урок по теме "Электростатика"
план-конспект урока по физике (10 класс) по теме

Тема урока: «Электростатика»

УМК  «Физика 10» Г.Я. Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н. Сотский.Москва «Просвещение» 2011

Цели урока: 

• Обучающие: сформировать у учащихся представление об электрическом заряде, о взаимодействии заряженных тел. Выяснить сущность процесса электризации. 
• развивающие: умение логически мыслить, обобщать, делать выводы, умение выделять главное, развивать теоретическое мышление.
• воспитательные: воспитывать интерес к трудовой деятельности, сплоченность , воспитывать стремление к познавательной деятельности, умение слушать выступления.

Оборудование: электроскоп,  электрометры, султаны электрические на изолирующей подставке,  стеклянная и эбонитовая палочки, кусок меха и щелка.

Материал к уроку.

История развития электричества начинается в Древней Греции. В красивом городе Милете жил философ Фалес. И, вот, однажды вечером к нему подходит его любимая дочь.

-Объясни, почему у меня путаются нити, когда я работаю с янтарным веретеном, к пряже прилипают пыль, соломинки? Это очень неудобно.  

Фалес начал искать ответ на этот вопрос. Таким образом, сформировался новый раздел физики – электростатика.

С электростатическими явлениями мы достаточно часто встречаемся, более того на электризации основаны многие технологические процессы.

Приведите примеры таких процессов.

Применение.

На птицефабриках с целью уменьшения запыленности воздуха устанавливают электрофильтры. Частицы пыли осаждаются на пластинчатые электроды, которые по мере накопления на них пыли, освобождаются от нее. Ионизация воздуха увеличивает яйценоскость кур, лучше развивается молодняк.  

Трубы газовых котельных снабжают также электрофильтрами, уменьшающими выброс в атмосферу продуктов сгорания.

Частицы дыма не только придают продуктам особый вкус, но и предохраняют их от порчи. При электрокопчении частицы коптильного дыма заряжают положительно, а к отрицательным электродам подсоединяют, например, тушки рыбы. Заряженные частицы дыма оседают на поверхности тушки и частично поглощаются. Весь процесс электрокопчения продолжается несколько минут.

Движущиеся на конвейере, окрашиваемые детали, например, корпус автомобиля, заряжают положительно, а частицам краски придают отрицательный заряд и они устремляются к положительно заряженной детали. Слой краски на ней получается тонкий, равномерный и плотный.

Действительно, одноименно заряженные частицы красителя отталкиваются друг от друга – отсюда равномерность окрашиваемого слоя.

На  хлебозаводе теперь не приходится совершать большую механическую работу, чтобы замесить тесто. Заряженные положительно крупинки муки воздушным потоком подаются в камеру, где они встречаются с отрицательно заряженными капельками воды, содержащими дрожжи. Крупинки муки и капельки воды, притягиваясь, друг к другу, очень быстро образуют однородное тесто, что также повышает производительность труда и выход хлебобулочной продукции.

 Мелкие частички шерсти и хлопка продувают через заряженную металлическую сетку. Двигаясь к тканевой основе, обработанной клеем и заряженной противоположно, равномерно распределяются по ней и после просушки создают ворс. Аналогично можно наносить на любую поверхность волокна звукоизолирующих и теплоизолирующих веществ, делать толь, рубероид, линолеум, шифер, наждачную бумагу.

Вред электризации.

Но не всегда электризация тел приносит пользу.

В типографских машинах  электризация бумаги вызывает ее свертывание и брак при печати. При этом могут возникнуть искры, которые вызывают пожар.

Водители бензовозов страдают от электризации ежесекундно: во время накачивания горючего в автоцистерну образуются электрические заряды; во время перевозки горючее взаимодействует с поверхностью автоцистерны – заряды продолжают накапливаться. Переливая бензин по трубам, например в баки самолета, они подвергают себя опасности взрыва.

В текстильной промышленности нити прилипают к гребням чесальных машин, при этом путаются и часто рвутся. В процессе обработки отдельных тканей ворс на них может подвергаться стрижке. Лезвия ножей работают с большой скоростью, и при этом ткань и ножи сильно электризуются. Также, если ссыпать сахарный песок, муку, порох, порошкообразные химические реактивы – возникают заряды.

На предприятиях резиновой промышленности при вальцовке каучук пропускают между двумя вращающимися валами. Если поднести руку к такому каучуку, то появится искра. Недалеко и до пожара. Такой же эффект можно получить на клеепромазочной машине, которая смазывает резиновым клеем тканевые материалы.

Однако от электризации существует очень эффективная защита – заземление.

1.Руководство к эксперименту

Различные способы электризации тел.

1. Потрите эбонитовую палочку о шерсть и поднесите ее к электрометру.

      Ответьте на вопрос: фиксирует ли электрометр изменения?

      2.Снимите заряд с электрометра, коснувшись его рукой.

      3. Ударьте стеклянной палочкой по резине и понесите ее к электрометру.

      Ответьте на вопрос: фиксирует ли электрометр изменения?

Сделайте общий вывод.  

Рассмотрим более подробно электризацию трением. 

 2. Руководство к эксперименту

Заряжаются ли в процессе электризации оба тела?

1. Потрите эбонитовую палочку о шерсть и поднесите ее к электрометру.

      Ответьте на вопрос: фиксирует ли электрометр изменения?

      2.Снимите заряд с электрометра, коснувшись его рукой.

3. Поднесите к электрометру шерсть.

      Ответьте на вопрос: фиксирует ли электрометр изменения?

      Сделайте общий вывод.

3.Руководство к эксперименту

Какие заряды получают тела при электризации трением?

1.Потрите эбонитовую палочку о шерсть и поднесите ее к электрометру.

      2. Поднесите к электрометру шерсть.

      Ответьте на вопрос: Какой заряд показывает электрометр? Почему?

      Сделайте общий вывод.

4. Руководство к эксперименту

Как взаимодействуют заряженные тела?

Оборудование: бумажные и полиэтиленовые полоски.  

1.Положите на бумажную полоску полиэтиленовую пленку и потрите полоски рукой. Разведите полоски, а затем приблизьте их   друг к другу.

      Ответьте на вопрос: как взаимодействуют  разноименно заряженные тела?

2.Проделайте то же и с другой парой и приблизьте  друг к другу полиэтиленовые полоски.

Ответьте на вопрос: как взаимодействуют  одноименно заряженные тела?

Сделайте общий вывод.

5. Руководство к эксперименту

Как зависит электромагнитное взаимодействие от расстояния.

1.Наэлектризуйте эбонитовую палочку, потерев ее о шерсть.

2. Поднесите палочку близко  к мелко нарезанным листочкам бумаги.

Ответьте на вопрос: что происходит с  листочками?

3.Снимите заряд с палочки и вновь ее наэлектризуйте.

4. Поднесите палочку  к мелко нарезанным листочкам бумаги на некотором расстоянии.

Ответьте на вопрос: как зависит сила взаимодействия от расстояния между взаимодействующими телами?

Сделайте общий вывод.

Заключительное слово учителя: На сегодняшнем занятии мы лишь соприкоснулись с одной из областей физики микромира, но, думаю, это соприкосновение сделает вас более “зрячими”, ибо вы научились извлекать информацию из несложных экспериментов. Теперь вы можете оценить силу человеческого ума, его изобретательность и гениальную простоту найденных решений, в основе которых лежит самоотверженный труд многих поколений учёных.

Тест «Электризация тел. Закон сохранения заряда»

Используемые ресурсы

http://vip.km.ru/vschool/ 

http://www.fizika.ru/index.htm 

http://www.infoline.ru/g23/5495/physics.htm