Что такое электризация тел? Определение, простые физические опыты для детей. Электризация. Электрическое взаимодействие Какие способы электризации вы знаете

Конспект урока физики в 8 классе.

Тема: «Электризация тел. Два рода заряда».

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Цель урока: сформировать у школьников понятие электризации; показать существование двух типов зарядов и объяснить их взаимодействие; сформулировать меры предупреждения электризации при выполнении парикмахерских работ.

Задачи образовательные:

  1. формирование первоначальных представлений об электрическом заряде, о взаимодействии заряженных тел, о существовании двух видов электрических зарядов;
  2. формирование понятия электризация и выяснение сущности процесса электризации тел;
  3. формирование знаний о способах электризации;
  4. определение знака заряда наэлектризованного тела;
  5. изучение практической направленности полученных знаний;

Задачи развивающие:

  1. ознакомление с краткими историческими сведениями изучения электрических зарядов;
  2. способствовать развитию умения анализировать, наблюдать и экспериментировать;
  3. способствовать развитию логического мышления;
  4. развитие навыков выделять электрические явления в природе и технике;
  5. развивать умение применять полученные знания для выполнения профессиональных функций.

Задачи воспитательные:

  1. способствовать воспитанию культуры мышления и речи;
  2. воспитывать интерес к предмету и позитивное отношение к учебе.

Оборудование: эбонитовая и стеклянная палочка, мех, шелк, штатив, султаны, листочки бумаги, полиэтилен, бумага, резина, расчески, хлопок, шерсть, капрон, линейки из оргстекла.

План урока

1. Вступительное слово учителя

Ребята мы знаем, что физика занимается изучением физических явлений, к которым относятся:

Механические

Тепловые

Электрические

Магнитные

Световые

Звуковые.

В седьмом классе мы начали знакомиться с механическими явлениями, изучению тепловых явлений мы посвятили почти 2 четверть, а теперь вплотную займемся изучением электрических явлений. Что же мы с вами будем изучать? На этот вопрос вы ответите мне сами. Выберете из предложенных физических явлений электрические.

На доске вывешиваю явления:

Таяние снега

Молния

Радуга

Электрический ток

Дождь

Движение автомобиля.

Заполняем примерами схему:

Электрические явления

Давайте дополним схему примером электрического явления, с которым вы сталкиваетесь при выполнении профессиональных обязанностей парикмахера. Это электризация. Это явление полезное в вашей деятельности или вредное? Сегодня мы с вами должны выработать меры по предупреждению электризации при выполнении парикмахерских работ. Но для этого нам нужно очень подробно познакомиться с явлением электризации. Поэтому тема нашего урока: «Электризация тел. Два рода зарядов». Записываем в тетради тему урока.

Каждый из вас, к концу урока должен научиться объяснять, что такое электрический заряд и электризация, как взаимодействуют друг с другом заряженные тела, а это вам поможет выработать меры по предупреждению и уменьшению электризации при выполнении парикмахерских работ.

2. Изучение нового материала

Запишем план урока:

2) понятие электризации

3) способы электризации

7) меры по предупреждению и уменьшению электризации при выполнении парикмахерских работ.

В Древней Греции в 6 веке до нашей эры, в красивом городе Милете жил философ Фалес Милетский. 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 не удобно. Фалес берет веретено, потирает его и видит маленькие искорки. С этого момента и начинается история развития термина «электричество». Вначале, свойство притягивать мелкие предметы приписывалось только янтарю (окаменевшая смола хвойных деревьев). От названия которого произошло слово электричество, т.к греч. elektron-янтарь. (запись на доске).

Английский врач и естествоиспытатель Ульям Гильберт конце 16 –начале 17 века выяснил в, что при трении могут электризоваться многие вещества: алмаз, сапфир, сургуч и что притягивают они не только соломинки, но и металлы, дерево, листья, камешки, комки земли и даже воду и масло.

