Vzdelávací portál. Prečo môže plast priťahovať papier? Základné pravidlo elektriny

„Teraz sú známe každému človeku. Elektrický prúd sa používa v doprave, v našich domácnostiach, továrňach, továrňach, poľnohospodárstve atď. Ale aby ste pochopili, čo to je, musíte sa najprv oboznámiť s veľkým rozsahom javov tzv elektrický.
Niektoré z týchto javov boli objavené v staroveku. Staroveký grécky vedec Thales (VII-VI storočia pred naším letopočtom) si všimol, že jantár potretý vlnou začína priťahovať ľahké kúsky iných materiálov (slamky, vlna atď.). O dvetisíc rokov neskôr anglický fyzik W. Gilbert (1544-1603) zistil, že podobnú schopnosť má nielen leštený jantár, ale aj diamant, zafír, sklo a niektoré ďalšie materiály. Všetky tieto látky nazval elektrické, t. j. podobné jantáru (keďže grécke slovo „elektrón“ znamená „jantár“).
Následne o tele, ktoré po trení nadobudlo vlastnosť priťahovať k sebe ďalšie telá, začali hovoriť, že to elektrifikovaný alebo čo mu bolo oznámené. A proces prenosu elektrického náboja do tela sa začal nazývať elektrifikácia.
Fyzikálna veličina tzv nabíjačka, označený písmenom q:
q - .
Jednotka SI elektrického náboja sa nazýva prívesok(1 Cl) na počesť francúzskeho fyzika C. Coulomba (1736-1806). Definícia tohto množstva bude uvedená v § 10.
Telo, ktoré q nerovná sa nule, tzv spoplatnené, a telo, ktoré q rovná sa nule - neutrálny(nenabité).
Obráťme sa na skúsenosti. Vezmeme si sklenenú tyčinku a privedieme ju na malé kúsky papiera. Uvidíme, že sa nič nestane. To naznačuje, že v normálnom stave je sklo (ako väčšina ostatných telies) elektricky neutrálne. Teraz potrieme tyčinku na list papiera a znova ju privedieme na kúsky papiera. Uvidíme, ako ich to hneď zaujme (obr. 1). To znamená, že v dôsledku trenia o papier sa palica zelektrizovala: jej elektrický náboj sa stal nenulovým.

Podobný jav možno pozorovať aj pri česaní suchých vlasov. Priťahovanie vlasov k hrebeňu je tiež výsledkom elektrifikácie.
Priblížením zelektrizovanej palice k tenkému prúdu vody sa môžete presvedčiť, že nielen pevné telesá, ale aj tekuté môžu byť priťahované (obr. 2).

Prinesením elektrifikovaného predmetu do ruky alebo priložením ruky k obrazovke fungujúceho televízora, na povrchu ktorého sa nachádzajú aj elektrické náboje, je počuť jemné praskanie a v tme niekedy vidieť aj drobné iskričky. . Aj to je prejav elektriny.
Elektrické náboje generované trecou elektrifikáciou sa niekedy nazývajú statická elektrina. Najčastejšie je to neškodné (napr. keď si zložíte cez hlavu oblečenie zo syntetického materiálu, šúchate nohami na koberci alebo sa vrtíte na stoličke počas vyučovania). Niekedy to však môže byť aj nebezpečné. Napríklad pri nalievaní benzínu z nádrže treba počítať s elektrifikáciou kvapaliny počas trenia o kov, na ktorého povrchu tečie. Nedodržanie špeciálnych opatrení na odstránenie elektrického náboja môže spôsobiť vznietenie benzínu a výbuch.
Malo by sa pamätať na to, že v dôsledku elektrifikácie trením obe telesá získavajú elektrický náboj. Napríklad pri kontakte sklenenej tyčinky a gumy dochádza k elektrizácii skla aj gumy. Guma, podobne ako sklenená tyčinka, začína priťahovať ľahké telesá (obr. 3).

Na elektrizovanie tiel väčšinou nestačí jeden dotyk. Telá treba pevne stlačiť a trieť o seba. Deje sa tak, aby sa zmenšila vzdialenosť medzi telami a zároveň sa zväčšila oblasť kontaktu medzi nimi.
Sklenená tyčinka natretá na hodváb priťahuje ľahké predmety (napríklad kúsky papiera). Rovnaké kúsky upúta aj ebonitová palica otretá o srsť. Znamená to, že poplatky získané týmito orgánmi sa navzájom nelíšia?
Poďme k experimentom. Trením o srsť elektrifikujme ebonitovú palicu zavesenú na nite. Priblížme si k nemu ďalšiu podobnú palicu, elektrizovanú trením o rovnaký kus srsti. Uvidíme, že palice sa budú odpudzovať (obr. 4). Keďže palice sú identické a boli elektrizované trením o to isté telo, možno tvrdiť, že mali náboje rovnakého druhu. Skúsenosti to ukázali telesá s nábojmi rovnakého druhu sa navzájom odpudzujú.

Teraz prinesme sklenenú tyčinku natretú na hodváb k elektrifikovanej ebonitovej tyčinke zavesenej na nite. Uvidíme, že budú lákať. Ak by sklenená tyčinka mala rovnaký náboj ako ebonitová tyčinka, navzájom by sa odpudzovali. Pozorujeme príťažlivosť (obr. 5). To znamená, že náboj vytvorený na skle natretom na hodvábe je iného druhu ako na ebonite natretom na kožušine. Skúsenosti tomu nasvedčujú telesá s nábojmi rôzneho druhu sa navzájom priťahujú.

Priblížením nabitých telies vyrobených z rôznych látok k zavesenej elektrifikovanej ebonitovej tyči: guma, plexisklo, plast, nylon atď., uvidíme, že v niektorých prípadoch sa tyč od nich odpudí a v iných pritiahne.
Všetky tieto experimenty to ukazujú V prírode existujú dva typy elektrických nábojov.
Náboj typu, ktorý sa objavuje na skle otretom o hodváb, sa nazýva pozitívne(+) a náboj typu, ktorý sa objavuje na jantáre natretom na vlne, sa nazýval negatívne (-).
V dôsledku pokusov s elektrifikáciou sa zistilo, že všetky látky môžu byť usporiadané do radov, v ktorých je predchádzajúce teleso pozitívne elektrizované trením s nasledujúcim telesom a nasledujúce teleso je elektrizované negatívne. Tu je napríklad jeden z týchto radov: králičia srsť, sklo, kremeň, vlna, hodváb, bavlna, drevo, jantár, guma.
Vyššie opísané experimenty ukazujú, že povaha interakcie nabitých telies sa riadi jednoduchým pravidlom: telesá s elektrickým nábojom rovnakého znamenia sa navzájom odpudzujú a telesá s nábojmi opačného znamenia sa priťahujú. Stručne povedané, toto pravidlo je formulované takto: Ako náboje sa navzájom odpudzujú a na rozdiel od nábojov priťahujú.

???
1. Čo sa nazýva elektrifikácia?
2. Z akého gréckeho slova pochádza výraz „elektrina“?
3. Sú jedno alebo obe telesá elektrizované trením?
4. Aké dva typy elektrických nábojov existujú v prírode? Z akých experimentov vyplýva, že sú naozaj dve?
5. Formulujte pravidlo opisujúce charakter interakcie nabitých telies.
6. Na hodváb sa natrel kus dreva. Aké náboje (podľa znamenia) sa objavili na dreve a aké na hodvábe?
7. Ako sa volá jednotka náboja?
8. Po dokončení experimentálnych úloh opíšte experimenty znázornené na obrázku 6.

Experimentálne úlohy.
1. Nafúknite detský balónik a potom ho votrite do vlny, kožušiny alebo vlasov. Prečo sa lopta začne lepiť na rôzne predmety a dokonca aj na strop?
2. Ceruzku zabaľte do kovovej fólie a vzniknutý návlek opatrne odstráňte z ceruzky. Zaveste na hodvábnu alebo nylonovú niť. Dotknite sa nábojnice elektrifikovaným telom, ktorého znak nabíjania je známy. Potom elektrifikujte ďalšie telesá (plastová rukoväť, hrebeň, sklenené sklo atď.) a privedením k objímke určte znak náboja týchto telies. Výsledky pokusov si zapíšte do zošita.

S.V. Gromov, I.A. Rodina, Fyzika 9. ročník

Ak máte opravy alebo návrhy k tejto lekcii,

EXPERIMENTY V ELEKTROSTATIKE

Vybavenie

Na štúdium fenoménu elektrifikácie tiel si vyrobíme chocholy, rukávy, elektroskop a „kolotoč“ z dlhého pravítka namontovaného na žiarovke. Budete tiež potrebovať balóny, loptičku na stolný tenis a plastovú (polyvinylovú) rúrku - takéto rúrky sa používajú na izoláciu drôtov a vyrábajú sa z nich aj rámy skleníkov. Čím väčší je priemer, tým viac je trubica elektrifikovaná. Rúrku je možné nahradiť plastovým hrebeňom, telom guľôčkového pera alebo kúskom peny. Zásobte sa aj vlnou, kožušinou, útržkami hodvábu, kúskami kože, plastovou fóliou...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.!}

Pamätajte, že rukávy musia byť ľahké - koniec koncov, elektrostatické sily sú malé. Ak sú kazety pokrčené, ich tvar sa dá ľahko obnoviť pomocou okrúhlej ceruzky.

Na vykonávanie experimentov potrebujete aj stojan na pripevnenie kaziet.

· Elektroskop. Vezmite akúkoľvek priehľadnú sklenenú nádobu s plastovým viečkom a vytvorte malý otvor vo veku, do ktorého vložte klinec alebo hrubý drôt. Špičku nechtu zahnite a upevnite naň pásik fólie alebo hodvábneho papiera preložený na polovicu (obr. a).

Z liekovky si môžete vyrobiť miniatúrny elektroskop. Vezmite medený drôt a pretiahnite ho cez zástrčku. Na koniec drôtu pripevnite dva kolíky. Na zvýšenie kapacity elektroskopu zrolujte vonkajší koniec drôtu do slimáka (obr. b).

Iný spôsob: vezmite plastovú fľašu, odrežte jej hornú kužeľovú časť, vnútornú aj vonkajšiu časť fľaše zakryte potravinovou fóliou, na ňu pripevnite (obyčajnou lekárenskou gumičkou) „metlu“ z úzkych prúžkov svetlého papiera. vonkajšia časť (obr. c).

· "Kolotoč". Na stojan umiestnite dlhé pravítko - na porovnanie si vezmite tri: drevené, kovové a plastové. Ako stojan môže slúžiť obyčajná vypálená žiarovka v tégliku od majonézy (obr. a). Je však lepšie vyrobiť stojan zo sklenenej fľaše s korkom: do korku v strede vložte ihlu a na ihlu nasaďte obrátené sklenené sklo (obr. b).

· Vezmite pingpongovú loptičku a zakryte ju grafitom (vytieňujte ju jednoduchou ceruzkou). Guľôčku možno nahradiť kuracím vajcom, po prvom odstránení obsahu, dôkladnom umytí a vysušení, ale škrupina vajíčka je veľmi krehká a vyžaduje si opatrné zaobchádzanie.

· Šípka. Zjednodušenou verziou je pás papiera preložený na polovicu, pripevnený na hrot ihly vloženej do gumy (obr. a). Šípka vyrobená podľa „vzoru“ (obr. b) je stabilnejšia. Vytvorte druhú šípku z fólie.

Vykonávanie experimentov. Pamätajte: v blízkosti stola experimentátora by nemala byť žiadna voda. Experimenty s elektrostatikou nefungujú dobre vo vlhkom počasí. Voda je dobrý vodič, preto sa statický náboj vo vlhkom prostredí rýchlo vybíja.

Experimenty

1. Utrite plastovú tyčinku na list papiera alebo tenkú plastovú fóliu. Telá sa začnú k sebe lepiť. Táto interakcia sa nazýva elektrostatická a palica sa stala elektrizovanou. Dve telá sú elektrifikované naraz: list papiera (alebo plastová fólia) a tyčinka. Elektrostatická interakcia sa vysvetľuje redistribúciou elektrických nábojov.

2. Prineste elektrifikovanú palicu vyrobenú z „dažďa“ alebo magnetickej pásky, ale nedotýkajte sa oblaku. Prúžky fólie sa za palicou natiahnu a posunú za ňu. Podobne sa bude správať aj chochol vyrobený z nití. Elektrifikáciu pozorujeme z diaľky.

V tkáčskom priemysle je veľkým problémom elektrifikácia nití, ku ktorej dochádza v dôsledku ich trenia pri pohybe raketoplánu. Elektrifikované vlákna sa zamotávajú a lámu. Pre čiastočnú elimináciu nežiaduceho efektu sa v dielňach umelo udržiava vysoká vlhkosť.

3. Nabite tyčinku trením o akýkoľvek kus látky. Prineste to skartované kúsky papiera. Listy sa prilepia na palicu a začnú „reagovať“ ešte skôr, ako s ňou prídu do kontaktu. Hovoríme, že náboj, vytvárajúci okolo seba elektrické pole, pôsobí na diaľku na tieto kúsky papiera a elektrizuje ich.

Ak je veľkosť kúskov papiera značná a gravitačná sila je úmerná elektrickej sile, útržky papiera budú iba stúpať, môžu dokonca stáť na svojich okrajoch, ale nezídu zo stola. Pomocou elektrifikovaného hrebeňa na vlasy môžete vertikálne položiť papier s rozmermi 8x8 cm.

Experimentujte so kúskami nití, kúskami látky, polyetylénom, t.j. dielektrikami. Uvidíte podobné správanie.

Vezmite kúsky fólie alebo metalizovaného filmu, t.j. kovové vodiče. Ľahké kúsky fólie vyskočia, zasiahnu nabitú tyč a prudko z nej odletia. Pri kontakte s elektrizovanou tyčou sa fólia nabije. Telesá s rovnakým nábojom sa navzájom odpudzujú, čo pozorujeme. Experiment s kovovými konfetami vyzerá veľmi pôsobivo!

Vyčistite svoj domov: pomocou handry utrite prach z televíznej obrazovky a lešteného nábytku. Prach sa na týchto povrchoch veľmi rýchlo opäť usadí. Dôvodom je rovnaká elektrifikácia povrchu a priťahovanie ľahkých prachových častíc k nemu.

Upozorňujeme, že na podlahách pokrytých linoleom sa veľmi rýchlo zachytáva prach. Keď chodíme po podlahe, elektrizujeme ju, takže sa na nej aktívne usádza prach. Okrem toho na linoleu dlho zostáva statická elektrina. Drevené podlahy nehromadia toľko prachu. Skúsme to vysvetliť.

Vezmite drevenú palicu a zelektrizujte ju trením o zvyšky. Prineste elektrizovanú drevenú palicu k oblaku alebo elektroskopu - a uistite sa, že drevo je mierne elektrizované. Tu je odpoveď o prachu na drevených podlahách.

Skúsme si experimentálne vyskúšať, ako sa elektrifikujú kovy, napríklad kovové pravítko. Keďže ľudské telo je dobrým vodičom elektriny, noste gumenú rukavicu, inak sa náboj nebude hromadiť na pravítku. Testovanie nabitého pravítka na sultáne alebo elektroskope ukazuje, že kovy sú slabo elektrifikované.

Všetky pevné látky sú elektrifikované, ale v rôznej miere.

4. K prúdu vody tečúcej z kohútika privedieme zelektrizovanú palicu alebo hrebeň. Potok bude lákať na palicu. V dôsledku toho sú aj kvapaliny elektrifikované. Elektrifikácia horľavých kvapalín v dôsledku trenia pri ich preprave je nebezpečná, preto sú palivové nádrže uzemnené.

5. Mydlové bubliny sú tiež elektrizované. Ale pozorovanie tohto javu vyžaduje trpezlivosť, pretože mydlové bubliny rýchlo praskajú, najmä v elektrickom poli. Zjednodušená verzia experimentu - fúknite bublinu na vodorovnú plochu (polobublina) a pomaly prineste nabitú tyčinku. Uvidíte, ako sa to natiahne.

6. Prejdite elektrifikovaným prútikom cez list papiera, kovovú sponu alebo nožnice – budete počuť jemné praskanie, pripomínajúce výboje. To isté sa stane, keď si vyzlečiete syntetické oblečenie. Celý deň sa ti otierala o telo - zelektrizovala - ale aj tvoje telo bolo zelektrizované. Telo dostalo náboj jedného znamenia, oblečenie iné. Po odpojení počujete charakteristický praskavý zvuk a cítite brnenie. V tme môžete dokonca vidieť drobné blesky. Ak nosíte syntetický kožuch, potom keď sa dotknete kovových predmetov, cítite pomerne silný elektrický výboj.

To sa nestane v odevoch vyrobených z bavlny a prírodných vlákien. Vedci zistili, že pre bunky živého organizmu je škodlivé, keď sú v nabitom stave. Z toho vyplýva záver: napriek pohodliu a relatívnej lacnosti syntetického oblečenia by ste sa ním nemali nechať uniesť.

7. Ďalší farebný zážitok s elektrifikáciou na diaľku. Prineste elektrifikovanú palicu na drevené pravítko - „kolotoč“. Pravítko sa polarizuje a začne ho priťahovať palica. Pomocou nabitého prútika môžete otáčať pravítkom.

Vykonajte tento experiment s kovovým pravítkom. V dôsledku javu elektrostatickej indukcie bude kovové pravítko tiež priťahované k tyči a otáčať sa za ňou.

S plastovými pravítkami je situácia zložitejšia. Existujú materiály, ktoré nabitý prútik skôr odpudzujú ako priťahujú. Ide o priehľadné polystyrénové pravítka. Tento jav sa vysvetľuje skutočnosťou, že obsahujú „zmrazené“ náboje. Počas výrobného procesu, keď bol materiál ešte tekutý, bol vystavený náhodnému elektrickému poľu, ktoré spôsobilo nanesenie nábojov na jeho povrch. Ochladzovaním materiálu strácali pohyblivosť. Materiály s takýmito vlastnosťami sa nazývajú elektrety. (Fyzický encyklopedický slovník. - M.: Sovietska encyklopédia, 1984, s. 862.)

8. Ďalšia verzia experimentu s „kolotočom“ vyrobeným z fľaše a prevráteného pohára. Položte nožnice otvorené do tvaru „X“ na sklo. Ak k nim prinesiete elektrifikovaný prútik, môžete nožnice otáčať.

9. Umiestnite elektrifikovaný hrebeň na stojan. Pritiahnite k nemu prsty a hrebeň sa začne pohybovať! (Experiment je opísaný v knihe: Fyzikálne kvízy na strednej škole. - M., 1977.) Ak experiment zlyhá, namočte si ruky.

Vymeňte hrebeň za „čudné“ plastové pravítko (pozri experiment 7). Dá sa uviesť do pohybu aj priložením prstov k nej. Materiál, z ktorého je pravítko vyrobené, má zrejme statickú pamäť.

10. Fóliové puzdro zaveste na stojan. Prineste si k nemu elektrifikovaný prútik. Rukáv sa začne pohybovať: najprv sa dotkne palice, potom prudko odletí v opačnom smere. Pokus dotknúť sa nábojnice opäť elektrifikovaným prútikom skončí neúspechom - posunie sa na stranu. Faktom je, že po dotyku nabitej tyče sa nábojnica nabije rovnakým názvom a podobne nabité telá sa navzájom odpudzujú, ako sme presvedčení.

Ak chcete vybrať náboj z nábojnice, stačí sa jej dotknúť rukou. Ľudské telo je dobrým vodičom elektriny.

Opakujte experiment, ale s rukávmi z iného materiálu. Dostanete rovnaký výsledok.

11. Zaveste dva rukávy na stojan v krátkej vzdialenosti od seba. Upravte dĺžku vlákna - rukávy by mali visieť na rovnakej úrovni. Nabite jeden z nich. Začnite približovať toho druhého. Ak sú rukávy pripevnené k krúžkom, nie je to ťažké. V prvom momente sa k sebe pritiahnu, dotknú sa a prudko sa rozletia rôznymi smermi. Pokračujte v približovaní krúžkov k sebe, kým sa úplne nedotknú, ale rukávy zostanú od seba navzájom pod uhlom. Opäť sme sa presvedčili: rovnako nabité telesá sa odpudzujú.

Medzi náboje umiestnite palicu s rovnakým znakom nabitia - nábojnice sa rozchádzajú pod väčším uhlom. Posuňte páčku a kazety ju budú „sprevádzať“. V tomto experimente máme tri rovnako nabité telesá, ktoré sa navzájom odpudzujú.

Umiestnite kazety v určitej vzdialenosti od seba. Nabite jeden z nich. Ak chcete zistiť, ktorá z nich je nabitá, stačí priložiť ruku k nábojnici: nenabitá nábojnica nebude reagovať na ruku, ale nabitá bude priťahovaná k ruke!

12. Elektrické kyvadlo. Na tento experiment budete potrebovať kovovú zástenu, ktorú možno ľahko vyrobiť z kusu kartónu s prilepenou kovovou fóliou. Umiestnite fóliové puzdro medzi obrazovku a elektrifikovanú tyč. Uvidíte nasledujúci obrázok: návlek sa pritiahne k hokejke, prudko sa odrazí, narazí na clonu, znova sa pritiahne k hokejke atď., t.j. začne kmitať. Nenabitá nábojnica sa pritiahne k elektrifikovanej tyči, dotkne sa jej, nabije sa, prudko sa odrazí ako podobne nabité telo a narazí na kovovú clonu, na ktorú vydá svoj náboj. Proces začína znova. Keďže objímka odstraňuje veľký elektrický náboj, oscilácie sú tlmené, takže prútik sa musí neustále dobíjať.

Ak použijete elektroforetický stroj, budete pozorovať netlmené oscilácie.

Opakujte experiment a nahraďte kovovú obrazovku lepenkou. Objímka sa dotkne dielektrickej obrazovky a „prilepí sa“ na ňu: obrazovka je polarizovaná, t.j. jej povrch smerujúci k tyči je nabitý kladne, takže sa objímka „prilepí“.

Elektrické vibrácie možno pozorovať zavesením nábojnice na ceruzku medzi dve odrezané a fóliou potiahnuté plastové fľaše. Prineste nabitú tyč do určitej vzdialenosti k inštalácii. Objímka sa bude dotýkať elektroskopu najbližšie k tyči a bude sa z nej nabíjať nábojom rovnakého znamienka. Potom sa z neho ako náboj rovnakého mena odtlačí, narazí na druhý elektroskop, prenechá mu náboj, pritiahne sa k prvému atď. Budeme pozorovať kmity objímky, t.j. „stroj neustáleho pohybu“!

13. Prineste nabitú tyč k elektroskopu. Kolíky (alebo listy) elektroskopu sa oddelia. To znamená, že sa ukázali byť rovnako nabité. Odstráňte palicu a znova sa spoja. Pozorujeme jav elektrostatickej indukcie (obr. a).

Na veko elektroskopu umiestnite obrátenú kovovú plechovku (obr. b). Prineste znova nabitý prútik bez toho, aby ste sa dotkli nádoby. Listy elektroskopu nebudú žiadnym spôsobom reagovať na elektrické pole. To znamená, že vo vnútri kovovej plechovky nie je žiadne elektrické pole. Z tohto dôvodu sú kryty mnohých zariadení kovové - chránia zariadenia pred vonkajšími elektrickými poľami, rušením a nežiaducimi signálmi.

14. Dotknite sa kovovej tyče elektroskopu nabitou tyčou - jej listy sa oddelia a zostanú v tejto polohe. To znamená, že sme náboj preniesli na listy. Znova zelektrizujte palicu a znova sa dotknite elektroskopu - jeho listy sa vychýlia do väčšieho uhla, pretože sa zvýšil náboj na elektroskope.

Prikryte tyč plechovkou a dotknite sa jej nabitou tyčinkou - listy elektroskopu sa už nebudú rozchádzať. Opäť sme presvedčení o tienení elektrického poľa.

15. Po pretretí plastovej tyčinky kúskom papiera sa dotknite kúskom papiera tyče elektroskopu. Listy sa roztiahnu v malom uhle. Teraz sa dotknite elektrifikovaného prútika. Listy okamžite opadnú. To znamená, že elektroskop je vybitý. V dôsledku toho mali palica a šrot náboje opačných znakov.

16. Skontrolujte trením papiera o papier, plastu o plast atď., či tieto látky nie sú elektrizované.

17. Vezmite plastovú pingpongovú loptičku a prineste k nej nabitú palicu – loptička sa za ňou bude poslušne kotúľať. Pre zvýšenie efektu ho potiahnite grafitom.

18. Vezmite plastovú fľašu pokrytú fóliou a položte na jej okraj pás papiera preložený na polovicu. Aplikujte elektrizovanú tyčinku raz zo strany pásu papiera a inokedy z opačnej strany valca. V prvom prípade sa prúžok pritiahne k tyčinke, v druhom sa prilepí na fóliu valca. Teraz nabite valec elektrizovanou tyčou. Opakujte experiment. Dosiahnete opačný výsledok!

19. „Elektrický“ kompas. Vezmite papierovú šípku. Navrchu ho zakryte sklenenou nádobou. Poháre utrite na jednom mieste vlnenou handrou. Papierová šípka bude priťahovať toto miesto.

Opakujte experiment s priehľadnou plastovou nádobou. Plast ľahšie elektrizuje a efekt je väčší. Začnite otáčať nádobu - šípka sa bude otáčať spolu s ňou.

Priveďte nabitú tyčinku k šípke umiestnenej pod plechovkou. Šípka bude citlivo reagovať na zmeny polohy palice, teda na elektrické pole. Dielektriká netienia elektrické polia.

Experimenty s balónikmi sú veľmi veľkolepé.

20. Zelektrizujte loptičku trením do vlasov. Keď loptičku zdvihnete nad hlavu, budete cítiť, ako vám za ňou ťahajú vlasy. Prečo nie sultán?

21. Skontrolujte, ako sa na zelektrizovanú guľu lepia malé predmety: kúsky papiera, nite, kovová fólia atď. Účinok je väčší ako pri elektrizovanej tyči. Ak vykonáte experiment s granulovaným cukrom, soľou, múkou, guľa bude pokrytá „snehom“.

22. Oprite elektrizovanú guľu o zvislú stenu alebo strop - v tejto polohe bude visieť dlho.

23. Vezmite dva balóny. Zelektrizujte ich a položte na hladký povrch stola. Guľôčky sa budú navzájom odpudzovať a brániť im v priblížení sa k sebe. Poznámka: ležia na stole elektrifikovanou stranou.

24. Vezmite šnúry elektrifikovaných loptičiek do jednej ruky. „Tvrdohlavé“ loptičky sa rozptýlia rôznymi smermi. (Tento experiment nemusí fungovať s „ťažkými“ balónmi.)

Niekedy obyčajné predmety prejavujú zdanlivo nadprirodzené schopnosti: plastová tyčinka môže priťahovať papier, rovnako ako magnet priťahuje železo alebo polystyrén na oblečenie. Za tieto malé zázraky môže statická elektrina.

Statická elektrina vzniká v dôsledku interakcie elektricky nabitých častíc - negatívnych elektrónov a kladných protónov atómov. Telesá sú zvyčajne v elektricky neutrálnom stave, pretože pozostávajú z rovnakého počtu rovnomerne rozdelených negatívnych a pozitívnych častíc. Avšak získavaním alebo stratou elektrónov sa neutrálne telá môžu nabiť.

Telesá sa nabijú v dôsledku trenia (trenia), ktoré niektoré látky zbavuje niektorých ich elektrónov, čím sa tieto látky nabijú kladne. Napríklad trením plastovej tyčinky kožušinou sa elektróny z kožušiny prenášajú na plast. Výsledkom je, že plast získava záporný náboj a kožušina kladný náboj. Ak sa potom záporne nabitý plast priblíži k elektricky neutrálnym kúskom papiera, začnú sa lepiť na plast. "Magická" príťažlivosť je spôsobená tvorbou negatívneho náboja v plaste.

Základné pravidlo elektriny

Základný zákon elektriny hovorí, že náboje opačného znamienka (+ -) sa priťahujú a náboje rovnakého znamienka (++ alebo -) sa navzájom odpudzujú. Veľkosť príťažlivých a odpudivých síl závisí od vzdialenosti: čím bližšie sú nabité telesá k sebe, tým väčšia je zodpovedajúca sila.

Bezkontaktná elektrifikácia

Ak je záporne nabitá tyč držaná vedľa neutrálneho telesa, náboj na tyči posunie povrchové elektróny telesa (modré kocky so znamienkom „-“) na jej odvrátenú stranu. Strana tela najbližšie k tyči bude kladne nabitá (ružové kocky so znamienkom „+“).

Kúzlo trenia

Trenie pri trení plastovej tyčinky srsťou spôsobuje, že tyčinka získava elektróny (-), čím sa na nej vytvára záporný náboj. Potom palica začne priťahovať papier k sebe.

Určenie znaku náboja

Niektoré materiály obsahujú zvýšený počet „voľných“ elektrónov, ktoré sa môžu voľne pohybovať medzi atómami (-). Iné materiály pevne viažu svoje elektróny na kladne nabité jadrá (+). Keď sa dva materiály, ako je polystyrén a perie, o seba trú, ten s väčším počtom voľných elektrónov (v tomto prípade perie) ich stratí a nabije sa kladne.

Fragment lekcie na tému: „Elektrifikácia tiel“

Malgina Vera Borisovna, učiteľka fyziky,

Vzdelávacie stredisko č. 80 Centrálneho obvodu Petrohradu

Kľúčové slová:experimenty s elektrifikáciou tiel; s minimálnou investíciou času dosiahnuť maximálny efekt pri rozvoji myslenia a tvorivých schopností študentov; pokračovať v rozvíjaní zručností študentov pri výrobe nástrojov na experimenty a experimenty, vykonávaní experimentov, plánovaní ich akcií a zdôvodňovaní svojich záverov; pestovanie zmyslu pre vzájomnú súdružskú pomoc a etiku skupinovej práce.

S cieľom zorganizovať prácu každého študenta s najväčším dopadom sa navrhuje priniesť na hodinu experimenty. nasledujúce materiály: tri balóniky, 25 cm nylonovej látky, niť, igelitové vrecko, páska alebo lepiaca páska, tri plastové hrebene, nožnice, nylonová pančucha, kovová spinka, jadierka pukancov, kúsok vlny alebo kožušiny, slamka na koktail.

Jeden experiment vykonáva skupina 2 študentov. Skupina dostane hárok s popisom skúsenosti. Skupina vykoná experiment vo svojej lavici, pripraví si vysvetlenie k pozorovanému javu a predvedie experiment celej triede. Ak popis skúsenosti obsahuje cvičenie, diskutuje o tom celá trieda.

1. Javy elektrifikácie telies.

Experiment "Statické lepidlo"

Materiály:

*Ebenová palica

*kožušina

*kúsky papiera

*sklenená tyč

*noviny

Sekvenovanie

Ebonitovou tyčinkou sa dotkneme malých papierikov ležiacich na stole a tyčinku zdvihneme – papieriky zostanú na stole. To naznačuje, že sila gravitačnej interakcie medzi listami papiera a tyčinkou nie je dostatočná na to, aby ich pritiahla k tyčinke.

Ebonitovú tyčinku potrieme o mech a donesieme na tie isté papieriky - vyskočia a prilepia sa na palicu a po chvíli sa od nej odrazia. Potom pokus zopakujeme, sklenenú tyčinku priblížime ku kúskom papiera a potrieme novinami. Kúsky papiera sú k tyčinke intenzívne priťahované.

Vysvetlenie V dôsledku kontaktu a trenia s kožušinou alebo hodvábom získala ebonitová palica novú kvalitu, ktorá sa prejavila najmä v tom, že sa stala schopnou priťahovať ľahké telesá silou výrazne prevyšujúcou silu gravitačnej príťažlivosti. Pozorovaným javom je elektrifikácia telies. Keď sú telesá elektrifikované, získavajú elektrický náboj.

Zažite „Všetko sa dá spoplatniť“

Materiály:

*tri loptičky

*dve nite 30 cm dlhé

*kus vlnenej látky alebo plsti

*lepiaca páska

*noviny.

Sekvenovanie

Pripevnite jeden nafúknutý balón pod povrch stola. Potrite loptičku (viac ako 20 pohybov) kusom látky. Pustite klbko a bude voľne visieť druhé klbko kúskom vlny. Vezmite ho za koniec vlákna a priveďte ho k prvému.

Čo sa stane s loptičkami? Druhú guľu pripevnite dostatočne blízko k prvej, aby sa zdalo, že odletia od seba.

Vysvetlenie Väčšina telies má spočiatku neutrálny náboj (t.j. žiadny náboj). Ak sa však potierajú určitými materiálmi, získajú kladný alebo záporný náboj. Tento jav sa nazýva elektrifikácia.

Keď potriete balónik vlnou, neviditeľné záporné náboje sa presunú z vlny do balóna. V dôsledku toho je narušená rovnováha náboja lopty. Náboje prichádzajúce zvonku dodajú lopte celkovo negatívny náboj. Akonáhle sa pohnú, drobné náboje zostanú na mieste (preto slovo statické).

Ak sú dve nabité gule od seba vo veľkej vzdialenosti, potom ich náboje nestačia na seba pôsobiť. Pri priblížení sa k loptičkám sa navzájom odpudzujú, pretože obe majú záporný náboj. Táto sila spôsobí, že sa rozletia a zastavia sa v určitej vzdialenosti od seba.

Cvičte!

1) Prineste tretiu nabitú loptičku k prvým dvom. Aký tvar v dôsledku toho tvoria odpudzujúce guľôčky?

2) Elektrifikujte jednu guľu na novinách a druhú na kúsku vlnenej látky. Zaveste ich v určitej vzdialenosti od seba. Prečo ich priťahujú?

3) Ich interakcia je obzvlášť zreteľne viditeľná: ak sa jeden z nich valí na povrch stola, druhý sa po ňom bude valiť. prečo?

Zažite "Pozitívny náboj"

Materiály

* 25 cm nylonová tkanina

* nožnice

* plastový sáčok

Sekvenovanie

Vystrihnite kus látky. Zložte plastové vrecko na polovicu a vezmite ho do ruky. Medzi tieto polovice umiestnite kúsok nylonovej tkaniny a niekoľkokrát prejdite cez nylonovú tašku. Čo sa stane, keď balík odstránite? Prečo sa nylon správa týmto spôsobom?

Vysvetlenie Na rozdiel od vlny sa polyetylén tak ľahko nevzdáva záporných nábojov. Naopak, ľahšie získava negatívne náboje. Keď prejdete vrecom cez nylon, na polyetylén prúdia záporné náboje. To spôsobí, že nylon sa nabije kladne. Keďže obe polovice nylonu majú rovnaký náboj, navzájom sa odpudzujú a vzďaľujú.

Cvičte!

Bude igelitové vrecko nabité, ak sa potrie vlnou?

Skúsenosti"Otočte šípku"

Materiály:

* Kovová spinka na papier

* kus vlny

* plastový hrebeň

* papier

* nožnice

Sekvenovanie:

Rozložte kancelársku sponku, ako je znázornené na obrázku. Neohnutá časť kancelárskej sponky by mala ležať rovno na stole. Nakreslite šípku zobrazenú nižšie na kus papiera a vystrihnite ju nožnicami. Mierne ohnite šípku pozdĺž bodkovaných čiar s okrajmi smerom nadol. Tam, kde sa čiary pretínajú, je stred rovnováhy. Opatrne umiestnite šípku so stredom váhy na špičku kancelárskej sponky.

Nabite plastový hrebeň kúskom vlny. Prineste hrebeň do versória. Čo vidíš? Dokážete prinútiť šíp, aby sa úplne otočil okolo svojej osi?

Vysvetlenie Nabitý hrebeň indukuje kladne nabitú oblasť na žabe. Táto kladne nabitá oblasť a záporne nabitý hrebeň sa navzájom priťahujú. Výsledná sila stačí na otočenie šípky v ľubovoľnom smere.

Cvičte!

Je možné vyrobiť šíp z hliníkovej fólie?

Experiment „Vyrobte si elektroskop“ »

Zariadenie, ktoré umožňuje odhaliť aj slabú elektrifikáciu tiel.

V laboratóriu vedci merajú statický náboj pomocou elektroskopu (skopeo (grécky) - pozorujem). Toto zariadenie zobrazuje relatívnu výšku nabitia.

Materiály

* Priehľadný plastový pohár

* plastelína

* nožnice

* dva kusy hliníkovej fólie

* balón

* kožušina

* kovová spinka na papier

Sekvenovanie

V strede spodnej časti pohára vytvorte malý otvor s priemerom drôtu kancelárskej sponky. Vystrihnite kúsky hliníkovej fólie s rozmermi 0,5 x 4 cm, rozložte kancelársku sponku a vytvarujte z nej háčik. Zaveste listy na háčik. Úplne vysunutú hornú časť sponky prevlečte do otvoru na dne pohára a zaistite kúskom plastelíny. Listy by sa nemali dotýkať skla a mali by byť pre vás jasne viditeľné. Z kúska fólie vyvaľkajte malú guľu. Umiestnite guľu na špičku kancelárskej sponky vyčnievajúcej z pohára. Položte pohár na stôl. Nabite balónik trením kúskom vlny alebo kožušiny. Pomaly posúvajte balón smerom k fóliovému balónu. Čo sa stane s listami v elektroskope? Odstráňte balón. Ako na to zareagujú listy?

Vysvetlenie Keď prinesiete balón k elektroskopu, indukuje náboj. Záporný náboj balóna odpudzuje elektróny v balóne z hliníkovej fólie. Tieto elektróny stekajú po sponke na listy. Každý list získava záporný náboj. Keďže sa náboje navzájom odpudzujú, listy lietajú rôznymi smermi. Prečo sa elektroskop nabije menším nábojom, ak sa ho dotkneme jedným bodom elektrifikovanej ebonitovej tyčinky, a nabije sa väčším nábojom, ak pohneme ebonitovou tyčinkou po loptičke?

Zažite "Magic Wand"

" Poď ku mne. Počúvaj ma. rozkazujem ti. Otoč sa." Snívate o čarovnom prútiku? Čo chceš, aby dokázala? Možno ho použiť na ovládanie pohybu rôznych predmetov? Ak áno, máte šancu získať takýto čarovný prútik? Môžu byť všetky prútiky čarovné?

Materiály

· stolnotenisová loptička

· plastová rukoväť

· vlna

Sekvenovanie:

Položte loptičku na stolný tenis na rovný povrch tak, aby sa nehýbala. Plastovú rukoväť potrite vlnou. Potom prisuňte rukoväť dostatočne blízko k lopte. Čo sa bude diať? Pokúste sa posunúť rukoväť tak, aby sa loptička pohybovala po nej. Podarilo sa ti to?

Vysvetlenie Odkedy ste pero natreli vlnou, negatívne náboje sa pohli. Tieto náboje opustili vlnu a nahromadili sa na rukoväti. Pero sa negatívne nabilo. Keď ste pero priniesli k lopte, jeho elektrické pole ovplyvnilo náboje na lopte. Záporné náboje v oblasti lopty najbližšie k rukoväti sú odpudzované rukoväťou a presúvajú sa do lopty, čím sa jedna strana lopty nabije kladne. Táto kladne nabitá strana lopty a záporne nabitá rukoväť sa navzájom priťahujú. Ak sa prekoná zotrvačnosť a trenie, loptička sa začne pohybovať za rukoväťou.

Leg-Ghost Experience

Materiály:

*Nylonové pančuchy

*plastový sáčok

* hladká stena

*balón

*kúsok vlny

Sekvenovanie

Vezmite pančuchu do jednej ruky a držte ju za horný koniec. Druhou rukou niekoľkokrát pretrite pančuchu igelitovým vreckom jedným smerom. Potom odstráňte balík. Dbajte na to, aby sa pančucha ničoho nedotýkala (ani vás). Čo sa stane s jeho podobou? Môžete vysvetliť, čo vidíte? Teraz držte pančuchu pri stene. Čo sa s ním stane? Bude to ako balón prilepený na stenu, ak ho potriete kúskom vlny? Existujú nejaké rozdiely? Znova nabite loptičku a zistite, či dobre drží na drevenom, kovovom alebo sklenenom povrchu.

Vysvetlenie Keď sa igelitové vrecúško presunulo cez pančuchu, zachytilo negatívny náboj. To spôsobilo, že pančucha získala celkovo kladný náboj. Keďže kladné náboje boli rozložené po celej pančuche, začali sa navzájom odpudzovať. To spôsobilo, že sa pančucha "roztiahla" a získala tvar nohy, ktorá by bola predlohou na jej výrobu. Čo sa stalo, keď si priložil pančuchu k stene? Pozitívne nabitá pančucha pôsobí ako záporne nabitá guľa a indukuje na povrchu steny náboj opačného znamienka. Negatívne a pozitívne náboje sa priťahujú a pančucha sa prilepí na stenu.

Zažite "rádiový signál"

S… o… s. Keď sa Titanic začal potápať, jeho radista vyslal tento signál o pomoc. Zakaždým, keď sa stlačí kláves na prenos správ pomocou Morseovej abecedy, elektrický obvod sa dočasne uzavrie. Tento skrat spôsobí iskru a signály sa šíria z antény potápajúcej sa lode vo forme energetických vĺn. Tieto vlny prijímajú antény na iných lodiach. Z antény signál prechádza drôtmi do rádiového prijímača. V rádiovom prijímači sa neviditeľné vlny premieňajú na počuteľné zvuky.

Skúsenosti vám ukážu, ako môžete použiť iskru na odoslanie správy pomocou morzeovky.

Materiály a vybavenie

*koberec

* kovová kľučka dverí

*rádio

Sekvenovanie

Zapnite rádio. Nalaďte ho na frekvenciu, na ktorej neprijíma žiadne signály. Ak zapnete zvuk, rádio bude prenášať iba atmosférické rušenie.

Choďte v čižmách po koberci. Choďte ku kľučke a dotknite sa jej pri počúvaní rádia. Čo počuješ?

Vysvetlenie Iskra vytvára elektromagnetické vlnenie, špeciálny druh energie. Táto vlna sa šíri v priestore. Rádiová anténa môže prijímať tento typ energie. Signál je „zachytený“ a prenášaný po drôtoch do rádiového okruhu. Prevádza signál na zvuk, ktorý je zosilnený a prehrávaný cez reproduktor.

Skúsenosti"Skákajúce zrná"

Pufované kukuričné ​​zrná sú výborným materiálom pre vedecké experimenty. Keďže sú veľmi ľahké, ich pohyb nevyžaduje veľkú silu. Vzduchové zrná navyše veľmi dobre nesú elektrický náboj. Presvedčte sa o tom a experimentujte.

Materiály

*pufované kukuričné ​​zrná

*kúsok vlny alebo kožušiny

*balón

Sekvenovanie

Vložte niekoľko zŕn do balóna. Nafúknite balón. Potrite loptičku kúskom vlny alebo kožušiny. Ak nemáte po ruke handričku, potrite si loptičku do vlasov. Vezmite loptu za miesto, kde je priviazaná. Pozrite sa na zrná vo vnútri lopty. Sú nehybné alebo sa pohybujú? Dotknite sa lopty prstami druhej ruky. Ako sa budú zrná správať? Ak sa nič nestane, dobite loptičku trením dvakrát tak dlho.

Vysvetlenie

Odkedy ste potreli loptičku vlnou, nabila sa negatívne. Tento záporný náboj indukuje kladný náboj na strane zŕn najbližšie k guľôčke. Táto oblasť kladného náboja je priťahovaná k guľôčke, čo spôsobuje, že zrná sa prilepia na záporne nabitý povrch guľôčky.

Keď sa dotknete lopty prstami. Veci sa menia. Záporný náboj prúdi z lopty cez prsty. To vytvára pozitívne nabité oblasti na lopte. Zároveň sa náboje na zrnách ešte nestihnú pohnúť. V dôsledku toho sa kladne nabité povrchy zŕn a guľôčky navzájom odpudzujú a zrná preskakujú na susedné miesta.

Cvičte!

Skúste sa dotknúť lopty drevenou palicou. Ako to zmení správanie kukuričných zŕn v guli?

Skúsenosti"Vtipné bubliny"

Bublina - Toto je príklad krehkej rovnováhy síl. Povrchové napätie vody vytvára silu, ktorá má tendenciu stláčať tenký film tvoriaci bublinu. Mydlo obsiahnuté vo vode kompenzuje túto silu a robí bublinu stabilnou. Výsledkom je svetelná guľa, ktorej tvar sa ľahko mení pod vplyvom statických síl.

Materiály

*mydlový roztok

*hrnček

*kokteilová slamka

*balón

Sekvenovanie

Naplňte hrnček do tretiny mydlovým roztokom. Vložte skúmavku do roztoku. Chvíľu pomaly fúkajte do trubice. Vytvára sa veľa bublín, ktoré plnia hrnček a prelietavajú cez okraje.

Nabite loptu. Natieram si ho do vlasov. Prineste loptu do bublín. Čo sa deje? Popíšte, ako sa mení tvar bublín. Je príťažlivá sila medzi molekulami vo filme dostatočná na to, aby sa bublina natiahla na priemer hrnčeka?

Vysvetlenie Rovnako ako polystyrén a pufovaná kukurica, aj mydlové bubliny veľmi dobre reagujú na statický náboj. Ich nízka hmotnosť a vysoká nabíjateľnosť z nich robí ideálne predmety na štúdium účinkov statickej príťažlivosti. Keď privediete nabitú guľu do blízkosti bublín, elektróny bubliny, ktoré sú k nej najbližšie, na ňu reagujú. Tieto negatívne nabité častice sa pohybujú na opačnú stranu bubliny. Preto sa jedna strana bubliny stáva kladne nabitá. Táto strana je priťahovaná záporne nabitou loptou. Príťažlivosť spôsobí, že sa bublina natiahne a získa tvar vajíčka.

Cvičte!

Bude na nabitý balón reagovať aj bublina priamo vyfúknutá z trubice?

Skúsenosti"hrebene"

Vybavenie

*zavesiť dva hrebene na niť

Cvičte!

Ako viete, ktorý z týchto hrebeňov je elektrifikovaný (nemôžete použiť nič iné)?

odpoveď: Potrebujete vziať do ruky jeden hrebeň? Tým ho vybijete na seba, ak bol nabitý. Potom držte hrebene za vlákna, priblížte ich k sebe a uvidíte, ako sa teraz správajú. Ak interagujú, znamená to, že druhý hrebeň je nabitý. Ak nie je pozorovaná žiadna interakcia, potom bol nabitý prvý hrebeň.

Experiment - zameranie

Materiály

*tenkostenné sklo

*oceľová ihla

*ebonitová tyčinka

*kožušina

Sekvenovanie

Na stole je tenkostenný pohár takmer po vrch naplnený vodou. Pomocou pinzety opatrne umiestnite oceľovú ihlu na hladinu vody - ihla pláva. „Kúzelná palička“ sa privedie k okraju pohára a ihla sa začne pohybovať a začne sa pohybovať preč. Čo sa deje?

Vysvetlenie Palica je predtým elektrizovaná trením o srsť. Takáto palica priťahuje nielen ihlu, ale aj vodu. Príťažlivosťou vody sa jej povrch nakloní, ihla sa kotúľa ako sane.

2. Akékoľvek telesá interagujú s elektrifikovanými telesami a samy sa elektrizujú.

Učiteľ predvádza nasledujúce pokusy.

Už ste niekedy sedeli na plastovej stoličke s holými rukami na jej ramenách? Ak áno, potom ste pocítili „lepiacu sa“ silu pôsobiacu na drobné chĺpky na rukách. Táto sila je spôsobená nabitým plastom. Keď sa vaše telo na stoličke posúva, elektróny sa presúvajú na plast a vytvárajú lepkavý pocit.

Uvažujme o prípadoch interakcie elektrifikovaných telies:

2.1s pevnými látkami

Materiály

*Drevené pravítko 100 cm alebo drevený profil

* ebonitová alebo sklenená tyčinka

*ostrá podpora

*kožušina na ebonitovú palicu

Sekvenovanie

1 Zelektrizujme ebonitovú palicu trením o srsť a pristavme ju na pravítko vyvážené na ostrej podložke - pravítko sa otočí a pritiahne k paličke.

Po kontakte s elektrizovanou palicou sa od nej odtlačí pravítko. Na experiment sme použili pravítko 100 cm.

2. Na veľkú drevenú dosku zavesenú vodorovne na dvoch lanách privedieme elektrifikovanú ebonitovú palicu. Pozorujte rotáciu dosky smerom k tyči Na pokus sme použili 350 cm drevený rám.

2.2.1s tekutinami

Materiály

*Tenký prúd vody z vodovodu

*ebonitová alebo sklenená tyčinka

*kožušina na ebonitovú palicu

*noviny na sklenenú tyčinku

Sekvenovanie

Prinesme elektrifikovanú ebonitovú alebo sklenenú tyč k prúdu vody tečúcej z kohútika a zistíme, že prúd a kvapky vody sa priťahujú k tyči a odpudzujú sa. Prečo sa prúd odchyľuje smerom k palici?

Vysvetlenie Keď sa elektrifikovaná palica privedie do prúdu, indukujú sa v nej náboje, ktoré interagujú s nábojmi palice. Výsledkom je, že prúd je odklonený smerom k tyči. A podobne ako náboje sa indukujú na kvapkách vody, takže sa odpudzujú.

2.2.2s tekutinami

Vybavenie

*statív

*lievik s gumenou hadičkou na konci a svorkou

*vata na zachytávanie vody

* kondenzátorové dosky

*elektroforický stroj

Sekvenovanie

Na statív pripevnite lievik s gumenou trubicou na konci a svorkou. Naplňte lievik vodou a získajte tenký pramienok, ktorý bude tiecť medzi platňami kondenzátora. Dolu umiestnite vaňu na zachytávanie vody. Pripojte dosky kondenzátora k pólom elektroforetického stroja. Kým stroj nebeží, nevyskytuje sa žiadne elektrické pole. Voda tečie vertikálne. Akonáhle však elektroforéza začne pracovať, prúd vody sa odkloní. Okrem toho sa vychyľovanie prúdu strieda. Teraz sa odchyľuje na jednu platňu, potom na druhú. Toto striedanie nastáva pri vysokej rýchlosti. Zdá sa, že prúd vody „píše“ medzi dosky kondenzátora ako elektrónový lúč v kineskopu. Prečo sa prúdnica odchyľuje?

Skúsenosti sa získajú aj pri nízkom nabití dosiek kondenzátora. Vzdialenosť medzi doskami v našom experimente bola 15 cm.

2.2.3s plynmi

Materiály a vybavenie

* Sklenená nádoba s rúrkou na dne

*medené hobliny

*Kyselina dusičná

*ebonitová tyčinka

*kožušina

Sekvenovanie

Do nádoby nasypte medené hobliny, naplňte ich kyselinou dusičnou a zatvorte veko nádoby. Z otvoru bude vychádzať hnedý prúd oxidu dusnatého ( N O2). Prinesieme k nej elektrifikovanú ebonitovú palicu a zistíme, že prúd plynu je priťahovaný k palici.

Záver : Táto séria experimentov dokazuje, že všetky telesá – plyny, kvapaliny, pevné látky, ľahké a ťažké, interagujú s elektrifikovanými telesami a samy sa elektrizujú.

Použité knihy

1. Gorev L. A. Zábavné experimenty vo fyzike. Kniha pre učiteľov - M.: Výchova, 1985

2. Metodické noviny pre učiteľov fyziky a astronómie. Vydavateľstvo PERVOYE SEPTEMBRYA

3. Spezio M. Di, Zábavné experimenty: Elektrina a magnetizmus, - M.: AST Astrel, 2004

Pred experimentom je potrebné prejsť plameňom plynového horáka ebonitovou tyčinkou, aby sa odstránili akékoľvek náhodné náboje, ktoré sa na nej môžu nachádzať; bez tohto opatrenia môžu byť kúsky papiera priťahované k tyči bez toho, aby sa odierala o srsť.

Versorium je zariadenie, ktoré sa používa na detekciu statického náboja. Jeho názov znamená „vec, ktorá sa otáča“. Versorium dostalo svoje meno od vynálezcu, ktorý ho vynašiel asi pred štyristo rokmi, a hoci sa doba zmenila, zákony, podľa ktorých toto zariadenie funguje, zostali.

Experiment vykonajte v digestore.

Fragment lekcie

Seletkov Michail

Táto práca oboznamuje študentov so statickou elektrinou, niektorými jej vlastnosťami a zaujímavosťami o využití statickej elektriny. Práca môže byť pre žiakov užitočná na hodinách okolitého sveta a fyziky.

Stiahnuť ▼:

Náhľad:

ÚVOD

Moderný život je nemysliteľný bez rádia a televízie, telefónov, počítačov, všetkých druhov osvetľovacích a vykurovacích zariadení, strojov a zariadení, ktoré sú založené na možnosti využitia elektriny. A len pred 200 rokmi sa o elektrine vedelo veľmi málo. Dozvedel som sa, že veda o elektrine začala štúdiom statickej elektriny. Začal som sa zaujímať o to, čo je statická elektrina a sám som chcel s elektrinou urobiť nejaké experimenty. Takto to vzniklo Cieľ:

Zistite, čo je statická elektrina a vyskúšajte jej vlastnosti experimentálne.

K tomu bolo potrebné vyriešiť nasledovnéúlohy:

1. Preštudujte si literatúru o statickej elektrine

2 Vyberte a vykonajte potrebné experimenty, vytvorte podmienený model elektroskopu

3. Zistite, ako sa využívajú poznatky o statickej elektrine v modernom svete

Pri práci som použil nasledujúce metódy:

Analýza vedeckej a náučnej literatúry

Pozorovanie

Hľadanie informácií na internete

Vykonávanie experimentov

Stavebníctvo

Fotografovanie a ilustrácie

Z histórie elektriny

Prvé dôležité objavy a vynálezy v oblasti elektriny sa uskutočnili v 17. a 18. storočí. Ľudia však prvýkrát prejavili záujem o elektrinu už v 6.-7. BC e. Filozof Thales z Milétu si teda všimol, že ak sa jantár potrie vlnou alebo kožušinou, začne priťahovať škvrny a vlákna. Mal som podobnú skúsenosť. Ak totiž jantár potriete vlnou, priťahujú sa k nej malé čiastočky. Prečo sa to deje? V tých vzdialených časoch neexistovalo správne vysvetlenie tohto javu. O mnoho storočí neskôr, v roku 1600, napísal lekár anglickej kráľovnej Alžbety William Gilbert prvú vedeckú prácu o elektrine a elektrifikácii trením. Zistil, že namiesto jantáru si môžete vziať diamant, zafír, sklo a iné materiály, ktoré podobne ako jantár priťahujú častice svetla. Tieto látky nazval elektrické (z gréckeho slova „elektrón“, čo Gréci nazývali jantár). Preto sa následne o telesách, ktoré po trení nadobudnú vlastnosť priťahovať k sebe iné telá, začalo hovoriť, že sú elektrifikované. Ale ešte niekoľko storočí sa vedci pokúšali zistiť, prečo sa predmety elektrizujú a ako sa to deje, až kým neobjavili tajomstvá tohto záhadného javu vo vnútri atómu.

experimentálna časť

Každý pozná tento jav: ak si vyzlečiete oblečenie vyrobené zo syntetiky, budete počuť jemné praskanie a v tme môžete dokonca vidieť slabé iskry, okrem toho sa na syntetickom oblečení ľahko prilepia vlákna, chĺpky a iné malé čiastočky. Všetky tieto príklady sa týkajú javu nazývaného statická elektrina.

Statická elektrina- ide o jav spojený s výskytom stacionárnych elektrických nábojov v tele.

Je dokázané, že statická elektrina je spôsobená trením. Presvedčila ma o tom skúsenosť

Skúsenosti 1.

Materiály:

sklenená tyč

Plastový sáčok

Malé kúsky papiera

Pokrok

1. Vezmem sklenenú tyčinku a privediem ju na malé ľahké častice papiera. Nič sa nedeje. To znamená, že sklo je vo svojom normálnom stave elektricky neutrálne.

2.Potom sklenenú tyčinku potriem igelitovým vreckom. Okamžite k nej upútajú kúsky papiera. To znamená, že prútik sa stal elektrifikovaným.

Záver: elektrifikácia nastáva v dôsledku trenia.

Ale ako sa to stane? Odpoveď nájdeme v štruktúre hmoty. Všetky látky v prírode sa skladajú z malých častíc nazývaných atómy. Atómy sa zase skladajú z ešte menších častíc: „+“ nabitých protónov umiestnených v strede atómu a elektrónov, ktoré sú nabité „-“ a nachádzajú sa ďalej od stredu. Kladný a záporný náboj v atóme má rovnakú veľkosť a celkovo je atóm elektricky neutrálny. Keď trieme dva predmety o seba, jeden z nich zachytáva jednotlivé elektróny z povrchu druhého a stáva sa záporne nabitým. Objekt, ktorý stratil niektoré zo svojich negatívnych častíc, sa stáva kladne nabitým. To znamená, že všetky telesá sú elektrifikované buď negatívne alebo pozitívne. Navrhlo sa považovať náboj elektrifikovanej plastovej tyče (tvrdej gumy) za záporný a náboj sklenenej tyčinky za kladný. Je známe, že podobné náboje sa odpudzujú a na rozdiel od nábojov priťahujú. Počas experimentu sa mi podarilo overiť spoľahlivosť tohto zákona.

Skúsenosť 2.

Materiály:

Zariadenie v tvare stojana

Fóliové gule

sklenená tyč

Plastový sáčok

Ebenový prútik

Vlnená tkanina

Pokrok

1. Sklenenú tyčinku potriem o polyetylén a privediem ju na guľu.

2. To isté robím s ebonitovou tyčinkou natretou na vlnu.

Videl som, že loptičku pritiahla elektrifikovaná hokejka.

3.Potom položím dva kusy fólie blízko seba na pult a oba kusy sa dotknem ebonitovou tyčinkou. Odtlačia sa.

4. Oba kusy sa dotknem sklenenou tyčinkou. Odtlačia sa

5. Teraz sa dotknem jedného kusu fólie sklenenou tyčinkou a druhého ebonitovou tyčinkou. Budú sa navzájom priťahovať.

1.Záver : Elektrina sa môže priťahovať a odpudzovať, podobne ako sa náboje odpudzujú, a rôzne náboje sa navzájom priťahujú.

Pri vykonávaní experimentov som si všimol, že elektrifikácia objektu sa rýchlo zastavila. Prečo to závisí? Dôvodom je to, že ďalšie elektróny pripojené k atómu sú rozptýlené vo vzduchu alebo idú do iných telies. Takéto telesá, ktoré dobre vedú elektrický prúd, sa nazývajú vodiče. Všetky látky sú teda rozdelené na vodiče a dielektriká. Môžete si to overiť skúsenosťami.

Experiment 3. Materiály:

Ebenový prútik

Plastové guľôčkové pero

- Drevená ceruzka

- Guma

- Kovová lyžička

- Malé kúsky papiera

Pokrok

1. Na stojan som zavesila guľôčkové pero, drevenú ceruzku a na nitku kúsok gumy. Na stôl položil malé papieriky. 2. Nabitou tyčinkou sa dotkol vrchnej časti pera, ceruzky a gumy. Nič sa nedeje.

3.Na pult som zavesil kovovú lyžičku. Keď som sa dotkol vrchnej časti lyžice, kúsky papiera na stole sa pohli a poskočili. To znamená, že náboj z vrchnej časti lyžice sa rozšíril po celej lyžičke.

záver: Kov vedie elektrinu dobre, ale guma, drevo a plast nie.

Teraz už chápem, prečo sú drôty vyrobené z kovov, a aby náboj „nešiel“ tam, kam by nemal, sú pokryté gumovým alebo plastovým plášťom.

Všetky látky v prírode sú teda rozdelené na vodiče a nevodiče, okrem toho existujú dva typy elektrických nábojov, ktoré sa odpudzujú a na rozdiel od nich priťahujú. Či je teleso vodič alebo dielektrikum, či má elektrický náboj, jeho veľkosť a znamenie zistíte pomocou špeciálneho prístroja – elektroskopu. Podarilo sa mi skonštruovať primitívny model elektroskopu. (Vzhľad modelu pozri v prílohe) Urobil som niekoľko pokusov s elektroskopom.

Skúsenosti 4.

Materiály:

Ebenový prútik

Vlnená tkanina

sklenená tyč

Plastový sáčok

Drevené pravítko

Plastové pravítko

Pokus 4.1.

Pokrok

1. Dotknem sa elektroskopu nabitou ebonitovou tyčinkou. Listy sa okamžite rozptýlia, akoby sa navzájom odpudzovali. Stáva sa to preto, že dostali záporný náboj s rovnakým názvom, prenesený z ebonitovej tyčinky.

2. Rukou sa dotknem kovového drôtu. Listy padajú. Náboj ide do ruky.

3. Drôtu sa dotýkam dreveným pravítkom potretým vlnou. Nič sa nedeje.

Záver: Pomocou elektroskopu som videl, že ľudské telo vedie elektrinu dobre, ale drevo nie je elektrifikované a je dielektrikum.

Pokus 4.2.

Pokrok

1. Vezmem plastové pravítko potreté vlnou a dotknem sa elektroskopu. Listy sa rozprestierajú.

2.Teraz sa dotknem elektroskopu nabitou ebonitovou tyčinkou. Rozpor sa zväčšil. To je jasne viditeľné na našej podmienenej škále. To znamená, že náboj na plastovom pravítku je rovnaký ako náboj na ebonitovej tyčinke. Čím silnejší je elektrický náboj, tým viac sa listy rozchádzajú.

Záver: Pomocou elektroskopu môžete určiť náboj telesa, ak je známy náboj iného telesa.

Pokus 4.3.

Pokrok

1. Dotýkam sa elektroskopu nabitou sklenenou tyčinkou. Listy sa rozprestierajú.

2. K elektroskopu prinesiem nabitú ebonitovú tyč. Listy okamžite opadávajú.

záver: teleso, ktorého náboj je známy, môže byť vybité telesom s opačným nábojom.

Aplikácia poznatkov o statickej elektrine.

Statická elektrina je fenomén, ktorý sa často vyskytuje v prírode, každodennom živote a technológiách. Každý pozná najvýraznejší príklad statickej elektriny. Toto je blesk. Počas búrky sa oblaky otierajú o vzduch a stávajú sa záporne nabitými. Priťahujú k sebe opačný náboj, ktorý sa hromadí na pôde, na stromoch, na domoch. Keď sa náboj oblaku príliš zväčší, dôjde k elektrickému výboju – blesku, teda prudkému a veľmi silnému pohybu elektrických nábojov z oblaku na zem. Blesk je viditeľný ako jasný záblesk svetla. Vie byť veľmi nebezpečná. Prvý bleskozvod (bleskovod) vynašiel Benjamin Franklin v roku 1752. Uvedomil si, že blesk je obrovský výboj energie a naostrená kovová tyč môže tento výboj k sebe pritiahnuť. Moderné bleskozvody majú uzemnený vodič. Elektrické náboje cez ňu putujú do zeme.

Človek sa naučil aplikovať poznatky o statickej elektrine v iných oblastiach svojho života a činnosti. Tu je niekoľko príkladov. Keď sa trie o vzduch, lietadlo sa stáva elektrifikovaným. Preto po pristátí nie je lietadlu okamžite dodávaná kovová rampa; môže dôjsť k výboju, ktorý spôsobí požiar. Najprv sa lietadlo vybije: kovový kábel spojený s plášťom lietadla sa spustí na zem a výboj ide do zeme. Pneumatiky sú elektrifikované aj na suchej vozovke. Nie na krásu sa preto spoza cisternových vozidiel prepravujúcich horľavé látky vešajú kovové reťaze. Statická elektrina je nebezpečná aj v priemyselných priestoroch, kde sú výpary alebo prach horľavých látok. Sú známe prípady, keď výboje statickej elektriny v takýchto priestoroch viedli k výbuchom a požiarom. Statická elektrina spôsobuje v každodennom živote veľa problémov. Nečistoty sa lepia na oblečenie, najmä syntetické, výboje statickej elektriny sú zdraviu škodlivé a môžu poškodiť domáce spotrebiče, napríklad počítač. Poznatky o povahe statickej elektriny umožnili vynájsť veľa užitočných vecí v každodennom živote: ionizátory vzduchu, antistatické prostriedky na odevy, kondicionéry na vlasy a bielizeň atď. Ale statická elektrina môže byť tiež užitočná. Na tomto princípe sa vyrábajú zberače prachu vo veľkých továrňach. Záporne nabitá tyč je pripevnená k továrenskému komínu a na nej sú ukladané častice dymu, ktoré sú kladne nabité. V dôsledku toho sa znižuje znečistenie životného prostredia.

ZÁVER

Pri práci na téme sa mi podarilo dosiahnuť svoj cieľ. Dozvedel som sa, čo je statická elektrina, vyskúšal si niektoré jej vlastnosti prostredníctvom pokusov a oboznámil sa so zaujímavosťami o využití statickej elektriny. Svoju prácu považujem za relevantnú a perspektívnu. Ľudstvo už desaťročia hľadá nové zdroje energie. Medzi takéto zdroje sa počíta aj statická elektrina. Preto je potrebné dobre poznať jeho vlastnosti a schopnosti. Moja práca môže byť užitočná pre študentov na hodinách okolitého sveta a fyziky. Experimenty, ktoré som vykonal, môžu slúžiť ako základ pre vykonávanie trikov. A navrhovanie rôznych modelov v detstve často slúži ako impulz pre výber povolania.

BIBLIOGRAFIA

1. Galpershtein L.Ya. Zábavná fyzika: M: Vydavateľstvo "Rosmen", 1998

2. Puig M., Vives J. Physics School atlas: M: “Rosmen”, 1998

3. Tomilin A. Príbehy o elektrine: M.: Det. lit., 1987

4. Žukov V. Kognitívne skúsenosti v škole a doma: M: “Rosmen”, 2001

5. Veľká kniha pokusov / vyd. A. Meyani: „Vydavateľstvo „ROSMAN-PRESS“, 2004

6. T.Tit Vedecká zábava. Fyzika: experimenty, triky a zábava: - M:AST:Astrel, 2008

Náhľad:

Ak chcete použiť ukážky prezentácií, vytvorte si účet Google a prihláste sa: