Повторительно-обобщающий урок с выполнением экспериментальных заданий 'Электризация тел'

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

КУЧЕРЯЕВСКАЯ ОСНОВНАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА

Повторительно-обобщающий урок с выполнением экспериментальных заданий по физике в 8 классе.

Электризация тел.

Подготовил и провел

учитель физики

Светличный Г.И.

2013г.

Электризация тел.

(Повторительно - обобщающий урок с выполнением экспериментальных заданий.)

Задачи урока:продолжить развитие умений наблюдать физические явления, проверять

теоретические положения с помощью эксперимента, пользоваться приборами; обеспечить возможность выполнения экспериментов с учетом уровня развития каждого учащегося (дифференцированный подход при составлении индивидуальных карточек-заданий);показать учащимся способ очистки воздуха от вредных примесей, акцентировать внимание на необходимости соблюдения техники безопасности для предотвращения пожаров и аварий на производстве и в быту.

План урока(на доске)

1. Выполнение экспериментальных заданий по карточкам.

2. Обсуждение результатов экспериментов по основным вопросам:

• электризация ,способы электризации тел;

• два рода зарядов, взаимодействие зарядов;

• электрическое поле.

3. Объяснение . Статическое электричество, его использование и борьба с ним.

Ход урока

Слово учителя. Наш урок я бы хотел 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 стенкам 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 строения

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 18 столетии русским учеными М . В. Ломоносовым и Г. Рихманом и американским ученым Б. Франклином.

Объяснением М. В. Ломоносов 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 молнии.

Мы постоянно находимся в океане электрических зарядов, 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 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( за каждым столом сидят по двое учащихся). На выполнение каждой серии экспериментов ,а их будет три, вам отводится 7-10 минут.

Первая серия экспериментов. Электризация. Способы электризации тел.

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 лампе штатива.

2.Положите полиэтиленовую пленку на стол 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 приблизить 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 при соприкосновении двух разнородных тел (резины и движущегося воздуха).

Приборы и материалы: толстостенная резиновая трубка, насос, электрометр.

Порядок выполнения работы

1.Наденьте резиновую трубку на штуцер насоса и сделайте 10-15 резких качков, стараясь не касаться трубки руками.

2. Поднесите трубку с насосом к шару 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). Аналогичное явление наблюдается при перекачивании через шланги различных газов, жидкостей, в особенности нефтепродуктов - бензина, керосина и т . д. Послушайте заметку из газеты: « Было уже за полночь, когда рабочий Камбарской перевалочной нефтебазы И. Третьяков, заправив восемь цистерн авиационным бензином, перевел наливной шланг в очередную порожнюю емкость. Едва шланг коснулся горловины цистерны, как высоко вверх взметнулся 15- метровый оранжево - яркий столб огня. Мощной взрывной волной Третьякова отбросило далеко от цистерн. Взрыв произошел в результате соприкосновения наконечника шланга со стенкой цистерны и образовавшегося при этом разряда статистического электричества ….»

3. 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 скрывался по воронке в шар электрометра.

3.Наблюдаете отклонение стрелки электрометра.

4. Попробуйте объяснить наблюдаемое явление.

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

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.»

4. Электризация. Способы Электризации тел. Наблюдения электризации бумаги при движении по ней резинового валика.

Приборы и материалы : сухая стеклянная пластинка (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 очень опасна, т. к. может стать причиной пожара.

Прежде чем переходить к обсуждению второй серии экспериментальных заданий, ответьте на вопросы :

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

• Какой еще вывод можно сделать из первой серии опытов ?

( Наэлектризовать можно практически все тела ; наэлектризованное тело взаимодействует с любым телом.)

Переходим к опытам.

Вторая серия экспериментов. Два рода зарядов. Взаимодействие зарядов.

1.Исследование электризации различных тел

Приборы и материалы: бумажная гильза на шелковой нити, подвешенная на штативе, измерительная линейка длиной 30 см из оргстекла с миллиметровыми делениями, резиновая полоска размером 300х300мм, бумажная полоска размером 300х300мм, кусок капроновой ткани.

Порядок выполнения работы

1. Наэлектризуйте трением, прижатием, ударами друг о друга резиновую полоску и линейку из оргстекла. (Оргстекло при взаимодействии с резиной заряжается положительно.)

2. Зарядите бумажную гильзу, висящую на нити, при помощи заряженной линейки.

3. Подносите заряженные линейку и резиновую полоску поочередно к заряженной гильзе, не касаясь ее, и наблюдайте их взаимодействие. Какими зарядами заряжены гильза и резиновая полоска?

5. Определите с помощью заряженной гильзы знаки зарядов у предложенных вам тел после их электризации друг о друга. Результаты сведите в таблицу:

Электри -

зуемые тела

Об

оргстекло

О

резину

О

полиэтилен

О

бумагу

О

картон

Оргстекло

0

+

Резина

0

Полиэтилен

0

Бумага

0

Картон

0

6. 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 лампе штатива и потрите осторожно ( чтобы не порвалась нить ) кусочком бумаги.

2. Наэлектризуйте бумажную и полиэтиленовую полоски. Для этого на бумажную полоску положите 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:

• Как взаимодействует каждая полоска с пленкой ?

• Как можно объяснить различие взаимодействия ?

• Какие два рода зарядов существуют в природе ?

• Как взаимодействуют одноименно заряженные тела ?

• Как взаимодействуют разноименно заряженные тела ?

5. Поднесите к заряженной полиэтиленовой пленке, висящей на нити, пластмассовую ручку, натертую сначала о бумагу, а затем о полиэтилен. Одинаковые ли по знаку заряды возникали на пластмассовой ручке в обоих случаях?

7. Два рода зарядов. Взаимодействие 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 предложение.

6. Объясните результаты опыта.

Какие выводы можно сделать из второй серии экспериментов?

• В природе существуют два вида электрических зарядов.

• Одноименные заряды взаимно отталкиваются, аразноименные-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.

Переходим к третьей ,последней серии опытов.

Третья серия экспериментов. Электрическое поле.

8. Изучение зависимости силы взаимодействия заряженных тел от абсолютного значения зарядов и расстояния между ними.

Приборы и материалы:полиэтиленовые пленки (2 шт.), бумажная полоска.

Порядок выполнения работы

1. Положите две полиэтиленовые пленки рядом на стол (параллельно друг другу) и проведите по ним один раз рукой. Поднимите пленки за концы, разведите их и, медленно сближая, наблюдайте за их взаимодействием.

2. Повторите опыт с этими же пленками, натерев их рукой. Как изменилась сила взаимодействия пленок?

3. Проделайте аналогичные опыты с полиэтиленовой пленкой и бумажной полоской. Для их электризации положите на бумажную полоску полиэтиленовую пленку и потрите их рукой (первый раз - слегка, второй раз - сильнее). Каждый раз разводите полоски и , медленно поднося друг к другу, наблюдайте за их взаимодействием.

4. Ответьте на вопросы:

• По какому признаку вы судите о силе взаимодействия заряженных тел?

• Как взаимодействуют заряженныеполиэтилен с полиэтиленом и полиэтилен с бумагой?

• На оба ли заряженных тела действует электрическая сила?

• От чего зависитсила взаимодействия заряженных тел?

• Как зависит сила взаимодействия заряженных тел от значения зарядов и расстояния между ними?

9. Наблюдение парения заряженной пушинки в электрическом поле.

Приборы и материалы: пластмассовая линейка, комочек ваты.

Порядок выполнения работы

1. Положите пластмассовую линейку на стол и натрите ее бумагой.

2. Распушите очень маленький комочек ваты и положите его на линейку.

3. Поднимите наэлектризованную линейку и легонько сдуйте с нее пушинку вверх.

4. Поместите быстро линейку снизу пушинки и наблюдайте за ее парением в электрическом поле заряженной линейки. ( Если пушинка прилипнет к линейке, сдуйте ее и снова повторите опыт, пока не добьетесь парения пушинки.)

5. Ответьте на вопросы:

• Какой заряд получила пушинка относительно заряда линейки - одноименный или разноименный?

• Какие силы действуют на пушинку во время ее парения?

• Почему пушинка не падает в электрическом поле ?

Комментарии учителя(после разбора опыта).

Этот опыт показывает возможность уравновешивания силы тяжести, действующей на тело, силой электрического поля. Заряженная вата , плавающая в электрическом поле линейки, играет роль капельки масла (или пылинки цинка ) в опытах Иоффе и Милликена.

10. Опыт по защите от электрических полей.

Приборы и материалы:электрометр, пластин из оргстекла, штатив, металлический стакан ( из фольги), пластмассовый стакан, кусочек 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 нулевом 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.

Комментарии учителя(после разбора опыта).

Опыт доказывает, что внутри металлического тела поле отсутствует.

• Какие выводы можно сделать по третьей серии опытов?

• В пространстве , где находиться 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 (1-2 мин) рассказывают о своих экспериментах и дают ответы на вопросы, предложенные в карточке - задании. Учитель комментирует, поправляет, дополняет (примерные комментарии даны ранее по тексту). Названия эксперимента учащиеся записывают в тетрадь для последующего отчета в письменной форме.

Использование статического электричества и борьба с ними.

- 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 чистки воздуха от пыли, сажи, кислотных и щелочных паров с помощью электрических 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 положительно.

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 зачастую с ним приходиться 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:написать отчет по данной теме, в котором сделать выводы по всем экспериментам , проведенным на данном уроке ( названия всех экспериментов заранее написаны мною на доске).