Урок "Електричний заряд. Електрична взаємодія"

рок 1: Електричний заряд. Електрична взаємодія

Мета уроку:

1)Навчальна: познайомити учнів із явищем електризації тіл; довести існування двох типів зарядів і пояснити їхню взаємодію. ; формувати  компетентності:

 -    соціальну  - виявлення  ініціативи, вміння спілкуватися, усвідомлення власного внеску в суспільну роботу.

-         полікультурну – вміння застосовувати здобуті знання на практиці, розвивати вміння висловлювати  висновки.

-      самоосвітню –формувати  пам'ять, увагу, творчість, бажання організувати особисту роботу  з метою досягнення успішного результату.

-         комунікативну – освоювати вміння культурного спілкування під час роботи.

-         інформаційну – вміння використовувати різну інформацію, аналізувати, систематизувати її для розширення  власного кругозору.

 

2)Розвивальна:розвивати предметну, інформаційну, полікультурну компетенції; інтерес до предмета шляхом виконання різного типу завдань: практичних і теоретичних та сприяти розвитку логічного мислення.

Виховна: виховувати уважність, самостійність, культуру запису, сприяти формуванню наукового світогляду та вихованню культури мови.
 

Тип уроку: вивчення нового матеріалу

Обладнання: навчальна презентація, комп’ютер, мультимедійний проектор, палички з оргскла та ебоніту, коробочка, в якій знаходяться папірці, клаптики  хутра, поліетилену, пластмасові лінійки

 

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП.

Добрий день! Китайський педагог Конфуцій говорив: « Те, що я бачу я забуваю… Коли я бачу , обговорюю і роблю, я набуваю знань».                        Тож закликаю вас до співпраці.

 

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ.

1) Що таке матерія?

2) Які види матерії ви знаєте з курсу природознавства?

3) Що таке електричні явища?

 

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

Протягом свого життя людина спостерігає велику кількість явищ, що відбуваються в природі. Існування незрозумілих з них спонукало людину до їх вивчення і пояснення. Все невідоме викликає цікавість у людей. Сьогодні ми  з вами  пояснимо деякі з них. 

Які асоціації виникають у вас при слові «заряд»?
Військові і інженери називають зарядом вибухівку, а інколи слово «заряд» використовують для визначення «запасу почуттів» (заряд бадьорості).

 Проблемне запитання: чому, коли ми роздягаємось в темноті (одяг з штучних тканин),  чуємо тріск і бачимо іскорки? На це запитання ми зможемо дати відповідь, вивчивши тему « Електричні явища»

Сьогодні ми з вами вивчаємо перший урок « Електричний заряд. Електрична взаємодія».(Повідомлення               мети)

IІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Розглянемо з вами такий дослід: візьмемо скляну паличку. Чи діє на неї якась сила? Так, сила тяжіння. Візьмемо шматочки паперу і розглянемо,чи діє на них сила тяжіння? Так. А чи діють вони один на одний? Ні. Чи будуть притягуватись до скляної палички шматочки паперу? Так, але це непомітно, бо сила тяжіння набагато більша. Якщо натерти паличку поліетиленом, то між паличкою і шматочками паперу виникає взаємодія, але це не гравітаційна взаємодія. ЇЇ природа інша. Така ж взаємодія виникає, коли натерти пластикову лінійку, ебонітову паличку хутром чи шерстю.

 Першим цю взаємодію помітив давньогрецький вчений Фалес Мілетський. Він стверджував, що коли ретельно натирати бурштин, то ворсинки тканини прикріплюються до нього, а через деякий час відпадають. 

«Бурштин»  з грецької мови означає «електрон». Від слова «електрон» і походить слово «електрика».

Електризація тіл – це процес, у результаті якого тіла набувають властивості притягувати до себе інші тіла.

2. Електричний заряд

Щоб мати можливість кількісно визначати інтенсивність електромагнітної взаємодії, було введено фізичну величину — електричний заряд.

Електричний заряд  –  це фізична величина, властивість частинок і тіл, що характеризує їх інтенсивність вступати в електромагнітну взаємодію. Одиниця вимірювання

[q] = 1 Кл

Отже, якщо тілу надано електричний заряд, то воно набуває властивість взаємодіяти з силою, більшою, ніж гравітаційна. Про наелектризоване тіло говорять,що воно  заряджене.

Питання класу:

Чи однаковий електричний заряд набувають ебонітова паличка, потерта об вовну і скляна паличка, потерта об шовк?

Виконаємо дослід 1.

Наелектризуємо скляну паличку, підвішену на нитці, поліетиленом. Наблизимо до неї таку саму паличку, наелектризовану внаслідок тертя об той самий поліетилен. Палички відштовхуватимуться одна від одної. Оскільки палички однакові та наелектризовані одним тілом, то можна дійти висновку, що заряди на них також однакові, або палички заряджені однаковими зарядами.

   Проведемо дослід 2.

Піднесемо до наелектризованої скляної палички ебонітову паличку, потерту об шерсть. Скляна та ебонітова палички притягуватимуться одна до одної. Можна зробити висновок, що заряд на склі, потертому об шовк, іншого роду, ніж на ебоніті, потертому об вовну. У фізиці ці види зарядів не називають скляними , або ебонітовими. Чи є в математиці величини, які при додавання дають нуль? Це протилежні числа, тобто, на паличках при терті виникають додатні і від’ємні заряди.

Отже, існують два роди електричних зарядів — позитивні і негативні.

Під час електризації скла об шовк скло набуває позитивного заряду «+», а шовк – негативного «—»; під час електризації ебоніту об вовну ебоніт набуває негативного заряду «—», а вовна – позитивного «+».

 

 Тіла, що мають заряди одного знака, відштовхуються; тіла, що мають заряди протилежних знаків, – притягуються.

Носієм електричного заряду є частинка , електричний заряд не існує окремо від частинки.

Під час електризації тіло приймає або віддає деяку кількість частинок, що мають електричний заряд. Однією з негативно заряджених частинок є електрон, а однією з позитивно заряджених — протон (протони входять до складу атомного ядра).

Під час електризації тіло приймає або віддає деяку кількість електронів.

Електричний заряд є дискретним. Це означає, що електричні заряди фізичних тіл є кратними певному найменшому (елементарному) заряду:

q – заряд фізичного тіла;

N – ціле число;

е – елементарний заряд.

Носієм елементарного негативного заряду є електрон:

Носієм найменшого позитивного заряду є протон:

Питання класу:

Як ви вважаєте, чи може фізичне тіло мати заряд 2е? –3,5е? -67е?4,8?

  Мікрочастинки та макроскопічні тіла можуть мати позитивний заряд, або негативний, але  можуть бути і  нейтральними.

Атоми вважаються нейтральними, так як в них кількість електронів дорівнює з кількості протонів. Якщо атом віддає один чи кілька електронів, то він перетворюється на позитивний йон, а якщо приймає — на негативний йон.

 

Цікаві факти про електричний заряд

Джмелі виду Bombus terrestris навчилися успішно використовувати властивості електричного заряду для пошуку нектару. Як це відбувається? Як і багато інших запилювачі, через швидкого руху крил ці комахи отримують позитивний електричний заряд. І коли вони приземляються на квітку, частина його переходить на рослину. Однак раніше вчені не знали, чи здатні джмелі відчувати електричне поле. З метою це з`ясувати було проведено цікавий експеримент. Спочатку за допомогою полого провідника вчені переконалися в наявності на летять джмелях позитивного заряду. Потім вони визначили, яку його частину ці комахи передають квіткам петуній після приземлення на них. І, нарешті, дослідники підсунули джмелям штучні рослини, одна частина з яких була заземлена і несла гірку рідину, а друга була забезпечена цукровим розчином і мала позитивний заряд. Спочатку комахи підлітали тільки до зарядженим квіткам. Але коли вчені позбавили заряду обидві групи рослин, вони відразу ж втратили орієнтацію і перестали відрізняти гіркі годівниці від солодких.

ІV. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Розв’язування задач

1. Вивчивши явище електризації, ми можемо відповісти на запитання, яке прозвучали на початку уроку:
   чому іскриться синтетичний одяг і чується тріск?
 

2. Визначте знаки зарядів кульок

       (– +)                 нейтральні                 (– –)

 

                    

     (– +)                                (+ +)              

3. Дві ебонітові палички, які потерли об вовну, піднесли одну до одної. Як вони поводитимуться? Відповідь обґрунтуйте.

Ебонітові палички, які потерли об вовну будуть негативно заряджені. Тіла, які мають однойменні заряди відштовхуються.

 

 

4. Електричний заряд дорівнює -1610^-13 Кл? Якій кількості електронів відповідає цей заряд?

Дано:	Розв’язання Відповідь:

 

 

6. Попередньо незаряджена краплина води «втратила» 20 мільярдів електронів. Якого заряду вона набула?

Дано:

Розв’язання У незарядженій краплині води весьнегативний заряд всіх електронів компенсує весь позитивний заряд ядер атомів Гідрогену та Оксигену, з яких складаються молекули води. У разі втрати одного електрона позитивний заряд атомного ядра вже не компенсується негативним зарядом електрона, тому краплина набуває позитивного заряду, який за модулем дорівнює заряду електрона. Тоді весь заряд краплини визначається  за формулою   Відповідь:

VІІ. Підведення підсумків уроку (рефлексія)  

1)Які запитання ставили перед початком уроку?
2)Чи вдалося нам їх вирішити?

3)До якого висновку ми прийшли?
4)Який новий досвід придбали та чому навчилися?
5)Чи досягли мети уроку?

6)Як вважаєте, новий матеріал корисний у житті, виробництві, побуті?
 

 Перевір себе:

1. Що називають електричним зарядом?

2. Назвіть одиницю електричного заряду.

3. Які роди зарядів існують?

4. Який рід заряду має ебонітова паличка, потерта об вовну? паличка зі скла, потерта об шовк?

5. Як взаємодіють тіла, що мають однойменні заряди? різнойменні заряди?

6. З яких частинок складається атом?

7. Які частинки входять до складу атомного ядра?

8. Яка частинка має найменший негативний заряд? найменший позитивний заряд?

9. Як ви розумієте твердження, що електричний заряд є дискретним?

 

VІ.  Домашнє завдання

1) Вивчити § 19,  Вправа № 19 (1 – 4)

2)Домашні експериментальні завдання:

 

 1. До cлaбого cтpуменя вoди з вoдoпpoвіднoгo кpaну піднecіть нaелeктpизoвaнy лінійкy (гребінець). Поясніть, чому струмінь вoди пpитягуєтьcя до лінійки.
2.  Пoтpіть гaзeтoю нaдyту повітрям дитячу повітряну кульку та відпустіть її до стелі. Куля залишитьcя виcіти у повітрі та мoжe знaxoдитиcя в тaкoму пoлoжeнні добу. Поясніть це явище.
 

 

 

 

 

1. Підручник Фізика 8 за редакцією Бар’яхтара, ст106-112

2. Підручник Фізика 9/ М.І.Шут, М.Т. Мартинюк,Л.Ю. Бондаренко – К.; Ірпінь: Перун, ст..29-33

3.https://aboutginka.ru/rizne-10/osobistist/96737-elektrichnij-zarjad-v-prirodi-dejaki-cikavi-fakti.html