Электрическое поле далее Цель урока: - сформировать представление об электрическом поле и его свойствах; - познакомить с первыми шагами в практическом применении учения об электрическом поле.
Эксперимент 1. Подвесим на нитке легкую металлическую гильзу из фольги. Медленно приблизим к гильзе наэлектризованную стеклянную палочку. Что происходит? (При отсутствии непосредственного контакта гильза на нити отклонилась от вертикального положения) Заряженные тела могут взаимодействовать и на расстоянии. Может быть, все дело в воздухе, находящимся между телами?
Эксперимент 2. Заряженный электроскоп (с вытянутыми стеклами) помещают под колокол воздушного насоса. Воздух выкачивается. В безвоздушном пространстве листочки электроскопа по-прежнему будут отталкиваться друг от друга. Какой можно сделать вывод? (В передаче электрического взаимодействия воздух не участвует) Как же осуществляется взаимодействие? (С помощью электрического поля, которое образуется вокруг заряженных тел)
Электрическое поле. Электрическое поле – это форма материи, с помощью которой осуществляется электрическое взаимодействие заряженных тел, оно окружает любое заряженное тело и проявляет себя по действию на заряженное тело.
Основные свойства электрического поля: 1. Электрическое поле заряженного тела действует с некоторой силой на всякое другое тело, оказавшееся в этом поле. 1. Электрическое поле заряженного тела действует с некоторой силой на всякое другое тело, оказавшееся в этом поле. (видеофрагмент «Электрическое поле») 2. Вблизи заряженных тел создаваемое ими поле сильнее, а вдали - слабее. 2. Вблизи заряженных тел создаваемое ими поле сильнее, а вдали - слабее. - Приведите примеры экспериментов, подтверждающих первое свойство. (Опыт 1-е гильзой и пенопластом.) (Опыт 1-е гильзой и пенопластом.)
Эксперимент 3 На край спинки стула кладется деревянная линейка так, чтобы она была в равновесии и неподвижна. Стеклянная бутылка тщательно протирается тряпочкой и подносится к линейке, не прикасаясь (бутылка должна быть хорошо высушена). Линейка выходит из состояния покоя и падает. В чем причина? На край спинки стула кладется деревянная линейка так, чтобы она была в равновесии и неподвижна. Стеклянная бутылка тщательно протирается тряпочкой и подносится к линейке, не прикасаясь (бутылка должна быть хорошо высушена). Линейка выходит из состояния покоя и падает. В чем причина? (Линейка оказалась в электрическом поле заряженной бутылки и подверглась действию этого поля) (Линейка оказалась в электрическом поле заряженной бутылки и подверглась действию этого поля) Второе свойство электрического поля можно проиллюстрировать при помощи следующего опыта: Второе свойство электрического поля можно проиллюстрировать при помощи следующего опыта:
Эксперимент 4 На столе стоит электрометр. Медленно приближаем заряженный пенопласт к шару электрометра, отслеживая положение стрелки прибора в зависимости от расстояния между пенопластом и шаром. На столе стоит электрометр. Медленно приближаем заряженный пенопласт к шару электрометра, отслеживая положение стрелки прибора в зависимости от расстояния между пенопластом и шаром. Вывод: интенсивность электрического поля тем больше, чем меньше расстояние до заряженного тела. Вывод: интенсивность электрического поля тем больше, чем меньше расстояние до заряженного тела.
Поляризация диэлектрика Электрическое поле проявляется и в опытах с диэлектриками. Когда диэлектрик оказывается в электрическом поле, положительно заряженные части его молекул (атомные ядра) под действием поля смещаются в одну сторону, а отрицательно заряженные части (электроны) в другую сторону. Электрическое поле проявляется и в опытах с диэлектриками. Когда диэлектрик оказывается в электрическом поле, положительно заряженные части его молекул (атомные ядра) под действием поля смещаются в одну сторону, а отрицательно заряженные части (электроны) в другую сторону. Это явление называют поляризацией диэлектрика. Это явление называют поляризацией диэлектрика. Именно поляризацией объясняются простейшие опыты по притяжению наэлектризованным телом легких кусочков бумаги. (видеофрагмент «Непроводящее вещество в электрическом поле») Именно поляризацией объясняются простейшие опыты по притяжению наэлектризованным телом легких кусочков бумаги. (видеофрагмент «Непроводящее вещество в электрическом поле»)
Силу, с которой электрическое поле действует на заряженное тело (или частицу), называют электрической силой: Силу, с которой электрическое поле действует на заряженное тело (или частицу), называют электрической силой: F эл электрическая сила. F эл электрическая сила. Под действием этой силы частица, оказавшаяся в электрическом поле, приобретает ускорение а, которое можно определить с помощью второго закона Ньютона: Под действием этой силы частица, оказавшаяся в электрическом поле, приобретает ускорение а, которое можно определить с помощью второго закона Ньютона: a = Fэл/m a = Fэл/m
Силовые линии Со времен Фарадея для графического изображения электрического поля принято использовать силовые линии. Со времен Фарадея для графического изображения электрического поля принято использовать силовые линии. Силовые линии электрического поля это линии, указывающие направление силы, действующей в этом поле на помещаемую в него заряженную частицу. (видеофрагмент «Визуализация силовых линий электрического поля», «Силовые линии электрического поля»)
Громоотвод Возьмем проводник грушевидной формы, расположенный на изолирующей подставке и зарядим его. Возьмем проводник грушевидной формы, расположенный на изолирующей подставке и зарядим его. Пробным шариком на изолирующей ручке коснемся узкого конца проводника и поместим шарик внутрь полой сферы электрометра. Запомним показания электрометра. Повторим опыт, касаясь широкого конца проводника. Пробным шариком на изолирующей ручке коснемся узкого конца проводника и поместим шарик внутрь полой сферы электрометра. Запомним показания электрометра. Повторим опыт, касаясь широкого конца проводника. Какой можно сделать вывод? Какой можно сделать вывод? (Электрическое попе вблизи металлического острия более сильное, в этой области плотность распределения заряда больше.) (Электрическое попе вблизи металлического острия более сильное, в этой области плотность распределения заряда больше.) На этом свойстве проводников основано действие громоотвода (более правильное название - молниеотвод). На этом свойстве проводников основано действие громоотвода (более правильное название - молниеотвод).
Молния имеет электрическую природу. Она возникает тогда, когда тучи создают сильное электрическое поле, которое разгоняет свободные электроны (они всегда имеются в небольшом количестве в воздухе). Молния имеет электрическую природу. Она возникает тогда, когда тучи создают сильное электрическое поле, которое разгоняет свободные электроны (они всегда имеются в небольшом количестве в воздухе). Они ионизируют встречные молекулы, выбивая электроны. Возникает лавина заряженных частиц, образующих быстро удлиняющуюся светящуюся искру. Они ионизируют встречные молекулы, выбивая электроны. Возникает лавина заряженных частиц, образующих быстро удлиняющуюся светящуюся искру. Этот искровой разряд и образует молнию. Этот искровой разряд и образует молнию.
Основные свойства электрического поля Электрическое поле заряженного тела действует с некоторой силой на всякое другое заряженное тело, оказавшееся в этом поле. Электрическое поле заряженного тела действует с некоторой силой на всякое другое заряженное тело, оказавшееся в этом поле. Вблизи заряженных тел создаваемое ими поле сильнее, а вдали слабее. Вблизи заряженных тел создаваемое ими поле сильнее, а вдали слабее.
Силовые линии электрического поля Это линии, указывающие направление силы, действующей в этом поле на помещаемую в него заряженную частицу. Это линии, указывающие направление силы, действующей в этом поле на помещаемую в него заряженную частицу. Силу, с которой электрическое поле действуют на заряженную частицу, называется электрической силой. Силу, с которой электрическое поле действуют на заряженную частицу, называется электрической силой. F Эл – электрическая сила F Эл – электрическая сила
Закрепление изученного - Опишите опыт, который показывает, что электрическое взаимодействие передается не через воздух. - Чем отличается пространство, окружающее наэлектризованное тело, от пространства, окружающего не наэлектризованное тело? - Как можно обнаружить электрическое поле? - Как изменяется сила, действующая на гильзу при удалении ее от заряженного тела?
Домашнее задание 1.§ 6, 7; 2. Экспериментальное задание к параграфу; 3. Задачи 20, 22, 23, 24.