Résumé de la leçon « Champ électrique. Électroscope"
Objectif du cours : présenter aux élèves la structure de l'électroscope. Se forger des idées sur le champ électrique et ses propriétés.
Équipement : électroscope, manchon sur fil sur support, ébonite, tige de verre, ballons, morceau de tissu en nylon, ciseaux, ruban adhésif, tissu en laine, gobelets en plastique, trombones, papier d'aluminium.
Pendant les cours :
1. Organisation du temps
2. Actualisation des connaissances des étudiants
Pour certains d'entre vous, la leçon d'aujourd'hui commencera par tâches de test. (5 personnes), ceux qui ont des tests peuvent commencer à travailler, le temps est limité, après 3 minutes nous vérifierons l'exactitude de l'exécution.
Il y a des ballons sur la table d'exposition. Deux étudiants sont appelés à la table de démonstration. La tâche des étudiants est de présenter une expérience et de tirer une conclusion sur l’interaction de corps électrifiés.
Pendant que deux étudiants lisent les instructions pour réaliser l'expérience, je propose les questions suivantes à l'attention des autres :
1. Comment transférer charge électrique d'un corps à l'autre ?
2. Quels sont les deux types de charges qui existent dans la nature, comment s'appellent-elles ?
3. Comment les corps ayant des charges similaires interagissent-ils les uns avec les autres ?
4. Comment les corps de charges opposées interagissent-ils les uns avec les autres ?
5. Est-il possible de charger un seul des corps en contact lors de l'électrification par friction ?
6. L’expression est-elle correcte : « La friction crée des charges ? » Pourquoi?
7. Est-il possible d'électrifier une tige de laiton en la tenant dans la main ?
8. Est-il possible d'obtenir simultanément des charges opposées aux extrémités d'une tige de verre ?
9. Nommez les substances conductrices.
10. Nommez les substances diélectriques.
Vérification de l'achèvement des tâches de test. La clé du test est le mot « Vrai ».
Les élèves démontrent des expériences et tirent des conclusions. Et le résultat est immédiatement apprécié.
3. Apprendre du nouveau matériel.
-Dites-moi comment déterminer si le corps est électrifié ?
Existe-t-il un autre moyen de déterminer si un corps est chargé : en utilisant un appareil tel qu'un électroscope ?
Deux ballon pendre sans se toucher, mais néanmoins c'est visible
qu'ils interagissent, se repoussent. Lors du remorquage
D'une voiture à l'autre, l'interaction des voitures s'effectue via un câble. Et l'interaction entre les corps chargés s'effectue à l'aide de champ électrique.
Le nom « électroscope » vient des mots grecs « électron » – électricité et « skopeo » – observer, détecter. (écrire dans un cahier)
En quoi cela consiste? Une tige métallique passe à travers un bouchon en plastique dans un cadre métallique, au bout duquel sont fixés deux morceaux de papier fin. Le cadre est recouvert de verre des deux côtés.
Voyez quels changements se produiront lorsque j'apporterai le chargé
Un baton. (Les feuilles vont dévier.) Autrement dit, par la déviation des feuilles, on peut juger si le corps est chargé. Un autre appareil est également utilisé pour les expériences.
Électromètre. Ici, une flèche en métal léger est chargée à partir d'une tige métallique, repoussant celle-ci sous un angle pas plus grand, plus elles sont chargées.
Selon les enseignements des physiciens anglais Faraday et Maxwell, autour des corps chargés. Le médiateur de cette interaction est le champ électrique. Un champ électrique est une forme de matière à travers laquelle se produit l'interaction électrique de corps chargés ; il entoure tout corps chargé et se manifeste par son action sur un corps chargé.
Expérience: Chargez le manchon « négativement », le bâton « positivement » et amenez les bâtons sur le manchon. Et observez comment la douille est attirée par le bâton à mesure qu'il s'approche.
La principale propriété du champ électrique est sa capacité à agir avec une certaine force sur une charge électrique.
La force avec laquelle le champ électrique agit sur la charge qui y est introduite est appelée force électrique.
À proximité de corps chargés, l'effet du champ est plus fort et lorsqu'on s'en éloigne, le champ s'affaiblit.
Enfants fabriquant un électroscope à partir des matériaux disponibles : un gobelet en plastique, un trombone, du papier d'aluminium, de la pâte à modeler.
4 Résumer la leçon.
A quoi sert un électroscope et de quelles pièces se compose-t-il ?
Quelle notion avez-vous apprise en classe ?
Quelle propriété du champ électrique avez-vous apprise ?
Le champ électrique agit-il de la même manière à n’importe quelle distance d’un corps chargé ?
5 D/z §27.28.
Consigne 1
1. Prenez deux balles
2. Attachez chaque boule avec un fil de 30 cm de long.
3. À l’aide de ruban adhésif, fixez l’une des boules au trépied.
4. Frottez la boule suspendue avec un morceau de laine. Il faut faire au moins 20 mouvements de va-et-vient avec un morceau de tissu. Relâchez la balle et elle pendra librement
5. Frottez la deuxième pelote avec un morceau de laine. Prenez-le par le bout du fil et amenez-le à la première pelote. Que va-t-il arriver aux boules ?
6. attachez la deuxième balle suffisamment près de la première pour qu'elles semblent s'écarter
INSTRUCTIONS2
1.Prenez un morceau de tissu en nylon
2. Pliez le sac en plastique en deux et prenez-le dans votre main
3. placez un morceau de tissu en nylon entre ces moitiés et passez le sac plusieurs fois sur le nylon.
4. Que se passe-t-il lorsque vous supprimez le package ?
TEST
sur le thème « Interaction des corps chargés »
1. Lorsque le verre frotte contre la soie, il se charge
B – positif D – négatif
2. Si un corps électrifié est repoussé par un bâton d'ébonite frotté sur de la fourrure, alors il est chargé...
A – positif E – négatif
3. Trois paires de boules lumineuses sont suspendues à des fils (voir figure).
Quelle paire de balles n'est pas chargée ?
S – premier U – deuxième R – troisième
4. Trois paires de boules lumineuses sont suspendues à des fils (voir figure).
Quelle paire de balles a les mêmes charges ?
N – premier P – deuxième R – troisième
5. Trois paires de boules lumineuses sont suspendues à des fils (voir figure).
Quelle paire de balles a des charges différentes ?
K – premier O – deuxième L – troisième
Électroscope(des mots grecs « électron » et skopeo - observer, détecter) - un dispositif pour détecter les charges électriques. Un électroscope est constitué d'une tige métallique à partir de laquelle deux bandes de papier ou feuille d'aluminium. La tige est renforcée par un bouchon en ébonite à l'intérieur d'un corps métallique cylindrique fermé par des couvercles en verre.
La conception de l'électroscope est basée sur le phénomène de répulsion électrique des corps chargés. Lorsqu'un corps chargé, tel qu'une tige de verre frottée, entre en contact avec la tige d'un électroscope, des charges électriques sont réparties sur la tige et s'en vont. Puisque les corps chargés de la même manière se repoussent, sous l’influence de la force répulsive, les feuilles de l’électroscope divergent d’un certain angle. De plus, plus la charge de l'électroscope est grande, plus la force répulsive des feuilles est grande et plus l'angle de leur divergence est grand. Par conséquent, par l'angle de divergence des feuilles de l'électroscope, on peut juger de la quantité de charge située sur l'électroscope.
Si vous approchez un corps chargé du signe opposé, par exemple négatif, à un électroscope chargé, alors l'angle entre ses feuilles commencera à diminuer. Par conséquent, l'électroscope permet de déterminer le signe de la charge d'un corps électrifié.
Il est également utilisé pour détecter et mesurer les charges électriques. électromètre. Son principe de fonctionnement n'est pas très différent de celui d'un électroscope. La partie principale de l'électromètre est un pointeur léger en aluminium qui peut tourner autour d'un axe vertical. Par l'angle de déviation de l'aiguille de l'électromètre, on peut juger de la quantité de charge transférée à la tige de l'électromètre.
Objectifs du cours : Se familiariser avec la structure d'un électroscope. Familiarisez-vous avec le dispositif d'un électroscope. Introduire les concepts de conducteurs et de diélectriques. Introduire les concepts de conducteurs et de diélectriques. Se faire une idée du champ électrique et de ses propriétés. Se faire une idée du champ électrique et de ses propriétés. Convainquez-vous de la réalité de l'existence d'un champ électrique sur la base d'expériences qui révèlent les propriétés fondamentales du champ électrique. Convainquez-vous de la réalité de l'existence d'un champ électrique sur la base d'expériences qui révèlent les propriétés fondamentales du champ électrique.
Quels sont les deux types de charges qui existent dans la nature, comment sont-elles appelées et désignées ? Comment les corps ayant des charges similaires interagissent-ils les uns avec les autres ? Comment les corps de charges opposées interagissent-ils les uns avec les autres ? Le même corps, par exemple un bâton d'ébonite, peut-il s'électrifier négativement ou positivement lorsqu'un frottement se produit ? Est-il possible de charger un seul des corps en contact lors de l'électrification par friction ? Justifiez votre réponse.
On sait que des bâtons de caoutchouc, de soufre, d'ébonite, de plastique et de carton se chargent en les frottant avec de la laine. Est-ce que cela charge la laine ? a) Oui, parce que l'électrification par friction implique toujours deux corps, dans lesquels tous deux sont électrifiés. b) Non, seuls les sticks sont facturés.
Devoirs Lire et répondre aux questions Tâche créative: fabriquer un électroscope maison.
Pourquoi la tige de l'électroscope est-elle toujours en métal ? Pourquoi l'électromètre se décharge-t-il si vous touchez sa bille (tige) avec vos doigts ? Les charges électriques proches interagiront-elles dans un espace sans air (par exemple, sur la Lune, où il n'y a pas d'atmosphère) ? Pourquoi l’extrémité inférieure du paratonnerre devrait-elle être enterrée dans le sol et pourquoi les appareils électriques en fonctionnement devraient-ils être mis à la terre ?
Il y a un grain de poussière chargé dans le champ électrique d’une balle uniformément chargée au point A. Quelle est la direction de la force agissant sur le grain de poussière provenant du champ ? Le champ d’un grain de poussière affecte-t-il la balle ? Il y a un grain de poussière chargé dans le champ électrique d’une balle uniformément chargée au point A. Quelle est la direction de la force agissant sur le grain de poussière provenant du champ ? Le champ d’un grain de poussière affecte-t-il la balle ? En quoi l’espace entourant un corps électrifié diffère-t-il de l’espace entourant un corps non électrifié ? Comment juger sa charge par l'angle de divergence des feuilles d'un électroscope ? Comment juger sa charge par l'angle de divergence des feuilles d'un électroscope ?
§ 1 Électroscope et électromètre, principe de fonctionnement
Il existe des instruments avec lesquels vous pouvez détecter l'électrification des corps, il s'agit d'un électroscope et d'un électromètre.
Un électroscope (du grec « électron » et skopeo – observer, détecter) est un appareil utilisé pour détecter des charges électriques.
Objectif de l'appareil :
Détection de charges ;
Détermination du signe de charge ;
Estimation de l'ampleur de la charge.
Un électroscope est constitué d'une tige métallique à laquelle sont suspendues deux bandes de papier ou de papier d'aluminium facilement mobiles. La tige est fixée par un bouchon en ébonite à l'intérieur d'un corps métallique cylindrique fermé par des couvercles en verre.
Le principe de fonctionnement d'un électroscope repose sur le phénomène d'électrification. Lorsqu'une tige de verre frottée (chargée positivement) touche un appareil (électroscope), des charges électriques traversent la tige jusqu'aux feuilles. Ayant le même signe de charge, les corps commenceront à se repousser, donc les feuilles de l'électroscope divergeront selon un certain angle. La consommation de feuilles sous un angle d'une valeur plus grande se produit lorsqu'une charge plus importante est transmise à l'électroscope, et conduit donc à une augmentation de la force répulsive entre les corps (Fig.). Par conséquent, grâce à l'angle de divergence des feuilles, vous pouvez connaître la quantité de charge de l'électroscope. Si l’on amène un corps dont la charge est négative à un appareil chargé positivement, on remarquera que l’angle entre les feuilles diminuera. Conclusion : un électroscope permet de connaître le signe de la charge du corps étudié.
En plus de l'électroscope, on peut distinguer un autre appareil : un électromètre. Les principes de fonctionnement des appareils sont pratiquement les mêmes. L'électromètre est doté d'un pointeur léger en aluminium, à l'aide duquel, grâce à l'angle de déviation, vous pouvez connaître la quantité de charge transmise à la tige de l'électromètre.
§ 2 Champ électrique et ses caractéristiques
Les corps sont électrifiés de la manière suivante : ils reçoivent une charge positive ou négative, augmentant ou diminuant la quantité de charge. Dans ce cas, les corps acquièrent des propriétés différentes et sont capables d’attirer ou de repousser d’autres corps. Comment un corps « comprend-il » que la charge d’un autre doit être attirée ou repoussée ? Pour répondre à cette question, vous devez découvrir une forme particulière de matière : le « champ électrique ».
Électrifions une boule métallique sur un support en plastique et une boule légère en liège sur un fil du même nom (du même signe) (appelons ça une boule test). Nous allons le transférer en différents points de l'espace autour de la grosse boule. Nous remarquerons qu'en tout point de l'espace autour du corps électrifié, une force est détectée agissant sur la boule de test. On voit qu'il existe par la déviation du fil de la bille. Au fur et à mesure que la balle s'éloigne de la balle de test, la balle sur la corde dévie moins, par conséquent, la force agissant sur elle devient de moins en moins (en fonction de l'angle de déviation de la corde par rapport à la position d'équilibre).
Ainsi, en tout point de l'espace autour des corps électrifiés ou magnétisés, il existe ce qu'on appelle un champ de force qui peut influencer d'autres corps.
Champ électrique- type particulier matière, créée par une charge électriquement stationnaire et agissant avec une certaine force sur une charge libre placée dans ce champ.
Caractéristiques du terrain :
1. Il est matériel, puisqu'il agit sur les objets matériels (lumière corps libre- manche).
2. Il est réel, puisqu'il existe partout et même dans le vide (espace sans air) et indépendamment d'une personne.
3. Invisible et n'affecte pas les sens humains.
4. N'a pas de taille, de bordure ou de forme spécifique.
5. Occupe tout l'espace entourant un corps chargé donné.
6. À mesure que vous vous éloignez de la charge, le champ s'affaiblit.
7. A de l’énergie.
8. Les champs électriques ont deux principes : le principe d'indépendance (s'il y a plusieurs champs, alors chaque champ existe indépendamment de l'autre), le principe de superposition (superposition) - les champs ne se déforment pas.
9. Il y a des particules autour d’un corps chargé. Tout corps chargé est entouré de son propre champ électrique.
10. Un champ est détecté par l'influence d'une certaine force sur un corps chargé librement suspendu : cette force est appelée électrique.
§ 3 Lignes de champ électrique
Pour représenter graphiquement le champ et connaître son sens de propagation, il faut utiliser la méthode les lignes électriques.
Pour ce faire, menons une expérience.
Prenons deux billes métalliques sur supports en plastique, ainsi qu'une aiguille, également montée sur support. Placez les boules à une distance de 40 à 50 cm les unes des autres et entre elles - un support avec une aiguille. Équilibrez dessus un éclat de bois sec. Comme vous pouvez le constater, les boules ont différents signes charges, nous verrons que le ruban se retournera pour se retrouver sur la ligne droite reliant les boules (voir. la partie supérieure dessin).
Si nous plaçons le ruban dans différentes positions près des boules (voir figure), nous remarquerons qu'il prendra position sur les lignes en forme d'arc dessinées mentalement reliant les boules ; Voilà exactement à quoi ressemblent les lignes de champ électrique.
Montrons un cas intéressant : il existe des corps chargés. Placez un verre dessus et saupoudrez des poils finement hachés sur la surface du verre. Sous l'influence du champ, ils commencent à s'orienter de manière intéressante, et une « image » apparaît montrant l'emplacement des corps. (voir photos ci-dessous). À gauche et à droite, ils sont orientés autour de particules chargées positivement et négativement, et dans la partie centrale, autour de boules chargées de manière opposée.
Les lignes de force sont représentées comme des lignes plus « fréquentes » où une charge électrique plus importante est détectée, et donc une plus grande charge électrique. force électrique quand ce champ influence le corps. Le modèle de ligne de champ montre l'ampleur de la force et la direction d'action du champ sur les corps et les particules placés dans le champ.
Il existe un appareil avec lequel vous pouvez connaître l'ampleur et le signe de la charge, ce qui est important dans les phénomènes électriques. De plus, le champ électrique est « lié » à la charge. Lorsqu’une charge se déplace dans l’autre sens, le champ la suit instantanément.
Liste de la littérature utilisée :
- La physique. 8e année : Manuel pour les établissements d'enseignement général/A.V. Perychkine. – M. : Outarde, 2010.
- Physique 7-9. Cahier de texte. I.V. Krivchenko.
- La physique. Annuaire. DE. Kabardine. - M.:AST-PRESS, 2010.
AMPERE (Ampère) André Marie (1775 - 1836), un scientifique, physicien, mathématicien et chimiste français exceptionnel, en l'honneur duquel l'une des grandeurs électriques de base est nommée - l'unité de courant - l'ampère. L'auteur du terme même « électrodynamique » comme nom de la doctrine de l'électricité et du magnétisme, l'un des fondateurs de cette doctrine.
PENDENTIF (Coulomb) Charles Augustin (1736-1806), ingénieur et physicien français, l'un des fondateurs de l'électrostatique. Il étudia la déformation en torsion des fils et en établit les lois. Il invente (1784) la balance de torsion et découvre (1785) la loi qui porte son nom. Établi les lois du frottement sec.
Faraday Michael (22.9.1791 – 25.8.1867), physicien et chimiste anglais, fondateur de la doctrine du champ électromagnétique, membre de la Royal Society de Londres (1824).
James Clerk Maxwell (1831-79) - Physicien anglais, créateur de l'électrodynamique classique, l'un des fondateurs physique statistique, a prédit l'existence ondes électromagnétiques, a avancé l'idée de la nature électromagnétique de la lumière, a établi la première loi statistique - la loi de la distribution des molécules par vitesse, qui porte son nom. Développant les idées de Michael Faraday, il crée une théorie Champ électromagnétique(Les équations de Maxwell) ; a introduit le concept de courant de déplacement, prédit l'existence d'ondes électromagnétiques et avancé l'idée de la nature électromagnétique de la lumière. Établi une distribution statistique qui porte son nom. Il a étudié la viscosité, la diffusion et la conductivité thermique des gaz. Maxwell a montré que les anneaux de Saturne sont constitués de corps séparés.
