Урок физики в 8 классе "Объяснение электрических явлений. Электризация тел"
план-конспект урока по физике (8 класс) по теме

Егорова Нина Николаевна

Учитель физики МОУ Школы № 53

Открытый урок физики в 8 классе.

Тема: «Объяснение электрических явлений. Электризация тел».

Тип урока: повторительно-обобщающий урок с выполнением экспериментальных заданий.

Цель урока: усвоение знаний о статическом электричестве, об его использовании и борьбе с ним.

Задачи урока:

1. Образовательные

- продолжить развитие умений наблюдать физические явления, проверять теоретические положения с помощью эксперимента, пользоваться приборами.

2. Развивающие

- формировать у учащихся умение пользоваться  оборудованием для выполнения практических заданий, анализировать наблюдаемое явление, проявлять творческие способности, обеспечить возможность самопознания.

3. Воспитательные

- воспитывать уверенность в своих силах, создание условий для самореализации и самоутверждения ученика в учебном процессе, ситуации успеха каждого ученика перед классом.

Оборудование: приборы, материалы и краткие инструкции (с вопросами) для выполнения экспериментальных заданий.

Методы обучения: словесный, наглядный, практический, частично поисковый и проблемный.

                                         План урока.

1.Актуализация знаний об электрических явления. (4 мин.)

2.Выполнение экспериментальных заданий по карточкам. (10 мин.)

3.Обсуждение результатов экспериментов по основным вопросам. (20 мин.)

4.Объяснение. Статическое электричество, его использование и борьба с ним. (3 мин.)

5.Домашнее задание. ( 3 мин.)

                                        Ход урока.

Слово учителя. Наш урок я бы хотела начать с отрывка из стихотворения Елизаветы Кульман «Молния»:

- Со мною кто сравнится?

-Я! – дуб сказал могучий,

Взмахнув вершиной гордой.

Из облаков зловещих

Летучею змеею

Вдруг Молния блеснула

И крепкий Дуб сломила,

Как бы дитя, играя,

Цветка согнуло стебель.

- Со мною кто сравнится?

- Я! – прозвучала Башня,

Чье золотое темя

Пожаром гордо блещет,

Когда не покрывают

Его, как флером тучи,

Но небеса разверзлись

Для Молнии гремучей,

Летит драконом страшным

С зияющею пастью;

Мгновенье – и не стало

Главы у гордой Башни,

Лишь черными ручьями

Вниз по стенам стекает

Расплавленное злато.

- Нет! Мне никто неравен! –

Сказала и стрелою

Нырнула в волны моря,

Где только что спесиво

Корабль военный несся.

В минуту с треском

Горящие остатки

На воздух разметало.

Потом опять все в море

Упало, потонуло,

И дивного строенья

Как будто не бывало…

Молния – это величественное грозное явление природы, невольно вызывающее у нас чувство страха. Долгое время человек не умел объяснить причин грозовых явлений. Люди считали грозу деянием богов, наказывающих человека за грехи. Природа молнии стала проясняться после исследований, проведенных в XVIII столетии русскими учеными М.В.Ломоносовым и Г.Рихманом и американским ученым Б.Франклином.

Объяснение М.В.Ломоносова было таким. В земной атмосфере воздух находится в постоянном движении. Благодаря трению восходящих и нисходящих воздушных потоков друг о друга частички воздуха электризуются и, сталкиваясь с капельками воды в облаках, отдают им свой заряд. Таким образом, в облаках с течением времени скапливаются весьма большие заряды. Они-то и являются причиной молний.

Мы постоянно находимся в океане электрических разрядов, создаваемых многочисленными машинами, станками и самим человеком (например, когда мы ходим, причесываемся). Эти разряды, конечно, не так мощны, как природные молнии, поэтому мы обычно не замечаем их, если не считать легких уколов, которые мы иногда испытываем, коснувшись рукой металлического предмета или другого человека. Но ведь такие разряды существуют и могут так же, как и большие молнии, вызывать пожары и взрывы, приводить к значительным убыткам, повреждениям и увечьям, если мы не будем знать, отчего они возникают и как от них защищаться.

На сегодняшнем уроке мы не только закрепим знания, которые получили при изучении тем «Электризация тел», «Строение атома», но и рассмотрим ряд других вопросов. Например, как бороться на производстве и в быту со статическими зарядами? Нельзя ли заставить их работать на пользу людям?

Приступаем к выполнению экспериментальных заданий. Необходимое оборудование и карточки-задания находятся на ваших столах (работа в группах по 4 человека). На выполнение экспериментов вам отводится 10 минут.

