Vzdelávací portál. Elektrostatické pokusy Stanovenie znamienka náboja
Seletkov Michail
Táto práca oboznamuje študentov so statickou elektrinou, niektorými jej vlastnosťami, so zaujímavosťami o využití statickej elektriny Podrobne je popísaný priebeh experimentov zahrnutých v práci. Práca môže byť pre žiakov užitočná na hodinách okolitého sveta a fyziky.
Stiahnuť ▼:
Náhľad:
ÚVOD
Moderný život je nemysliteľný bez rádia a televízie, telefónov, počítačov, všetkých druhov osvetľovacích a vykurovacích zariadení, strojov a zariadení, ktoré sú založené na možnosti využitia elektriny. A len pred 200 rokmi sa o elektrine vedelo veľmi málo. Dozvedel som sa, že veda o elektrine začala štúdiom statickej elektriny. Zaujímalo ma, čo je statická elektrina, a chcel som sám urobiť nejaké experimenty s elektrinou. Takže tam bolo cieľ práce:
Zistite, čo je statická elektrina, empiricky otestujte jej vlastnosti.
Na to bolo potrebné vyriešiť nasledovnéúlohy:
1. Preštudujte si literatúru o statickej elektrine
2 Vyberte a vykonajte potrebné experimenty, vytvorte podmienený model elektroskopu
3. Zistite, ako sa poznatky o statickej elektrine uplatňujú v modernom svete
Pri práci som použil nasledujúce metódy:
Analýza vedeckej a náučnej literatúry
Pozorovanie
Hľadanie informácií na internete
Experimenty
Stavebníctvo
Fotografia-ilustrácia
Z histórie elektriny
Prvé dôležité objavy a vynálezy v oblasti elektriny boli uskutočnené v 17. a 18. storočí. Po prvýkrát však ľudia prejavili záujem o elektrinu už v 6.-7. pred Kr NS. Filozof Thales z Milétu si teda všimol, že ak sa jantár potrie vlnou alebo kožušinou, začne priťahovať škvrny a vlákna. Mám za sebou podobnú skúsenosť. Ak totiž jantár potriete vlnou, priťahujú sa k nej malé čiastočky. Prečo sa to deje? V tých vzdialených časoch neexistovalo správne vysvetlenie tohto javu. O mnoho storočí neskôr, v roku 1600, napísal lekár anglickej kráľovnej Alžbety William Hilbert prvú vedeckú prácu o elektrine a elektrifikácii trením. Zistil, že namiesto jantáru si môžete vziať diamant, zafír, sklo a iné materiály, ktoré podobne ako jantár priťahujú častice svetla. Tieto látky nazval elektrické (z gréckeho slova „elektrón“, ako Gréci nazývali jantár). Preto sa následne o telesách, ktoré po trení nadobudnú vlastnosť priťahovať k sebe iné telá, začalo hovoriť, že sú elektrifikované. Ale niekoľko storočí sa vedci snažili zistiť, prečo sú predmety elektrifikované a ako sa to deje, až kým neobjavili tajomstvá tohto záhadného javu vo vnútri atómu.
experimentálna časť
Každý pozná tento jav: ak si vyzlečiete syntetické oblečenie, budete počuť jemné praskanie a v tme môžete dokonca vidieť slabé iskry, okrem toho sa na syntetickom oblečení ľahko prilepia vlákna, chĺpky a iné drobné čiastočky. Všetky tieto príklady sa týkajú javu nazývaného statická elektrina.
Statická elektrina- Ide o jav spojený s výskytom stacionárnych elektrických nábojov v tele.
Bolo dokázané, že statická elektrina je spôsobená trením. Presvedčil som sa o tom na príklade skúsenosti
Skúsenosti 1.
Materiály:
Sklenená tyčinka
Plastový sáčok
Malé kúsky papiera
Pokrok
1. Vezmite sklenenú tyčinku a pridržte ju na malých ľahkých čiastočkách papiera. Nič sa nedeje. To znamená, že sklo je vo svojom normálnom stave elektricky neutrálne.
2.Potom sklenenú tyčinku potriem igelitovým vreckom. Okamžite ju upútajú kúsky papiera. To znamená, že prútik sa stal elektrifikovaným.
Záver: elektrifikácia nastáva v dôsledku trenia.
Ale ako sa to stane? Odpoveď nájdeme v štruktúre látky. Všetky látky v prírode sú tvorené malými časticami nazývanými atómy. Atómy sa zase skladajú z ešte menších častíc: „+“ nabitých protónov umiestnených v strede atómu a elektrónov, ktoré sú nabité „-“ a nachádzajú sa ďalej od stredu. Kladný a záporný náboj v atóme má rovnakú veľkosť a vo všeobecnosti je atóm elektricky neutrálny. Keď o seba trieme dva predmety, jeden z nich zachytáva jednotlivé elektróny z povrchu druhého a dostáva záporný náboj. Objekt, ktorý stratil niektoré zo svojich negatívnych častíc, sa stáva kladne nabitým. To znamená, že všetky telesá sú elektrifikované buď negatívne alebo pozitívne. Navrhlo sa považovať náboj elektrifikovanej tyčinky z plastu (ebonitu) za negatívny a náboj sklenenej tyčinky za pozitívny. Je známe, že podobné náboje sa odpudzujú a na rozdiel od nábojov priťahujú. Počas experimentu sa mi podarilo overiť spoľahlivosť tohto zákona.
Skúsenosti 2.
Materiály:
Rackové zariadenie
Fóliové gule
Sklenená tyčinka
Plastový sáčok
Ebenová palica
Vlnená tkanina
Pokrok
1. Potrite sklenenou tyčinkou polyetylén a priveďte ju k lopte.
2. To isté robím s ebenovou tyčinkou, ktorá sa nosí proti vlne.
Videl som, že loptičku pritiahla elektrifikovaná hokejka.
3. Potom na pult položím dva kusy fólie blízko seba a oba kusy sa dotknem ebonitovou tyčinkou. Odtlačia sa.
4. Oba kusy sa dotknem sklenenou tyčinkou. Odtlačia sa
5. Teraz sa jeden kúsok fólie dotknem sklenenou tyčinkou, druhý ebenovou. Budú sa navzájom priťahovať.
1.Záver : Elektrina sa môže priťahovať a odpudzovať, rovnaké náboje sa odpudzujú a rôzne sa navzájom priťahujú.
Počas experimentov som si všimol, že elektrifikácia objektu rýchlo ustáva. Prečo to závisí? Dôvodom je, že nadbytočné elektróny pripojené k atómu sú buď rozptýlené vo vzduchu, alebo idú do iných telies. Takéto telesá, ktoré dobre vedú elektrický prúd, sa nazývajú vodiče. Všetky látky sú teda rozdelené na vodiče a dielektriká. Dá sa to overiť skúsenosťami.
Skúsenosti 3. Materiály:
Ebenová palica
Plastové guľôčkové pero
- Drevená ceruzka
- Guma
- Kovová lyžička
- Malé kúsky papiera
Pokrok
1. Na pult som zavesila na niť guľôčkové pero, drevenú ceruzku a kúsok gumy. Rozložil na stôl malé papieriky. 2. Nabitou tyčinkou sa dotknite vrchnej časti pera, ceruzky a gumy. Nič sa nedeje.
3. Zaveste kovovú lyžicu na pult. Keď sa dotkol vrchnej časti lyžice, útržky papiera na stole sa pohnuli a nadskočili. To znamená, že náplň z hornej časti lyžice sa rozšíri po celej lyžičke.
Výkon : Kov vedie elektrinu dobre, ale guma, drevo a plast nie.
Teraz chápem, prečo sú drôty vyrobené z kovov, a aby náboj „neodchádzal“ tam, kde by nemal byť, sú oblečené v plášti z gumy alebo plastu.
Všetky látky v prírode sú teda rozdelené na vodiče a nevodiče, navyše existujú dva typy elektrických nábojov, tie isté odpudzujú a opačné priťahujú. Či je teleso vodič alebo dielektrikum, či má elektrický náboj, jeho veľkosť a znamienko, je možné zistiť pomocou špeciálneho prístroja – elektroskopu. Podarilo sa mi zostrojiť primitívny model elektroskopu. (Vzhľad modelu pozri v prílohe) Urobil som niekoľko pokusov s elektroskopom.
Skúsenosti 4.
Materiály:
Ebenová palica
Vlnená tkanina
Sklenená tyčinka
Plastový sáčok
Drevené pravítko
Plastové pravítko
Skúsenosti 4.1.
Pokrok
1. Dotýkam sa elektroskopu nabitou ebenovou tyčinkou. Listy sa okamžite rozptýlia, akoby sa navzájom odpudzovali. Je to spôsobené tým, že dostali záporný náboj s rovnakým názvom, prenesený z ebenovej palice.
2. Rukou sa dotknem kovového drôtu. Listy opadávajú. Náboj ide do ruky.
3. Drôtu sa dotýkam dreveným pravítkom potretým vlnou. Nič sa nedeje.
Záver: Pomocou elektroskopu som videl, že ľudské telo dobre vedie elektrinu a strom nie je elektrifikovaný a je dielektrikum.
Skúsenosti 4.2.
Pokrok
1. Vezmite plastové pravítko, potreté vlnou a dotknite sa elektroskopu. Listy sa rozchádzajú.
2. Teraz sa dotknem elektroskopu nabitou ebenovou tyčinkou. Rozpor sa zväčšil. To je jasne vidieť na našom konvenčnom meradle. To znamená, že náboj na plastovom pravítku je rovnaký ako náboj na ebenovej tyčinke. Čím silnejší je elektrický náboj, tým viac sa listy rozchádzajú.
Záver: Pomocou elektroskopu môžete určiť náboj telesa, ak je známy náboj iného telesa.
Skúsenosti 4.3.
Pokrok
1. Dotknem sa elektroskopu nabitou sklenenou tyčinkou. Listy sa rozchádzajú.
2. K elektroskopu prinášam nabitú ebenovú tyčinku. Listy okamžite opadávajú.
Výkon: teleso, ktorého náboj je známy, môže byť vybité opačne nabitým telesom.
Uplatnenie poznatkov zo statickej elektriny.
Statická elektrina je jav, ktorý sa často vyskytuje v prírode, každodennom živote a technike. Každý pozná najvýraznejší príklad statickej elektriny. Toto je blesk. Počas búrky sa oblaky otierajú o vzduch a nabíjajú sa záporne. Priťahujú k sebe opačný náboj, ktorý sa hromadí na pôde, na stromoch, na domoch. Keď sa náboj mraku príliš zväčší, dôjde k elektrickému výboju – blesku, teda prudkému a veľmi silnému pohybu elektrických nábojov z oblaku na zem. Blesk je viditeľný ako jasný záblesk svetla. Môže to byť veľmi nebezpečné. Prvý bleskozvod (bleskozvod) vynašiel Benjamin Franklin v roku 1752. Uvedomil si, že blesk je obrovský výboj energie a špicatá kovová tyč môže tento výboj k sebe pritiahnuť. Moderné bleskozvody majú uzemnený vodič. Cez ňu prechádzajú elektrické náboje do zeme.
Človek sa naučil aplikovať poznatky o statickej elektrine v iných oblastiach svojho života a práce. Tu je niekoľko príkladov. Pri trení o vzduch je lietadlo elektrifikované. Preto po pristátí nie je do lietadla okamžite privádzaný kovový rebrík; môže dôjsť k výboju a spôsobiť požiar. Najprv sa lietadlo vyloží: kovový kábel spojený s plášťom lietadla sa spustí na zem a výboj ide do zeme. Dochádza aj k elektrifikácii pneumatík na suchej vozovke. Nie na krásu sú preto kovové reťaze zavesené za cisternami prevážajúcimi horľavé látky. Statická elektrina je nebezpečná aj v priemyselných priestoroch, kde sa vyskytujú výpary alebo prach horľavých látok. Existujú prípady, keď výboje statickej elektriny v takýchto miestnostiach viedli k výbuchom a požiarom. Veľa problémov spôsobuje statická elektrina v každodennom živote. Škvrny priľnú na odevoch, najmä syntetických, výboje statickej elektriny sú zdraviu škodlivé a môžu poškodiť domáce spotrebiče, ako napríklad počítač. Poznatky o povahe statickej elektriny umožnili vynájsť veľa užitočných vecí v každodennom živote: ionizátory vzduchu, antistatické prostriedky na odevy, kondicionéry na vlasy a bielizeň atď. Ale statická elektrina môže byť tiež prospešná. Na tomto princípe sa zberače prachu vyrábajú vo veľkých továrňach. Záporne nabitá tyč je pripevnená k továrenskému komínu a na nej sú ukladané častice dymu, ktoré sú kladne nabité. Výsledkom je zníženie znečistenia životného prostredia.
ZÁVER
Pri práci na téme sa mi podarilo dosiahnuť svoj cieľ. Dozvedel som sa, čo je statická elektrina, prostredníctvom pokusov som otestoval niektoré jej vlastnosti, zoznámil sa so zaujímavosťami o využití statickej elektriny. Svoju prácu považujem za relevantnú a perspektívnu. Už viac ako desaťročie ľudstvo hľadá nové zdroje energie. Medzi takéto zdroje sa počíta aj statická elektrina. Preto je potrebné dobre poznať jeho vlastnosti a možnosti. Moja práca môže byť užitočná pre študentov na hodinách okolitého sveta a fyziky. Experimenty, ktoré som vykonal, môžu slúžiť ako základ na predvádzanie trikov. A navrhovanie rôznych modelov v detstve často slúži ako impulz pre výber povolania.
BIBLIOGRAFIA
1. Halperstein L.Ya. Zábavná fyzika: M: Vydavateľstvo "Rosmen", 1998
2. Puig M., Vives J. Physics School Atlas: M: "Rosmen", 1998
3. Tomilin A. Príbehy o elektrine: M .: Det. lit., 1987
4. Žukov V. Kognitívne skúsenosti v škole a doma: M: "Rosmen", 2001
5. Veľká kniha pokusov / vyd. A. Meiyani: "Vydavateľstvo" ROSMEN-PRESS", 2004
6. T. Sýkorka Vedecká zábava. Fyzika: experimenty, triky a zábava: - M: AST: Astrel, 2008
Náhľad:
Ak chcete použiť ukážku prezentácií, vytvorte si účet Google (účet) a prihláste sa doň:
„Teraz sú známe každému. Elektrina sa používa v doprave, v našich domoch, v továrňach, továrňach, v poľnohospodárstve atď. Ale aby ste pochopili, čo to je, musíte sa najprv oboznámiť s veľkým rozsahom javov tzv elektrický.
Niektoré z týchto javov boli objavené v staroveku. Staroveký grécky vedec Thales (VII-VI storočia pred naším letopočtom) si všimol, že jantár potretý vlnou začína priťahovať ľahké kúsky iných materiálov (slamky, vlna atď.). O dvetisíc rokov neskôr anglický fyzik W. Hilbert (1544-1603) zistil, že podobnú schopnosť má nielen leštený jantár, ale aj diamant, zafír, sklo a niektoré ďalšie materiály. Všetky tieto látky nazval elektrické, teda podobne ako jantár (keďže grécke slovo „elektrón“ znamená „jantár“).
Následne o tele, ktoré po trení nadobudlo vlastnosť priťahovať k sebe ďalšie telá, začali hovoriť, že to elektrifikovaný, alebo čo je mu oznámené. A proces prenosu elektrického náboja do tela sa začal nazývať elektrifikácia.
Fyzikálna veličina tzv nabíjačka, označujú písmenom q:
q - .
Jednotka elektrického náboja v SI sa nazýva prívesok(1 Kl) na počesť francúzskeho fyzika C. Coulomba (1736-1806). Definícia tohto množstva bude uvedená v § 10.
Telo, ktoré má q sa nerovná nule, volajú spoplatnené, a telo, ktoré q rovná nule, - neutrálny(nenabité).
Obráťme sa na skúsenosti. Vezmite sklenenú tyčinku a priložte ju na malé kúsky papiera. Uvidíme, že sa nič nestane. To naznačuje, že v normálnom stave je sklo (ako väčšina ostatných telies) elektricky neutrálne. Teraz natrite tyčinku na kus papiera a znova ju priložte na kúsky papiera. Uvidíme, ako ich to hneď zaujme (obr. 1). To znamená, že v dôsledku trenia o papier sa palica zelektrizovala: jej elektrický náboj sa stal nenulovým.
Podobný jav možno pozorovať aj pri česaní suchých vlasov. Ťahanie vlasov proti hrebeňu je tiež výsledkom elektrizovania.
Priblížením elektrifikovanej tyčinky k tenkému prúdu vody sa môžeme uistiť, že nielen pevné látky, ale aj kvapaliny sú schopné priťahovať (obr. 2).
Pri držaní zelektrizovaného predmetu na ruke alebo priložení ruky k obrazovke fungujúceho televízora, na povrchu ktorého sú aj elektrické náboje, je počuť jemné praskanie a v tme niekedy vidieť aj drobné iskričky. Aj to je prejav elektriny.
Elektrické náboje vznikajúce elektrifikáciou trením sa niekedy nazývajú statická elektrina... Najčastejšie je to neškodné (napríklad keď si natiahnete syntetické oblečenie cez hlavu, šúchate nohami na koberci alebo sa vrtíte na stoličke počas vyučovania). Ale niekedy to môže byť aj nebezpečné. Napríklad pri nalievaní benzínu z nádrže treba počítať s elektrifikáciou kvapaliny pri trení o kov, po povrchu ktorého steká. Nedodržanie špeciálnych opatrení na vybitie elektrického náboja môže viesť k vznieteniu a explózii benzínu.
Malo by sa pamätať na to, že v dôsledku elektrifikácie trením obe telesá získavajú elektrický náboj. Napríklad, keď sa sklenená tyčinka a guma dostanú do kontaktu, sklo aj guma elektrizujú. Guma, podobne ako sklenená tyčinka, začne k sebe priťahovať svetelné telesá (obr. 3).
Na elektrizovanie tiel väčšinou nestačí jeden dotyk. Telá by sa mali, pevne stlačené, trieť o seba. Deje sa tak, aby sa zmenšila vzdialenosť medzi telami a zároveň sa zväčšila oblasť kontaktu medzi nimi.
Sklenená tyčinka, ktorá je otretá o hodváb, priťahuje ľahké predmety (napríklad kúsky papiera). Rovnaké kúsky upúta aj ebenová palica, ktorá sa otiera o srsť. Znamená to, že poplatky získané týmito orgánmi sa navzájom nelíšia?
Poďme k experimentom. Ebonitovú tyčinku zavesenú na niti zelektrizujeme trením o srsť. Priblížme k nej ďalšiu podobnú palicu, zelektrizovanú trením o ten istý kus srsti. Uvidíme, že sa paličky odtlačia (obr. 4). Keďže palice sú rovnaké a elektrizovali ich trením o to isté telo, možno tvrdiť, že mali náboje rovnakého druhu. Skúsenosti to ukázali telesá s nábojmi rovnakého druhu sa navzájom odpudzujú.
Teraz priložíme sklenenú tyčinku, otrenú o hodváb, na zelektrizovanú ebenovú tyčinku zavesenú na nite. Uvidíme, že budú lákať. Ak by sklenená tyčinka mala náboj rovnakého druhu ako ebenová tyčinka, boli by odpudzované. Vidíme príťažlivosť (obr. 5). To znamená, že náboj vytvorený na skle, otretý o hodváb, je iného druhu ako na ebeni, otretom o kožušinu. Skúsenosti tomu nasvedčujú telesá s rôznymi druhmi nábojov sa navzájom priťahujú.
Pri približovaní sa k zaveseným elektrifikovaným ebenovým paličkám nabitým telesám vyrobeným z rôznych látok: gumy, plexiskla, plastu, nylonu atď., uvidíme, že v niektorých prípadoch sa palica od nich odpudzuje, v iných naopak priťahuje.
Všetky tieto experimenty to ukazujú v prírode existujú dva druhy elektrických nábojov.
Náboj typu, ktorý sa vyskytuje na skle opotrebovanom proti hodvábu, sa nazýva pozitívne(+) a volal sa náboj toho druhu, ktorý sa objavuje na jantári, ktorý sa nosí proti vlne negatívne (-).
V dôsledku pokusov s elektrifikáciou sa zistilo, že všetky látky môžu byť usporiadané v radoch, v ktorých je predchádzajúce teleso elektrizované trením o ďalšie teleso pozitívne a nasledujúce je negatívne. Napríklad jeden z týchto radov: králičia srsť, sklo, kremeň, vlna, hodváb, bavlna, drevo, jantár, guma.
Vyššie opísané experimenty ukazujú, že povaha interakcie nabitých telies sa riadi jednoduchým pravidlom: telesá s elektrickým nábojom rovnakého znamienka sa navzájom odpudzujú a telesá s nábojmi opačného znamienka sa priťahujú... Presnejšie povedané, toto pravidlo je formulované takto: ako náboje sa odpudzujú a na rozdiel od nábojov priťahujú.
???
1. Čo sa nazýva elektrifikácia?
2. Aké grécke slovo pochádza z výrazu „elektrina“?
3. Sú jedno alebo obe telesá elektrizované trením?
4. Aké dva druhy elektrických nábojov existujú v prírode? Z akých experimentov vyplýva, že sú naozaj dve?
5. Formulujte pravidlo opisujúce charakter interakcie nabitých telies.
6. Na hodváb sa natrel kus dreva. Aké náboje (podľa znamenia) sa objavili na kuse dreva a aké na hodvábe?
7. Ako sa volá jednotka náboja?
8. Po dokončení experimentálnych úloh opíšte experimenty znázornené na obrázku 6.
Experimentálne úlohy.
1. Nafúknite detský balónik a potom ho otrite o vlnu, srsť alebo vlasy. Prečo sa lopta začne lepiť na rôzne predmety a dokonca aj na strop?
2. Ceruzku omotajte kovovou fóliou a opatrne odlepte návlek z ceruzky. Zaveste na hodvábnu alebo nylonovú niť. Dotknite sa nábojnice elektrifikovaným telom, ktorého znak náboja je známy. Potom elektrifikujte ďalšie telesá (plastová rukoväť, hrebeň, sklenený pohár atď.) a ich privedením k rukávu určte znak náboja týchto telies. Výsledky pokusov si zapíšte do zošita.
S.V. Gromov, I.A. Vlasť, fyzika 9. ročník
Obsah lekcie osnova lekcie podpora rámcová lekcia prezentácia akceleračné metódy interaktívne technológie Cvičte úlohy a cvičenia autotest workshopy, školenia, prípady, úlohy domáce úlohy diskusia otázky rečnícke otázky študentov Ilustrácie audio, videoklipy a multimédiá fotografie, obrázky, grafy, tabuľky, schémy humor, vtipy, vtipy, komiksové podobenstvá, výroky, krížovky, citáty Doplnky abstraktyčlánky čipy pre zvedavcov cheat sheets učebnice základná a doplnková slovná zásoba pojmov iné Zdokonaľovanie učebníc a vyučovacích hodínopravy chýb v návode aktualizácia fragmentu v učebnici prvky inovácie v lekcii nahradenie zastaraných vedomostí novými Len pre učiteľov perfektné lekcie kalendárny plán na rok metodické odporúčania programu diskusie Integrované lekcieAk máte nejaké opravy alebo návrhy k tejto lekcii,
ELEKTROSTATICKÉ SKÚSENOSTI
Vybavenie
Na štúdium fenoménu elektrifikácie tiel si z dlhého pravítka namontovaného na žiarovke vyrobíme sultánky, rukávniky, elektroskop a „kolotoč“. Ďalej budete potrebovať balóny, loptičku na stolný tenis a plastovú (polyvinylovú) rúrku - takéto rúrky sa používajú na izoláciu drôtov a vyrábajú sa z nich aj rámy skleníkov. Čím väčší je priemer, tým viac je trubica elektrifikovaná. Rúrka môže byť nahradená plastovým hrebeňom, telom guľôčkového pera alebo kúskom polystyrénu. Zásobte sa aj vlnou, kožušinou, útržkami hodvábu, kúskami kože, plastovou fóliou..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.!}
Pamätajte, že rukávy by mali byť ľahké - elektrostatické sily sú malé. Ak sú rukávy pokrčené, dajú sa jednoducho obnoviť okrúhlou ceruzkou.
Na vykonanie experimentov potrebujete aj stojan na pripevnenie rukávov.
· Elektroskop. Vezmite akúkoľvek priehľadnú sklenenú nádobu s plastovým viečkom a urobte do viečka malý otvor, do ktorého zapichnete klinec alebo hrubý drôt. Ohnite koniec nechtu a pripevnite naň pásik fólie alebo hodvábneho papiera preložený na polovicu (obr. A).
Môžete si vyrobiť miniatúrny elektroskop z liekovky lekárne. Vezmite medený drôt a prevlečte ho cez zátku. Na koniec drôtu pripevnite dva kolíky. Na zvýšenie kapacity elektroskopu zrolujte vonkajší koniec drôtu do slimáka (obr. B).
Iný spôsob: vezmite plastovú fľašu, odrežte jej hornú kužeľovú časť, fľašu zvnútra aj zvonku prikryte potravinovou fóliou, na vonkajšiu stranu „metly“ pripevnite (môžete použiť obyčajnú lekárenskú gumu) úzke pásiky svetlý papier (obr. C).
· „Kolotoč“. Na stojan umiestnite dlhé pravítko - na porovnanie si vezmite tri: drevo, kov a plast. Ako stojan môže slúžiť obyčajná vypálená žiarovka v tégliku od majonézy (obr. A). Je však lepšie vyrobiť stojan zo sklenenej fľaše s korkom: do korku v strede vložte ihlu a na ihlu nasaďte obrátený sklenený pohár (obr. B).
· Vezmite si pingpongovú loptičku a zakryte ju grafitom (prelakujte jednoduchou ceruzkou). Guľôčku možno po vybratí obsahu, dôkladnom opláchnutí a vysušení nahradiť kuracím vajcom, ale škrupina vajíčka je veľmi krehká a vyžaduje si opatrné zaobchádzanie.
· 
Šípka. Zjednodušená verzia je pás papiera preložený na polovicu, navlečený na špičke ihly vloženej do gumy (obr. A). Šípka vyrobená podľa "vzoru" (obr. B) je stabilnejšia. Vytvorte druhú šípku z fólie.
Experimenty. Pamätajte: v blízkosti stola experimentátora by nemala byť voda. Experimenty s elektrostatikou nefungujú dobre vo vlhkom počasí. Voda je dobrý vodič, takže statický náboj môže vo vlhkom prostredí rýchlo odtekať.
Experimenty
1. Utrite plastovú tyčinku o kus papiera alebo tenkú plastovú fóliu. Telá sa k sebe prilepia. Táto interakcia sa nazýva elektrostatická a tyč sa zelektrizovala. Dve telá sú elektrifikované naraz: list papiera (alebo plastový obal) a palica. Elektrostatická interakcia sa vysvetľuje redistribúciou elektrických nábojov.
2. Prineste k sultánovi elektrizovanú palicu vyrobenú z "dažďa" alebo magnetickej pásky, ale nedotýkajte sa sultána. Pásy fólie budú siahať za tyč a pohybovať sa spolu s ňou. Podobne sa bude správať aj sultán z nití. Už z diaľky vidíme elektrifikáciu.
V tkáčskom priemysle je veľkým problémom elektrifikácia nití, ku ktorej dochádza v dôsledku ich trenia pri pohybe raketoplánu. Zelektrizované vlákna sa zamotajú, trhajú. Aby sa čiastočne eliminoval nežiaduci efekt v dielňach, je umelo udržiavaná vysoká vlhkosť.
3. Nabite prútik trením o akýkoľvek kus látky. Priveďte ju 
skartované kúsky papiera. Listy sa prilepia na palicu a začnú „reagovať“ ešte skôr, ako s ňou prídu do kontaktu. Hovoríme, že náboj, vytvárajúci okolo seba elektrické pole, pôsobí na diaľku na tieto kúsky papiera a elektrizuje ich.
Ak je veľkosť kúskov papiera značná a sila gravitácie je úmerná elektrickej sile, hárky sa budú iba dvíhať, môžu dokonca stáť na okraji, ale nezídu zo stola. S hrebeňom elektrifikovaným na vlasy môžete vertikálne umiestniť list 8x8 cm.
Experimentujte so zvyškami nití, kúskami látky, polyetylénom, teda s dielektrikom. Budete pozorovať podobné správanie.
Vezmite kúsky fólie alebo metalizovaného filmu, t.j. kovové vodiče. Ľahké kúsky fólie sa odskočia, zasiahnu nabitú palicu a prudko sa odrazia. Pri kontakte s elektrizovanou tyčinkou sa fólia nabije. Podobne nabité telesá sa odpudzujú, čo pozorujeme. Zážitok s metalickými konfetami vyzerá veľmi pôsobivo!
Vyčistite svoj domov: utrite handričkou prach z televíznej obrazovky, z vylešteného nábytku. Prach sa na týchto povrchoch veľmi rýchlo znovu usadí. Dôvodom je rovnaká elektrifikácia povrchu a priťahovanie ľahkých prachových častíc k nemu.
Upozorňujeme, že linoleové podlahy zbierajú prach veľmi rýchlo. Keď chodíme po podlahe, elektrizujeme ju, takže prach na nej aktívne sadá. Okrem toho na linoleu dlhodobo pretrváva statická elektrina. Toto množstvo prachu sa na drevených podlahách neusadzuje. Skúsme to vysvetliť.
Vezmite drevenú palicu a zelektrizujte ju trením o úlomky. Prineste elektrifikovanú drevenú palicu k sultánovi alebo elektroskopu - a uistite sa, že strom je slabo elektrifikovaný. Tu je odpoveď o prachu na drevenej podlahe.
Overme si skúsenosťami, ako sú kovy elektrifikované, napríklad kovové pravítko. Keďže ľudské telo je dobrým vodičom elektriny, noste gumenú rukavicu, inak sa náboj na pravítku nebude hromadiť. Testovanie nabitého pravítka na sultánovi alebo elektroskope ukazuje, že kovy sú slabo elektrifikované.
Všetky pevné látky sú elektrifikované, ale v rôznej miere.
4. K prúdu vody vytekajúcej z kohútika prineste elektrizovanú palicu alebo hrebeň. Prúd bude priťahovaný k tyči. V dôsledku toho sú aj kvapaliny elektrifikované. Elektrifikácia horľavých kvapalín v dôsledku trenia počas prepravy je nebezpečná, preto sú palivové nádrže uzemnené.
5. Mydlové bubliny sú tiež elektrizované. Pozorovanie tohto javu však vyžaduje trpezlivosť, pretože mydlové bubliny rýchlo prasknú, najmä v elektrickom poli. Zjednodušená verzia pokusu - vyfúknite bublinu na vodorovnú plochu (polobbublina) a pomaly prineste nabitú tyčinku. Uvidíte, ako sa to natiahne.
6. Prejdite elektrizovanou tyčinkou po hárku papiera, kovovej spone, nožniciach – budete počuť jemné praskanie, pripomínajúce výboje. To isté sa stane, keď si vyzlečiete syntetické oblečenie. Celý deň sa trela o tvoje telo - elektrizovala - ale tvoje telo bolo tiež elektrizované. Telo dostalo náboj jedného znaku, oblečenie - ďalšie. Po odpojení počujete charakteristický praskavý zvuk a cítite určité brnenie. Drobné blesky je možné vidieť aj v tme. Ak máte na sebe syntetický kožuch, pri dotyku kovových predmetov cítite pomerne silný elektrický výboj.
To sa nestane v odevoch vyrobených z bavlny a prírodných vlákien. Vedci zistili, že pre bunky živého organizmu je škodlivé, keď sú v nabitom stave. Z toho vyplýva záver: napriek pohodliu a relatívnej lacnosti syntetického oblečenia by ste sa ním nemali nechať uniesť.
7. Ďalší farebný zážitok s elektrifikáciou na diaľku. Prineste elektrifikovanú palicu na drevené "kolotočové" pravítko. Pravítko sa polarizuje a začne priťahovať k tyči. Pomocou nabitej tyče môžete pravítkom otáčať.
Urobte tento experiment s kovovým pravítkom. V dôsledku javu elektrostatickej indukcie bude kovové pravítko tiež priťahované k tyči a otáčať sa za ňou.
S plastovými pravítkami je situácia zložitejšia. Existujú materiály, ktoré nabitú palicu skôr odpudzujú ako priťahujú. Ide o priehľadné polystyrénové pravítka. Tento jav sa vysvetľuje tým, že v nich sú "zamrznuté" náboje. Počas výrobného procesu, keď bol materiál ešte tekutý, bol vystavený náhodnému elektrickému poľu, ktoré vyvolalo náboje na jeho povrchu. Keď materiál vychladol, stratili svoju pohyblivosť. Materiály s týmito vlastnosťami sa nazývajú elektrety. (Fyzický encyklopedický slovník. - M .: Sovietska encyklopédia, 1984, s. 862.)
8. Ďalší variant pokusu s „kolotočom“ z fľaše a obráteného pohára. Položte nožnice otvorené s písmenom „X“ na sklo. Ak k nim prinesiete elektrizovanú palicu, potom môžete dosiahnuť rotáciu nožníc.
9. Na stojan umiestnite elektrizovanú kefu na vlasy. Pritiahnite k tomu prsty - hrebeň sa pohne! (Zážitok je opísaný v knihe .: Fyzikálne kvízy na strednej škole. - M., 1977.) Ak experiment zlyhá, namočte si ruky.
Kefu na vlasy vymeňte za „čudné“ plastové pravítko (pozri experiment 7). Dá sa uviesť do pohybu aj priložením prstov. Materiál, z ktorého je pravítko vyrobené, má zrejme statickú pamäť.
10. Fóliový návlek zaveste na stojan. Prineste si k nemu elektrizovanú palicu. Rukáv sa začne pohybovať: najprv sa dotkne palice, potom prudko odletí v opačnom smere. Pokus o opätovný dotyk objímky elektrizovanou palicou skončí neúspechom – pôjde do strany. Faktom je, že dotykom nabitého prútika bola nábojnica nabitá rovnakým názvom a telá s rovnakým názvom boli odrazené, o čom sme presvedčení.
Na vybratie náboja z nábojnice sa ho stačí dotknúť rukou. Ľudské telo je dobrým vodičom elektriny.
Opakujte experiment, ale s obalmi vyrobenými z iného materiálu. Dostanete rovnaký výsledok.
11. Zaveste dva rukávy na stojan v krátkej vzdialenosti od seba. Upravte dĺžku vlákna - rukávy by mali visieť na rovnakej úrovni. Nabite jeden z nich. Začnite zbližovať toho druhého. Ak sú rukávy pripevnené na krúžkoch, nie je to ťažké. V prvom momente sa k sebe pritiahnu, dotknú sa a prudko sa rozpŕchnu rôznymi smermi. Pokračujte v spájaní krúžkov, kým nebudú v úplnom kontakte, avšak rukávy zostanú od seba, pod uhlom voči sebe. Opäť sme sa presvedčili: rovnako nabité telá sa odpudzujú.
Medzi rukávy umiestnite palicu s rovnakým znakom náboja - rukávy sa rozptýlia do väčšieho uhla. Posuňte palicu - a rukávy ju budú "sprevádzať". Pri tejto skúsenosti máme tri rovnako nabité telesá, ktoré sa navzájom odpudzujú.
Rukávy umiestnite do určitej vzdialenosti od seba. Nabite jeden z nich. Ak chcete zistiť, ktorý z nich je nabitý, stačí priložiť ruku k rukávu: nezaťažený rukáv nebude reagovať na vašu ruku, ale nabitý bude priťahovaný k vašej ruke!
12. Elektrické kyvadlo. Na tento experiment budete potrebovať kovový štít, ktorý sa dá ľahko vyrobiť z kartónu s prilepenou kovovou fóliou. Umiestnite fóliové puzdro medzi obrazovku a elektrifikovanú tyč. Uvidíte nasledujúci obrázok: návlek sa pritiahne k tyči, prudko sa odrazí, narazí na obrazovku, opäť sa pritiahne k tyči atď., t.j. začne vibrovať. Nenabitá objímka sa pritiahne k elektrifikovanej tyči, dotkne sa jej, nabije sa, náhle sa odrazí ako podobne nabité telo a narazí na kovovú clonu, ktorej vydá svoj náboj. Proces začína odznova. Keďže objímka odoberá veľký elektrický náboj, oscilácie sú tlmené, takže prútik treba neustále dobíjať.
Ak použijete elektrostatický strojček, budete pozorovať nepretržité oscilácie.
Zopakujte experiment a nahraďte kovovú clonu kartónovou. Objímka sa dotýka dielektrickej obrazovky a „prilepí sa“ na ňu: obrazovka je polarizovaná, to znamená, že jej povrch smerujúci k tyči je nabitý kladne, takže sa objímka „prilepí“.
Elektrické vibrácie možno pozorovať zavesením návleku na ceruzku medzi dve odrezané a fóliou zabalené plastové fľaše. Prineste nabitú tyč v určitej vzdialenosti k inštalácii. Objímka sa bude dotýkať elektroskopu najbližšie k tyči a bude sa z nej nabíjať rovnakým nábojom ako na značke. Potom sa z nej ako podobne nabitá odtlačí, narazí na druhý elektroskop, nabije ho, pritiahne sa k prvému atď. Budeme pozorovať kmity objímky, teda model " stroj na večný pohyb“!
13. Prineste nabitú tyčinku k elektroskopu. Kolíky (alebo listy) elektroskopu sa rozptýlia. Ukázalo sa teda, že sú rovnako obvinení. Odstráňte prútik - znova sa spoja. Pozorujeme jav elektrostatickej indukcie (obr. A).
Na veko elektroskopu položte prevrátenú kovovú plechovku (obr. B). Znova aplikujte nabitú tyčinku bez toho, aby ste sa dotkli plechovky. Listy elektroskopu nebudú žiadnym spôsobom reagovať na elektrické pole. To znamená, že vo vnútri kovovej plechovky nie je žiadne elektrické pole. Z tohto dôvodu sú kryty mnohých zariadení kovové - tienia zariadenia pred vonkajšími elektrickými poľami, rušením, nežiaducimi signálmi.
14. Dotknite sa kovovej tyče elektroskopu nabitou tyčinkou - jej listy sa rozptýlia a zostanú v tejto polohe. To znamená, že sme náboj preniesli na listy. Znova elektrifikujte palicu a znova sa dotknite elektroskopu - jeho listy sa vychýlia do väčšieho uhla, pretože náboj na elektroskope sa zvýšil.
Tyč prikryte plechovkou a dotknite sa jej nabitou tyčinkou - listy elektroskopu sa nebudú viac rozchádzať. Opäť sme presvedčení o tienení elektrického poľa.
15. Otrite plastovú tyčinku kúskom šrotu a dotknite sa kúskom tyče elektroskopu. Listy sa rozdelia pod malým uhlom. Teraz sa dotknite elektrizovanou palicou. Listy okamžite opadnú. To znamená, že elektroskop je vybitý. V dôsledku toho mali palica a trhák náboje opačného znamenia.
16. Skontrolujte trením papiera o papier, plastom o plast atď., či tieto látky neelektrizujú.
17. Vezmite plastovú pingpongovú loptičku a prineste k nej nabitú palicu – loptička sa po nej bude poslušne kotúľať. Pre zvýraznenie efektu ho zakryte grafitom.
18. Vezmite plastovú fľašu pokrytú fóliou a na okraj fľaše položte pás papiera preložený na polovicu. Prineste elektrizovanú tyčinku raz zo strany papierového prúžku a raz z opačnej strany valca. V prvom prípade sa prúžok pritiahne k tyči, v druhom prípade sa prilepí na fóliu valca. Teraz nabite valec elektrizovanou tyčou. Opakujte experiment. Dosiahnete opačný výsledok!
19. "Elektrický" kompas. Vezmite papierovú šípku. Navrchu ho zakryte sklenenou nádobou. Na jednom mieste potrite sklo kúskom vlny. Papierová šípka bude priťahovaná k tomuto miestu.
Opakujte experiment s priehľadnou plastovou nádobou. Plast ľahšie elektrizuje a efekt je väčší. Začnite otáčať plechovku - šípka sa tiež otočí za ňou.
Prineste nabitú palicu k šípke pod plechovkou. Šípka bude citlivo reagovať na zmenu polohy palice, teda na elektrické pole. Dielektriká netienia elektrické polia.
Experimenty s balónikmi sú veľmi efektné.
20. Zelektrizujte balónik trením do vlasov. Keď zdvihnete balón nad hlavu, pocítite, ako za ním ťahajú vlasy. Nie je to sultán?
21. Skontrolujte, ako sa na zelektrizovanú guľu lepia malé predmety: papier, niť, kovová fólia atď. Účinok je väčší ako pri elektrizovanej tyči. Ak experiment vykonáte s kryštálovým cukrom, soľou, múkou, guľa bude pokrytá „snehom“.
22. Oprite elektrizovanú guľu o zvislú stenu alebo strop - v tejto polohe bude visieť dlho.
23. Vezmite dva balóny. Zelektrizujte ich a položte na hladký povrch stola. Guľôčky sa budú navzájom odpudzovať a zabraňovať ich spájaniu. Poznámka: ležia na stole elektrifikovanou stranou.
24. Vezmite šnúry elektrifikovaných loptičiek do jednej ruky. "Tvrdohlavé" lopty lietajú rôznymi smermi. (Táto skúsenosť nemusí fungovať s „ťažkými“ balónmi.)
Niekedy obyčajné predmety prejavujú na prvý pohľad nadprirodzené schopnosti: plastová tyčinka dokáže pritiahnuť papier, podobne ako magnet priťahuje na oblečenie železné alebo polystyrénové tyčinky. Za tieto malé zázraky môže statická elektrina.
Statická elektrina vzniká interakciou elektricky nabitých častíc - negatívnych elektrónov a kladných protónov atómov. Telesá sú zvyčajne v elektricky neutrálnom stave, pretože sú zložené z rovnakého počtu rovnomerne rozložených negatívnych a pozitívnych častíc. Pri získavaní alebo strate elektrónov sa však neutrálne telá môžu nabiť.
Telesá sa nabíjajú trením (trením), pri ktorom sa niektoré látky zbavujú niektorých elektrónov, čím sa tieto látky nabijú kladne. Napríklad trením plastovej tyčinky kožušinou sa elektróny z kožušiny prenášajú na plast. Výsledkom je, že plast získava negatívny náboj a kožušina - pozitívny. Ak sa potom záporne nabitý plast priblíži k elektricky neutrálnym kúskom papiera, začnú sa k plastu prilepovať. "Magická" príťažlivosť je spôsobená tvorbou negatívneho náboja v plaste.
Základné pravidlo elektriny
Základný zákon elektriny hovorí, že náboje opačného znamienka (+ -) sa priťahujú a náboje rovnakého mena (++ alebo -) sa odpudzujú. Veľkosť príťažlivých a odpudivých síl závisí od vzdialenosti: čím bližšie sú nabité telesá k sebe, tým väčšia je zodpovedajúca sila.
Bezkontaktná elektrifikácia
Ak je záporne nabitá tyč držaná v blízkosti neutrálneho telesa, náboj tyče presunie povrchové elektróny telesa (modré kocky so znamienkom "-") na jeho odvrátenú stranu. Strana tela najbližšie k tyči sa nabije kladne (ružové kocky so znamienkom „+“).
Trecia mágia
Trenie pri trení plastovej tyčinky srsťou spôsobuje, že tyčinka získava elektróny (-) a vytvára na nej záporný náboj. Potom palica začne priťahovať papier k sebe.
Určenie znamienka náboja
Niektoré materiály obsahujú zvýšené množstvo „voľných“ elektrónov, ktoré sa môžu voľne pohybovať medzi atómami (-). Iné materiály pevne viažu svoje elektróny na kladne nabité jadrá (+). Keď sa dva materiály, ako je polystyrén a perie, trú o seba, ten, ktorý obsahuje viac voľných elektrónov (v tomto prípade perie), ich stratí a získa kladný náboj.
Fragment lekcie na tému: „Elektrifikácia tiel“
Malgina Vera Borisovna, učiteľka fyziky,
Vzdelávacie centrum №80 v centrálnom obvode Petrohradu
Kľúčové slová:experimenty na elektrizujúcich telesách; s minimálnou investíciou času získať maximálny efekt v rozvoji myslenia, tvorivých schopností študentov; pokračovať vo formovaní zručností študentov pri výrobe zariadení na experimenty a experimenty, vykonávať experiment, plánovať svoje akcie, argumentovať svojimi závermi; pestovanie zmyslu pre vzájomnú súdružskú pomoc, etiku skupinovej práce.
S cieľom zorganizovať prácu každého študenta s najväčšou návratnosťou sa odporúča priniesť na hodinu experimenty nasledujúce materiály: tri balóniky, 25 cm nylonová tkanina, nite, plastové vrecko, páska alebo lepiaca páska, tri plastové hrebene, nožnice, nylonová pančucha, kovová spinka, jadierka pukancov, vlna alebo kožušina, slamka na koktail.
Jeden experiment vykonáva skupina 2 študentov. Pre skupinu je vystavený hárok s popisom zážitku. Skupina vykoná experiment v lavici, pripraví si vysvetlenie pozorovaného javu a odprezentuje zážitok celej triede. Ak popis zážitku obsahuje cvičenie, diskutuje o tom celá trieda.
1. Fenomény elektrifikácie telies.
Experiment "Statické lepidlo"
Materiály:
* Ebenová palica
*kožušina
* kúsky papiera
* sklenená tyč
*noviny
Sekvenovanie
Ebenovou tyčinkou sa dotknite malých papierikov ležiacich na stole a zdvihnite tyčinku – papieriky zostanú na stole. To naznačuje, že sila gravitačnej interakcie medzi listami papiera a tyčinkou je nedostatočná na to, aby ich pritiahla k tyčinke.
Ebenovú tyčinku potrieme o mech a privedieme na tie isté papieriky - vyskočia a prilepia sa na tyčinku a po chvíli sa od nej odrazia. Potom experiment zopakujeme tak, že priložíme sklenenú tyčinku blízko kúskov papiera a pretrieme ju novinami. Papiere sú k tyči intenzívne priťahované.
Vysvetlenie V dôsledku kontaktu a trenia s kožušinou alebo hodvábom nadobudla ebenová palica novú kvalitu, ktorá sa prejavila najmä v tom, že bola schopná priťahovať k sebe svetelné telesá silou výrazne prevyšujúcou silu gravitačnej príťažlivosti. Pozorovaným javom je elektrifikácia telies. Keď sú telesá elektrifikované, získavajú elektrický náboj.
Skúsenosti „Všetko sa dá spoplatniť“
Materiály:
* tri loptičky
* dve nite 30 cm dlhé
* kus vlnenej látky alebo plsti
*lepiaca páska
*noviny.
Sekvenovanie
Pripevnite jeden nafúknutý balón pod povrch stola. Potrite loptičku (viac ako 20 pohybov) kusom látky. Pustite klbko a bude voľne visieť Druhé klbko potrieme kúskom vlny. Vezmite ho za koniec vlákna a priveďte ho k prvému.
Čo sa stane s loptičkami? Druhý balón pripevnite dostatočne blízko k prvému, aby to vyzeralo, že lietajú od seba.
Vysvetlenie Väčšina telies má spočiatku neutrálny náboj (t. j. nemajú náboj). Ak sa však otrie určitými materiálmi, získajú kladný alebo záporný náboj. Tento jav sa nazýva elektrifikácia.
Pri trení balónika vlnou sa neviditeľné záporné náboje presúvajú z vlny do balóna. V dôsledku toho je narušená rovnováha náboja lopty. Náboje prichádzajúce zvonku dodajú lopte celkovo negatívny náboj. Po presunutí zostanú drobné náboje na svojom mieste (preto slovo statické).
Ak sú dve nabité loptičky vo veľkej vzdialenosti od seba, potom ich náboje nestačia na seba pôsobiť. Pri priblížení sa loptičky odpudzujú, pretože obe sú negatívne nabité. Táto sila spôsobí, že sa rozptýlia a zastavia sa v určitej vzdialenosti od seba.
Cvičte!
1) Prineste tretiu nabitú loptičku k prvým dvom. Aký tvar v dôsledku toho tvoria odpudzujúce guľôčky?
2) Elektrifikujte jednu guľu na novinách a druhú na kúsku vlnenej látky. Zaveste ich v určitej vzdialenosti od seba. Prečo ich to priťahuje?
3) Ich interakcia je obzvlášť dobre viditeľná, ak sa jeden z nich prevalí na povrch stola, druhý sa za ním prevalí. prečo?
Zažite "Pozitívny náboj"
Materiály (upraviť)
* 25 cm nylonová tkanina
* nožnice
* plastový sáčok
Sekvenovanie
Vystrihnite kus látky. Zložte plastové vrecko na polovicu a držte ho v ruke. Medzi tieto polovice umiestnite kúsok nylonovej tkaniny a niekoľkokrát prejdite cez nylonovú tašku. Čo sa stane, keď balík odložíte? Prečo sa nylon správa týmto spôsobom?
Vysvetlenie Na rozdiel od vlny sa polyetylén tak ľahko nevzdáva záporných nábojov. Naopak, ľahšie získava negatívne náboje. Keď vakom prechádzate po nylone, do polyetylénu prúdia záporné náboje. To spôsobí, že nylon získa kladný náboj. Keďže obe polovice nylonu majú rovnaký náboj, navzájom sa odpudzujú a oddeľujú.
Cvičte!
Bude igelitové vrecko nabité, ak sa potrie vlnou?
Skúsenosť"Otočte šípku"
Materiály:
* Kovová sponka na papier
* kúsok vlny
* plastový hrebeň
* papier
* nožnice
Sekvenovanie:
Rozložte kancelársku sponku, ako je znázornené na obrázku. Neohnutá časť kancelárskej sponky by mala ležať rovno na stole. Nakreslite šípku nižšie na kus papiera a vystrihnite ju nožnicami. Ohnite šípku mierne pozdĺž bodkovaných čiar s okrajmi nadol. Tam, kde sa čiary pretínajú, je stred rovnováhy. Opatrne umiestnite šípku vyváženia na hrot sponky.
Plastový hrebeň zaťažte kúskom vlny. Prineste hrebeň do versória. Čo vidíš? Dokážete prinútiť šíp, aby urobil úplnú revolúciu okolo svojej osi?
Vysvetlenie Nabitý hrebeň indukuje kladne nabitú oblasť na šípke. Táto kladne nabitá oblasť a záporne nabitý hrebeň sa navzájom priťahujú. Vyvinutá sila je dostatočná na otočenie šípky v akomkoľvek smere.
Cvičte!
Dokážete vyrobiť hrot šípu z hliníkovej fólie?
Skúsenosti „Vyrobte si elektroskop »
Prístroj, ktorý umožňuje odhaliť aj slabú elektrifikáciu tiel.
V laboratóriu vedci merajú statický náboj pomocou elektroskopu (skpeo (grécky) - pozorujem). Toto zariadenie zobrazuje relatívnu výšku nabitia.
Materiály (upraviť)
* Priehľadný plastový pohár
* plastelína
* nožnice
* dva kusy hliníkovej fólie
* balón
* kožušina
* kovová sponka na papier
Sekvenovanie
Vytvorte malý otvor s priemerom drôtu kancelárskej sponky v strede spodnej časti pohára. Vystrihnite kúsky hliníkovej fólie s rozmermi 0,5 x 4 cm, rozložte kancelársku sponku a vytvarujte z nej háčik. Hákujte listy. Úplne zahnutú hornú časť kancelárskej sponky vložte do otvoru v spodnej časti pohára a zaistite kúskom plastelíny. Listy by sa nemali dotýkať skla a mali by byť pre vás jasne viditeľné. Z kúska fólie vyvaľkajte malú guľu. Položte guľu na bod kancelárskej sponky, ktorá trčí z pohára. Položte pohár na stôl. Nabite balónik trením kúskom vlny alebo kožušiny. Pomaly priveďte balón k fóliovému balónu. Čo sa stane s listami v elektroskope? Odneste balón. Ako na to zareagujú listy?
Vysvetlenie Keď privediete balón do blízkosti elektroskopu, indukuje náboj. Záporný náboj balóna odpudzuje elektróny v balóne z hliníkovej fólie. Tieto elektróny stekajú po sponke na listy. Každý list dostane záporný náboj. Keďže náboje s rovnakým názvom sú odpudzované, listy lietajú rôznymi smermi. Prečo je elektroskop nabitý menším nábojom, ak sa ho dotkneme jedným bodom elektrifikovanej ebenovej palice a infikuje sa veľkým nábojom, ak ním prejdeme po loptičke ebenovou paličkou?
Zažite "Kúzelná palička"
" Poď ku mne. Počúvaj ma. rozkazujem ti. Otoč sa. " Snívate o čarovnom prútiku? Čo chceš, aby dokázala? Možno ho použiť na ovládanie pohybu rôznych predmetov? Ak áno, máte šancu získať takýto čarovný prútik? Môžu byť všetky palice kúzelné?
Materiály (upraviť)
· stolnotenisová loptička
· plastová rukoväť
· vlna
Sekvenovanie:
Položte loptičku na stolný tenis na rovný povrch tak, aby sa nehýbala. Pretrite vlnu cez plastovú rukoväť. Potom priložte pero dostatočne blízko k lopte. Čo sa bude diať? Pokúste sa posunúť rukoväť tak, aby sa loptička pohybovala po nej. Urobil si to?
Vysvetlenie Odkedy ste pero natreli vlnou, záporné náboje sa posunuli. Tieto náboje opustili vlnu a nahromadili sa na rukoväti. Pero sa negatívne nabilo. Keď ste pero priniesli k lopte, jeho elektrické pole ovplyvnilo náboje na lopte. Záporné náboje v oblasti lopty najbližšie k rukoväti sú odpudzované z rukoväte a pohybujú sa vo vnútri lopty, čím sa jedna strana lopty nabije kladne. Táto kladne nabitá strana lopty a záporne nabitá rukoväť sa navzájom priťahujú. Ak sa prekoná zotrvačnosť a trenie, loptička sa začne pohybovať za rukoväťou.
Ghost Foot Experience
Materiály:
* Nylonové pančuchy
*plastový sáčok
* hladká stena
*balón
* kúsok vlny
Sekvenovanie
Do jednej ruky vezmite pančuchu a držte ju za horný koniec. Druhou rukou niekoľkokrát pretrite pančuchu igelitovým vreckom jedným smerom. Potom odstráňte balík. Dbajte na to, aby sa pančucha ničoho nedotýkala (ani vás). Čo sa stane s jeho tvarom? Môžete vysvetliť, čo vidíte? Teraz prineste pančuchu k stene. Čo sa s ním stane? Je to ako keď sa balón prilepí na stenu, ak ho potriete kúskom vlny? Existujú nejaké rozdiely? Znova nabite balónik a skontrolujte, či dobre priľne k drevu, kovu alebo sklu.
Vysvetlenie Keď sa igelitka pohybovala pozdĺž pančuchy, odoberala záporné náboje. To viedlo k tomu, že pančucha získala celkovo kladný náboj. Keďže kladné náboje boli rozmiestnené po celej pančuche, začali sa navzájom odpudzovať. To spôsobilo, že sa pančucha "roztiahla" a získala tvar nohy, čo by bola predloha na jej výrobu. Čo sa stalo, keď si priložil pančuchu k stene? Pozitívne nabitá pančucha pôsobí ako záporne nabitá guľa a indukuje na povrchu steny náboj opačného znamienka. Priťahujú sa záporné a kladné náboje a pančucha sa prilepí na stenu.
Experiment "Rádiový signál"
S… o… s... Keď sa Titanic začal potápať, jeho radista vyslal tento signál na pomoc. Zakaždým, keď sa stlačí kláves na prenos správ pomocou Morseovej abecedy, elektrický obvod sa dočasne uzavrie. Tento skrat vytvára iskru a signály sa vysielajú z antény potápajúcej sa lode vo forme energetických vĺn. Tieto vlny sú prijímané anténami na iných plavidlách. Z antény signál putuje drôtmi do rádia. V rádiovom prijímači sa neviditeľné vlny premieňajú na počuteľné zvuky.
Skúsenosti vám ukážu, ako môžete použiť iskru na odoslanie správy pomocou morzeovky.
Materiály a vybavenie
*koberec
* kovová kľučka dverí
*rádio
Sekvenovanie
Zapnite rádio. Nalaďte ho na frekvenciu, ktorá neprijíma žiadne signály. Ak zapnete zvuk, rádio bude prenášať iba atmosférické rušenie.
Choďte v topánkach po koberci. Choďte ku kľučke a dotknite sa jej pri počúvaní rádia. Čo počuješ?
Vysvetlenie Iskra vytvára elektromagnetické vlnenie, špeciálny druh energie. Táto vlna sa šíri priestorom. Rádiová anténa môže prijímať tento typ energie. Signál je "zachytený" a prenášaný cez vodiče do rádiového obvodu. V ňom sa signál premieňa na zvuk, ktorý sa zosilňuje a reprodukuje cez reproduktor.
Skúsenosť"Skákajúce zrná"
Jadrá pukancov sú výborným materiálom pre vedecké experimenty. Keďže sú veľmi ľahké, na ich pohyb nie je potrebná veľká sila. Nafúknuté zrná navyše veľmi dobre nesú elektrické náboje. Presvedčte sa o tom a vykonajte experiment.
Materiály (upraviť)
* popcornové zrná
* kúsok vlny alebo kožušiny
*balón
Sekvenovanie
Vložte niekoľko fazule do balóna. Nafúknite balón. Potrite loptičku kúskom vlny alebo kožušiny. Ak tkanina nie je po ruke, potrite si loptičku na vlasoch. Vezmite loptu na miesto, kde je viazaná. Pozrite sa na zrná vo vnútri lopty. Sú nehybné alebo sa pohybujú? Dotknite sa lopty prstami druhej ruky. Ako sa budú zrná správať? Ak sa nič nestane, dobite balónik trením dvakrát tak dlho.
Vysvetlenie
Odkedy ste ho pošúchali klbkom vlasov, nabilo sa negatívne. Tento záporný náboj indukuje kladný náboj na strane zŕn najbližšie k loptičke. Táto oblasť kladného náboja je priťahovaná k lopte, čo spôsobuje, že zrná priľnú k negatívne nabitému povrchu lopty.
Keď sa dotknete lopty prstami. Veci sa menia. Záporný náboj steká z balónika po prstoch. To vytvára pozitívne nabité oblasti na lopte. Nálože na zrnách sa zároveň ešte nestihli pohnúť. V dôsledku toho sa kladne nabité povrchy zŕn a loptičky od seba odpudzujú, zrná preskakujú na susedné miesta.
Cvičte!
Skúste sa dotknúť lopty drevenou palicou. Ako to zmení správanie kukuričných zŕn v guli?
Skúsenosť"Vtipné bubliny"
bublina je príkladom krehkej rovnováhy síl. Povrchové napätie vody vytvára silu, ktorá má tendenciu stláčať tenký film tvoriaci bublinu. Mydlo vo vode kompenzuje túto silu a robí bublinu odolnou. V dôsledku toho vzniká svetelná guľa, ktorej tvar sa ľahko mení pod vplyvom statických síl.
Materiály (upraviť)
* mydlový roztok
*hrnček
* koktailová trubica
*balón
Sekvenovanie
Naplňte hrnček do 1/3 mydlovou vodou. Ponorte skúmavku do roztoku. Chvíľu pomaly fúkajte do trubice. Vznikne veľa bublín, ktoré plnia hrnček a prelietavajú cez okraje.
Nabite balón. Vtierajte si ho do vlasov. Prineste loptu do bublín. Čo sa deje? Popíšte, ako sa mení tvar bublín. Je príťažlivá sila medzi molekulami vo filme dostatočná na rozšírenie bubliny na priemer kruhu?
Vysvetlenie Rovnako ako pena a pufovaná kukurica, bublinky veľmi dobre reagujú na statické náboje. Ich nízka hmotnosť a vysoká nabíjacia kapacita z nich robí ideálny predmet na štúdium účinkov statickej príťažlivosti. Keď k bublinám prinesiete nabitú guľu, najbližšie elektróny bubliny na ňu reagujú. Tieto negatívne nabité častice sa pohybujú na opačnú stranu bubliny. Jedna strana bubliny sa preto nabije kladne. Táto strana je priťahovaná záporne nabitou loptou. Príťažlivosť spôsobí, že sa bublina roztiahne a získa tvar vajíčka.
Cvičte!
Bude na nabitý balónik reagovať aj bublina priamo vyfúknutá z trubice?
Skúsenosť"hrebene"
Vybavenie
* zavesiť dva hrebene na niť
Cvičte!
Ako viete, ktorý z týchto hrebeňov je elektrifikovaný (nič iné sa nedá použiť)?
odpoveď: Potrebujete jeden hrebeň v ruke? Vybite ho teda na seba, ak bol nabitý. Potom chyťte hrebene za vlákna, priblížte ich k sebe a uvidíte, ako sa teraz správajú. Ak sa vzájomne ovplyvňujú, nabije sa druhý hrebeň. Ak nie je pozorovaná žiadna interakcia, potom bol prvý hrebeň nabitý.
Experiment - zameranie
Materiály (upraviť)
* tenkostenné sklo
* oceľová ihla
* ebenová palica
*kožušina
Sekvenovanie
Na stole je tenkostenný pohár takmer po vrch naplnený vodou. Pomocou pinzety jemne položte oceľovú ihlu na hladinu vody - ihla pláva. "Kúzelná palička" sa privedie k okraju pohára a ihla sa začne pohybovať, začne sa pohybovať preč. Čo sa deje?
Vysvetlenie Palica sa odoberá predelektrifikovaná trením o srsť. K takejto palici nepriťahuje len ihlu, ale aj vodu. Vplyvom príťažlivosti vody sa jej povrch nakloní, ihla sa kotúľa dolu ako saní.
2. Akékoľvek telesá interagujú s elektrifikovanými telesami a samy sa elektrizujú.
Učiteľ ukazuje nasledujúce pokusy.
Už ste niekedy sedeli na plastovej stoličke s holými rukami na jej opierkach? Ak áno, potom ste cítili „lepiacu sa“ silu pôsobiacu na drobné chĺpky na rukách. Táto sila je spôsobená nabitým plastom. Keď sa vaše telo vrtí na stoličke, elektróny sa presúvajú na plast a vytvárajú „lepkavý“ pocit.
Zvážte prípady interakcie elektrifikovaných telies:
2.1s pevnými látkami
Materiály (upraviť)
* Drevené pravítko 100 cm alebo drevený profil
* ebenová alebo sklenená tyčinka
* ostrá podpora
* kožušina na ebenovú palicu
Sekvenovanie
1 Ebenovú palicu trením o srsť zelektrizujeme a privedieme k pravítku vyváženému na ostrej podložke - pravítko sa otočí a pritiahne k palici.
Pri kontakte s elektrizovanou tyčou sa pravítko od nej odtlačí. Na experiment sme použili 100 cm pravítko.
2. K veľkej drevenej doske, vodorovne zavesenej na dvoch lanách, privedieme elektrifikovanú ebenovú palicu. Pozorujeme otočenie dosky k paličke. Na experiment sme použili drevenú podložku 350 cm.
2.2.1s tekutinami
Materiály (upraviť)
* Jemný prúd vody z vodovodu
* ebenová alebo sklenená tyčinka
* kožušina na ebenovú palicu
* sklenené tyčinkové noviny
Sekvenovanie
Prinesme elektrifikovanú ebonitovú alebo sklenenú tyč k prúdu vody vytekajúcej z kohútika a zistíme, že prúd a kvapky vody sa k tyči priťahujú a navzájom sa odpudzujú. Prečo je tryska vychýlená smerom k tyči?
Vysvetlenie Keď sa elektrifikovaná palica privedie do prúdu, indukujú sa v nej náboje, ktoré interagujú s nábojmi palice. Výsledkom je, že prúd sa odchyľuje smerom k tyči. A na kvapkách vody sa indukujú rovnaké náboje, takže sú odpudzované.
2.2.2s tekutinami
Vybavenie
*statív
* lievik s gumenou hadičkou na konci a s klipom
* vata na zachytávanie vody
* kondenzátorové dosky
* elektroforový stroj
Sekvenovanie
Lievik pripevnite gumenou hadičkou na konci a pomocou spony k statívu. Naplňte lievik vodou a vytvorte tenký prúd, ktorý bude tiecť medzi doskami kondenzátora. Dolu umiestnite vaňu na zachytávanie vody. Pripojte dosky kondenzátora k pólom elektrického stroja. Kým stroj nebeží, nevyskytuje sa žiadne elektrické pole. Voda tečie vertikálne. Akonáhle však elektroforetický prístroj začne pracovať, prúd vody sa odkloní. Okrem toho sa vychyľovanie prúdu strieda. Odchyľuje sa na jednu platňu, potom na druhú. Toto striedanie prebieha veľkou rýchlosťou. Prúd vody „píše“ medzi platňami kondenzátora ako elektrónový lúč v obrazovke. Prečo je prúdnica vychýlená?
Skúsenosti sa získajú aj pri malom nabití dosiek kondenzátora. Vzdialenosť medzi doskami v našom experimente bola 15 cm.
2.2.3s plynmi
Materiály a vybavenie
* Sklenená nádoba s rúrkou na dne
* medené hobliny
*Kyselina dusičná
* ebenová palica
*kožušina
Sekvenovanie
Do nádoby nasypte medené hobliny, naplňte ich kyselinou dusičnou a zatvorte veko nádoby. Hnedý prúd oxidu dusíka ( N O2). Prinesieme k nej elektrifikovanú ebonitovú tyč a zistíme, že prúd plynu je priťahovaný k tyči.
Výkon : Táto séria experimentov dokazuje, že všetky telesá - plyny, kvapaliny, pevné látky, ľahké a ťažké - interagujú s elektrifikovanými telesami a samy sa elektrizujú.
Použité knihy
1. Gorev LA Zábavné experimenty vo fyzike. Kniha pre učiteľa - M .: Vzdelávanie, 1985
2. Metodické noviny pre učiteľov fyziky, astronómie. Vydavateľstvo PRVÝ SEPTEMBER
3.Specio M. Di, Zábavné experimenty: Elektrina a magnetizmus, - M.: AST Astrel, 2004
Pred experimentom je potrebné držať ebonitovú tyčinku cez plameň plynového horáka, aby sa odstránili akékoľvek náhodné náboje, ktoré sa na nej môžu nachádzať; bez tohto opatrenia môžu byť kúsky papiera priťahované k tyči bez toho, aby sa otrela o srsť.
Versorium je zariadenie, ktoré sa používa na detekciu statickej elektriny. Jeho názov znamená „vec, ktorá sa otáča“. Versorium dostalo svoje meno od vynálezcu, ktorý ho vynašiel asi pred štyristo rokmi, a hoci sa doba zmenila, zákony, podľa ktorých toto zariadenie funguje, zostali.
Skúsenosti v digestore.
Fragment lekcie
