma käsin sind. Pööra ümber. " Kas sa unistad võlukepist? Mida sa tahad, et ta saaks teha? Võib-olla kasutada seda erinevate objektide liikumise juhtimiseks? Kui jah, siis kas teil on võimalus selline võlukepp hankida? Kas kõik pulgad võivad olla maagilised?
Materjalid (redigeeri)
· lauatennise pall
· plastikust käepide
· villane
Järjestus:
Asetage lauatennise pall tasasele pinnale nii, et see ei liiguks. Hõõruge villaga üle plastikust käepideme. Seejärel viige pliiats pallile piisavalt lähedale. Mis juhtub? Proovige käepidet liigutada nii, et pall liiguks sellele järele. Kas sa tegid seda?
Selgitus Pärast pliiatsi villaga hõõrumist on negatiivsed laengud nihkunud. Need laengud lahkusid villast ja kogunesid käepidemele. Pliiats on saanud negatiivse laengu. Kui tõite pliiatsi palli juurde, mõjutas selle elektriväli palli laenguid. Negatiivsed laengud palli käepidemele lähimal alal tõrjutakse käepidemest ja liiguvad palli sees, mis muudab palli ühe külje positiivselt laetuks. See palli positiivselt laetud pool ja negatiivselt laetud käepide tõmbavad teineteise poole. Kui inerts ja hõõrdumine on ületatud, hakkab pall käepideme taha liikuma.
Kummitusjala kogemus
Materjalid:
* Nailonist sukad
*kilekott
* sile sein
*õhupall
* tükk villa
Järjestus
Võtke sukk ühte kätte, hoides seda ülemisest otsast. Teise käega hõõru sukki mitu korda kilekotiga ühes suunas. Seejärel eemaldage pakend. Veenduge, et sukad ei puudutaks midagi (isegi mitte teid). Mis saab selle kujust? Kas saate seletada, mida näete? Nüüd tooge sukk seina äärde. Mis temast saab? Kas see on nagu õhupall seina külge kleepuv, kui õhupalli villatükiga hõõruda? Kas on mingeid erinevusi? Laadige õhupall uuesti ja vaadake, kas see kleepub hästi puidu, metalli või klaasiga.
Selgitus Kuna kilekott liikus mööda sukka, võttis see negatiivsed laengud ära. See viis selleni, et sukad omandasid üldise positiivse laengu. Kuna positiivsed laengud jaotusid üle kogu suka, hakkasid nad üksteist tõrjuma. See põhjustas suka "laienemise" ja säärekujulise kuju, mis oleks selle tegemise malliks. Mis juhtus, kui panid suka vastu seina? Positiivse laenguga sukk toimib nagu negatiivselt laetud pall ja kutsub seina pinnal esile vastupidise märgi laengu. Negatiivsed ja positiivsed laengud tõmbavad ligi ning sukk kleepub seina külge.
Katse "Raadiosignaal"
S… o… s... Kui Titanic uppuma hakkas, saatis selle raadiosaatja selle signaali abi saamiseks. Iga kord, kui morsekoodi abil sõnumite edastamiseks klahvi vajutatakse, suletakse ajutiselt elektriahel. See lühis tekitab sädeme ning uppuva laeva antennist saadetakse signaale energialainetena. Neid laineid võtavad vastu teiste laevade antennid. Antennist liigub signaal juhtmete kaudu raadiosse. Raadiovastuvõtjas muudetakse nähtamatud lained kuuldavaks heliks.
Kogemus näitab, kuidas saate sädeme abil morsekoodi kasutades sõnumit saata.
Materjalid ja seadmed
*vaip
* metallist ukselink
*raadio
Järjestus
Lülitage raadio sisse. Häälestage see sagedusele, mis ei võta vastu signaale. Kui lülitate heli sisse, edastab raadio ainult atmosfääri häireid.
Kõndige oma kingades vaibal. Minge ukselinki ja puudutage seda raadiot kuulates. Mida sa kuuled?
Selgitus Säde tekitab elektromagnetlaine, mis on eriline energia. See laine levib läbi ruumi. Raadioantenn suudab seda tüüpi energiat vastu võtta. Signaal "püütakse kinni" ja kantakse üle juhtmete raadioahelasse. Selles muundatakse signaal heliks, mida võimendatakse ja taasesitatakse kõlari kaudu.
Kogemus"Hüppavad terad"
Popkorni tuumad on suurepärane materjal teaduslikeks katseteks. Kuna need on väga kerged, pole nende liigutamiseks palju jõudu vaja. Lisaks kannavad paisutatud terad väga hästi elektrilaenguid. Veenduge selles ja viige läbi katse.
Materjalid (redigeeri)
* popkorni terad
* tükk villast või karusnahast
*õhupall
Järjestus
Asetage paar uba õhupalli. Täitke õhupall täis. Hõõruge palli villa- või karusnahatükiga. Kui kangas pole käepärast, siis hõõruge pall juustele. Võtke pall selle koha jaoks, kus see on seotud. Vaadake palli sees olevaid teri. Kas need on paigal või liiguvad? Puudutage palli teise käe sõrmedega. Kuidas terad käituvad? Kui midagi ei juhtu, laadige õhupall uuesti, hõõrudes seda kaks korda kauem.
Selgitus
Kuna sa hõõrusid seda karvapalliga, sai see negatiivselt laetud. See negatiivne laeng kutsub esile positiivse laengu pallile kõige lähemal asuval terade küljel. See positiivse laengu ala tõmbab palli külge, mistõttu terad kleepuvad palli negatiivselt laetud pinnale.
Kui puudutate palli sõrmedega. Asjad muutuvad. Negatiivne laeng voolab õhupallist mööda teie sõrmi. See loob pallile positiivselt laetud alad. Samas pole teradel olevad laengud jõudnud veel liikuma hakata. Selle tulemusena tõrjuvad terade ja palli positiivselt laetud pinnad üksteisest eemale, terad hüppavad naaberkohtadesse.
Treeni!
Proovi palli puupulgaga puudutada. Kuidas see muudab pallis olevate maisiterade käitumist?
Kogemus"Naljakad mullid"
Mull on näide õrnast jõudude tasakaalust. Vee pindpinevus tekitab jõu, mis kipub mulli moodustavat õhukest kilet kokku suruma. Vees olev seep kompenseerib selle jõu ja muudab mulli vastupidavaks. Selle tulemusena moodustub kerge kera, mille kuju staatiliste jõudude mõjul kergesti muutub.
Materjalid (redigeeri)
* seebilahus
*kruus
* kokteilituub
*õhupall
Järjestus
Täitke kruus 1/3 ulatuses seebiveega. Kastke toru lahusesse. Puhuge korraks aeglaselt torusse. Tekib palju mullikesi, mis täidavad kruusi ja lendavad üle äärte.
Laadige õhupall. Hõõrudes seda oma juustele. Viige pall mullidesse. Mis toimub? Kirjeldage, kuidas mullide kuju muutub. Kas kiles olevate molekulide vahelisest tõmbejõust piisab mulli laiendamiseks ringi läbimõõduni?
Selgitus Nagu vaht ja paisutatud mais, reageerivad mullid väga hästi staatilistele laengutele. Nende kerge kaal ja suur laadimisvõime muudavad need ideaalseks aineks staatilise külgetõmbe mõjude uurimiseks. Kui tood laetud palli mullidesse, reageerivad sellele mulli lähimad elektronid. Need negatiivselt laetud osakesed liiguvad mulli vastasküljele. Seetõttu saab mulli üks pool positiivselt laetud. Seda külge tõmbab negatiivselt laetud pall. Atraktsioon põhjustab mulli laienemise ja muna kuju.
Treeni!
Kas otse torust välja puhutud mull reageerib ka laetud õhupallile?
Kogemus"Kammid"
Varustus
* riputage niidile kaks kammi
Treeni!
Kuidas sa tead, milline neist kammidest on elektrifitseeritud (muud ei saa kasutada)?
Vastus: Kas vajate ühte kammi käes? Seega tühjendage see enda peal, kui see oli laetud. Seejärel hoidke kammi niitidest kinni, viige need üksteisele lähemale ja vaadake, kuidas nad praegu käituvad. Kui nad suhtlevad, laetakse teine kamm. Kui interaktsiooni ei täheldata, on esimene kamm laetud.
Katse – keskendu
Materjalid (redigeeri)
* õhukese seinaga klaas
* terasest nõel
* eebenipuu pulk
*karusnahk
Järjestus
Laual on õhukese seinaga klaas, mis on peaaegu otsani veega täidetud. Asetage terasnõel pintsettide abil õrnalt veepinnale – nõel ujub. Klaasi servale tuuakse "võluvits" ja nõel hakkab liikuma, hakkab eemalduma. Mis viga?
Selgitus Kepp võetakse eelnevalt elektrifitseerituna, hõõrudes vastu karva. Sellise pulga külge ei tõmba mitte ainult nõel, vaid ka vesi. Vee külgetõmbe tõttu muutub selle pind kaldu, nõel rullub alla nagu kelgutõus.
2. Kõik organid suhtlevad elektrifitseeritud asutustega ja elektrifitseeritakse ise.
Õpetaja näitab järgmisi katseid.
Kas olete kunagi istunud plasttoolis, paljaste kätega käetugedel? Kui jah, siis tundsite "kleepuvat" jõudu, mis mõjutas teie käte pisikesi karvu. Selle jõu põhjustab laetud plast. Kui teie keha toolis niheleb, liiguvad elektronid plastikule, luues "kleepuva" tunde.
Mõelge elektrifitseeritud kehade koostoime juhtudele:
2.1tahkete ainetega
Materjalid (redigeeri)
* Puidust joonlaud 100 cm või puitprofiil
* eebenipuu või klaaspulk
* terav tugi
* karusnahk eebenipuu pulga jaoks
Järjestus
1 Elektrifitseerime eebenipuust pulga, hõõrudes seda vastu karva, ja toome selle teravale toele tasakaalustatud joonlauale - joonlaud pöördub ja tõmbab pulga külge.
Elektrifitseeritud pulgaga kokkupuutel tõukab joonlaud selle küljest lahti. Katse jaoks kasutasime 100 cm joonlauda.
2. Suurele puitplaadile, mis on horisontaalselt riputatud kahele köiele, toome elektrifitseeritud eebenipuust pulga. Jälgime plaadi pööret pulgale. Katse jaoks kasutasime 350 cm puidust plaati.
2.2.1vedelikega
Materjalid (redigeeri)
* Peen kraanivee juga
* eebenipuu või klaaspulk
* karusnahk eebenipuu pulga jaoks
* klaaspulga ajaleht
Järjestus
Toome elektrifitseeritud eboniidi või klaaspulga kraanist välja voolava veejoa juurde ja leiame, et oja ja veepiisad tõmbavad varda külge ja tõrjuvad üksteist. Miks on joa pulga poole kaldu?
Selgitus Kui voolu juurde tuua elektrifitseeritud pulk, indutseeritakse selles laengud, mis interakteeruvad pulga laengutega. Selle tulemusena kaldub juga pulga poole. Ja veepiiskadele tekitatakse samad laengud, nii et need tõrjutakse.
2.2.2vedelikega
Varustus
*statiiv
* lehter, mille otsas on kummist toru ja klambriga
* vatt vee kogumiseks
* kondensaatorplaadid
* elektrofori masin
Järjestus
Kinnitage lehter kummitoruga otsast ja klambriga statiivi külge. Täitke lehter veega ja saage õhuke vool, mis voolab kondensaatori plaatide vahele. Asetage alla vann vee kogumiseks. Ühendage kondensaatoriplaadid elektroforeesi masina poolustega. Kui masin ei tööta, puudub elektriväli. Vesi voolab vertikaalselt. Kuid niipea, kui elektroforeesi masin hakkab tööle, suunatakse veejuga kõrvale. Veelgi enam, joa läbipaine vaheldub. See kaldub ühele plaadile, seejärel teisele. See vaheldumine toimub suure kiirusega. Veejuga "kirjutab" kondensaatori plaatide vahele nagu elektronkiir pilditorus. Miks joa on kõrvale kaldunud?
Kogemused saadakse isegi kondensaatoriplaatide väikese laadimisega. Meie katses oli plaatide vaheline kaugus 15 cm.
2.2.3gaasidega
Materjalid ja seadmed
* Klaasnõu, mille põhjas on toru
* vaselaastud
*Lämmastikhape
* eebenipuu pulk
*karusnahk
Järjestus
Valage anumasse mõned vaselaastud, täitke need lämmastikhappega ja sulgege anuma kaas. Pruun lämmastikoksiidi juga ( N O2). Toome selle juurde elektrifitseeritud eboniitpulga ja leiame, et gaasijuga tõmbab pulga külge.
Väljund : See katseseeria tõestab, et kõik kehad – gaasid, vedelikud, tahked ained, kerged ja rasked – interakteeruvad elektrifitseeritud kehadega ja elektristuvad ise.
Kasutatud Raamatud
1. Gorev LA Meelelahutuslikud eksperimendid füüsikas. Raamat õpetajale. - M .: Haridus, 1985
2. Metoodiline ajaleht füüsika, astronoomia õpetajatele. Kirjastus ESIMESE SEPTEMBER
3.Specio M. Di, Meelelahutuslikud katsed: elekter ja magnetism, - M.: AST Astrel, 2004
Enne katset on vaja hoida eboniitpulka läbi gaasipõleti leegi, et eemaldada sellel võimalikud juhuslikud laengud; ilma selle ettevaatusabinõuta saab paberitükke pulga külge meelitada, ilma seda vastu karva hõõrumata.
Versorium on seade, mida kasutatakse staatilise elektri tuvastamiseks. Selle nimi tähendab "asi, mis pöördub". Versoorium sai oma nime leiutaja järgi, kes selle umbes nelisada aastat tagasi leiutas ja kuigi aeg on muutunud, on selle seadme töötamise seadused säilinud.
Kogemus tõmbekapis.
Katkend õppetunnist
