Острая дискуссия о современном театре на презентации книги Е.Горфункель "Режиссура Товстоногова"

Физика! Какая емкость слова!
Физика для нас не просто звук!
Физика – опора и основа
Всех без исключения наук!

• объяснить учащимся механизм электризации тел,
• развивать исследовательские и творческие навыки,
• создать условия для повышения интереса к изучаемому материалу,
• помочь учащимся осмыслить практическую значимость, полезность приобретаемых знаний и умений.

Оборудование:

• электрофорная машина,
• электрометр,
• султанчики,
• эбонитовые и стеклянные палочки,
• шелковые и шерстяные ткани,
• электроскоп,
• соединительные провода, дистиллированная вода, парафиновые шарики,
• алюминиевые и бумажные цилиндрики, шелковые нити (крашеные и некрашеные).

На доске: Проводники, изоляторы, смоляной и стеклянный заряды.

Электроотрицательный атом.

Электроположительный атом.

Электризация: - соприкосновение

• - влияние
• - фотоэффект (под действием света).

Отталкивание, притяжение.

Заряды в наэлектризованных изоляторах и проводниках.

ХОД УРОКА

1. Вступительное слово учителя

В повседневной жизни человек наблюдает огромное количество явлений и, возможно, гораздо большее количество явлений остаются незамеченными.

Существование этих явлений “толкает” человека на их поиски, открытия и объяснения этих явлений. Такое явление как падение тел на землю у человека не вызывает уже никакого удивления. Но, следует заметить, что земля и данное тело взаимодействуют, не касаясь друг друга. Они взаимодействуют между собой самым известным действием – гравитационным притяжением (гравитационными полями). Мы привыкли, что тела действуют друг на друга, в основном, непосредственно. Есть еще и такие явления, известные еще древним грекам, которые каждый раз вызывают интерес у детей и взрослых. Это электрические явления.

Примеры электрических взаимодействий весьма разнообразны и не так хорошо знакомы нам с детского возраста как, например, притяжение Земли. Этот интерес объясняется и тем, что здесь мы имеем большие возможности создания, изменения экспериментальных условий, обходясь несложным оборудованием.

Проследим за ходом выявления и изучения некоторых явлений.

2. Историческая справка (докладывает ученик)

Греческий философ Фалес Милетский, живший в 624–547 гг. до н.э., открыл, что янтарь, потертый о мех, приобретает свойство притягивать мелкие предметы – пушинки, соломинки и т.д. Позже такое явление было названо электризацией.

В 1680 году немецкий ученый Ото фон Герике построил первую электрическую машину и открыл существование электрических сил отталкивания и притяжения.

Первым ученым, аргументировано отстаивавшим точку зрения о существовании двух видов зарядов, был француз Шарль Дюфе (1698–1739). Электричество, которое появляется при натирании смолы, Дюфе назвал смоляным, а электричество, которое появляется при натирании стекла – стеклянным. В современной терминологии “смоляное” электричество соответствует отрицательным зарядам, а “стекольное” положительным. Самым убедительным оппонентом теории существования двух видов зарядов был знаменитый американец Бенджамин Франклин (1706 - 1790). Он впервые ввел понятие о положительных и отрицательных зарядах. Наличие этих зарядов у тел он объяснил избытком или недостатком в телах некоей общей электрической материи. Это особая материя, впоследствии названная “флюидом Франклина”, по его мнению, обладала положительным зарядом. Таким образом, при электризации тело либо приобретает, либо теряет положительные заряды. Нетрудно догадаться, что Франклин перепутал положительные заряды с отрицательными и тела обмениваются электронами (которые несут отрицательный заряд). Во многом благодаря этому факту впоследствии ошибочно за направление тока в металлах было принято направление движения положительного заряда.

Англичанин Роберт Симмер (1707 - 1763), обратил внимание на необычное поведение своих шерстяных и шелковых чулков. Он носил две пары чулок: черные шерстяные для тепла и белые шелковые для красоты. Снимая с ноги сразу оба чулка и выдергивая один из другого, он наблюдал, как оба чулка раздуваются, принимая форму ноги и притягиваясь друг к другу. Однако чулки одинакового цвета отталкивались, а разных цветов притягивались. Основываясь на своих наблюдениях, Симмер стал рьяным сторонником теории двух зарядов, за что был прозван “раздутым философом”.

Выражаясь современным языком, его шелковые чулки имели отрицательные, а шерстяные – положительные заряды.

3. Явление электризации тел

Учитель: Какое тело называется заряженным?

Ученик: Если тело может притягивать или отталкивать другие тела, то оно обладает электрическим зарядом. О таком теле говорят, что оно заряжено. Заряд – свойство тел, – способность к электромагнитному взаимодействию.

(Демонстрация действия заряженного тела).

Учитель: Что называется электроскопом?

Ученик: Прибор, который позволяет обнаружить наличие у тела заряда и оценить его, называется электроскопом.

Учитель: Как устроен и работает электроскоп?

Ученик: Основной частью электроскопа является проводящий изолированный стержень, на котором закрепляется стрелка, способная свободно вращаться. При появлении заряда стрелка и стержень заряжаются зарядами одного знака и поэтому они, отталкиваясь, создают угол отклонения, значение которого пропорционально полученному заряду.

(Демонстрация работы прибора).

Учитель: Электризация тел может происходить в различных случаях, т.е. существуют различные способы электризации тел:

• трением,
• ударом,
• соприкосновением,
• влиянием,
• под действием световой энергии.

Рассмотрим некоторые из них.

Ученик: Если потереть эбонитовую палочку о шерсть, то эбонит получит отрицательный заряд, а шерсть – положительный заряд. Наличие этих зарядов обнаруживается с помощью электроскопа. Для этого надо коснуться стержня электроскопа эбонитовой палочкой или шерстяной тряпкой. При этом часть заряда испытуемого тела переходит к стержню. Кстати, в этом случае происходит кратковременный электрический ток. Рассмотрим взаимодействие двух бумажных подвешенных на нити гильз, заряженных один - от эбонитовой палочки, другой – от шерстяной тряпочки. Заметим, что они притягиваются друг к другу. Значит, тела с разноименными зарядами притягиваются. Не каждое вещество может передать электрические заряды. Вещества, через которые могут передаваться заряды, называют проводниками, а вещества, через которые заряды не передаются, называют непроводниками – диэлектриками (изоляторами). Это можно выяснить также с помощью электроскопа, соединяя его с заряженным телом, веществами различного рода.

Белая шелковая нить не проводит заряд, а крашенная шелковая нить проводит. (Рис. А)

Белая шелковая нить Крашеная шелковая нить

Разделение зарядов и возникновение двойного электрического слоя в местах их соприкосновения, всяких двух различных тел, изоляторов или проводников, твердых тел, жидкостей или газов. Описывая электризацию трением, мы всегда брали для опыта только хорошие изоляторы – янтарь, стекло, шелк, эбонит. Почему? Потому что в изоляторах заряд остается на том месте, где он возник и не может через всю поверхность тела перейти на другие соприкасающиеся с ним тела. Опыт не удается, если оба трущиеся тела будут металлами с изолированными ручками, так как мы не можем отделить их друг от друга сразу по всей поверхности.

Вследствие неизбежной шероховатости поверхности тел, в момент отрыва всегда остаются какие-то последние точки соприкосновения – “мостики”, через которые в последний момент сбегают все избыточные электроны и оба металла оказываются не заряженными.

Учитель: Теперь рассмотрим электризацию соприкосновением.

Ученик: Если мы погрузим шарик из парафина в дистиллированную воду и потом вынем из воды то и парафин, и вода окажутся заряженными. (Рис.B)

Электризация воды и парафина произошла без всякого трения. Почему? Оказывается, что при электризации трением мы лишь увеличиваем площадь соприкосновения и уменьшаем расстояние между атомами трущихся тел. В случае вода – парафин всякие шероховатости не мешают сближению их атомов.

Значит, трение не является обязательным условием для электризации тел. Существует другая причина, по которой происходит электризация в этих случаях.

Ученик: На электризации тела через влияние основана работа электрофорной машины. Наэлектризованное тело может взаимодействовать с любым электрически нейтральным проводником. При сближении этих тел, за счет электрического поля заряженного тела во втором теле происходит перераспределение зарядов. Ближе к заряженному телу располагаются заряды по знаку противоположные заряженному телу. Дальше от заряженного тела в проводнике (гильза или цилиндр) располагаются одноименные с заряженным телом заряды.

Так как расстояние до положительных и отрицательных зарядов в цилиндре от шара разное, то преобладают силы притяжения и цилиндр отклоняется в сторону наэлектризованного тела. Если же дальней стороны тела от заряженного шара коснуться рукой, то тело прыгнет к заряженному шару. Это происходит из-за того, что при этом электроны перескакивают к руке, уменьшая тем самым силы отталкивания. Рис. D.

Учитель: Как долго сохранится такое положение? (Рис.D)

Ученик: Через несколько секунд произойдет деление зарядов и цилиндр оторвется от шара. Характер их в дальнейшем будет зависеть от значения суммы их зарядов. Если их сумма равна нулю, то их силы взаимодействия равны нулю. Если Fp < 0, то они оттолкнутся друг от друга, но на меньший угол .

Учитель: Рассмотрим электризацию тел под действием световой энергии (фотоэффект).

Ученик: Направим на цинковый диск (пластину) прикрепленную к электрометру сильный световой луч. Под действием световой энергии из пластины вылетает некоторое количество электронов. Сама пластина оказывается заряженным положительно. О величине этого заряда можно судить по углу отклонения стрелки электрометра. (Рис. Е)

Учитель: Мы убедились в том, что при уменьшении расстояния между атомами явление электризации происходит эффективнее. Почему?

Ученик: Потому что при этом увеличиваются кулоновские силы притяжения между ядром атома и электроном соседнего атома.

Перескакивает тот электрон, который слабо связан со своим ядром.

Учитель: Рассмотрим как располагаются химические элементы в периодической системе химических элементов.

Ученик: Существуют около 500 форм Периодической системы химических элементов. Из них в одной, 18-клеточной, элементы размещены согласно строению электронных оболочек их атомов и приведена в справочнике по общей и неорганической химии Н.Ф.Стась.

С периодическим законом согласуются свойства и характеристики атомов, в том числе электроотрицательность и валентность элементов.

Радиусы атомов и ионов в периодах уменьшаются, т.к. электронная оболочка атома или иона каждого последующего элементов в периоде по сравнению с предыдущим уплотняется из-за увеличения заряда ядра и увеличения притяжения электронов к ядру.

Радиусы в группах увеличиваются, т.к. атом (ион) каждого элемента отличается от вышестоящего появлением нового электронного слоя. При превращении атома в катион (положительный ион) атомные радиусы резко уменьшаются, а при превращении атома в анион (отрицательный ион) атомные радиусы почти не изменяются.

Энергия, затрачиваемая на отрыв электрона от атома и превращение в положительный ион называется ионизацией. Напряжение, при котором происходит ионизация, называют ионизационным потенциалом.

Ионизационный потенциал – физическая характеристика, является показателем металлических свойств элемента: чем он меньше, тем легче отрывается электрон от атома и тем сильнее выражены металлические (восстановительные) свойства элемента.

Таблица 1. Потенциалы ионизации атомов (эВ/атом) элементов второго периода

Элемент	J 1	J 2	J 3	J 4	J 5	J 6	J 7	J 8
Литий	5,39	75,6	122,4	---	---	---	---	---
Бериллий	9,32	18,2	158,3	217,7	---	---	---	---
Бор	8,30	25,1	37,9	259,3	340,1	---	---	---
Углерод	11,26	24,4	47,9	64,5	392,0	489,8	---	---
Азот	14,53	29,6	47,5	77,4	97,9	551,9	666,8	---
Кислород	13,60	35,1	54,9	77,4	113,9	138,1	739,1	871,1
Фтор	17,40	35,0	62,7	87,2	114,2	157,1	185,1	953,6
Неон	21,60	41,1	63,0	97,0	126,3	157,9

Учитель: Существует такое понятие, как электроотрицательность, которое играет определяющую роль при электризации тел. От него зависит знак заряда, получаемый элементом при электризации. Электроотрицательность – что это такое?

Ученик: Электроотрицательностью называется свойство химического элемента притягивать к своему атому электроны от атомов других элементов, с которыми элемент образует химическую связь в соединениях.

Электроотрицательность элементов определяли многие ученые: Полинг, Олред и Рохов. Они пришли к выводу, что электроотрицательность элементов в периодах увеличивается, а в группах уменьшается подобно ионизационным потенциалам. Чем меньше значение ионизационного потенциала, тем больше вероятность потери электрона и превращения в положительный ион или положительно заряженного тела, если тело однородное.

Таблица 2. Относительная электроотрицательность (ЭО) элементов первого, второго и третьего периодов.

Элемент	ЭО		Элемент	ЭО		Элемент	ЭО
	По Полингу	По Олреду-Рохову		По Полингу	По Олреду-Рохову		По Полингу	По Олреду-Рохову
H	2,1	2,20	Li	1,0	0,97	Na	0,9	1,01
			Be	1,5	1,17	Mg	1,2	1,23
			B	2,0	2,07	Al	1,5	1,47
			C	2,5	2,50	Si	1,8	1,74
			N	3,0	3,07	P	2,1	2,06
			O	3,5	3,50	S	2,5	2,44
			F	4,0	4,10	Cl	3,0	2,83

Учитель: Из всего этого можно сделать следующий вывод: если взаимодействуют два однородных элемента из одинакового периода, то заранее можно сказать, который из них окажется заряженным положительно, а который отрицательно.

Вещество, атом которого имеет большую валентность (больше номер группы) по отношению к атому другого вещества, окажется заряженным отрицательно, а второе вещество положительно.

Если взаимодействуют однородные вещества с одной группы, то вещество с меньшим номером периода или ряда окажется заряженным отрицательно, а второе взаимодействующее тело – положительно.

Учитель: На этом уроке мы попытались раскрыть механизм электризации тел. Мы выяснили, по какой причине тело после электризации получает заряд того или иного знака, т.е. ответили на главный вопрос – почему? (как, например, раздел механики “Динамика” отвечает на вопрос: почему?)

Теперь перечислим положительные и отрицательные значения электризации тел.

Ученик: Статическое электричество может иметь негативное влияние:

Притяжение волос к расческе;

Отталкивание волос друг от друга, подобно заряженному султанчику;

Прилипание к одежде различных мелких предметов;

На ткацких фабриках прилипание нитей к бобинам, что ведет к частым обрывам.

Накопленные заряды могут вызвать электрические разряды, которые могут иметь различные последствия:

Молния (приводит к пожарам);

Разряд в бензовозе приведет к взрыву;

При заправке горючей смесью любой разряд может привести к взрыву.

Чтобы снять статическое электричество, заземляют все устройства и оборудование и даже бензовоз. Используют специальное вещество антистатик.

Ученик: Статическое электричество может принести пользу:

При окраске мелких деталей краскораспылителем, краску и тело заряжают противоположными зарядами, что приводит к большой экономии краски;

В лечебных целях используют статический душ;

Для очистки воздуха от пыли, сажи, кислотных и щелочных паров используются электростатические фильтры;

Для копчения рыбы в специальных электромерах (рыба заряжается положительно, а электроды отрицательно, копчение в электрическом поле происходит в десятки раз быстрее).

Подведение итогов занятия .

Учитель: Давайте вспомним цель нашего занятия и сделаем краткие выводы.

• Что на уроке было новым?
• Что было интересным?
• Что на уроке было важным?

Выводы учащихся:

1. Явления, в которых тела приобретают свойства притягивать другие тела, называют электризацией.
2. Электризация может происходить соприкосновением, через влияние, при облучении светом.
3. Вещества бывают: электроотрицательные и электроположительные.
4. Зная принадлежность веществ, можно предугадать какие заряды получат взаимодействующие тела.
5. Трение лишь увеличивает площадь соприкосновения.
6. Вещества бывают проводниками и непроводниками электричества.
7. Изоляторы накапливают заряды там, где они образовались (в местах соприкосновения).
8. В проводниках заряды распределяются равномерно по всему объему.

Обсуждение и выставление оценок участникам урока.

Литература.

1. Г.С.Ландсберг. Элементарный учебник физики. Т.2. – М., 1973.
2. Н.Ф.Стась. Справочник по общей и неорганической химии.
3. И.Г.Кириллова. Книга для чтения по физике. М., 1986.

ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ К ЭКЗАМЕНУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
_____________________ФИЗИКА_________________________
Электризация тел. Способы электризации тел. Закон Кулона. Диэлектрическая проницаемость среды.
Наэлектризовать тело-это зарядить.
Способы:
Трение (касание)-тела заряжаются одноименно.
Влияние- заряжаются разноименно
Облучение: ультрафиолет, рентген и т.д
Сила взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорционально произведению величин этих зарядов, обратно пропорционально квадрату расстояния между ними, зависит от среды, направлена вдоль прямой, соединяющей эти заряды
ε=F_0/F_ср
Во сколько раз сила взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме больше, чем их взаимодействие в среде.
ε=ε_ср/ε_0
Электрическое поле как особый вид материи. Графическое изображение электрического поля. Напряженность электрического поля. Однородное поле.
Электрическое поле-особый вид материи, посредством которого взаимодействуют статические заряды.
Свойства:
Создано зарядом
Действуют на заряд
Связано с зарядом
Обнаруживать единичным положительным пробным зарядом
Оно безгранично
Распространяется в любой среде
Изображается силовыми линиями

E=F/q
Напряженность электрического поля в данной точке численно равна F, действующей на единичный положительный пробный заряд помещенный в данную точку электрического поля.
СИ:
[E]=Н/КЛ
Однородное электрическое поле-это поле, в каждой точке которого напряженность одинаковая.

Работа электрического поля при перемещении заряда. Потенциальная энергия заряда. Потенциал. Разность потенциалов и напряжение. Связь между напряженностью поля и напряжением.
φ=А_(1→∞)/q
Потенциал электрического поля в точке численно равен А, которую совершает электрическое поле над единичным положительным пробным зарядом при перемещении из одной точки в бесконечность.
φ=Е_р/q
СИ:
[φ]=Дж/Кл=В
Напряжение-разность потенциалов двух точечных зарядов электрического поля.
U=A_(1→2)/q
Потенциал электрического поля в точке численно равен А, которую совершает электрическое поле над единичным положительным пробным зарядом при перемещении из данной точки в другую.

A=E*q*l
A=U*q
U*q=E*q*l
U=E*l

Проводник в электрическом поле. Эквипотенциальная поверхность. Диэлектрик в электрическом поле. Поляризация диэлектрика. Электростатистическая защита.

У наэлектризованного проводника заряды находятся на поверхности. Наэлектризованный проводник уничтожает Е_внеш (ϵ_(эл.п) внутри проводника равна нулю).
Эквипотенциальная поверхность-поверхность равного потенциала.
Поляризация диэлектрика- поворот диполя в электрическом поле.

Электростатическая защита - помещение приборов, чувствительных к электрическому полю, внутрь замкнутой проводящей оболочки для экранирования от внешнего электрического поля.
Электроемкость проводника. Конденсаторы. Виды и соединение конденсаторов. Энергия электрического поля заряженного конденсатора.
Электроемкость проводника- способность проводника накапливать заряды на своей поверхности.
С= q/φ
Электроемкость проводника численно равна q, который надо поместить на проводник, чтобы φ=1В.
В СИ:
[C]=Кл/В=Ф
Вне системные единицы:
1 пФ=1*〖10〗^(-12)Ф
1нФ=1*〖10〗^(-9)Ф
1мкФ=1*〖10〗^(-6)Ф
Конденсатор-система двух проводников, разделенная диэлектриком
Виды конденсаторов:
Воздушный
Бумажный
Электролитические
Слюидный
Керамические

Следуют друг за другом. Наличие узловых точек.

W_эл=(q*U)/2
W_эл=(C*V^2)/2
Электрический ток и условие его существования. Сила и плотность тока. Единицы их измерения. Зависимость силы тока с электронной точки зрения. Закон Ома для участка цепи.
Электрический ток-направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц.

Условия существования:
-наличие в среде свободных электрических зарядов
-создание в среде электрического поля.

Сила тока-это величина, показывающая какой заряд прошел через поперечное сечение проводника за 1 секунду.
I=q/t
Си: [I]=Кл/сек=А
Вне системные единицы:
1мкА=1*〖10〗^(-6)А
1мА=1*〖10〗^(-3) А
1кА=1*〖10〗^3 А
Плотность тока показывает кол-во зарядов на единицу площади поперечного сечения проводника.
j=I/S
СИ: [j]=A/м^2
Вне системные единицы:

1A/〖мм〗^2 =1*〖10〗^(6 А/м^2)

1А/〖см〗^2 =1*〖10〗^4 А/м^2

1А/〖дц〗^2 =1*〖10〗^2 А/м^2

Установим от чего зависит с электронной точки зрения сила тока в проводнике

I=n_0*S*e*v
n_0-род проводника
S-тонкий или толстый
e-вид проводника (тв, жид, газ).

Закон Ома:
I=U/R
Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка, обратно пропорциональна сопротивлению этого участка цепи.
Си:
[R]=В/А=Ом
Вне системные единицы:
1 кОм=1*〖10〗^3Ом
1 мОм=1*〖10〗^6Ом
Замкнутая электрическая цепь. Внешний и внутренний участки цепи. Электродвижущая сила источника электрической энергии. Закон Ома для полной цепи с одним Э.Д.С.
Замкнутая электрическая цепь-потребитель+источник
Внешний участок цепи-это потребитель эл.энергии
Внутренный участок цепи- это источник эл.энергии

ε=A_ст/q
ЭДС источника численно равна А, которую совершают сторонние силы при перемещении единичного заряда внутри источника.
Закон Ома для замкнутой цепи
I=ε/(R+r)
Сила тока во всей цепи прямо пропорциональна ЭДС источника и обратно пропорциональна сумме внешней и внутренней участке цепи.

Сопротивление проводника. Зависимость сопротивления от рода, размера проводника и температуры. Сверхпроводимость. Удельное сопротивление проводника и единицы измерения.

1/(n_0+e+u)=p-удельное сопротивление проводника
R=ρ*l/S
[p]=Ом*м
Сверхпроводимость-это явление резкого падения сопротивления до нуля вблизи абсолютного нуля

Последовательное и параллельное соединение потребителей и источников электрической энергии.

Соединение потребителей

Последовательное Параллельное

I_общ=I_1=I_2=I_3 I_общ=I_1+I_2
U_общ=U_1+U_2+U_3 U_общ=U_1+U_2
R_общ=R_1+R_2+R_3 1/R_общ =1/R_1 +1/R_2
R_общ=(R_1*R_2)/(R_1+R_2)
Признак: друг за другом Признак: наличие узловых точек

Соединение источников

Последовательное параллельное

ε_б=ε_1+ε_2+ε_3=ε_1*nε_б=ε_1=ε_2=ε_3
r_б=r_1+r_2+r_3=r_1*n 1/r_б =1/r_1 +1/r_2 +1/r_3
I_б=(ε_1*n)/(R+r_1*n) I_б=ε_1/(R+r_1/m)

Работа и мощность электрического тока. Единицы их измерения. Тепловое действие тока. Закон Джоуля – Ленца. Короткое замыкание.
A_(эл.ток)=U*I*t=P*t
А_(эл.ток)зависит от силы тока, времени и не зависит от того,в какой вид энергии она превращается
Ед. измерения:
[A]=В*А*сек=Дж=Вт*сек
Вне системные единицы:
1 Вт.ч=3,6*〖10〗^3Дж
1 кВт.ч=3,6*〖10〗^6Дж
1 мВт.ч=3,6*〖10〗^9Дж
Мощность-это физическая величина, показывающая единицу работу,совершенную за единицу времени.
P=U*I

СИ:
[P]=Вт
Вне системные единицы:
1кВт=1*〖10〗^3Вт
1 мВт=1*〖10〗^6Вт
Закон Джоуля Ленца
Q=I^2*R*t
Количество теплоты, выделившееся в проводниках, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению и времени прохождения тока по проводнику.

I_кз=ε/r

Термоэлектронная эмиссия. Работа выхода. Контактная разность потенциалов. Термопара и ее применение. Термоэлектродвижущая сила.
Явление выхода заряда из проводника под действием высокой температуры называется эмиссией.
А_вых=e*∆φ
e=1,6*〖10〗^(-19)
Ед. измерения: [А_вых]=Кл*В=Дж
Внесистемные единицы: 1эВ=e*1В=1,6*〖10〗^(-19)Дж
∆φ-контактная разность потенциалов возникает:
При разной работе выхода
При разном количестве e
Термопара-прибор, состоящий из двух однородных металлов, концы которых спаяны.
Применение:
1.Источник эл.энергии
2.Генератор «Ромашка»
3.Термометр

1.Если t_a=t_0, то ∆φ_1=∆φ_2, I=0
2. t_a>t_б, то ∆φ_1>∆φ_2, I≠0
Термо-ЭДС возникает в термопаре при нагревании одного из спаев.

Электролитическая диссоциация. Электролиз и его применение. Законы Фарадея. Применение электролиза.
Электролитическая диссоциация- это раствор солей, кислот и щелочей.
Электролиз-процесс выделения вещества на катоде при проходенииэл.тока через электролит.
Применение:
Для получения рафинированных металлов
Гальваностегия- это покрытие одного металла другим
Гальванопластика- это получение различных оттисков барельефов.
Законы Фарадея:
m=k*I*t
Масса, выделившегося вещества на катоде прямо пропорционально кол-ву электричества, прошедшего за единицу времени через электролит.
M/N_A *q_1=k
k-электрохимический эквивалент.
Физ.смысл:
k=m/q
Электрохимический эквивалент численно равен m вещ-ва, которое выделилось на катоде после прохождения q_ед^+ через электролит.
СИ: [k]=Кг/Кл
k=1/F*x; k=e*N_A-число Фарадея
k~x

Число Фарадеяпоказывает какой заряд несет одновалетный ион, содержащийся в 1 моле вещества.
F=9.7*〖10〗^4 Кг/моль
Электрический ток в газах при атмосферном давлении. Типы разрядов. Понятие о плазме. Электрический ток в разреженных газах. Понятие о катодных лучах. Электрический ток в вакууме. Двух-, трехэлектродная лампа. Электронно – лучевая трубка.
Газ при P_атм=диэлектрик
Типы разрядов:

Типы разрядов:
Несамостоятельный самостоятельный
Уч. 0,1; 1,2 уч. 2,3
Наличие ионизатора (тихий) наличие высокого U

Звук, свет

Плазма-вещество в таком состоянии, когда оно в целом электрически нейтрально, но содержит равные кол-ва свободных положительных и отрицательных зарядов.
Бывает холодной (до 〖1000〗^° С-огонь) и горячей (свыше 1 〖млн〗^° С-Солнце)

Сравнительная характеристика проводников, полупроводников и диэлектриков. Собственная и примесная проводимости полупроводников.
Электронно – дырочный переход. Полупроводниковый диод. Прямое и обратное включение P – Н - перехода.
Магнитное поле. Магнитная индукция. Взаимодействие параллельных токов. Магнитная проницаемость среды. Магнитные поля прямого и кругового токов и соленоида. Сила Ампера. Правило левой руки.
Магнитный поток. Напряженность магнитного поля. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Понятие о ПЛАЗМЕ, перспективы ее применения.
Парамагнитные, диамагнитные, ферромагнитные вещества. Кривая первоначального намагничивания ферромагнетика. Точка Кюри.
Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции. Потокосцепление.Возникновение э.д.с индукции при движении проводника в магнитном поле.
Направление индукционного тока. Правило Ленца. Вихревые токи, их использование и меры борьбы с ними.
Явления самоиндукции. Индуктивность проводника. Условия, от которых зависит индуктивность проводника. Единица измерения индуктивности.
Условия возникновения колебаний. Параметры колебательного движения. Собственные и вынужденные колебания. Гармоническое колебание, его уравнение и график.
Распространение колебаний в упругой среде. Поперечные и продольные волны. Длина волны. Механический резонанс.
Природа света. Волновая и квантовая теории света. Скорость распространения света в вакууме, в различных средах. Определение скорости света методом Майкельсона. Принцип Гюйгенса.
ЗАДАЧИ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ
§ 9 №№ 14,18,20,21,24.
§10 №№ 15,20,30,41,43,48.
§ 11 №№ 8,24,27,35,38.
§ 12 №№ 10,31,35,52,67,75,82,101,112,129,131,136.
§ 13 №№ 11,24,28,37,62,64.
§ 14 №№ 13,15,17,31,41,42.
§ 17 №№ 18,32,33,34.

В рамках сегодняшнего занятия мы познакомимся с такой физической величиной, как заряд, увидим примеры передачи зарядов от одного тела к другому, узнаем о разделении зарядов на два типа и о взаимодействии заряженных тел.

Тема: Электромагнитные явления

Урок: Электризация тел при соприкосновении. Взаимодействие заряженных тел. Два рода зарядов

Данный урок является вводным в новый раздел «Электромагнитные явления», и на нем мы обсудим основные понятия, которые с ним связаны: заряд, его виды, электризация и взаимодействие заряженных тел.

История возникновения понятия «электричество»

Прежде всего, следует начать с обсуждения такого понятия, как электричество. В современном мире мы постоянно с ним сталкиваемся на бытовом уровне и уже не можем представить свою жизнь без компьютера, телевизора, холодильника, электроосвещения и т. п. Все эти приборы, насколько известно, работают благодаря электрическому току и окружают нас повсеместно. Даже изначально не полностью зависящие от электричества технологии, такие как работа двигателя внутреннего сгорания в автомобиле, начинают медленно отходить в историю, и их место активно занимают электродвигатели. Так откуда же пошло такое слово, как «электрический»?

Слово «электрический» происходит от греческого слова «электрон», что в переводе означает «янтарь» (ископаемая смола, рис. 1). Хотя следует, конечно же, сразу оговорить, что непосредственной связи между всеми электрическими явлениями и янтарем нет, и мы немного позже поймем, откуда взялась такая ассоциация у древних ученых.

Первые наблюдения электрических явлений относят к 5-6 вв до н. э. Считается, что Фалес Милетский (древнегреческий философ и математик из Милета, рис. 2) впервые пронаблюдал электрическое взаимодействие тел. Он провел следующий опыт: натер янтарь мехом, затем приблизил его к небольшим телам (пылинкам, стружке или перьям) и пронаблюдал, что эти тела стали притягиваться к янтарю без объяснимой на то время причины. Фалес был не единственным ученым, который впоследствии активно проводил электрические опыты с янтарем, что и привело к возникновению слова «электрон» и понятию «электрический».

Рис. 2. Фалес Милетский ()

Смоделируем аналогичные опыты с электрическим взаимодействием тел, для этого возьмем мелко нарезанную бумагу, стеклянную палочку и лист бумаги. Если натереть стеклянную палочку о лист бумаги, а затем подвести ее к мелко нарезанным бумажкам, то будет виден эффект притяжения мелких кусочков к стеклянной палочке (рис. 3).

Интересен тот факт, что впервые такой процесс был достаточно полно объяснен только в 16 веке. Тогда стало известно, что существует два вида электричества, и они взаимодействуют друг с другом. Понятие электрического взаимодействия появилось в середине 18 века и связано с именем американского ученого Бенджамина Франклина (рис. 4). Именно он впервые ввел такое понятие, как электрический заряд.

Рис. 4. Бенджамин Франклин ()

Определение. Электрический заряд - физическая величина, которая характеризует величину взаимодействия заряженных тел.

То, что мы имели возможность пронаблюдать на опыте с притяжением бумажек к наэлектризованной палочке, доказывает наличие сил электрического взаимодействия, а величину этих сил характеризует такое понятие, как заряд. То, что силы электрического взаимодействия могут быть различными, легко проверяется экспериментальным путем, например, при натирании одной и той же палочки с различной интенсивностью.

Для проведения следующего опыта нам понадобится все та же стеклянная палочка, лист бумаги и бумажный султан, закрепленный на железном стержне (рис. 5). Если потереть палочку листом бумаги, а затем прикоснуться ей к железному стержню, то будет заметно явление отталкивания полосок бумаги султана друг от друга, причем, если повторить натирание и прикосновение несколько раз, то будет видно, что эффект усиливается. Наблюдаемое явление называют электризацией.

Рис. 5. Бумажный султан ()

Определение. Электризация - разделение электрических зарядов в результате тесного контакта двух или более тел.

Электризация может происходить несколькими способами, первые два мы сегодня рассмотрели:

Электризация трением;

Электризация прикосновением;

Электризация наведением.

Рассмотрим электризацию наведением. Для этого возьмем линейку и положим ее на вершину железного стержня, на котором закреплен бумажный султан, после этого прикоснемся к стержню, чтобы снять на нем заряд, и расправим полоски султана. Затем наэлектризуем стеклянную палочку трением о бумагу и подведем ее к линейке, результатом станет то, что линейка начнет вращаться на вершине железного стержня. При этом стеклянной палочкой прикасаться к линейке не следует. Это доказывает то, что существует электризация без непосредственного соприкосновения между телами - электризация наведением.

Первые исследования значений электрических зарядов датируются более поздним периодом истории, чем открытие и попытки описания электрических взаимодействий тел. В конце 18 века ученые пришли к выводу, что деление заряда приводит к двум принципиально различным результатам, и было принято решение условно разделить заряды на два типа: положительные и отрицательные. Для того чтобы была возможность различать эти два типа зарядов и определять, какой является положительным, а какой - отрицательным, договорились использовать два базовых опыта: если потереть стеклянную палочку о бумагу (шелк), то на палочке образуется положительный заряд; если потереть эбонитовую палочку о мех, то на палочке образуется отрицательный заряд (рис. 6).

Замечание. Эбонит - материал из каучука с большим содержанием серы.

Рис. 6. Электризация палочек двумя типами зарядов ()

Кроме того, что было введено разделение зарядов на два типа, было замечено правило их взаимодействия (рис. 7):

Одноименные заряды отталкиваются;

Разноименные заряды притягиваются.

Рис. 7. Взаимодействие зарядов ()

Рассмотрим к этому правилу взаимодействия следующий эксперимент. Наэлектризуем стеклянную палочку трением (т. е. передадим ей положительный заряд) и прикоснемся ей к стержню, на котором закреплен бумажный султан, в результате увидим эффект, который уже обсуждали ранее, - полоски султана начнут отталкиваться друг от друга. Теперь можно пояснить, почему такое явление имеет место - поскольку полоски султана заряжаются положительно (одноименно), то они начинают отталкиваться, насколько это возможно, и образуют фигуру в форме шара. Кроме того, для более наглядной демонстрации отталкивания одноименно заряженных тел можно натертую бумагой стеклянную палочку поднести к наэлектризованному султану, и будет явно видно, как полоски бумаги будут отклоняться от палочки.

Одновременно два явления - притяжение разноименно заряженных тел и отталкивание одноименно заряженных - можно пронаблюдать на следующем опыте. Для него необходимо взять стеклянную палочку, бумагу и гильзу из фольги, закрепленную нитью на штативе. Если натереть палочку бумагой и поднести ее к незаряженной гильзе, то гильза сначала притянется к палочке, а после прикосновения начнет отталкиваться. Поясняется это тем, что сначала гильза, пока не будет иметь заряда, притянется к палочке, палочка передаст ей часть своего заряда, и одноименно заряженная гильза оттолкнется от палочки.

Замечание. Однако остается вопрос о том, почему же изначально незаряженная гильза притягивается к палочке. Объяснить это, используя доступные нам на сегодняшнем этапе изучения школьной физики знания, сложно, однако, попробуем, забегая вперед, это вкратце сделать. Поскольку гильза является проводником, то, оказавшись во внешнем электрическом поле, в ней наблюдается явление разделения заряда. Оно проявляется в том, что свободные электроны в материале гильзы перемещаются в сторону, которая наиболее близка к положительно заряженной палочке. В результате гильза становится разделенной на две условные области: одна заряжена отрицательно (там, где избыток электронов), другая - положительно (там, где недостаток электронов). Поскольку отрицательная область гильзы расположена ближе к положительно заряженной палочке, чем ее положительно заряженная часть, то будет преобладать притяжение между разноименными зарядами и гильза притянется к палочке. После этого оба тела приобретут одноименный заряд и оттолкнутся.

Более подробно этот вопрос рассматривается в 10 классе в теме: «Проводники и диэлектрики во внешнем электрическом поле».

На следующем уроке будет рассмотрен принцип работы такого устройства, как электроскоп.

Список литературы

1. Генденштейн Л. Э, Кайдалов А. Б., Кожевников В. Б. Физика 8 / Под ред. Орлова В. А., Ройзена И. И. - М.: Мнемозина.
2. Перышкин А. В. Физика 8. - М.: Дрофа, 2010.
3. Фадеева А. А., Засов А. В., Киселев Д. Ф. Физика 8. - М.: Просвещение.

1. Энциклопедия Брокгауза Ф.А. и Ефрона И.А. ().
2. YouTube ().
3. YouTube ().

Домашнее задание

1. Стр. 59: вопросы № 1-4. Перышкин А. В. Физика 8. - М.: Дрофа, 2010.
2. Шарик из металлической фольги был заряжен положительно. Его разрядили, и шарик стал нейтральным. Можно ли утверждать, что заряд шарика исчез?
3. На производстве для улавливания пыли или уменьшения выбросов воздух очищают с помощью электрофильтров. В этих фильтрах воздух проходит мимо противоположно заряженных металлических стержней. Почему пыль притягивается к этим стержням?
4. Существует ли способ зарядить хотя бы часть тела положительно или отрицательно, не касаясь этого тела другим заряженным телом? Ответ обоснуйте.

опишите способы электризации тел. и получил лучший ответ

Ответ от Мусечка[гуру]
Электризация тел
- Э. тел, т. е. возникновение в них электрического состояния, происходит при чрезвычайно разнообразных процессах, совершаемых с этими телами. Почти всякое механическое действие, производимое с твердым телом, как, напр. , трение об это тело или надавливание на него другого тела, скобление, раскалывание, сопровождается развитием электричества. Так же точно электризуются тела при многих химических действиях; некоторые вещества электризуются при отвердевании; некоторые соли весьма сильно электризуются при своем выкристаллизовании из растворов. Является электричество и в жидкостях при трении этих жидкостей о твердые тела и даже при трении их о некоторые другие жидкости. Наконец, даже простое соприкосновение двух каких-либо разнородных тел, все равно, будут ли эти тела твердые или жидкие, вызывает в обоих этих телах электрическое состояние. Во всех приведенных случаях причиной Э. тел является одно и то же, а именно прикосновение, контакт разнородных тел. Первый Александр Вольта своими опытами, произведенными в самые последние годы XVIII в. , доказал, что при прикосновении друг с другом двух каких-либо проводящих электричество тел, но непременно отличающихся одно от другого по химическому составу, происходит Э. обоих этих тел, причем одно из них заряжается положительным электричеством, другое - отрицательным. Количества двух этих противоположных электричеств, являющихся на соприкасающихся телах, равны между собой. Вольта нашел, что металлы и другие твердые проводники, не подвергающиеся, как скажем теперь, электролизу, т. е. не разлагающиеся на химически составные части при прохождении через них электрического тока (проводники первого класса) , по своей способности электризоваться при контакте могут быть расположены в известной последовательности (ряд Вольты) - так, что всякое тело при прикосновении с любым из тел, стоящих в этом ряду дальше, электризуется положительно и при прикосновении с любым из тел, ему предшествующих, электризуется отрицательно.

Ответ от Максим Петрик [мастер]
трение воздушного шарика о волосы, натирание шерстью эбонитовой палочки

Ответ от Динар каримов [новичек]
При помощи трения ручку об волосы (шерсть) подвести к тонкой струе воды. Вода будет тянуться к ручке.

Ответ от Никита Федорчук [новичек]
Способы электризации тел, которые представляют собой взаимодействие заряженных тел, могут быть следующими:
Электризация тел при соприкосновении. В этом случае при тесном контакте небольшая часть электронов переходит с одного вещества, у которого связь с электроном относительно слаба, на другое вещество.
Электризация тел при трении. При этом увеличивается площадь соприкосновения тел, что приводит к усилению электризации.
Влияние. В основе влияния лежит явление электростатической индукции, то есть наведение электрического заряда в веществе, помещённом в постоянное электрическое поле.
Электризация тел под действием света. В основе этого лежит фотоэлектрический эффект, или фотоэффект, когда под действием света из проводника могут вылетать электроны в окружающее пространство, в результате чего проводник заряжается.

Ответ от Андрей Кукобако [новичек]
Трение
Прикосновение
Удар
Электромагнитная индукция