1.Исследование электризации различных тел.

Приборы и материалы: полиэтиленовая пленка, бумажная полоска, кусок ацетатного шелка, пластмассовая ручка, штатив, нить, карандаш.

Порядок выполнения работы.

1.Подвесьте карандаш на двух нитях к лапке штатива.

2.Положите полиэтиленовую пленку на стол и натрите ее куском ацетатного шелка. Поднесите полиэтилен и шелк поочередно к концу подвешенного карандаша. Что вы при этом наблюдаете?

3.Проделайте подобные опыты с пластмассовой ручкой, линейкой, бумагой, натирая их о полиэтилен или шелк.

4.Положите на бумажную полоску полиэтиленовую пленку и сильно прижмите их друг к другу рукой. Разведите полоски, а затем приблизьте их друг к другу. Взаимодействуют ли они между собой?

5.Ответьте на вопросы: а)Как можно наэлектризовать тело? б) Оба ли тела электризуются при соприкосновении? в) Как обнаружить электризацию тела?

2.Наблюдение электризации песка и воронки как двух разнородных тел в процессе соприкосновения.

Приборы и материалы: пластмассовая воронка, штатив, электрометр.

Порядок выполнения работы.

1.Возьмите пластмассовую воронку и закрепите ее в лапке штатива над шаром электрометра.

2.Сыпьте на край воронки сухой речной песок так, чтобы он скатывался по воронке в шар электрометра.

3.Наблюдайте отклонение стрелки электрометра.

4.Попробуйте объяснить наблюдаемое явление.

5.Подумайте, где на практике мы можем встретиться с подобным явлением.

Комментарии учителя (после разбора опыта).

Послушайте заметку из журнала: «Когда шофер переливал из ведра через пластмассовую воронку бензин в топливный бак мотоцикла, неожиданно между краем воронки и ведром проскочила искра, а затем из горловины бака возник факел горящего бензина. Источником воспламенения бензино-воздушной смеси стал разряд статического электричества. Во избежание подобных разрядов при хранении, транспортировке и заправке горючего рекомендуется применять только металлические ведра, канистры и не использовать пластмассовые емкости».

3.Электризация. Способы электризации тел. Наблюдение электризации бумаги при движении по ней резинового валика.

Приборы и материалы: сухая стеклянная пластина (текстолит, эбонит), лист бумаги, резиновый валик, электрометр.

Порядок выполнения работы.

1.Положите на стеклянную пластину лист бумаги.

2.Проведите несколько раз по бумаге резиновым валиком, плотно прижимая его к листу во время движения.

3.Поднесите лист бумаги к шару электрометра и наблюдайте отклонение его стрелки.

4.То же самое проделайте с резиновым валиком.

5.Попробуйте объяснить наблюдаемое явление.

6.Подумайте, где на практике мы можем встретиться с подобными явлениями.

Комментарии учителя (после разбора опыта).

Этот опыт показывает, как происходит электризация бумаги в типографских машинах (резиновый валик играет роль цилиндров этой машины). На одном из целлюлозно-бумажных комбинатов некоторое время не могли установить причину частых обрывов быстро движущейся бумажной ленты. Были приглашены ученые. Они выяснили, что причина заключалась в электризации ленты при трении ее о валик. Такая самопроизвольная электризация очень опасна, т.к. может стать причиной пожара.

Обсуждение вопросов.

1.Когда про тело можно сказать, что оно наэлектризовано или что ему сообщен электрический заряд? (Ответы учащихся)

2.Какой еще вывод можно сделать из предыдущих опытов? (Наэлектризовать можно практически все тела; наэлектризованное тело взаимодействует с любым телом).

4.Изучение взаимодействия заряженных тел. Два рода зарядов.

Приборы и материалы: полиэтиленовая пленка, бумажная полоска, пластмассовая ручка, штатив.

Порядок выполнения работы.

1.Маленький кусочек полиэтиленовой пленки подвесьте на нити к лапке штатива и потрите осторожно (чтобы не порвалась нить) кусочком бумаги.

2.Наэлектризуйте бумажную и полиэтиленовую пленку и разгладьте рукой. Поднимите полоски за концы, разведите их и медленно поднесите друг к другу. Как они взаимодействуют?

3.Поднесите поочередно бумажную и полиэтиленовую полоски к пленке, висящей на нити, и наблюдайте их взаимодействие.

4.Ответьте на вопросы: а)Как взаимодействуют каждая полоска с пленкой? б)Как можно объяснить различие взаимодействия? в)Какие два рода зарядов существует в природе? г)Как взаимодействуют одноименно заряженные тела? д)Как взаимодействуют разноименно заряженные тела?

