Взаимодействие заряженных тел (8 класс, 2 часа в неделю)

Учитель: Карпенко Елена Борисовна, МБОУ «Гимназия № 69» г. Барнаула

Тема: Взаимодействие заряженных тел (8 класс, 2 часа в неделю)

Пояснительная записка

Тип урока: Изучение нового материала и первичного закрепления знаний.

Образовательная цель, связанная с формированием предметных знаний:

• Продолжить формировать у учащихся понятие «электризация».

• При выдвижение гипотезы предложить учащимся идею структуре атома.

• На основе опыта Иоффе-Милликена сформировать у учащихся представление о кратности электрического заряда.

Образовательная цель, связанная с формированием метапредметных знаний:

• В ходе беседы с учащимися выявить структуру цикла научного познания.

Образовательная цель, связанная с формированием опыта деятельности в стандартной ситуации:

• Предложить учащимся проанализировать опыты по электризации и на их основе выдвинуть гипотезу, объясняющую явление электризации.

Образовательная цель, связанная с формированием творческих способностей учащихся:

• Предложить учащимся с опорой на конспект составить минимальный текст в устной форме.

Воспитательные цели:

• Для формирования эстетических вкусов школьников, все демонстрационные опыты проводить в строгом соответствии с требованиями к технике демонстрационного эксперимента.

• Для укрепления мировоззренческих позиций учащихся в области научного знания, на этапе объяснения сущности изучаемого физического явления акцентировать внимание учащихся на способах объяснения фактов науки, предсказательной роли научных гипотез, необходимых и достаточных элементов научных теорий.

Цели, связанные с формированием свойств личности:

• Для формирования активности каждой личности ученика использовать при изучении теоретического материала метод фронтальной эвристической беседы.

Цели, связанные с формированием психических процессов:

• Для формирования наблюдательности и адекватного восприятия действительности, ставить демонстрационные опыты таким образом, чтобы учащиеся самостоятельно фиксировали и отображали в словесно-образной форме отдельные факты наблюдаемого явления.

Оборудование:

ТСО: компьютер, проектор для демонстрации презентации к уроку.

Демонстрации: электризация тел, притяжение к наэлектризованной палочке, электрические султаны и их взаимодействие с наэлектризованными эбонитовой и стеклянной палочками, модель опыта Иоффе-Милликена (1, 2 часть).

Структура урока

(сценарий урока)

№

Этапы урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Используемые методы.

Результаты этапа

1.

Организационный момент

(2 мин)

Слайд 1

Приветствие учащихся.

Отметка отсутствующих в классе в журнале с помощью дежурных учащихся.

Приветствие учителя

Полная готовность класса и оборудования, быстрое включение учащихся в деловой ритм.

2.

Проверка домашнего задания

(4 мин)

Слайд 2

Проверка выполнения домашнего задания (Фронтальный опрос):

Отвечают на вопросы учителя с места (предполагаемые ответы):

Методы: проверка и коррекция знаний основных понятий темы «Электризация тел.Два рода зарядов»

Результаты:

1. Оптимальность сочетания контроля, самоконтроля и взаимоконтроля для установления уровня усвоения изученного материала

2. Актуализация ранее изученных знаний, которые будут востребованы на данном уроке.

С каким физическим явлением Вы познакомились на предыдущем уроке?

Электризация

Что такое электризация?

Явления, в которых тела приобретают свойства притягивать другие тела, называют электризацией

А существуют синонимы словосочетанию «тело наэлектризовано» или «тело наэлектризовали»?

Да. Тело, получившее после натирания способность притягивать другие тела, наэлектризовано или что ему сообщен электрический заряд

Как можно определить заряжены ли тела?

Поднести к другому телу и проверить есть притяжение или нет

Наэлектризована ли линейка, которую я сейчас держу в руке?

Нужно проверить. Поднести, например, к легким листочкам бумаги, если они притягиваются, то тело наэлектризовано

А только легкие листочки бумаги способны притягиваться к наэлектризованной палочке?

Нет. Тяжелый металлический штатив. Струйка воды.

Сколько тел участвуют в электризации?

В электризации всегда участвуют два тела. При этом электризуются оба тела

3.

актуализация знаний

(4 мин)

Расскажите о наиболее запомнившихся опытах, увиденных на предыдущем уроке

Если поднесем к легкой металлической гильзе, подвешенной на нити эбонитовую палочку, то гильза никак не реагирует.

Потрем эбонитовую палочку о кусок меха и вновь поднесем ее к легкой металлической гильзе, висящей на нити. Гильза притягивается к натертой о мех эбонитовой палочке, а коснувшись палочки, начинает от нее отталкиваться

Итак, Свойство, приобретаемое телами в результате тесного контакта с другими телами и проявляющееся в появлении притяжения и отталкивания мы назвали наэлектризованностью.

В каком случае получается тесный контакт получается?

Наэлектризовать тело можно и в результате удара.

Ударим несколько раз резиновым шлангом по стене. Поднесем шланг к гильзе. Гильза также вначале притягивается к шлангу, а после соприкосновения с ним, начинает от него отталкиваться

Уточним, свойство, приобретаемое телом называется -

наэлектризованность.

А явление в результате которого тела становятся наэлектризованными, назвали

электризацией.

Что является мерой наэлектризованности?

Электрический заряд

Какой заряд приобретает стеклянная палочка, а какой эбонитовая?

Стеклянная палочка приобретает положительный заряд, а эбонитовая - отрицательный

О чем нам говорит опыт с электрическими султанами?

(опыты с электрическими султанами)

Опыты свидетельствуют о том, что одноименные заряженные тела отталкиваются, а разноименные - притягиваются

4.

Целеполагание и мотивация

(3 мин)

Создание проблемного вопроса.

Отвечают на вопросы учителя с места. Предполагаемые ответы:

Методы:

1. Эвристическая беседа с учениками.

2. Совместный анализ рассуждений учеников, подвести учеников к необходимости сформулировать цель урока.

Результаты:

1. Возникновение у учеников внутренней потребности включения в учебную деятельность при создании проблемного вопроса;

2. Определение цели и направления учебной деятельности.

Подведем итоги.

Что мы заметили при наблюдении опытов?

Какие вы можете назвать особенности свойства наэлектризованности и явления электризации?

В чем они заключаются?

Свойством наэлектризованности обладают оба тела после соприкосновения, говорят, что они приобрели электрические заряды. Существенно, что взаимодействуют наэлектризованные предметы без непосредственного контакта, на расстоянии.

Наблюдая опыты, выделили главное и существенное.

Слайд 3

А каким вопросом на основе этого мы можем задаться?

Как объяснить тот факт, что тела, не имевшие ранее электрических зарядов, в результате тесного контакта друг с другом эти заряды приобретают?

Какова цель сегодняшнего урока?

Выяснить, почему тела электризуются?

5.

Первичное усвоение материала

(20 мин)

Откройте тетради, запишите сегодняшнее число и тему урока «Взаимодействие заряженных тел».

Записывают дату, тему урока,

Методы:

1. Экспериментальный (опыты Иоффе-Милликена).

2. Теоретический (цикл научного познания: факты - гипотеза - модель - следствие - эксперимент).

Результаты:

1. Активные действия учащихся в рамках цикла научного познания.

2. Представление информации об электризации в виде конспекта и минимального текста.

И так, что нам необходимо выяснить в ходе урока?

Почему тела электризуются?

Давайте зарисуем в тетради красиво и аккуратно часть опытов, которые натолкнули нас на вопрос и тем самым помогли сформулировать цель урока

Учитель рисует на доске

Ученики рисуют в тетрадях

А что вам известно о строении вещества?

Все вещества состоят из молекул, атомов.

А что вы говорили об атоме на уроках химии?

Что атом химически неделим.

Как вы думаете, почему тела, не имевшие электрического заряда после тесного контакта (трения, удара) приобрели заряд?

Высказывают предположения

Таким образом, Разумно предположить, что заряды в систему этих тел, если система замкнута не проникают из вне и рождаются в ней, а существуют и лишь каким то образом перераспределяются между телами.

Частицами, которые переходят с одного тела на другое, могут быть электроны

Зафиксируем в тетради выдвинутое нами предположение схематично.

Изображают в тетради

В чем может заключать механизм электризации с точки зрения перехода частиц - электронов?

Если часть электронов из одного тела, например, при трении, перейдет на другое, тогда в первом теле суммарный положительный заряд окажется больше суммарного отрицательного заряда. Такое тело будет называться положительно заряженным. Соответственно, другое тело с избыточным числом электронов, будет называться отрицательно заряженным.

Проникнуть внутрь эбонитовой палочки и меха мы проникнуть не сможет, но мы можем предложить модель для иллюстрации выдвинутого предположения.

Предлагают варианты моделей для иллюстрации гипотезы

Каким будет механизм электризации, если допустить, что фасоль - положительные частицы, а пшено отрицательные (электроны).

Помогают в рассуждениях

Предложите, как мы можем изобразить в тетради модель электризации?

Предлагают варианты как изобразить модель в тетради

А что можно предсказать, опираясь на рассуждения, описывающие механизм электризации?

Позволяют ожидать, что порции заряда, сообщаемые любому телу, или теряемые телом, будут кратны заряду электрону.

Запишем это высказывание в тетрадь

Записывают в тетрадь «Заряд кратен е»

Ответили ли мы на поставленный вопрос?

Только эксперимент может быть критерием истины

Каким понятием в физике принято называть действия одного тела на другое?

Сила

Какие силы Вам известны?

Сила тяжести, упругости, тения и т.д.

Какая сила действует на ватку?

Сила тяжести

Наэлектризуем эбонитовую палочку и поднесем ее к маленькому, сильно распушенному кусочку ватки, что произойдет?

Кусочек ватки притянется к наэлектризованной эбонитовой палочке и получит тем самым одноименный с ней электрический заряд.

Стряхнем резким движением ватку с палочки так, чтобы она парила в воздухе и пока ватка не упала на стол, поднесем под нее палочку.

Почему ватка парит?

Потому что сила тяжести, действующая на ватку вертикально вниз, уравновешена электростатической силой взаимодействия ватки и палочки, направленной вверх

Давайте усложним опыт.

Расположим горизонтально на небольшом расстоянии друг от друга две металлические пластины. На нижнюю панель насыплем манную крупу, так как частички манки малы добавим листочки бумаги.

Сообщим пластинам заряды противоположных знаков.

Крупинки манки и человечки, получая от пластин заряд начинают двигаться между ними.

Вероятно, возможна такая ситуация, когда сумма сил, действующих на какую-то крупинку, окажется равной нулю, и она зависнет в пространстве между пластинами.

Слайд 4

Подобный опыт был проведен в 1909 году русским ученым Иоффе и 1912 году американским ученым Миллликеном.

Суть этих опытов заключается в следующем. Между двумя заряженными пластинами зависает маленькая частица несущая электрический заряд. Если частичка под действием какого-то активного, например, ультрафиолетового излучения теряет часть заряда, то нарушается баланс сил, действующих на нее, и частица начинает двигаться в направлении отрицательной пластины.

Чтобы остановить частицу, следует увеличить электрическую силу, действующую на нее. Это можно сделать, подав дополнительный заряд на пластины.

Оказалось, что заряд пластин всегда меняли на величину, кратную некоторой другой величине - минимальному электрическому заряду, тем самым определили численное значение электрона е=1,6*10^-19Кл.

Зафиксируем основные элементы экспериментальной установки Иоффе-Милликена

Изображают схему установки в тетради

Оказывается, мы сегодня рассуждали так, как рассуждают настоящие ученые при познании окружающего мира.

Для объяснения опытных фактов, выдвинули гипотезу, на основе которой построили модель, логически предсказали логическое следствие и проверили его экспериментально, тем самым подтвердили выдвинутую гипотезу

Результат познания отображен в краткой конспективной форме.