Давайте проверим действительно ли могут электризоваться разные тела. Возьмите в руки расчески и потрите их о волосы. После этого поднесите к листочкам бумаги. Наблюдаем явление электризации. Возьмите линейку, лежащую на столе потрите ее о бумагу, поднесите к мелким листочкам. Наблюдаем явление электризации. Надуйте шарики, лежащие у вас на столе, потрите их о полиэтилен, поднесите к новогодней мишуре.

Демонстрации. Эбонитовая палочка натертая о мех притягивает к себе листочки султана. Стеклянная палочка потертая о шелк притягивает листочки бумаги.

Эбонитовая палочка потертая о мех притягивает к себе струю воды. (по рисунку в учебнике стр. 58 рис. 28)

Из всех этих опытов делаем выводы. (Записывают в тетрадь)

1. Электризоваться может не только янтарь, но и другие вещества.

2.Электризация – явления, в которых тела приобретают свойство притягивать другие тела.

3. В электризации участвуют два тела.

Продолжим.

Демонстрация. Наэлектризуем эбонитовую палочку о мех. Поднесем ее к листочкам бумаги. Листочки притягиваются. Поднесем мех. Листочки притягиваются.

Возьмите линейку и потрите ее резину. Поднесите линейку к листочкам. Поднесите резину к листочкам.

Делаем еще один вывод. (Записывают в тетрадь)

4. Электризуются оба тела.

Итак, мы уже с вами знаем, что такое электризация. Познакомимся с ее способами.

Заполним схему.

Способы электризации

Трение Соприкосновение Удар

При выполнении предыдущих опытов мы уже с вами познакомились с одним из способов. Давайте назовем его.(Трение)

Демонстрация. Эбонитовую палочку натираем о мех и подносим к султану. Он электризуется. Проверяем поднесением бумажек.

В данном случае мы уже не совершали трение, чтобы наэлектризовать султан, мы только прикоснулись к нему. Этот способ электризации – соприкосновение.

Попробуйте сами. Возьмите линейку потрите ее о мех. Коснитесь султана. Поднесите султан к листочкам бумаги.

Демонстрация. Ударим несколько раз линейкой полиэтилен. Поднесем линейку к листочкам бумаги. Они притягиваются. Продемонстрировали электризацию ударом.

Итак, тело можно наэлектризовать трением, ударом, соприкосновением.

Продолжаем.

Полиэтиленовую пленку, подвешенную на штативе, осторожно потрите кусочком бумаги. Наэлектризуйте бумажную и полиэтиленовую полоски. Для этого на бумажную полоску положите полиэтиленовую и разгладьте ее. Разъедините их и поднесите друг другу. Как они взаимодействуют?

Поочередно бумажную и полиэтиленовую полоски поднесите к полоске на штативе. Наблюдайте их взаимодействие.

Демонстрация. Наэлектризуем эбонитовую палочку о резину и поднесем к полиэтиленовой полоске. Как они взаимодействуют? Наэлектризуем эбонитовую палочку о мех. Поднесем к полоске. Как они взаимодействуют?

Таким образом, наэлектризованные тела могут либо притягиваться, либо отталкиваться. Чем может вызвано такое различие во взаимодействии?

На основании проделанных опытов можно заключить, что любое тело содержит два рода электрических зарядов. Если заряды в теле равны, то тело не проявляет электрических свойств. Эти свойства обнаруживаются только при электризации, которая приводит к нарушению равновесия электрических зарядов в теле.

Представление о видах заряда, было введено в 1747 году американским ученым Бенджамином Франклином. Эбонитовая палочка от электризации о шерсть и мех приобретает отрицательный заряд. Заряд, который образуется на стеклянной палочке, потертой о шелк, Франклин назвал положительным. Но во времена Франклина существовал только натуральный шелк и натуральный мех. Сегодня порой трудно бывает отличить натуральный шелк и мех от искусственного. Даже разные сорта бумаги электризуют эбонит поразному. Эбонит приобретает отрицательный заряд от соприкосновения с шерстью (мехом) и капроном, но положительный от соприкосновения с полиэтиленом.

Два рода заряда

Отрицательный Положительный

(эбонит о мех) (стекло о шелк)

Мы уже узнали, что существует два рода заряда, положительный и отрицательный. Выясним как они взаимодействуют.

Демонстрация. Наэлектризуем эбонитовую палочку о мех. Получим отрицательный заряд, сообщим его султану. Зарядим стеклянную палочку о шелк и поднесем ее к султанам. Султан будет притягиваться к палочке. Наэлектризуем эбонитовую палочку о мех, поднесем к султану. Листочки султана оттолкнуться.

Делаем вывод и записываем в тетрадь:

Заряды одного знака отталкиваются

Заряды разного знака притягиваются.

3. Первичный контроль:

Теперь давайте проверим, что вы усвоили о взаимодействии заряженных тел.

Ответьте на вопросы по карточкам.

Какие бумажные цилиндрики, из показанных на рисунке заряжены, а какие нет? (Рис.1)

Какие цилиндрики заряжены одним знаком? (Рис.1)

Какие цилиндрики заряжены разным знаком? (Рис.1)

Найди ошибку (Рис. 2)

Определите знак заряда на неподписанном шарике.(Рис.3).

Теперь давайте посмотрим, как вы усвоили, что такое электризация.

Ответьте на вопросы теста.

Тест.

а) нагревается

б) охлаждается

в) приходит в движение

2 . Электрические заряды бывают…

А) положительными.

Б) отрицательными.

г) разными.

3. Если наэлектризованное тело отталкивается

а) положительно;

в) отрицательно

г) не заряжено.

а) нагреванием

б) трением

в) растяжением

г) соприкосновением

д) ударом.

Сначала работают над тестом самостоятельно, а потом проверяем все вместе.

4. Закрепление

Мы уже с вами знаем, что такое электризация, каковы ее способы. Мы выяснили, какие существуют заряды и как они взаимодействуют. Теперь давайте назовем причины электризации волос при выполнении парикмахерских работ.

Записываем в тетрадь.

- трение волос об одежду

Трение волос о расчески

Сушка волос феном

Недостаточная влажность воздуха.

Зная причины электризации волос, попробуем назвать меры по предупреждению этого. Во-первых, давайте попробуем экспериментально определить, какую лучше выбрать одежду, чтобы уменьшить электризацию волос.

Возьмите в руку шерсть и потрите его о волосы. Затем поднесите мех к волосам. Обратите внимание на то, с какой силой волосы притягиваются к меху.

Возьмите в руку хлопок и потрите им волосы. Затем поднесите хлопок к волосам. Обратите внимание на то, с какой силой волосы притягиваются к хлопку.

Возьмите в руку шелк и потрите им волосы. Затем поднесите хлопок к волосам. Обратите внимание на то, с какой силой волосы притягиваются к шелку.

Сделайте вывод о том какой материал уменьшает электризацию волос.

Давайте отметим в тетради первую меру по предупреждению электризации волос.

Выбирать одежду из хлопка, льна.

Возьмите в руки пластиковую расческу и потрите ее о волосы, затем поднесите ее к волосам. Так как при электризации одно тело заряжается положительно, а другое отрицательно, то если понести расческу к волосам – они притянутся. Тоже самое проделайте с деревянной расческой.

Сделайте вывод о том, какие лучше использовать расчески.

Запишите в тетрадь.

Использовать расчески из дерева.

Как уменьшить электризацию при сушке феном?

Использовать кондиционеры.

Что необходимо делать с воздухом в рабочем помещении?

Увлажнять воздух.

Мы сегодня на уроке справились с поставленной задачей. Меры которые мы сегодня выработали помогут вам в профессиональной деятельности.

5. Запись домашнего задания и выставление отметок

Подготовить сообщение о применении электризации в быту и промышленности.

Приложение 1

Электризуемые

тела

Об оргстекло

О резину

О полиэтилен

О бумагу

О капрон

Оргстекло

Резина

Полиэтилен

Бумага

Капрон

Электризуемые

тела

Об оргстекло

О резину

О полиэтилен

О бумагу

О капрон

Оргстекло

Резина

Полиэтилен

Бумага

Капрон

Электризуемые

тела

Об оргстекло

О резину

О полиэтилен

О бумагу

О капрон

Оргстекло

Резина

Полиэтилен

Бумага

Капрон

Электризуемые

тела

Об оргстекло

О резину

О полиэтилен

О бумагу

О капрон

Оргстекло

Резина

Полиэтилен

Бумага

Капрон

ПЛАН УРОКА

1) происхождение слова «электричество»

2) понятие электризации

3) способы электризации

4) виды электрического заряда

5) взаимодействие заряженных тел

6) причины электризации при проведении парикмахерских работ

Тест.

  1. Тело, которое наэлектризовано …

а) нагревается

б) охлаждается

в) приходит в движение

г) притягивает к себе другие тела

А) положительными.

Б) отрицательными.

в) положительными и отрицательными

г) разными.

От эбонитовой палочки, потертой о мех, то оно заряжено:

а) положительно;

в) отрицательно

г) не заряжено.

4. Тело можно наэлектризовать …

а) нагреванием

б) трением

в) растяжением

г) соприкосновением

д) ударом.

Тест.

  1. Тело, которое наэлектризовано …

а) нагревается

б) охлаждается

в) приходит в движение

г) притягивает к себе другие тела

2. Электрические заряды бывают…

А) положительными.

Б) отрицательными.

в) положительными и отрицательными

г) разными.

3. Если наэлектризованное тело отталкивается

От эбонитовой палочки, потертой о мех, то оно заряжено:

а) положительно;

в) отрицательно

г) не заряжено.

4. Тело можно наэлектризовать …

а) нагреванием

б) трением

в) растяжением

г) соприкосновением

д) ударом.

ПЛАН УРОКА

1) происхождение слова «электричество»

2) понятие электризации

3) способы электризации

4) виды электрического заряда

5) взаимодействие заряженных тел

6) причины электризации при проведении парикмахерских работ

7) меры по предупреждению и уменьшению электризации при выполнении парикмахерских работ

ПЛАН УРОКА

1) происхождение слова «электричество»

2) понятие электризации

3) способы электризации

4) виды электрического заряда

5) взаимодействие заряженных тел

6) причины электризации при проведении парикмахерских работ

7) меры по предупреждению и уменьшению электризации при выполнении парикмахерских работ

Еще в глубокой древности было известно, что если потереть янтарь о шерсть, он начинает притягивать к себе легкие предметы. Позднее это же свойство было обнаружено у других веществ (стекло, эбонит и др.). Это явление называется электризацией; тела же, способные притягивать к себе после натирания другие предметы, - наэлектризованными. Явление электризации объ­яснялось на основании гипотезы о существовании зарядов, которые приобретает наэлектризован­ное тело.

3.1.2. Взаимодействие зарядов. Два вида электрических зарядов

Простые опыты по электризации различных тел иллюстрируют следующие положения.

1. Существуют заряды двух видов: положительные (+) и отрицательные (-). Положительный заряд возникает при трении стекла о кожу или шелк, а отрицательный - при трении янтаря (или эбонита) о шерсть.

2. Заряды (или заряженные тела) взаимодействуют друг с другом. Одноименные заряды оттал­киваются, а разноименные заряды притягиваются.

Еще в глубокой древности было известно, что если потереть янтарь о шерсть, он начинает притягивать к себе легкие предметы. Позднее это же свойство было обнаружено у других веществ (стекло, эбонит и др.). Это явление называют электризацией , а тела, способные притягивать к себе после натирания другие предметы, наэлектризованными. Явление электризации объяснялось на основании гипотезы о существовании зарядов, которые приобретает наэлектризованное тело.

Простые опыты по электризации различных тел иллюстрируют следующие положения.

  • Заряды существуют двух видов: положительные (+) и отрицательные (-). Положительный заряд возникает при трении стекла о кожу или шелк, а отрицательный $-$ при трении янтаря (или эбонита) о шерсть.
  • Заряды (или заряженные тела) взаимодействуют друг с другом. Одноименные заряды отталкиваются, разноименные $-$ притягиваются.

Состояние электризации можно передать от одного тела к другому, что связано с переносом электрического заряда. При этом телу можно передать больший или меньший заряд, т. е. заряд имеет величину. При электризации трением заряд приобретают оба тела, причем одно $-$ положительный, а другое $-$ отрицательный. Следует подчеркнуть, что абсолютные величины зарядов наэлектризованных трением тел равны, что подтверждается многочисленными экспериментами.

Объяснить, почему тела электризуются (т. е. заряжаются) при трении, стало возможным после открытия электрона и изучения строения атома. Как известно, все вещества состоят из атомов, которые, в свою очередь, состоят из элементарных частиц $-$ отрицательно заряженных электронов, положительно заряженных протонов и нейтральных частиц $-$ нейтронов. Электроны и протоны являются носителями элементарных (минимальных) электрических зарядов. Протоны и нейтроны (нуклоны) составляют положительно заряженное ядро атома, вокруг которого вращаются отрицательно заряженные электроны, число которых равно числу протонов, так что атом в целом электронейтрален. В обычных условиях тела, состоящие их атомов (или молекул), электрически нейтральны. Однако в процессе трения часть электронов, покинувших свои атомы, может перейти с одного тела на другое. Перемещение электронов при этом не превышает межатомных расстояний. Но если после трения тела разъединить, то они окажутся заряженными: тело, которое отдало часть своих электронов, будет заряжено положительно, а тело, которое их приобрело, $-$ отрицательно.

Итак, тела электризуются, т. е. получают электрический заряд, когда они теряют или приобретают электроны. В некоторых случаях электризация обусловлена перемещением ионов. Новые электрические заряды при этом не возникают. Происходит лишь разделение имеющихся зарядов между электризующимися телами: часть отрицательных зарядов переходит с одного тела на другое.

Вы замечали, что когда снимаете свитер или футболку летят искры и слышны потрескивания? А когда вы выходите из машины и вас бьёт током? Это статическое электричество или электризация тел. Она возникает в результате накопления электрических зарядов разных знаков на объектах с последующей их компенсацией. В этой статье мы кратко рассмотрим данное явление, причины его возникновения, а также способы применения как в быту, так и в промышленности.

Определение

Электризацией называется процесс разделения электрических зарядов и накопление их в определенных местах предметов и тел. Явление происходит в результате трения, соприкосновения тел или в результате электростатической индукции. Простыми словами, когда рядом расположен какой-то предмет, обладающий электрическим полем.

Напомним : в физике выделяют два рода зарядов – положительные и отрицательные, или протоны и электроны. Между ними возникает . Одноименные заряды притягиваются, а разноименные отталкиваются.

Явление наблюдается на источниках питания и не только. На диэлектриках накапливаются заряды, все видели это в опытах, иллюстрирующих явление с эбонитовыми и стеклянными палочками, которые демонстрировали на уроках физики в школе.

Изначально все атомы, из них состоит всё что нас окружает, электрически нейтральны. В результате явления электризации на поверхности предметов появляются положительные или отрицательные заряды. Напомним школьный опыт: если потереть эбонитовую палочку шерстяной тканью, после прекращения трения палочка останется заряженной. Тогда говорят, что тело электризовано.

Таким образом, во время трения электроны переходили с одного предмета на другой. В результате, после прекращения трения избыточные электроны остались «не на своих» телах и получился избыточный заряд, и оно перестало быть нейтральным. В результате трения палочки о шерсть или мех на её поверхности образовался отрицательный заряд.

Условия возникновения явления и способы передачи зарядов

Мы рассказали, как объясняется это явление в природе, а теперь давайте рассмотрим, как можно наэлектризовать тела. Сразу отметим, что выполнение всех условий необязательно – электризация может происходить по тем или иным причинам, разделим их на две основных группы:

Первая — это механическое взаимодействие. При трении расстояние между предметами сопоставимо расстоянию между молекулами в нём. Так как электроны в одном из тел слабее связаны с ядром – они переходят «вырываются» на другое тело. Другими способами электризации являются удар и соприкосновение.

Вторая группа — электризация влиянием, то есть явление наблюдается при воздействии на тело внешних сил, среди которых:

  • Электрическое поле. В результате воздействия поля на проводник на его поверхности появляются заряды, причем чем меньше радиус изгиба поверхности – тем больше зарядов здесь скопится. Так на острие будет больше всего зарядов, подробнее этот вопрос мы рассматривали в статье и здесь

  • Воздействие светом. Открыто профессором А.Г. Столетовым в 1888 году, заключается в том, что при воздействии светом на цинк, алюминий, цезий, натрий, свинец, калий и другие металлы они теряют электроны и становятся заряженными положительно.
  • Теплом. При нагревании металла электронам сообщается энергия достаточная для того чтобы покинуть пределы металла, в результате он приобретает положительный заряд.
  • Химическая реакция. При наличии двух электродов из разных металлов происходят окислительно-восстановительные реакции, в результате один из них становится заряженным положительно, а второй – отрицательно. Подробнее мы это рассматривали в статье про .
  • Под давлением. В пьезоэлектриках (кварц, сегнетовая соль, фосфат аммония), при механическом воздействии (сжатии или растяжении), на гранях образуются положительные и отрицательные заряды.

Это и есть основные виды электризации.

Какие законы физики связаны с электризацией

Явление электризации связано с такими физическими законами как:

  • . Описывает силу, с которой взаимодействуют заряды. Таким образом можно определить, как сильно наэлектризованные тела притягиваются друг к другу.
  • . В нём сказано, что алгебраическая сумма зарядов в замкнутой системе неизменна. Это говорит о том, что избыточные заряды на электризованных предметах не появляются из ниоткуда, а переходят с тела на тело.

Мы уже рассматривали эти законы, вы можете ознакомиться подробнее в соответствующих статьях, на которые мы сослались.

Применение на практике

Явление электризации имеет как положительные и отрицательные проявления. Примеры положительного применения:


Также есть ряд применений для очистки, сортировки, фильтрации, а также в медицине для ускорения лечения.

Отрицательное влияние электризации может привести к фатальным последствиям:

  1. Возникновение искр при соприкосновении заряженных предметов. К таким случаям можно отнести искры в быту, которые проскакивают, когда вы снимаете свитер, когда вас бьёт током при выходе из машины. Например, самолёт в полёте электризуется и при подведении к нему трапа могут проскочить искры, а из-за этого возможно воспламенение, поэтому сначала снимают заряд с самолёта. Также известны случаи воспламенения нефтяных танкеров из-за электризации.
  2. Явление приводит к появлению больших электрических зарядов, они могут привести к выходу из строя электронных компонентов в технике, как при производстве техники, так и в процессе эксплуатации или ремонта. Это происходит в результате разрядки инструмента на печатную плату. Поэтому мастера по ремонту электроники должны работать в заземленных электрических браслетах и заземленными паяльниками и прочим. В современной элементной базе есть ряд технических решений по минимизации влияния электризации на их работу. Например, установка диодов Зенера параллельно цепи ЗАТВОР-ИСТОК полевых транзисторов.

Интересно! Известен случай, когда при покрытии лаком печатных плат после монтажа электронных компонентов, наблюдалась большая отбраковка, при том, что все изделия проходили проверку до покрытия лаком. Возник вопрос: как избавиться от проблемы электризации? Проблема решилась заземлением краскопульта.

Рекомендуем почитать