Пояснення електризації тіл на основі будови атома

Мета. Систематизувати і узагальнити знання про електризацію тіл, електричний заряд, будову атомів, використовуючи основні положення електронної теорії, пояснити явище електризації тіл на основі будови атома; показати, як розвиток науки дає змогу глибше пізнати будову тіла та деякі електричні явища; розкрити широкі можливості використання електричних явищ.

Тип уроку. Урок узагальнення і систематизації знань.

Унаочнення: таблиця - кросворд "Електризація тіл", таблиця - схема "Пояснен­ня електризації на 

                          основі будови атома", прилади для демонстрації дослідів.

І. Вступне слово вчителя.

В природі, побуті та промисловості ми часто наштовхуємось на цікаві, але загадкові і незвичайні явища такі, наприклад, як грім і блискавка, полярні сяйва, прилипання та переривання ниток під час виготовлення і обробки синтетичного волокна, виникнення іскри під час коливання бензину в бензовозі під час його руху, виникнення заряду на частинках пилу і борошна під час розмелювання зерна, притягування плаття до ніг в результаті швидкої ходьби .

Деякі з них ми сьогодні розглянемо і спробуємо пояснити. Тому тема нашого уроку: "Пояснення електризації тіл на основі будови атома". Девіз уроку: "Практика - критерій пізнання" тому, що саме практика дає змогу пізнати І пояснити явища, вона дає відповіді на багато запитань про електризацію тіл, які ми сьогодні розглянемо.

II. Актуалізація опорних знань.

Перш ніж ми розглянемо нову тему, пригадаємо все, що ви знаєте про електризацію тіл та будову атома.

Кросворд "Електричні явища".

По-горизонталі;

1.    Знак, який можна приписати негативному заряду.
2.    Якщо тіло наелектризовано, то говорять, що йому надано...
3. Речовина,  з  якої складається  тіло,  яке  заряджається  позитивно,  в
   результаті тертя об шовк.
4.    Яке слово у фізиці пішло від слова "янтар"?
5.    Всі тіла складаються з молекул, а молекули з...
6.    Позитивно заряджена частинка.
7.    Тіло, що добре проводить електричний заряд.
8.    Знак, який можна приписати позитивному заряду.

9. Частинка, що не має заряду.

По-вертикалі:

10.Тіло, що погано проводить електричний заряд.

11 .Частинка з найменшим негативним зарядом.

12.Прилад, за допомогою якого можна з"ясувати, чи наелектризоване

тіло. 13.Скам'яніла смола хвойних дерев, в перекладі з грецької означає

"електрон". 14.Речовина, з якої складається тіло, що заряджається негативно в

результаті тертя об хутро.

15.Частинка, що знаходиться в центрі атома.

16.Явище, в результаті якого тіло притягує до себе інші тіла.

Відповіді:

По-горизонталі:

1.    Мінус.
2.    Заряд.
3.    Скло.
4.    Електрика.
5.    Атом.
6.    Протон.
7.    Провідник     8..Плюс   9. Нейтрон

По-вертикалі:

10. Діелектрик.
11. Електрон.
12. Електроскоп.
13. Янтар.
14. Ебоніт.
15. Ядро.
16. Електризація.

II. Вивчення нового матеріалу.

Всі тіла складаються з молекул, а молекули з атомів. В кожному атомі є ядро, яке містить позитивно заряджені протони і нейтрони, що не мають знаку, а навколо ядра по орбіті рухається негативно заряджений електрон. Причому в кожному атомі кількість протонів і електронів однакова. Але тільки електрон здатний вільно рухатися в атомі і навіть залишати атом під дією електричної сили.

В звичайних умовах загальна кількість електронів у будь-якому тілі дорівнює загальній кількості протонів у ньому. Всі електрони однакові і кожний з них має найменший негативний заряд. Усі протони також однакові і кожний має позитивний заряд, що дорівнює заряду електрона. Отже, сума всіх негативних зарядів у тілі дорівнює за абсолютним значенням сумі всіх позитивних зарядів і тому в цілому тіло не має заряду, воно електрично нейтральне. Тоді виникає питання: чому до зарядженого тіла притягується інше тіло, яке ми заздалегідь не наелектризовували? Відповідь на це питання дає такий дослід.

(Демонстрування   досліду   взаємодії   позитивно   зарядженої   пластинки   з металевою гільзою).

Розглянемо схему, що пояснює, коли тіло заряджається позитивно, а коли негативно:

Отже, тіло електризується, коли воно дістає або втрачає електрони. Причому, під час електризації заряди не утворюються і не зникають, а розподіляються: частина електронів переходить від одного тіла на інше.

Знаючи будову атома можна легко пояснити, чому метали проводять електричний струм, а діелектрики - ні. У діелектриках електрони міцно зв"язані з ядрами атомів і не можуть рухатися під дією електричного поля. У металах зв"язок електронів з ядром слабший і вони в електричному полі майже вільно можуть рухатися від ядра до ядра. Такі електрони називають вільними електронами , або електронами провідності.

III. Закріплення нового матеріалу.

Конкурс "Поясни явище".

1. Дослід з "танцюристами"" (конденсатор розбірний, електрохорна машина, паперові чоловічки).

"Маятник" (конденсатор плоский, електрохорна машина, металева гільза на нитці).

2. Дослід    з    султанчиками    (два    султанчики,    електрохорна    машина). Приєднуємо до одного полюса і до двух.
3. Сітка Кольбе (сітка, електрохорна машина). Закріплюється тільки один (+)
4. Як врятуватись від блискавки. Дослід з собачкою і парасолькою (собачка з металевим цепом і парасолька):

Літній полудень, спека, душно. Раптом небо починає швидко темніти. Віє прохолодою. Рвучкий вітер підіймає пилюку і несе її вздовж вулиці. Минає кілька хвилин і перші краплі дощу падають на землю. Дощ припускає дужче, ось він вже линнув, як із відра, утворюючи суцільну водяну завісу. Нараз у небі блиснула покручена вогняна стрічка. Блискавка! Вона вдарила десь близько і через 1-2с пролунав такий звук, неначе десь близько загриміли гармати. В цей час ви прогулюєтесь із собачкою і маєте парасольку. Що вам треба зробити, щоб блискавка не влучила у вас і не зашкодила?

Відповідь:  відірвати  цеп,  взяти  собачку  на руки,  парасольку скласти, присісти.

Мій тато -   великий любитель технічних новинок. Тільки-но заявилися у продажі лампи денного світла, він зразу купив лампу і приєднав над своїм письмовим  столом. Якось, одного вечора, коли  починався дощ, тато вимкнув лампу і ліг спати. Але ранком прокинувся від яскравого світла - довга трубка лампи сяяла. Двері були зачинені, ніхто не міг увійти і ввімкнути лампу. Але вона горіла? Хто її включив?

Відповідь: блискавка. Вона створила у проводах електромережі сильний імпульс напруги, який і засвітив лампу.

В давні часи люди блискавку вважали карою божою. Говорили, що це Ілля їздить по небу і ганяє бісів. А біси ховаються і в дерево, і в будинки, і, навіть, в людей. От куди біс сховається, туди Ілля - пророк і б"є блискавкою.

Але, незважаючи на страх, люди вивчали блискавку. Науково обгрунтували це явище російські вчені - академіки М.В.Ломоносов і Г.Ріхман.

у 1752 році М.В.Ломоносов так описує подібність між блискавкою та іскрою, яку добувають, натираючи металеву кулю склом.

Як покрутити шар скляний,

Дає удари блиском.

На грім подібні - з іскрами та тріском.

Ум дивувавсь подібності, та бачить мало сил...

Ще рік тому я сумніви носив,

Аж ось напевна вість по світу лине всім,

Що небезпеки стріл немає в громі тім,

Що та ж бо сила гонить марок хмар,

Яка від руху скла і блиск дає й удар...

Отже, блискавка - це електричний розряд і боятися її не потрібно, але слід дотримуватися таких правил: закрити двері і вікна, загасити вогонь у печі і закрити пічну трубу, вимкнути електроприлади. Слід триматися далі від блисководів і металевих речей, не ховатися під поодинокі дерева і скирди. Ураженому блискавкою потрібно зразу зробити штучне дихання, а не закопувати у землю.

1. Дослід з електроскопом (електроскоп, електрохорна машина). Приєднати до одного полюса "+".
2. Дослід  з  електрометрами   (2   електрометри,   прилад  для   перенесення заряду, електрохорна   машина,    ебонітова   паличка).    Приєднати    1 електроскоп     до    "+"     електрохорної    машини,     передати     заряд    2 електроскопу і зняти заряд ебонітом.

Повідомлення учнів:

Всі ви добре знаєте, що будь-яке явище можна пояснити за допомогою законів фізики. А для чого ми вивчаємо електризацію тіл? Де в житті ми з цим явищем зустрічаємося?

1.    Значення електризації для сільського господарства.
2.    Кульова блискавка.
3.    Електризація одягу.
4.    Дослід Ріхмана.

Підсумок

1.    З яких частинок складається атом?
2.    Яка частинка може вільно покидати атом під дією електричної сили?
3.    Коли тіло заряджається позитивно, а коли негативно?