Мы можем изготовить конспект на компьютере в графическом редакторе.

Слайд 5

Знаки, обозначения могут отличаться, единой остается структура

Хотелось бы обратить ваше внимание на то, что конспект позволяет восстановить за несколько минут, учебный материал, изученный нами в течение урока

Минимальный текст (приложение 2)

6.

Рефлексия

(2 мин)

Фронтальный опрос:

Предполагаемые ответы учащихся:

Методы:

рефлексия учебно-познавательной деятельности

Результаты: Получение учащимися информации о реальных результатах учения.

Открытость учащихся в осмыслении своих действий и самооценке.

Давайте вспомним, какую на уроке цель мы сегодня поставили?

А достигли ли мы ее?

Какие приемы, способы, действия мы использовали для достижения поставленной Цели?

Что узнали нового?

7.

Информация о домашнем задании

(1 мин)

§ 25, 26. Оформить конспект в графическом редакторе в электронном виде и составить в тетради краткий текст к конспекту.

Записывают домашнее задание в дневники

Результаты:

Реализация необходимых и достаточных условий для успешного выполнения домашнего задания всеми учащимися в соответствии с актуальным уровнем их развития.

Приложение

Приложение 1.

Логический конспект

Приложение 2.

Минимальный текст

Если потереть тряпочкой эбонитовую палочку или стеклянную палочку, то они приобретают свойство действовать с некоторой силой на бумажки, легкие металлически гильзы, струйки воды и даже на подвешенный за середину массивный металлический стержень. Этим свойством, называемым электризацией, обладают оба соприкасающихся тела. Про наэлектризованные тела говорят, что они приобрели электрические заряды.

После соприкосновения наэлектризованного тела с другим телом, это тело начинает отталкиваться от него. Но, если, например, наэлектризованная эбонитовая палочка вначале притягивает к себе металлическую гильзу, то после соприкосновения палочки к гильзе, последняя начинает отталкиваться от палочки. В тоже время гильза, отталкиваясь от наэлектризованной эбонитовой палочки, может притягиваться к стеклянной палочке.

Существенно, что взаимодействуют наэлектризованные предметы без непосредственного контакта, на расстоянии.

Возникает вопрос: как объяснить тот факт, что тела, не имевшие ранее электрических зарядов, в результате тесного контакта друг с другом эти заряды приобретают?

Разумно, предположить, что заряды в систему этих тел, если система замкнута, не проникают из вне и не рождаются в ней, а существуют в ней и лишь каким-то образом перераспределяются между телами. Частицами, которые переходят с одного тела на другое, могут быть электроны.

Если часть электронов из одного тела, например, при трении, перейдет на другое, тогда в первом теле суммарный положительный заряд окажется больше суммарного отрицательного заряда. Такое тело будет называться положительно заряженным. Соответственно, другое тело, с избыточным числом электронов, будет называться отрицательно заряженным.

Исходя из наших предсказаний о механизме электризации, следует ожидать, что порции заряда, сообщаемые любому телу, или теряемые им, будут кратны заряду электрона.

Опыты Иоффе и Милликена подтверждают это и позволяют рассчитать численное значение этого заряда. Суть опытов заключается в следующем. Между двумя заряженными пластинами зависает маленькая частичка, также несущая электрический заряд. Если частичка под действием какого-то активного, например, ультрафиолетового излучения теряет часть своего заряда, то нарушается баланс сил, действующих на нее, и частичка начинает двигаться в направлении отрицательной пластины.

Чтобы остановить частицу, следует увеличить электрическую силу, действующую на нее. Это можно сделать, подав, дополнительный заряд на пластины.

Оказывается, что заряд пластин всегда следует менять на величину, кратную некоторой другой величине - минимальному электрическому заряду, модуль которого равен е=1,6*10^-19Кл.

Одно из основных свойств электрических зарядов - их взаимодействие друг с другом.