5.Два рода зарядов. Взаимодействие двух заряженных тел.

Приборы и материалы: два детских воздушных шарика, газета, стеклянная палочка, кусочек шелковой ткани (бумаги).

Порядок выполнения работы.

1.Наэлектризуйте шарики трением о газету (поочередно).

2.Подвесьте их на длинных нитях рядом.

3.Наблюдайте отталкивание шаров.

4.Объясните наблюдаемые явления.

5.Подумайте, как, имея в своем распоряжении стеклянную палочку и кусочек шелковой ткани (бумаги), определить знак заряда на шарике. Проделайте опыт, подтверждающий ваше предположение.

6.Объясните результаты опыта.

Обсуждение. Какие выводы можно сделать из этих опытов?

- В природе существует два вида электрических зарядов.

- Одноименные заряды отталкиваются, а разноименные – притягиваются.

- Одно и то же тело при электризации может зарядиться в одном случае положительно, а в другом – отрицательно, в зависимости от вещества тела, с которым оно соприкасается.

6.Опыт по защите от электрических полей.

Приборы и материалы: электрометр, пластина из оргстекла, штатив, металлический стакан (из фольги), пластмассовый стакан, кусочки шерстяной материи.

Порядок выполнения работы.

1.Наэлектризуйте пластину и закрепите ее в лапке штатива выше электрометра, но несколько в стороне, на небольшом расстоянии.

2.Наблюдайте отклонение стрелки электрометра.

3.На шар электрометра наденьте металлический стакан. (Внимание! Рука экспериментатора должна быть изолирована от стакана.) Наблюдайте возвращение стрелки электрометра в нулевое положение.

4.Снимите стакан. Стрелка должна принять первоначальное положение.

5.Наденьте на шар электрометра пластмассовый стакан. Наблюдайте уменьшение угла отклонения стрелки электрометра.

6.Снимите стакан и наблюдайте возвращение стрелки электрометра в первоначальное положение.

7.Попробуйте объяснить наблюдаемые явления.

Комментарий учителя (после разбора опыта).

Опыт доказывает, что внутри металлического тела поле отсутствует.

Выводы:

- В пространстве, где находится электрический заряд, существует электрическое поле, и его действие вблизи заряженных тел сильное, а вдали от них – слабеет.

- Можно «защититься» от действия электрического поля металлическим экраном.

Обсуждение результатов.

Учащиеся в определенной последовательности, соответствующей плану, кратко (3 мин.) рассказывают о своих экспериментах и дают ответы на вопросы, предложенные в карточке-задании. Учитель комментирует, направляет, дополняет (примерные комментарии даны ранее по тексту). Названия эксперимента учащиеся записывают в тетрадь для последующего отчета в письменной форме.

Подведение итогов урока. Использование статического электричества и борьба с ним.

Мы сегодня экспериментально изучили явление накопления электрических зарядов, т.е. статическое электричество. Оно может служить человеку:

- в лечебных целях – используется так называемый статический душ, положительно воздействующий на организм; для лечения органов дыхания используются специальные электроаэрозоли;

- для очистки воздуха от пыли, сажи, кислотных и щелочных паров с помощью электростатических фильтров;

- для быстрого размножения чертежей, графиков, текстов в электрокопировальных устройствах (в частности ксероксах), для быстрой и прочной окраски тканей в красильнях;

- для копчения рыбы на рыбокомбинатах – в специальных электрокамерах, где движется конвейер с рыбой, заряженной положительным зарядом, а электроды заряжены отрицательно. Копчение таким методом происходит в десятки раз быстрее, чем без электрического поля.

Статическое электричество может причинять вред как на производстве, так и в быту, так что зачастую с ним приходится бороться. Так, при трении о воздух самолет электризуется, поэтому после посадки к нему нельзя сразу же приставлять металлический трап: может возникнуть разряд, который вызовет пожар. Сначала самолет разряжают, для чего опускают на землю металлический трос, соединенный с обшивкой самолета, и разряд происходит в землю. Микроразряды возникают, когда человек ходит по полу, покрытому полимерным покрытием, или снимает синтетическую одежду.

Чтобы нейтрализовать вредное действие статического электричества: на производстве заземляют станки и машины, увлажняют воздух, используют специальные нейтрализаторы зарядов; дома увлажняют помещения, используют специальные добавки к воде при мытье полов, антистатик для одежды.

Домашнее задание. 

1.Отчет по эксперименту (письменно, в тетради).

2.Составить таблицу: