Utdanningsportal. Hvorfor kan plast tiltrekke seg papir? Grunnleggende regel for elektrisitet

"er nå kjent for hver person. Elektrisk strøm brukes i transport, i våre hjem, fabrikker, fabrikker, landbruk, etc. Men for å forstå hva det er, må du først bli kjent med et stort spekter av fenomener kalt elektrisk.
Noen av disse fenomenene ble oppdaget i antikken. Den antikke greske forskeren Thales (VII-VI århundrer f.Kr.) la merke til at rav gnidd med ull begynner å tiltrekke seg lette biter av andre materialer (sugerør, ull, etc.). To tusen år senere oppdaget den engelske fysikeren W. Gilbert (1544-1603) at ikke bare gnidd rav, men også diamant, safir, glass og noen andre materialer har en lignende evne. Han kalte alle disse stoffene elektriske, dvs. ligner på rav (siden det greske ordet "elektron" betyr "rav").
Deretter begynte de å si om kroppen, som etter å ha gnidd fikk egenskapen til å tiltrekke andre kropper til seg selv, at den elektrifisert, eller hva som ble formidlet til ham. Og prosessen med å gi en elektrisk ladning til kroppen begynte å bli kalt elektrifisering.
En fysisk mengde kalt elektrisk ladning, angitt med bokstaven q:
q - .
SI-enheten for elektrisk ladning kalles anheng(1 Cl) til ære for den franske fysikeren C. Coulomb (1736-1806). Definisjonen av dette kvantumet vil bli gitt i § 10.
Kroppen som q ikke lik null, kalt ladet, og kroppen som q er lik null - nøytral(uladet).
La oss gå til erfaring. La oss ta en glassstang og bringe den til små papirbiter. Vi vil se at ingenting vil skje. Dette antyder at glass i normal tilstand (som de fleste andre kropper) er elektrisk nøytralt. La oss nå gni pinnen på et ark og ta den med igjen til papirbitene. Vi vil se hvordan de umiddelbart blir tiltrukket av det (fig. 1). Dette betyr at pinnen som et resultat av friksjon med papiret ble elektrifisert: dens elektriske ladning ble ikke-null.

Et lignende fenomen kan observeres ved greing av tørt hår. Tiltrekningen av hår til kammen er også et resultat av elektrifisering.
Ved å bringe en elektrifisert pinne nærmere en tynn vannstrøm, kan du bli overbevist om at ikke bare faste legemer, men også flytende kan tiltrekkes (fig. 2).

Ved å ta en elektrifisert gjenstand til hånden eller plassere hånden nær skjermen på en fungerende TV, på overflaten som det også er elektriske ladninger på, kan du høre en lett knitrende lyd, og i mørket kan du noen ganger til og med se små gnister . Dette er også en manifestasjon av elektrisitet.
Elektriske ladninger generert av friksjonselektrifisering kalles noen ganger statisk elektrisitet. Som oftest er det ufarlig (for eksempel når du fjerner klær laget av syntetisk materiale over hodet, stokker føttene på teppet eller tumler i stolen i timen). Men noen ganger kan det også være farlig. For eksempel bør elektrifiseringen av en væske under friksjon mot et metall på overflaten som den flyter tas i betraktning når du heller bensin fra en tank. Unnlatelse av å ta spesielle forholdsregler for å fjerne den elektriske ladningen kan føre til at bensinen antennes og forårsaker en eksplosjon.
Det bør huskes at som et resultat av elektrifisering ved friksjon, får begge kroppene en elektrisk ladning. For eksempel, når en glassstang og gummi kommer i kontakt, blir både glass og gummi elektrifisert. Gummi, som en glassstang, begynner å tiltrekke seg lette kropper (fig. 3).

For å elektrifisere kropper er det vanligvis ikke nok med ett trykk. Kroppene skal presses tett og gnides mot hverandre. Dette gjøres for å redusere avstanden mellom kroppene og samtidig øke kontaktområdet mellom dem.
En glassstang gnidd på silke tiltrekker seg lette gjenstander (for eksempel papirbiter). De samme stykkene vil bli tiltrukket av en ebonittpinne som gnis mot pelsen. Betyr dette at anklagene som disse organene har ervervet ikke er forskjellige fra hverandre?
La oss gå til eksperimenter. La oss elektrifisere en ebonittpinne opphengt i en tråd ved friksjon mot pelsen. La oss bringe en annen lignende pinne nærmere den, elektrifisert av friksjon mot det samme pelsstykket. Vi vil se at pinnene vil frastøte (fig. 4). Siden stavene er identiske og ble elektrifisert ved friksjon mot samme kropp, kan det hevdes at de hadde ladninger av samme type. Det har erfaring vist kropper med ladninger av samme type frastøter hverandre.

La oss nå bringe en glassstang gnidd på silke til en elektrifisert ebonittstang hengt opp i en tråd. Vi vil se at de vil bli tiltrukket. Hvis glassstangen hadde samme type ladning som ebonittstaven, ville de frastøte hverandre. Vi observerer attraksjon (fig. 5). Dette betyr at ladningen som dannes på glass gnidd på silke er av en annen type enn på ebonitt gnidd på pels. Erfaring tilsier det kropper med ladninger av forskjellige slag tiltrekkes av hverandre.

Ved å bringe ladede kropper laget av forskjellige stoffer nærmere en suspendert elektrifisert ebonittpinne: gummi, pleksiglass, plast, nylon osv., vil vi se at i noen tilfeller blir pinnen frastøtt fra dem, og i andre tiltrekkes den.
Alle disse eksperimentene viser det Det er to typer elektriske ladninger i naturen.
En ladning av den typen som vises på glass gnidd mot silke kalles positivt(+), og ladningen av den typen som vises på rav gnidd på ull ble kalt negativ (-).
Som et resultat av eksperimenter med elektrifisering ble det funnet at alle stoffer kan ordnes i rader der den forrige kroppen er positivt elektrifisert ved friksjon med den påfølgende kroppen, og den påfølgende kroppen er negativt elektrifisert. Her er for eksempel en av disse radene: kaninpels, glass, kvarts, ull, silke, bomull, tre, rav, gummi.
Eksperimentene beskrevet ovenfor viser at arten av samspillet mellom ladede kropper adlyder en enkel regel: kropper med elektriske ladninger av samme fortegn frastøter hverandre, og kropper med ladninger av motsatt fortegn tiltrekker hverandre. Mer kortfattet er denne regelen formulert som følger: Lik ladninger frastøter hverandre, og i motsetning til ladninger tiltrekker seg.

???
1. Hva kalles elektrifisering?
2. Hvilket gresk ord kommer begrepet "elektrisitet" fra?
3. Er en eller begge kropper elektrifisert av friksjon?
4. Hvilke to typer elektriske ladninger finnes i naturen? Av hvilke eksperimenter følger det at det egentlig er to av dem?
5. Formuler en regel som beskriver arten av samspillet mellom ladede kropper.
6. Et stykke tre ble gnidd på silke. Hvilke ladninger (med tegn) dukket opp på trestykket og hva på silken?
7. Hva heter ladeenheten?
8. Etter å ha fullført de eksperimentelle oppgavene, beskriv eksperimentene vist i figur 6.

Eksperimentelle oppgaver.
1. Blås opp en barneballong, og gni den deretter på ull, pels eller håret ditt. Hvorfor begynner ballen å feste seg til forskjellige gjenstander og til og med til taket?
2. Pakk blyanten inn i metallfolie og fjern forsiktig den resulterende hylsen fra blyanten. Heng den på en silke- eller nylontråd. Berør patronhylsen med en elektrifisert kropp hvis ladetegn er kjent. Deretter elektrifiser andre kropper (plasthåndtak, kam, glassglass, etc.), og før dem til hylsen, finn ut tegnet på ladningen til disse kroppene. Skriv ned resultatene av eksperimentene i notatboken.

S.V. Gromov, I.A. Rodina, Fysikk 9. klasse

Hvis du har rettelser eller forslag til denne leksjonen,

EKSPERIMENT I ELEKTROSTATIKK

Utstyr

For å studere fenomenet elektrifisering av kropper, vil vi lage plumer, ermer, et elektroskop og en "karusell" fra en lang linjal montert på en lyspære. Du trenger også ballonger, en bordtennisball og et plastrør (polyvinyl) - slike rør brukes til å isolere ledninger til drivhusrammer. Jo større diameter, jo mer elektrifiseres røret. Røret kan erstattes med en plastkam, kroppen til en kulepenn eller et stykke skum. Fyll også på med ull, pels, silkebiter, lærbiter, plastfilm...gif" alt="http://*****/2002/19/no19_07.gif" align="left" width="185" height="180">круглого карандаша, а кончик скрутите фантиком. Привяжите к кончику нитку длиной 30–40 см. Второй конец нитки закрепите на ковровом колечке или скрепке. Сделайте две такие гильзы. Хранить их удобно в футляре от фотопленки или в коробочке от «киндер-сюрприза». Сделайте также две гильзы из папиросной бумаги и еще один комплект – из пенопласта или пластика. В пенопласт легко воткнуть булавку, а к головке булавки удобно крепить нитку.!}

Husk at hylsene må være lette - tross alt er elektrostatiske krefter små. Hvis patronene er krøllete, kan formen deres enkelt gjenopprettes med en rund blyant.

For å utføre eksperimenter trenger du også et stativ for å feste patronene.

· Elektroskop. Ta en hvilken som helst gjennomsiktig glasskrukke med plastlokk og lag et lite hull i lokket som du setter en spiker eller tykk ledning i. Bøy spissen av spikeren og fest en stripe med folie eller silkepapir brettet i to på den (fig. a).

Du kan lage et miniatyrelektroskop fra en medisinflaske. Ta en kobbertråd og før den gjennom pluggen. Fest to pinner til enden av ledningen. For å øke kapasiteten til elektroskopet, rull den ytre enden av ledningen til en snegle (fig. b).

En annen måte: ta en plastflaske, kutt av den øvre koniske delen, dekk både den indre og ytre delen av flasken med matfolie, fest (med en vanlig farmasøytisk gummistrikk) en "kost" av smale strimler av lett papir til ytre del (fig. c).

· "Karusell". Plasser en lang linjal på stativet - for sammenligning, ta tre: tre, metall og plast. En vanlig utbrent lyspære i majoneskrukke kan fungere som stativ (fig. a). Men det er bedre å lage et stativ fra en glassflaske med en kork: stikk en nål inn i korken i midten, og sett et omvendt glassglass på nålen (fig. b).

· Ta en pingpongball og dekk den med grafitt (skyggelegg den med en enkel blyant). Kulen kan erstattes med et kyllingegg, etter først å ha fjernet innholdet, vasket og tørket grundig, men eggeskallet er veldig skjørt og krever forsiktig håndtering.

· Pil. En forenklet versjon er en papirstrimmel brettet i to, festet til spissen av en nål satt inn i et viskelær (fig. a). En pil laget etter et "mønster" (fig. b) er mer stabil. Lag den andre pilen fra folie.

Gjennomføring av eksperimenter. Husk: det skal ikke være vann i nærheten av eksperimentørens bord. Eksperimenter med elektrostatikk fungerer dårlig i fuktig vær. Vann er en god leder, så statiske ladninger renner raskt ut i et fuktig miljø.

Eksperimenter

1. Gni plastpinnen på et ark papir eller tynn plastfilm. Kroppene vil begynne å feste seg til hverandre. Denne interaksjonen kalles elektrostatisk, og pinnen ble elektrifisert. To kropper elektrifiseres på en gang: et papirark (eller plastfilm) og en pinne. Elektrostatisk interaksjon forklares ved omfordeling av elektriske ladninger.

2. Ta med en elektrifisert pinne til fjæren laget av "regn" eller magnetbånd, men ikke rør den. Strimlene av folie vil strekke seg bak pinnen og bevege seg bak den. En fjære laget av tråder vil oppføre seg på samme måte. Vi observerer elektrifisering på avstand.

I veveindustrien er elektrifisering av tråder, som oppstår på grunn av deres friksjon under bevegelsen av skyttelen, et stort problem. Elektrifiserte tråder blir flokete og knekker. For å delvis eliminere den uønskede effekten opprettholdes høy luftfuktighet kunstig i verkstedene.

3. Lad pinnen ved å gni den på et hvilket som helst tøystykke. Ta den til strimlede stykker papir. Bladene vil feste seg til pinnen og vil begynne å "reagere" selv før de kommer i kontakt med den. Vi sier at ladningen, som skaper et elektrisk felt rundt seg selv, virker på avstand på disse papirstykkene og elektrifiserer dem.

Hvis størrelsen på papirbitene er betydelig og tyngdekraften viser seg å stå i forhold til den elektriske kraften, vil papirbitene bare heve seg, de kan til og med stå på kantene, men vil ikke komme av bordet. Ved å bruke en elektrifisert kam på håret kan du legge et stykke papir som måler 8x8 cm vertikalt.

Eksperimenter med rester av tråd, stoffstykker, polyetylen, dvs. dielektriske stoffer. Du vil se lignende oppførsel.

Ta biter av folie eller metallisert film, dvs. metallledere. Lette foliestykker vil hoppe opp, treffe den ladede pinnen og fly skarpt fra den. Når den kommer i kontakt med en elektrifisert pinne, lades folien. Kroppene med samme ladning frastøter hverandre, og det er det vi observerer. Eksperimentet med metallisk konfetti ser veldig imponerende ut!

Rengjør hjemmet ditt: Bruk en fille til å tørke av støvet fra TV-skjermen og polerte møbler. Støvet vil veldig raskt legge seg igjen på disse overflatene. Årsaken er den samme elektrifiseringen av overflaten og tiltrekningen av lette støvpartikler til den.

Vær oppmerksom på at gulv dekket med linoleum samler støv veldig raskt. Når vi går på gulvet, elektrifiserer vi det, så støv legger seg aktivt på det. I tillegg forblir statisk elektrisitet på linoleum i lang tid. Tregulv samler ikke så mye støv. La oss prøve å forklare dette.

Ta en trepinne og elektrifiser den ved å gni den mot utklippene. Ta med en elektrifisert trepinne til skyen eller elektroskopet – og sørg for at treverket er lett elektrifisert. Her er svaret om støv på tregulv.

La oss teste eksperimentelt hvordan metaller, for eksempel en metalllinjal, blir elektrifisert. Siden menneskekroppen er en god leder av elektrisitet, bruk en gummihanske, ellers vil ladningen ikke samle seg på linjalen. Å teste en ladet linjal på en sultana eller et elektroskop viser at metaller er dårlig elektrifisert.

Alle faste stoffer er elektrifisert, men i varierende grad.

4. Vi tar med en elektrifisert pinne eller kam til vannstrømmen som strømmer fra springen. Strømmen vil bli tiltrukket av pinnen. Følgelig blir også væsker elektrifisert. Elektrifisering av brennbare væsker på grunn av friksjon under transport er farlig, så drivstofftankene er jordet.

5. Såpebobler er også elektrifisert. Men å observere dette fenomenet krever tålmodighet, fordi såpebobler sprekker raskt, spesielt i et elektrisk felt. En forenklet versjon av eksperimentet - blås en boble på en horisontal overflate (halvboble) og ta sakte med den ladede pinnen. Du vil se hvordan det strekker seg.

6. Før en elektrifisert tryllestav over et ark papir, en metallklips eller saks - du vil høre en lett knitrende lyd, som minner om utladninger. Det samme skjer når du tar av syntetiske klær. Hele dagen gned hun seg mot kroppen din - hun ble elektrifisert - men kroppen din ble også elektrifisert. Kroppen mottok anklagen om ett skilt, klærne - et annet. Når du er koblet fra, hører du en karakteristisk knekkelyd og føler noe prikking. I mørket kan du til og med se små lyn. Hvis du bruker en syntetisk pels, føler du en ganske sterk elektrisk utladning når du berører metallgjenstander.

Dette skjer ikke i klær laget av bomull og naturlige fibre. Forskere har fastslått at det er skadelig for cellene til en levende organisme å være i ladet tilstand. Derav konklusjonen: til tross for bekvemmeligheten og den relative billigheten til syntetiske klær, bør du ikke la deg rive med.

7. Nok en fargerik opplevelse med elektrifisering på avstand. Ta med den elektrifiserte pinnen til trelinjalen - "karusellen". Linjalen vil polarisere og begynne å bli tiltrukket av pinnen. Med en ladet tryllestav kan du få linjalen til å rotere.

Gjør dette eksperimentet med en metalllinjal. På grunn av fenomenet elektrostatisk induksjon, vil metalllinjalen også bli tiltrukket av pinnen og rotere bak den.

Situasjonen er mer komplisert med plastlinjaler. Det er materialer som vil frastøte i stedet for å bli tiltrukket av en ladet tryllestav. Disse er gjennomsiktige linjaler i polystyren. Fenomenet forklares med at de inneholder "frosne" ladninger. Under produksjonsprosessen, mens materialet fortsatt var flytende, ble det utsatt for et tilfeldig elektrisk felt, noe som førte til at det ble påført ladninger på overflaten. Etter hvert som materialet ble avkjølt, mistet de bevegeligheten. Materialer med slike egenskaper kalles elektreter. (Fysisk encyklopedisk ordbok. - M.: Soviet Encyclopedia, 1984, s. 862.)

8. En annen versjon av eksperimentet med en "karusell" laget av en flaske og et omvendt glass. Plasser saksen, åpnet i en "X"-form, på glasset. Hvis du tar med en elektrifisert tryllestav til dem, kan du få saksen til å rotere.

9. Plasser den elektrifiserte kammen på stativet. Ta med fingrene til den og kammen begynner å bevege seg! (Eksperimentet er beskrevet i boken: Fysiske spørrekonkurranser i videregående skole. - M., 1977.) Hvis eksperimentet mislykkes, våt hendene.

Bytt ut kammen med en "rar" plastlinjal (se eksperiment 7). Den kan også settes i bevegelse ved å plassere fingrene i nærheten av den. Tilsynelatende har materialet som linjalen er laget av statisk minne.

10. Heng foliehylsen på stativet. Ta med en elektrifisert tryllestav til den. Hylsen vil begynne å bevege seg: først vil den berøre pinnen, så vil den fly skarpt av i motsatt retning. Et forsøk på å berøre patronhylsen igjen med en elektrifisert stav vil ende i feil - den vil bevege seg til siden. Faktum er at etter å ha berørt en ladet pinne, lades patronhylsteret med samme navn, og lignende ladede kropper frastøter hverandre, som vi er overbevist om.

For å fjerne ladningen fra kassettetuiet, bare berør den med hånden. Menneskekroppen er en god leder av elektrisitet.

Gjenta forsøket, men med ermer laget av et annet materiale. Du vil få samme resultat.

11. Heng to ermer på et stativ med kort avstand fra hverandre. Juster lengden på tråden - ermene skal henge på samme nivå. Lad en av dem. Begynn å bringe den andre nærmere. Hvis ermene er festet til ringene, er dette ikke vanskelig å gjøre. I det første øyeblikket vil de bli tiltrukket av hverandre, berøre og fly skarpt fra hverandre i forskjellige retninger. Fortsett å bringe ringene nærmere hverandre til de berører helt, men ermene forblir fra hverandre, i vinkel mot hverandre. Nok en gang er vi overbevist: like ladede kropper frastøter.

Plasser en pinne med samme ladeskilt mellom patronene - patronene vil divergere i større vinkel. Flytt pinnen og patronene vil "følge med" den. I dette eksperimentet har vi tre like ladede kropper som frastøter hverandre.

Plasser patronene i litt avstand fra hverandre. Lad en av dem. For å finne ut hvilken av dem som er ladet, er det nok å bringe hånden til patronhylsen: en uladet patronhylse vil ikke reagere på hånden, men en ladet vil bli tiltrukket av hånden!

12. Elektrisk pendel. For dette eksperimentet trenger du en metallskjerm, som enkelt kan lages av et stykke papp med metallfolie tapet til. Plasser foliehylsen mellom skjermen og den elektrifiserte pinnen. Du vil observere følgende bilde: hylsen vil bli tiltrukket av pinnen, sprette kraftig, treffe skjermen, bli tiltrukket av pinnen igjen, osv., dvs. den vil begynne å svinge. En uladet patronhylse tiltrekkes av en elektrifisert pinne, berører den, blir ladet, blir skarpt frastøtt som en lignende ladet kropp og treffer en metallskjerm som den avgir sin ladning. Prosessen begynner på nytt. Siden hylsen fjerner en stor elektrisk ladning, dempes svingningene, så staven må hele tiden lades opp igjen.

Hvis du bruker en elektroformaskin, vil du observere udempede svingninger.

Gjenta eksperimentet, og bytt ut metallskjermen med papp. Hylsen vil berøre den dielektriske skjermen og "klistre" til den: skjermen er polarisert, det vil si at overflaten som vender mot pinnen er positivt ladet, så hylsen "fester seg".

Elektriske vibrasjoner kan observeres ved å henge patronhylsteret på en blyant mellom to avkuttede og foliedekkede plastflasker. Ta med den ladede pinnen et stykke til installasjonen. Hylsen vil berøre elektroskopet nærmest stangen og vil bli ladet fra det med en ladning av samme fortegn. Så, som en ladning med samme navn, vil den skyve av fra den, treffe det andre elektroskopet, gi opp en ladning til det, bli tiltrukket av det første osv. Vi vil observere svingningene til hylsen, dvs. modellen til en "evig bevegelsesmaskin"!

13. Ta med en ladet stang til elektroskopet. Pinnene (eller bladene) på elektroskopet vil skilles. Dette betyr at de viste seg å være like belastet. Fjern pinnen og de vil komme sammen igjen. Vi observerer fenomenet elektrostatisk induksjon (fig. a).

Plasser en omvendt metallboks på lokket til elektroskopet (fig. b). Ta med den ladede staven igjen uten å berøre glasset. Bladene på elektroskopet vil ikke reagere på noen måte på det elektriske feltet. Dette betyr at det ikke er noe elektrisk felt inne i metallboksen. Av denne grunn er husene til mange enheter metall - de beskytter enhetene mot eksterne elektriske felt, interferens og uønskede signaler.

14. Berør metallstangen til elektroskopet med en ladet stang - bladene vil skille seg og forbli i denne posisjonen. Det betyr at vi har overført ladningen til bladene. Elektriser pinnen igjen og berør elektroskopet igjen - bladene vil avvike til en større vinkel, fordi ladningen på elektroskopet har økt.

Dekk stangen med en blikkboks og berør den med en ladet pinne - bladene på elektroskopet vil ikke avvike lenger. Igjen er vi overbevist om skjermingen av det elektriske feltet.

15. Etter å ha gnidd plastpinnen med en strimler, berører du strimlen mot stangen på elektroskopet. Bladene vil spre seg i en liten vinkel. Berør nå med den elektrifiserte staven. Bladene vil falle umiddelbart. Dette betyr at elektroskopet er utladet. Følgelig hadde pinnen og skrotet ladninger av motsatte fortegn.

16. Sjekk ved å gni papir mot papir, plast mot plast etc., om disse stoffene er elektrifisert.

17. Ta en plast ping-pong ball og ta med en ladet pinne til den - ballen vil lydig rulle bak den. For å forsterke effekten, belegg den med grafitt.

18. Ta en plastflaske dekket med folie og legg en papirremse brettet i to på kanten. Påfør den elektrifiserte pinnen én gang fra siden av papirstrimmelen, og en annen gang fra motsatt side av sylinderen. I det første tilfellet vil stripen bli tiltrukket av pinnen, i det andre vil den feste seg til sylinderens folie. Lad nå sylinderen med en elektrifisert pinne. Gjenta eksperimentet. Du vil få motsatt resultat!

19. "Elektrisk" kompass. Ta papirpilen. Dekk den med en glasskrukke på toppen. Gni glasset på ett sted med en ullklut. Papirpilen vil bli tiltrukket av dette stedet.

Gjenta forsøket med en gjennomsiktig plastkrukke. Plast blir lettere elektrifisert, og effekten er større. Begynn å snu glasset - pilen vil snu sammen med den.

Før den ladede pinnen til pilen som er plassert under boksen. Pilen vil reagere følsomt på endringer i posisjonen til pinnen, dvs. på det elektriske feltet. Dielektriske stoffer skjermer ikke elektriske felt.

Eksperimenter med ballonger er veldig spektakulære.

20. Elektrifiser ballen ved å gni den på håret ditt. Når du løfter ballen over hodet, vil du føle at håret ditt blir trukket bak det. Hvorfor ikke en sultan?

21. Sjekk hvordan små gjenstander fester seg til den elektrifiserte kulen: papirbiter, tråd, metallfolie osv. Effekten er større enn fra en elektrifisert pinne. Hvis du utfører et eksperiment med granulert sukker, salt, mel, vil ballen bli dekket med "snø".

22. Len den elektrifiserte ballen mot en vertikal vegg eller taket - den vil henge i denne posisjonen i lang tid.

23. Ta to ballonger. Elektrifiser dem og plasser dem på en jevn bordflate. Ballene vil frastøte hverandre og hindre dem i å nærme seg hverandre. Vennligst merk: de ligger på bordet med den elektrifiserte siden.

24. Ta strengene med elektrifiserte baller i én hånd. De "stædige" ballene sprer seg i forskjellige retninger. (Dette eksperimentet fungerer kanskje ikke med "tunge" ballonger.)

Noen ganger viser vanlige gjenstander tilsynelatende overnaturlige evner: en plastpinne kan tiltrekke seg papir, akkurat som en magnet tiltrekker jern eller isopor-pinner til klær. Statisk elektrisitet er ansvarlig for disse små miraklene.

Statisk elektrisitet dannes som et resultat av samspillet mellom elektrisk ladede partikler - negative elektroner og positive protoner av atomer. Vanligvis er legemer i en elektrisk nøytral tilstand, siden de består av like mange jevnt fordelte negative og positive partikler. Men ved å få eller miste elektroner, kan nøytrale legemer bli ladet.

Kroppene blir ladet som et resultat av friksjon (gnidning), som fjerner noen stoffer av noen av elektronene deres, noe som gjør disse stoffene positivt ladet. For eksempel, å gni en plastpinne med pels overfører elektroner fra pelsen til plasten. Som et resultat får plasten en negativ ladning, og pelsen en positiv ladning. Hvis den negativt ladede plasten deretter bringes nær elektrisk nøytrale papirbiter, vil de begynne å feste seg til plasten. Den "magiske" attraksjonen er forårsaket av dannelsen av en negativ ladning i plasten.

Grunnleggende regel for elektrisitet

Den grunnleggende loven om elektrisitet sier at ladninger med motsatt fortegn (+ -) tiltrekker seg, og ladninger med samme fortegn (++ eller -) frastøter hverandre. Størrelsen på tiltreknings- og frastøtningskreftene avhenger av avstanden: jo nærmere de ladede kroppene er hverandre, jo større er den tilsvarende kraften.

Kontaktløs elektrifisering

Hvis en negativt ladet stav holdes ved siden av en nøytral kropp, vil ladningen på staven flytte kroppens overflateelektroner (blå terninger med et "-"-tegn) til den andre siden. Siden av kroppen nærmest stangen vil bli positivt ladet (rosa terninger med et "+"-tegn).

Friksjonens magi

Friksjonen ved å gni en plastpinne med pels får pinnen til å få elektroner (-), og skaper en negativ ladning på den. Etter dette vil pinnen begynne å tiltrekke papiret til seg selv.

Bestemmelse av ladetegn

Noen materialer inneholder et økt antall "frie" elektroner som kan bevege seg fritt mellom atomer (-). Andre materialer binder elektronene sine tett til positivt ladede kjerner (+). Når to materialer, som polystyrenskum og fjær, gni mot hverandre, vil den med flere frie elektroner (i dette tilfellet fjær) miste dem og bli positivt ladet.

Fragment av en leksjon om emnet: "Elektrifisering av kropper"

Malgina Vera Borisovna, fysikklærer,

Utdanningssenter nr. 80 i Central District of St. Petersburg

Nøkkelord:eksperimenter på elektrifisering av kropper; med en minimal investering av tid, oppnå maksimal effekt i utviklingen av studentenes tenkning og kreative evner; fortsette å utvikle elevenes ferdigheter i å lage instrumenter for eksperimenter og eksperimenter, gjennomføre eksperimenter, planlegge handlingene deres og begrunne konklusjonene deres; pleie en følelse av kameratlig gjensidig hjelp og etikk i gruppearbeid.

For å organisere arbeidet til hver elev med størst effekt, foreslås det å ta med seg til leksjonen for eksperimenter. følgende materialer: tre ballonger, 25 cm nylonstoff, tråd, en plastpose, tape eller teip, tre plastkammer, saks, en nylonstrømpe, en metallbinders, popcornkjerner, et stykke ull eller pels, et sugerør.

Ett eksperiment utføres av en gruppe på 2 elever. Gruppen får utdelt et ark som beskriver opplevelsen. Gruppen gjennomfører et eksperiment ved skrivebordet sitt, utarbeider en forklaring på det observerte fenomenet og presenterer eksperimentet for hele klassen. Dersom opplevelsesbeskrivelsen inneholder trening, det diskuteres av hele klassen.

1. Fenomener med elektrifisering av kropper.

Eksperiment "Statisk lim"

Materialer:

*Ibenholt pinne

*pels

*papirbiter

*glasstav

*avis

Sekvensering

Ved hjelp av en ebonittpinne tar vi på de små papirbitene som ligger på bordet og løfter pinnen - papirbitene blir liggende på bordet. Dette indikerer at gravitasjonskraften mellom papirbladene og pinnen ikke er tilstrekkelig til å tiltrekke dem til pinnen.

La oss gni ebonittpinnen på belgen og bringe den til de samme papirstykkene - de vil hoppe opp og feste seg til pinnen, og etter en stund vil de sprette av den. Deretter gjentar vi eksperimentet, bringer en glassstang nærmere papirbitene og gni den med en avis. Papirbitene er intenst tiltrukket av pinnen.

Forklaring Som et resultat av kontakt og friksjon med pels eller silke, fikk ebonittpinnen en ny kvalitet, spesielt uttrykt i det faktum at den ble i stand til å tiltrekke seg lette kropper med en kraft som betydelig overstiger gravitasjonskraften. Det observerte fenomenet er elektrifisering av kropper. Når kropper blir elektrifisert, får de en elektrisk ladning.

Opplev «Alt kan lades»

Materialer:

*tre baller

*to tråder 30 cm lange

*bit av ullstoff eller filt

* gaffatape

*avis.

Sekvensering

Fest en oppblåst ballong under bordflaten. Gni ballen (mer enn 20 bevegelser) med et stykke tøy. Slipp ballen og den henger fritt. Gni den andre ballen med et stykke ull. Ta den ved enden av tråden og ta den til den første.

Hva vil skje med ballene? Fest den andre ballen nær nok til den første slik at de ser ut til å fly fra hverandre.

Forklaring De fleste kropper har i utgangspunktet en nøytral ladning (dvs. ingen ladning i det hele tatt). Men hvis de gnis med visse materialer, vil de få en positiv eller negativ ladning. Dette fenomenet kalles elektrifisering.

Når du gnir en ballong med ull, beveger usynlige negative ladninger seg fra ullen til ballongen. Som et resultat blir ladebalansen til ballen forstyrret. Ladninger som kommer utenfra vil gi ballen en generell negativ ladning. Når de beveger seg, forblir de små ladningene på plass (derav ordet statisk).

Hvis to ladede kuler er i stor avstand fra hverandre, er ladningene deres ikke nok til å virke på hverandre. Når de nærmer seg ballene, frastøter de hverandre, fordi begge har negativ ladning. Denne kraften vil få dem til å fly fra hverandre og stoppe i en viss avstand fra hverandre.

Trening!

1) Ta med den tredje ladede ballen til de to første. Hvilken form danner de frastøtende kulene som et resultat?

2) Elektrifiser en kule på en avis og den andre på et stykke ullstoff. Heng dem på litt avstand fra hverandre. Hvorfor er de tiltrukket?

3) Samspillet deres er spesielt tydelig synlig: hvis en av dem rulles på overflaten av bordet, vil den andre rulle etter den. Hvorfor?

Opplev "Positiv ladning"

Materialer

* 25 cm nylonstoff

* saks

* plastpose

Sekvensering

Klipp ut et stykke stoff. Brett plastposen i to og ta den i hånden. Legg et stykke nylonstoff mellom disse halvdelene og kjør posen over nylonet flere ganger. Hva skjer når du fjerner pakken? Hva får nylon til å oppføre seg på denne måten?

Forklaring I motsetning til ull gir ikke polyetylen opp sine negative ladninger like lett. Tvert imot er det lettere for ham å tilegne seg negative ladninger. Når du fører en pose over nylon, strømmer negative ladninger inn på polyetylenet. Dette fører til at nylonet blir positivt ladet. Siden begge halvdelene av nylon har samme ladning, frastøter de hverandre og beveger seg fra hverandre.

Trening!

Vil en plastpose belastes hvis den gnis med ull?

Erfaring"Snu pilen"

Materialer:

* Metallbinders

* stykke ull

* plast kam

* papir

* saks

Sekvensering:

Brett ut bindersen som vist på bildet. Den ubøyde delen av bindersen skal ligge flatt på bordet. Tegn pilen vist nedenfor på et stykke papir og klipp den ut med en saks. Bøy pilen litt langs de stiplede linjene med kantene vendt ned. Der linjene krysser hverandre er balansesenteret. Plasser pilen forsiktig med midten av balansen på tuppen av bindersen.

Lad plastkammen med et stykke ull. Ta med kammen til versjonen. Hva ser du? Kan du få pilen til å gjøre en hel omdreining rundt sin akse?

Forklaring En ladet kam induserer et positivt ladet område på frosken. Dette positivt ladede området og den negativt ladede kammen tiltrekkes av hverandre. Den resulterende kraften er nok til å snu pilen i alle retninger.

Trening!

Er det mulig å lage en pil av aluminiumsfolie?

Eksperiment "Lag et elektroskop" »

En enhet som lar deg oppdage selv svak elektrifisering av kropper.

I laboratoriet måler forskere statisk ladning ved hjelp av et elektroskop (skopeo (gresk) - observerer jeg). Denne enheten viser den relative mengden ladning.

Materialer

* Gjennomsiktig plastkopp

* plasticine

* saks

* to stykker aluminiumsfolie

* ballong

* pels

* binders i metall

Sekvensering

Lag et lite hull med diameteren til en binderstråd i midten av bunnen av glasset. Klipp ut biter av aluminiumsfolie som måler 0,5 x 4 cm. Brett ut bindersen og form den til en krok. Hekt bladene på kroken. Før den helt utstrakte øvre delen av bindersen inn i hullet i bunnen av glasset og fest den med et stykke plastelina. Bladene skal ikke berøre glasset og skal være godt synlige for deg. Rull en liten ball fra et stykke folie. Plasser ballen på tuppen av bindersen som stikker ut av glasset. Sett glasset på bordet. Lad ballongen ved å gni den med et stykke ull eller pels. Flytt ballongen sakte mot folieballongen. Hva skjer med bladene i et elektroskop? Fjern ballongen. Hvordan vil bladene reagere på dette?

Forklaring Når du bringer en ballong nær et elektroskop, induserer den en ladning. Den negative ladningen til ballongen frastøter elektronene i aluminiumsfolieballongen. Disse elektronene strømmer ned bindersen til bladene. Hvert blad får en negativ ladning. Siden like ladninger frastøter hverandre, flyr bladene i forskjellige retninger. Hvorfor blir elektroskopet ladet med en mindre ladning hvis vi berører det med ett punkt på en elektrifisert ebonittstav, og blir ladet med en større ladning hvis vi beveger ebonittpinnen over ballen?

Opplev "Magic Wand"

" Kom til meg. Hør på meg. Jeg befaler deg. Snu." Drømmer du om en tryllestav? Hva vil du at hun skal kunne? Kanskje bruke den til å kontrollere bevegelsen til ulike objekter? Hvis ja, har du en sjanse til å få en slik tryllestav? Kan alle tryllestaver være magi?

Materialer

· bordtennisball

· plasthåndtak

· ull

Sekvensering:

Plasser bordtennisballen på et flatt underlag slik at den ikke beveger seg. Gni plasthåndtaket med ull. Etter dette, før håndtaket nær nok til ballen. Hva vil skje? Prøv å flytte håndtaket slik at ballen beveger seg etter det. Har du lyktes?

Forklaring Siden du gned pennen med ull, beveget de negative ladningene seg. Disse ladningene forlot ullen og samlet seg på håndtaket. Pennen ble negativt ladet. Når du førte pennen til ballen, påvirket dens elektriske felt ladningene på ballen. De negative ladningene på området av ballen nærmest håndtaket blir frastøtt av håndtaket og beveger seg inn i ballen, noe som gjør den ene siden av ballen positivt ladet. Denne positivt ladede siden av ballen og det negativt ladede håndtaket tiltrekker hverandre. Hvis treghet og friksjon overvinnes, begynner ballen å bevege seg bak håndtaket.

Leg-Ghost Experience

Materialer:

*Nylonstrømpe

*plastpose

*glatt vegg

*ballong

*bit ull

Sekvensering

Ta strømpen i den ene hånden, hold den i den øvre enden. Gni med den andre hånden strømpen flere ganger med plastposen i én retning. Etter det, fjern pakken. Pass på at strømpen ikke berører noe (ikke engang deg). Hva vil skje med formen? Kan du forklare hva du ser? Hold nå strømpen opp til veggen. Hva vil skje med ham? Vil det være som en ballong som fester seg til en vegg hvis du gnir ballongen med et stykke ull? Er det noen forskjeller? Lad ballen igjen og se om den fester seg godt til en overflate av tre, metall eller glass.

Forklaring Da plastposen beveget seg over strømpen, tok den opp negative ladninger. Dette førte til at strømpen fikk en generell positiv ladning. Siden de positive ladningene ble fordelt over hele strømpen, begynte de å frastøte hverandre. Dette fikk strømpen til å "utvide" til formen på benet, som ville være malen for dens fremstilling. Hva skjedde da du satte strømpen opp til veggen? En positivt ladet strømpe fungerer som en negativt ladet ball og induserer en ladning med motsatt fortegn på veggoverflaten. Negative og positive ladninger tiltrekker seg og strømpen fester seg til veggen.

Opplev "Radio Signal"

S… o… s. Da Titanic begynte å synke, sendte radiooperatøren dette signalet for å få hjelp. Hver gang tasten trykkes for å sende meldinger med morsekode, lukkes den elektriske kretsen midlertidig. Denne kortslutningen forårsaker en gnist, og signalene går fra det synkende skipets antenne i form av energibølger. Disse bølgene mottas av antenner på andre skip. Fra antennen går signalet gjennom ledninger til radiomottakeren. I en radiomottaker omdannes usynlige bølger til hørbare lyder.

Erfaring vil vise deg hvordan du kan bruke en gnist til å sende en melding med morsekode.

Materialer og utstyr

*teppe

*dørhåndtak i metall

*radio

Sekvensering

Skru på radioen. Still den inn til en frekvens der den ikke mottar noen signaler. Hvis du slår på lyden, vil radioen bare overføre atmosfærisk forstyrrelse.

Gå i støvlene på teppet. Gå til dørhåndtaket og berør det mens du hører på radioen. Hva hører du?

Forklaring En gnist produserer en elektromagnetisk bølge, en spesiell type energi. Denne bølgen forplanter seg i verdensrommet. En radioantenne kan motta denne typen energi. Signalet "fanges" og føres langs ledninger til radiokretsen. Den konverterer signalet til lyd, som forsterkes og spilles av gjennom en høyttaler.

Erfaring"hoppende korn"

Puffede maiskjerner er et utmerket materiale for vitenskapelige eksperimenter. Siden de er veldig lette, krever det ikke mye kraft å flytte dem. I tillegg bærer luftkorn elektrisk ladning veldig godt. Sørg for dette og eksperimenter.

Materialer

*puffede maiskjerner

*stykke ull eller pels

*ballong

Sekvensering

Legg noen korn i en ballong. Blås opp ballongen. Gni ballen med et stykke ull eller pels. Hvis du ikke har en klut for hånden, gni ballen på håret. Ta ballen ved stedet der den er bundet. Se på kornene inne i ballen. Er de stasjonære eller i bevegelse? Berør ballen med fingrene på den andre hånden. Hvordan vil kornene oppføre seg? Hvis ingenting skjer, lad opp ballen ved å gni den dobbelt så lenge.

Forklaring

Siden du gned ballen med ull, ble den negativt ladet. Denne negative ladningen induserer en positiv ladning på siden av kornene nærmest perlen. Dette området med positiv ladning tiltrekkes av perlen, noe som får kornene til å feste seg til den negativt ladede overflaten av perlen.

Når du berører ballen med fingrene. Ting er i endring. Den negative ladningen strømmer fra ballen langs fingrene dine. Dette skaper positivt ladede områder på ballen. Samtidig har ladningene på kornene ennå ikke tid til å bevege seg. Som et resultat frastøter de positivt ladede overflatene til kornene og ballen hverandre, og kornene hopper til naboplasser.

Trening!

Prøv å berøre ballen med en trepinne. Hvordan vil dette endre oppførselen til maiskjernene i ballen?

Erfaring"Morsomme bobler"

Boble – Dette er et eksempel på en skjør maktbalanse. Vannets overflatespenning skaper en kraft som har en tendens til å komprimere den tynne filmen som danner boblen. Såpen i vannet kompenserer for denne kraften og gjør boblen stabil. Resultatet er en lys sfære, hvis form lett endres under påvirkning av statiske krefter.

Materialer

*såpeløsning

*krus

*cocktailhalm

*ballong

Sekvensering

Fyll kruset en tredjedel med såpeoppløsning. Plasser et rør i løsningen. Blås sakte inn i røret en stund. Det dannes mange bobler som fyller kruset og flyr over kantene.

Lad ballen. Gnir det på håret mitt. Ta ballen til boblene. Hva skjer? Beskriv hvordan formen på boblene endres. Er tiltrekningskraften mellom molekylene i filmen tilstrekkelig til å strekke boblen til krusets diameter?

Forklaring Som isopor og puffet mais, reagerer såpebobler veldig godt på statiske ladninger. Deres lette vekt og høye ladbarhet gjør dem til ideelle motiver for å studere effekten av statisk tiltrekning. Når du bringer en ladet ball nær boblene, reagerer boblens elektroner nærmest den på den. Disse negativt ladede partiklene beveger seg til motsatt side av boblen. Derfor blir den ene siden av boblen positivt ladet. Denne siden tiltrekkes av den negativt ladede ballen. Tiltrekningen får boblen til å strekke seg og ta form av et egg.

Trening!

Vil en boble som blåses direkte fra et rør også reagere på en ladet ballong?

Erfaring"Kam"

Utstyr

*heng to kammer på en tråd

Trening!

Hvordan vet du hvilken av disse kammene som er elektrifisert (du kan ikke bruke noe annet)?

Svar: Trenger du å ta en kam i hånden? Slik slipper du den ut på deg selv hvis den ble ladet. Hold deretter kammene i trådene, bring dem nærmere hverandre og se hvordan de oppfører seg nå. Hvis de samhandler, betyr det at den andre kammen er ladet. Hvis ingen interaksjon observeres, ble den første kammen ladet.

Eksperiment - Fokus

Materialer

*tynnvegget glass

*stålnål

*ebonittpinne

*pels

Sekvensering

Det er et tynnvegget glass på bordet, nesten fylt til toppen med vann. Bruk en pinsett, plasser stålnålen forsiktig på overflaten av vannet - nålen flyter. En "tryllestav" bringes til kanten av glasset, og nålen begynner å bevege seg og begynner å bevege seg bort. Hva er i veien?

Forklaring Pinnen er tatt tidligere elektrifisert ved friksjon mot pelsen. En slik pinne tiltrekker seg ikke bare nålen, men også vann. På grunn av tiltrekningen av vann blir overflaten skrånende, nålen ruller ned som en slede.

2. Eventuelle organer samhandler med elektrifiserte organer og blir elektrifiserte selv.

Læreren demonstrerer følgende eksperimenter.

Har du noen gang sittet på en plaststol med bare hender på armene? I så fall har du følt en "stikkende" kraft som virker på de små hårene på armene dine. Denne kraften er forårsaket av ladet plast. Når kroppen din forskyver seg i stolen, beveger elektroner seg på plasten, og skaper en klissete følelse.

La oss vurdere tilfeller av interaksjon mellom elektrifiserte organer:

2.1med faste stoffer

Materialer

*Trelinjal 100 cm eller treprofil

* ebonitt eller glassstang

*skarp støtte

*pels for ebonittpinne

Sekvensering

1 La oss elektrifisere ebonittpinnen ved friksjon mot pelsen, og bringe den til en linjal balansert på en skarp støtte - linjalen vil snu og bli tiltrukket av pinnen.

Etter kontakt med en elektrifisert pinne, vil linjalen skyves bort fra den. Til forsøket brukte vi en 100 cm linjal.

2. Vi bringer en elektrifisert ebonittpinne til en stor treplate som er hengt horisontalt på to tau. Observer rotasjonen av brettet mot pinnen. Vi brukte en 350 cm treramme til forsøket.

2.2.1med væsker

Materialer

*En tynn stråle med vann fra springen

*ebonitt eller glassstang

*pels for ebonittpinne

*avis for glassstang

Sekvensering

La oss bringe en elektrifisert ebonitt- eller glassstang til vannstrømmen som strømmer fra springen og finne ut at strømmen og vanndråpene tiltrekkes av pinnen og frastøter hverandre. Hvorfor avviker bekken mot pinnen?

Forklaring Når en elektrifisert pinne bringes til strømmen, induseres ladninger i den, som samhandler med ladningene til pinnen. Som et resultat avbøyes strålen mot pinnen. Og som ladninger induseres på vanndråper, så de avstøter.

2.2.2med væsker

Utstyr

*stativ

*trakt med gummirør i enden og klemme

*bomull for oppsamling av vann

*kondensatorplater

*elektroforisk maskin

Sekvensering

På et stativ, fest en trakt med et gummirør i enden og en klemme. Fyll trakten med vann og få en tynn stråle som vil strømme mellom platene på kondensatoren. Plasser et badekar under for å samle opp vann. Koble kondensatorplatene til polene på elektroformaskinen. Mens maskinen ikke går, er det ikke noe elektrisk felt. Vann renner vertikalt. Men så snart elektroformaskinen begynner å fungere, blir vannstrålen avledet. Dessuten veksler avbøyningen av strålen. Nå avviker den til en plate, så til en annen. Denne vekslingen skjer ved høy hastighet. En vannstrøm ser ut til å "skrive" mellom platene til en kondensator, som en elektronstråle i et kineskop. Hvorfor avviker jetflyet?

Erfaringen oppnås selv med lav lading av kondensatorplatene. Avstanden mellom platene i vårt forsøk var 15 cm.

2.2.3med gasser

Materialer og utstyr

* Glasskar med et rør i bunnen

*kobberspon

*Salpetersyre

*ebonittpinne

*pels

Sekvensering

Hell noen kobberspon i karet, fyll dem med salpetersyre og lukk lokket på karet. En brun strøm av nitrogenoksid vil komme ut av hullet ( N O2). La oss ta med en elektrifisert ebonittpinne til den og finne ut at gasstrømmen tiltrekkes av pinnen.

Konklusjon : Denne serien med eksperimenter beviser at alle kropper - gasser, væsker, faste stoffer, lette og tunge samhandler med elektrifiserte kropper og blir elektrifiserte selv.

Brukte bøker

1. Gorev L. A. Underholdende eksperimenter i fysikk. Bok for lærere - M.: Utdanning, 1985

2. Metodeavis for lærere i fysikk og astronomi. Forlaget PERVOYE SEPTEMBRYA

3. Spezio M. Di, Underholdende eksperimenter: Elektrisitet og magnetisme, - M.: AST Astrel, 2004

Før eksperimentet er det nødvendig å føre en ebonittpinne gjennom flammen til en gassbrenner for å fjerne eventuelle tilfeldige ladninger som kan være på den; Uten denne forholdsregelen kan papirbitene bli tiltrukket av pinnen uten at den gni mot pelsen.

Et versorium er en enhet som brukes til å oppdage statisk ladning. Navnet betyr «ting som snur». Versoriumet fikk navnet sitt fra oppfinneren som oppfant det for omtrent fire hundre år siden. Og selv om tiden har endret seg, har lovene som denne enheten fungerer etter, bestått.

Utfør eksperimentet i et avtrekksskap.

Leksjonsfragment

Seletkov Mikhail

Dette arbeidet introduserer studentene til statisk elektrisitet, noen av dens egenskaper og interessante fakta om bruken av statisk elektrisitet. Forløpet av eksperimentene som er inkludert i arbeidet er beskrevet i detalj. Arbeidet kan være nyttig for studenter i undervisningen i omverden og fysikk.

Nedlasting:

Forhåndsvisning:

INTRODUKSJON

Moderne liv er utenkelig uten radio og fjernsyn, telefoner, datamaskiner, alle slags lys- og varmeapparater, maskiner og enheter, som er basert på muligheten for å bruke strøm. Og for bare 200 år siden var svært lite kjent om elektrisitet. Jeg lærte at vitenskapen om elektrisitet begynte med studiet av statisk elektrisitet. Jeg ble interessert i hva statisk elektrisitet er og ville gjøre noen eksperimenter med elektrisitet selv. Slik oppsto det Mål:

Finn ut hva statisk elektrisitet er og test egenskapene eksperimentelt.

For å gjøre dette var det nødvendig å løse følgende oppgaver:

1. Studer litteraturen om statisk elektrisitet

2 Velg og utfør de nødvendige eksperimentene, lag en betinget modell av elektroskopet

3. Finn ut hvordan kunnskap om statisk elektrisitet brukes i den moderne verden

Når jeg jobbet brukte jeg følgende metoder:

Analyse av vitenskapelig og pedagogisk litteratur

Observasjon

Søker etter informasjon på Internett

Gjennomføring av eksperimenter

Konstruksjon

Fotografering og illustrasjon

Fra elektrisitetens historie

De første viktige funnene og oppfinnelsene innen elektrisitet ble gjort på 1600- og 1700-tallet. Men folk viste først interesse for elektrisitet tilbake på 600-700-tallet. f.Kr e. Dermed la filosofen Thales fra Miletus merke til at hvis rav gnides med ull eller pels, vil det begynne å tiltrekke seg flekker og tråder. Jeg gjorde en lignende opplevelse. Faktisk, hvis du gnir rav med ull, blir små partikler tiltrukket av det. Hvorfor skjer dette? I de fjerne tider var det ingen riktig forklaring på dette fenomenet. Mange århundrer senere, i 1600, skrev legen til dronning Elizabeth av England, William Gilbert, det første vitenskapelige arbeidet om elektrisitet og elektrifisering ved friksjon. Han oppdaget at man i stedet for rav kan ta diamant, safir, glass og andre materialer som i likhet med rav vil tiltrekke seg lette partikler. Han kalte disse stoffene elektriske (fra det greske ordet "elektron", som er det grekerne kalte rav). Derfor begynte de senere å si om kropper som etter gnissing får egenskapen til å tiltrekke andre kropper til seg selv, at de er elektrifisert. Men i flere århundrer til prøvde forskere å finne ut hvorfor objekter blir elektrifisert og hvordan dette skjer, helt til de oppdaget hemmelighetene til dette mystiske fenomenet inne i atomet.

eksperimentell del

Alle kjenner til dette fenomenet: Hvis du tar av deg klær laget av syntetiske stoffer, vil du høre en lett knitrende lyd, og i mørket kan du til og med se svake gnister, dessuten fester tråder, hår og andre små partikler seg lett til syntetiske klær. Alle disse eksemplene relaterer seg til et fenomen som kalles statisk elektrisitet.

Statisk elektrisiteter et fenomen assosiert med utseendet til stasjonære elektriske ladninger i kroppen.

Det er bevist at statisk elektrisitet er forårsaket av friksjon. Jeg var overbevist om dette av erfaring

Erfaring 1.

Materialer:

glasstav

Plastpose

Små stykker papir

Framgang

1. Jeg tar en glassstang og bringer den til små, lette papirpartikler. Ingenting skjer. Dette betyr at glass er elektrisk nøytralt i normal tilstand.

2. Så skal jeg gni glassstangen med en plastpose. Papirpartikler vil umiddelbart bli tiltrukket av det. Dette betyr at tryllestaven har blitt elektrifisert.

Konklusjon: elektrifisering skjer på grunn av friksjon.

Men hvordan skjer dette? Svaret finnes i materiens struktur. Alle stoffer i naturen er bygd opp av bittesmå partikler kalt atomer. Atomer består på sin side av enda mindre partikler: "+" ladede protoner, plassert i sentrum av atomet, og elektroner, som er "-" ladet og plassert lenger fra sentrum. De positive og negative ladningene i et atom er like store, og totalt sett er atomet elektrisk nøytralt. Når vi gnir to gjenstander sammen, plukker en av dem opp individuelle elektroner fra overflaten til den andre og blir negativt ladet. Et objekt som har mistet noen av sine negative partikler blir positivt ladet. Dette betyr at alle kropper er elektrifisert enten negativt eller positivt. Det ble foreslått å vurdere ladningen til en elektrifisert plaststang (hardgummi) som negativ, og ladningen til en glassstang som positiv. Det er kjent at like ladninger frastøter, og i motsetning til ladninger tiltrekker seg. Jeg var i stand til å verifisere påliteligheten til denne loven under eksperimentet.

Erfaring 2.

Materialer:

Rackformet enhet

Folie baller

glasstav

Plastpose

Ibenholt stav

Ull stoff

Framgang

1. Jeg gnir glassstangen på polyetylenet og bringer det til ballen.

2. Jeg gjør det samme med en ebonittpinne gnidd på ull.

Jeg så at ballen ble tiltrukket av den elektrifiserte pinnen.

3. Så legger jeg to tettliggende stykker folie på benken og berører begge stykkene med en ebonittpinne. De vil skyve unna.

4. Jeg berører begge delene med en glassstang. De vil skyve unna

5. Nå skal jeg berøre ett stykke folie med en glassstang og en annen med en ebonittstav. De vil bli tiltrukket av hverandre.

1.Konklusjon : Elektrisitet kan tiltrekke og frastøte, som ladninger frastøter, og forskjellige ladninger tiltrekker hverandre.

Mens jeg utførte eksperimenter, la jeg merke til at elektrifiseringen av objektet raskt stoppet. Hvorfor avhenger dette? Årsakene til dette er at de ekstra elektronene som er festet til atomet enten er spredt i luften eller går til andre legemer. Slike kropper som leder elektrisitet godt kalles ledere. Dermed er alle stoffer delt inn i ledere og dielektriske stoffer. Du kan bekrefte dette etter erfaring.

Eksperiment 3. Materialer:

Ibenholt stav

Kulepenn i plast

- Treblyant

- Viskelær

- Metallskje

- Små stykker papir

Framgang

1. På stativet hengte jeg en kulepenn, en treblyant og en gummibit på en tråd. Han la ut små papirbiter på bordet. 2. Med en ladet pinne berørte han toppen av pennen, blyanten og gummien. Ingenting skjer.

3.Jeg hengte en metallskje på benken. Da jeg rørte ved toppen av skjeen, beveget papirbitene på bordet seg og hoppet. Dette betyr at ladningen fra toppen av skjeen har spredt seg gjennom hele skjeen.

Konklusjon : Metall leder strøm godt, men gummi, tre og plast gjør det ikke.

Nå forstår jeg hvorfor ledninger er laget av metaller, og for at ladningen ikke skal "gå" dit den ikke skal, er de dekket av en kappe av gummi eller plast.

Så alle stoffer i naturen er delt inn i ledere og ikke-ledere, i tillegg er det to typer elektriske ladninger, som de frastøter og i motsetning til de tiltrekker seg. Du kan finne ut om et legeme er en leder eller et dielektrikum, om det har en elektrisk ladning, dens størrelse og tegn ved hjelp av en spesiell enhet - et elektroskop. Jeg klarte å konstruere en primitiv modell av et elektroskop. (For utseendet til modellen, se vedlegg) Jeg gjorde flere eksperimenter med elektroskopet.

Erfaring 4.

Materialer:

Ibenholt stav

Ull stoff

glasstav

Plastpose

Trelinjal

Linjal i plast

Eksperiment 4.1.

Framgang

1. Jeg berører elektroskopet med en ladet ebonittstav. Bladene sprer seg øyeblikkelig, som om de frastøter hverandre. Dette skjer fordi de mottok den negative ladningen med samme navn, overført fra ebonittpinnen.

2. Jeg tar på metalltråden med hånden. Bladene faller. Ladningen går i hånden.

3. Jeg berører ledningen med en trelinjal gnidd med ull. Ingenting skjer.

Konklusjon: Ved hjelp av et elektroskop så jeg at menneskekroppen leder elektrisitet godt, men tre er ikke elektrifisert og er et dielektrikum.

Forsøk 4.2.

Framgang

1. Jeg tar en plastlinjal, gnidd med ull, og tar på elektroskopet. Bladene brer seg utover.

2.Nå berører jeg elektroskopet med en ladet ebonittstav. Avviket har økt. Dette er godt synlig på vår betingede skala. Dette betyr at ladningen på plastlinjalen er den samme som ladningen på ebonittpinnen. Jo sterkere elektrisk ladning, jo mer divergerer bladene.

Konklusjon: Ved hjelp av et elektroskop kan du bestemme ladningen til en kropp dersom ladningen til en annen kropp er kjent.

Forsøk 4.3.

Framgang

1. Jeg berører elektroskopet med en ladet glassstang. Bladene brer seg utover.

2. Jeg tar med en ladet ebonittstav til elektroskopet. Bladene faller av umiddelbart.

Konklusjon: et legeme hvis ladning er kjent kan utlades av en kropp som er motsatt ladet.

Anvendelse av kunnskap om statisk elektrisitet.

Statisk elektrisitet er et fenomen som ofte finnes i naturen, hverdagen og teknologien. Alle kjenner det mest slående eksemplet på statisk elektrisitet. Dette er lyn. Under et tordenvær gnider skyer seg mot luften og blir negativt ladet. De tiltrekker seg en motsatt ladning til seg selv, som samler seg på jorda, på trær, på hus. Når ladningen til skyen blir for stor, oppstår det en elektrisk utladning - lyn, det vil si en skarp og veldig sterk bevegelse av elektriske ladninger fra skyen til bakken. Lyn er synlig som et sterkt lysglimt. Hun kan være veldig farlig. Den første lynavlederen (lynavlederen) ble oppfunnet av Benjamin Franklin i 1752. Han innså at lyn er en enorm utladning av energi og en skjerpet metallstang kan tiltrekke seg denne utladningen til seg selv. Moderne lynavledere har en jordet ledning. Elektriske ladninger går gjennom den ned i bakken.

Mennesket lærte å anvende kunnskap om statisk elektrisitet på andre områder av sitt liv og aktivitet. Her er noen eksempler. Når det gnis mot luften, blir flyet elektrifisert. Derfor, etter landing, tilføres ikke en metallrampe umiddelbart til flyet; det kan oppstå utslipp som vil forårsake brann. Først utlades flyet: en metallkabel koblet til flyets hud senkes til bakken og utslippet går ned i bakken. Dekk er også elektrifisert på tørr vei. Derfor, ikke for skjønnhets skyld, henges metallkjeder bak tankkjøretøyer som transporterer brennbare stoffer. Statisk elektrisitet er også farlig i industrilokaler der det er damper eller støv av brennbare stoffer. Det er kjente tilfeller hvor utslipp av statisk elektrisitet i slike lokaler førte til eksplosjoner og branner. Statisk elektrisitet forårsaker mye trøbbel i hverdagen. Rester fester seg til klær, spesielt syntetiske utladninger av statisk elektrisitet er helseskadelige og kan skade husholdningsapparater, for eksempel en datamaskin. Kunnskap om naturen til statisk elektrisitet har gjort det mulig å finne opp mange nyttige ting i hverdagen: luftionisatorer, antistatiske midler for klær, hår- og linbalsam, og så videre. Men statisk elektrisitet kan også være nyttig. Støvsamlere i store fabrikker er laget etter dette prinsippet. En negativt ladet stang er festet til fabrikkskorsteinen, og røykpartikler som er positivt ladet avsettes på den. Som et resultat reduseres miljøforurensning.

KONKLUSJON

Ved å jobbe med temaet klarte jeg å nå målet mitt. Jeg lærte hva statisk elektrisitet er, testet noen av dens egenskaper gjennom eksperimenter, og ble kjent med interessante fakta om bruken av statisk elektrisitet. Jeg anser arbeidet mitt som relevant og lovende. Menneskeheten har lett etter nye energikilder i flere tiår. Statisk elektrisitet regnes også blant slike kilder. Det er derfor det er nødvendig å kjenne dens egenskaper og evner godt. Arbeidet mitt kan være nyttig for studenter i undervisningen i omverdenen og fysikk. Eksperimentene jeg utførte kan tjene som grunnlag for å utføre triks. Og å designe ulike modeller i barndommen fungerer ofte som en drivkraft for å velge et yrke.

BIBLIOGRAFI

1. Galpershtein L.Ya. Underholdende fysikk: M: Forlaget "Rosmen", 1998

2. Puig M., Vives J. Fysikkskoleatlas: M: “Rosmen”, 1998

3. Tomilin A. Historier om elektrisitet: M.: Det. lit., 1987

4. Zhukov V. Kognitive erfaringer på skolen og hjemme: M: “Rosmen”, 2001

5. The Big Book of Experiment / red. A. Meyani: Forlag «ROSMAN-PRESS», 2004

6. T.Tit Vitenskapelig moro. Fysikk: eksperimenter, triks og underholdning: - M:AST:Astrel, 2008

Forhåndsvisning:

For å bruke forhåndsvisninger av presentasjoner, opprett en Google-konto og logg på: