Обобщающий урок-игра по теме «Электрические явления» - ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Цели урока:

Повторить и обобщить знания об электрическом заряде, о взаимодействии заряженных тел, о существовании двух родов электрических зарядов; познакомить с явлением электризации.

Правила игры

За неделю до урока учащимся объявляется тема урока, основные задания по теме и список литературы для подготовки. При утверждении темы ставится проблема. После ее постановки учащимся становится ясно, что научный поиск по выбранной теме надо вести в двух направлениях: электризация - враг, и с нею нужно бороться, электризация - верный помощник человека. Капитаны команд по жребию определяют роль команды на уроке.

Ход урока

I. Вступительное слово учителя

Вы, конечно, знаете где живет электричество? В проводах, подвешенных на высоких мачтах, в комнатной электропроводке и еще в батарейке карманного фонаря. Но все это электричество домашнее, ручное. Человек его изловил и заставил работать.

А есть ли на свете электричество дикое, неприрученное? Такое, которое живет само по себе?

Да, есть. Оно вспыхивает ослепительным зигзагом в грозовых тучах. Оно светится на мачтах кораблей в душные тропические ночи. Но оно есть не только в облаках, и не только под тропиками. Тихое, незаметное, оно живет всюду, Даже у вас в комнате. Вы часто держите его в руках и сами об этом не знаете. Но его можно обнаружить.

Зимой, в хорошо натопленной комнате возьмите пластмассовый гребень и несколько раз проведите им по волосам. Вы услышите слабое потрескивание. Волосы встанут дыбом. Причесываясь в темноте, можно даже увидеть крошечные электрические искорки. Оторвите несколько маленьких клочков папиросной бумаги и поднесите к ним гребень. Клочки лежат спокойно. Но проведите гребнем по волосам - и бумажки станут притягиваться. Это явление (способность тел притягивать другие тела после того, как их натерли) называется электризацией тел. Об этом явлении было известно еще в VI в. до н. э. Свойство янтаря, говорят, было открыто дочерью Фалеса из Милета. Но теплый камень удивительной красоты, содержащий иногда внутри себя маленьких насекомых, обладал одним обычным, располагающим к философским настроениям свойствам - он мог - притягивать. Он притягивал пылинки, нити, кусочки папируса, и именно этим свойством определялись в древности названия янтаря у разных народов. Греки назвали его электроном, притягивающим к себе, римляне - хариансом, что означает грабителем, а персы - каубой, т. е. камнем, способным притягивать мякину. Так было открыто явление электризации тел. Что это такое, в чем заключаются положительные и отрицательные стороны?

II. Ответы команд

1-я команда. Мы считаем, что электризация - лишнее явление, и ее нужно искоренить из нашей жизни. Она приносит лишь страдания. Приведем пример: вчера посетитель универмага «Детский мир» был напуган женщиной, которая, по словам потерпевшей, уколола людей хитро спрятанным шприцем. При расследовании выяснилось, что никакого шприца не было. Колола синтетическая шуба. И кто виноват? Женщина? Шуба? Виновата электризация! Это из-за нее были напуганы посетители магазина. Искоренить ее!

Опыт 1

Прежде всего человека нужно изолировать от земли. Для этого он встает на изолированный столик и берется рукой за один из полюсов электрофонной машины. Расстояние между полюсами электрофонной машины должно быть не более 15 мм. Приведите в действие машину и зарядите человека. Учащиеся могут подходить к нему и прикасаться к любому участку тела, что вызывает появление электрических искр.

2-я команда. Мы не согласны. Дело в том, что вчера был сухой морозный день - воздух диэлектрик. Шубка при соприкосновении с окружающими предметами наэлектризовалась. Заряды накапливались, шуба стала искриться, и эти искры вызвали ощущение укола. Но погода меняется. Мы можем привести пример, доказывающий, что электризация явление полезное людям и особо точным производствам. Все машины из-за пыли преждевременно изнашиваются, а каналы их воздушного осаждения засоряются. Кроме того, часто пыль, улетающая с отходящими газами, представляет собой ценное сырье. Очистка промышленных газов стала необходимостью, и доказательством служит следующий опыт.

Опыт 2

В стеклянной трубке проходит вдоль стенки станиолевая лента, соединенная с положительным полюсом электрофонной машины, а по оси - подвешенная на изолированном стержне проволока с тяжелым грузом (проволока соединяется с отрицательным полюсом машины). «Трубка» ставится над кристаллизатором, наполненным небольшим количеством концентрированной соляной кислоты. Если палочку, смоченную в нашатырном спирте поднести к кислоте, то последняя начинает дымиться, и из «трубы» идет густой белый дым. Приводим в действие электрофонную машину, дым исчезает.

1-я команда. Пример убедительный. Придется в данном случае согласиться с вами. Мы как-то упустил из вида, что чистый воздух необходим и нам. Но как быть с таким фактом? Вы красиво оделись, пришли в кафе, в кинотеатр (не важно куда) и вдруг ваше платье наэлектризовалось, и вот результат: испорченный вечер, испорченное настроение. Разве здесь электризация не виновата?

Опыт 3

Электрический султан соединяется с одним из полюсов электрофонной машины. Машина приводится в движение. К султану приблизьте руку. Листочки прилипают к руке.

2-я команда. Мы считаем, что не надо винить электризацию, необходимо просто применять антистатики. Кроме того, надо пожелать, чтобы выпускали поменьше синтетических тканей.

Учитель: Итак, как бороться с электризацией?

- Повышение влажности;

- Установка вытяжных труб в полу при работе с горючими материалами;

- Заземление;

- Использование антистатиков.

Человек подобен аккумулятору. И заряжается он в юности. Заряжается энергией, знаниями, характером, отношением к жизни.

Учитель: Французский исследователь Шарль Дюфе в 1730 году изучал взаимодействие наэлектризованных тел. Дюфе заметил, что в одних случаях наэлектризованные тела взаимно притягиваются, а в других отталкиваются. Например, натертая стеклянная палочка отталкивается от другой такой же палочки, но притягивается к наэлектризованному стерженьку из смолы. Дюфе объяснил это явление тем, что существует два ряда электричества “стеклянное” и «смоляное». Тела, заряженные электричеством одного рода, взаимно отталкиваются, а при разноименных зарядах притягиваются. Более удачное обозначение двух родов электричества, сохранившееся до нашего времени в 1977 году дал известный американский физик и политический деятель Вениамин Франклин. Стеклянное, электричество было названо положительным, а смоляное - отрицательным.

В 1780 году итальянский анатом Луиджи Гальвани проводил, разнообразные опыты: влияние действия электричества на организм животных. Он показал, что для достижения эффекта необходимы металлы. Он показал, что при телах, не являющихся проводниками электричества, никакого воздействия на тела не возникало. Он показал, что разные металлы дают разные эффекты. Но он не обратил внимания на то, что эффект возникал только при наличии двух различных металлов.

Учитель: Посмотрите на картину и ответьте на вопрос.

Картина: палец, кошка, сургуч, металлический диск со стеклянной трубой.

Учитель: Да, это электрофор - прибор для опытов со статический электричеством. Прибор Вольта был очень прост. Он состоял из сургучной подушки, металлического диска со стеклянной ручкой, собственного пальца и кошки. Принцип действия электрофора, по сути дела, тот же, что и у современных школьных электрофарных машин, и состоит в том, что заряд, сообщенный сургучу при трении кошкой, может быть увеличен в произвольное число раз при повторении цикла опускания металлической плиты на сургуч и отведения ее назад. При этом палец экспериментатора служит тем мостиком, по которому из диска убегает при каждом цикле очередная порция зарядов «ненужного» противоположного знака. Электрофор - удобный прибор для получения мощных разрядов статистического электричества.

III. Вопросы на повторение:

- Как взаимодействуют одноименные электрические заряды? (Отталкиваются)

- С помощью какого прибора можно определить, что тело заряжено? (Электроскоп)

- Можно ли электрический заряд делить бесконечно? (Нет)

- Каково значение минимального заряда 7 (1,6 · 10^-19 кл)

- Как называется единица заряда в системе СИ? (1 кулон)

- Какой буквой обозначается напряженность электрического поля? (Е)

- Если тело заряжено положительно чего больше, электронов или протонов? (Протонов)

- Древнегреческое название янтаря. (Электрон)

- Физическая величина, единица измерения которой названа в честь итальянского ученого Вольта. (Напряжение)

- Русский ученый, участвовавший в первых опытах исследования атмосферного электричества в России. (Ломоносов)

- Какие виды зарядов существуют в природе? (Положительные, отрицательные)

- Может ли быть элементарная частица без заряда? (Да)

- Может ли быть электрический заряд без частицы? (Нет)

- Могут ли два одноименных заряженных металлических шарика притягиваться друг к другу? (Могут)

- Бывали случаи, когда очень быстро поднимающий аэростат самопроизвольно загорался в воздухе. Чем это можно объяснить? (Электризацией)

IV. Подведение итогов

Учитель выставляет оценки за урок.