опишите способы электризации тел. и получил лучший ответ
Ответ от Мусечка[гуру]
Электризация тел
- Э. тел, т. е. возникновение в них электрического состояния, происходит при чрезвычайно разнообразных процессах, совершаемых с этими телами. Почти всякое механическое действие, производимое с твердым телом, как, напр. , трение об это тело или надавливание на него другого тела, скобление, раскалывание, сопровождается развитием электричества. Так же точно электризуются тела при многих химических действиях; некоторые вещества электризуются при отвердевании; некоторые соли весьма сильно электризуются при своем выкристаллизовании из растворов. Является электричество и в жидкостях при трении этих жидкостей о твердые тела и даже при трении их о некоторые другие жидкости. Наконец, даже простое соприкосновение двух каких-либо разнородных тел, все равно, будут ли эти тела твердые или жидкие, вызывает в обоих этих телах электрическое состояние. Во всех приведенных случаях причиной Э. тел является одно и то же, а именно прикосновение, контакт разнородных тел. Первый Александр Вольта своими опытами, произведенными в самые последние годы XVIII в. , доказал, что при прикосновении друг с другом двух каких-либо проводящих электричество тел, но непременно отличающихся одно от другого по химическому составу, происходит Э. обоих этих тел, причем одно из них заряжается положительным электричеством, другое - отрицательным. Количества двух этих противоположных электричеств, являющихся на соприкасающихся телах, равны между собой. Вольта нашел, что металлы и другие твердые проводники, не подвергающиеся, как скажем теперь, электролизу, т. е. не разлагающиеся на химически составные части при прохождении через них электрического тока (проводники первого класса) , по своей способности электризоваться при контакте могут быть расположены в известной последовательности (ряд Вольты) - так, что всякое тело при прикосновении с любым из тел, стоящих в этом ряду дальше, электризуется положительно и при прикосновении с любым из тел, ему предшествующих, электризуется отрицательно.
Ответ от Максим Петрик
[мастер]
трение воздушного шарика о волосы, натирание шерстью эбонитовой палочки
Ответ от Динар каримов
[новичек]
При помощи трения ручку об волосы (шерсть) подвести к тонкой струе воды. Вода будет тянуться к ручке.
Ответ от Никита Федорчук
[новичек]
Способы электризации тел, которые представляют собой взаимодействие заряженных тел, могут быть следующими:
Электризация тел при соприкосновении. В этом случае при тесном контакте небольшая часть электронов переходит с одного вещества, у которого связь с электроном относительно слаба, на другое вещество.
Электризация тел при трении. При этом увеличивается площадь соприкосновения тел, что приводит к усилению электризации.
Влияние. В основе влияния лежит явление электростатической индукции, то есть наведение электрического заряда в веществе, помещённом в постоянное электрическое поле.
Электризация тел под действием света. В основе этого лежит фотоэлектрический эффект, или фотоэффект, когда под действием света из проводника могут вылетать электроны в окружающее пространство, в результате чего проводник заряжается.
Ответ от Андрей Кукобако
[новичек]
Трение
Прикосновение
Удар
Электромагнитная индукция
Еще в глубокой древности было известно, что если потереть янтарь о шерсть, он начинает притягивать к себе легкие предметы. Позднее это же свойство было обнаружено у других веществ (стекло, эбонит и др.). Это явление называется электризацией; тела же, способные притягивать к себе после натирания другие предметы, - наэлектризованными. Явление электризации объяснялось на основании гипотезы о существовании зарядов, которые приобретает наэлектризованное тело.
3.1.2. Взаимодействие зарядов. Два вида электрических зарядов
Простые опыты по электризации различных тел иллюстрируют следующие положения.
1. Существуют заряды двух видов: положительные (+) и отрицательные (-). Положительный заряд возникает при трении стекла о кожу или шелк, а отрицательный - при трении янтаря (или эбонита) о шерсть.
2. Заряды (или заряженные тела) взаимодействуют друг с другом. Одноименные заряды отталкиваются, а разноименные заряды притягиваются.
В рамках сегодняшнего занятия мы познакомимся с такой физической величиной, как заряд, увидим примеры передачи зарядов от одного тела к другому, узнаем о разделении зарядов на два типа и о взаимодействии заряженных тел.
Тема: Электромагнитные явления
Урок: Электризация тел при соприкосновении. Взаимодействие заряженных тел. Два рода зарядов
Данный урок является вводным в новый раздел «Электромагнитные явления», и на нем мы обсудим основные понятия, которые с ним связаны: заряд, его виды, электризация и взаимодействие заряженных тел.
История возникновения понятия «электричество»
Прежде всего, следует начать с обсуждения такого понятия, как электричество. В современном мире мы постоянно с ним сталкиваемся на бытовом уровне и уже не можем представить свою жизнь без компьютера, телевизора, холодильника, электроосвещения и т. п. Все эти приборы, насколько известно, работают благодаря электрическому току и окружают нас повсеместно. Даже изначально не полностью зависящие от электричества технологии, такие как работа двигателя внутреннего сгорания в автомобиле, начинают медленно отходить в историю, и их место активно занимают электродвигатели. Так откуда же пошло такое слово, как «электрический»?
Слово «электрический» происходит от греческого слова «электрон», что в переводе означает «янтарь» (ископаемая смола, рис. 1). Хотя следует, конечно же, сразу оговорить, что непосредственной связи между всеми электрическими явлениями и янтарем нет, и мы немного позже поймем, откуда взялась такая ассоциация у древних ученых.
Первые наблюдения электрических явлений относят к 5-6 вв до н. э. Считается, что Фалес Милетский (древнегреческий философ и математик из Милета, рис. 2) впервые пронаблюдал электрическое взаимодействие тел. Он провел следующий опыт: натер янтарь мехом, затем приблизил его к небольшим телам (пылинкам, стружке или перьям) и пронаблюдал, что эти тела стали притягиваться к янтарю без объяснимой на то время причины. Фалес был не единственным ученым, который впоследствии активно проводил электрические опыты с янтарем, что и привело к возникновению слова «электрон» и понятию «электрический».
Рис. 2. Фалес Милетский ()
Смоделируем аналогичные опыты с электрическим взаимодействием тел, для этого возьмем мелко нарезанную бумагу, стеклянную палочку и лист бумаги. Если натереть стеклянную палочку о лист бумаги, а затем подвести ее к мелко нарезанным бумажкам, то будет виден эффект притяжения мелких кусочков к стеклянной палочке (рис. 3).
Интересен тот факт, что впервые такой процесс был достаточно полно объяснен только в 16 веке. Тогда стало известно, что существует два вида электричества, и они взаимодействуют друг с другом. Понятие электрического взаимодействия появилось в середине 18 века и связано с именем американского ученого Бенджамина Франклина (рис. 4). Именно он впервые ввел такое понятие, как электрический заряд.
Рис. 4. Бенджамин Франклин ()
Определение. Электрический заряд - физическая величина, которая характеризует величину взаимодействия заряженных тел.
То, что мы имели возможность пронаблюдать на опыте с притяжением бумажек к наэлектризованной палочке, доказывает наличие сил электрического взаимодействия, а величину этих сил характеризует такое понятие, как заряд. То, что силы электрического взаимодействия могут быть различными, легко проверяется экспериментальным путем, например, при натирании одной и той же палочки с различной интенсивностью.
Для проведения следующего опыта нам понадобится все та же стеклянная палочка, лист бумаги и бумажный султан, закрепленный на железном стержне (рис. 5). Если потереть палочку листом бумаги, а затем прикоснуться ей к железному стержню, то будет заметно явление отталкивания полосок бумаги султана друг от друга, причем, если повторить натирание и прикосновение несколько раз, то будет видно, что эффект усиливается. Наблюдаемое явление называют электризацией.
Рис. 5. Бумажный султан ()
Определение. Электризация - разделение электрических зарядов в результате тесного контакта двух или более тел.
Электризация может происходить несколькими способами, первые два мы сегодня рассмотрели:
Электризация трением;
Электризация прикосновением;
Электризация наведением.
Рассмотрим электризацию наведением. Для этого возьмем линейку и положим ее на вершину железного стержня, на котором закреплен бумажный султан, после этого прикоснемся к стержню, чтобы снять на нем заряд, и расправим полоски султана. Затем наэлектризуем стеклянную палочку трением о бумагу и подведем ее к линейке, результатом станет то, что линейка начнет вращаться на вершине железного стержня. При этом стеклянной палочкой прикасаться к линейке не следует. Это доказывает то, что существует электризация без непосредственного соприкосновения между телами - электризация наведением.
Первые исследования значений электрических зарядов датируются более поздним периодом истории, чем открытие и попытки описания электрических взаимодействий тел. В конце 18 века ученые пришли к выводу, что деление заряда приводит к двум принципиально различным результатам, и было принято решение условно разделить заряды на два типа: положительные и отрицательные. Для того чтобы была возможность различать эти два типа зарядов и определять, какой является положительным, а какой - отрицательным, договорились использовать два базовых опыта: если потереть стеклянную палочку о бумагу (шелк), то на палочке образуется положительный заряд; если потереть эбонитовую палочку о мех, то на палочке образуется отрицательный заряд (рис. 6).
Замечание. Эбонит - материал из каучука с большим содержанием серы.
Рис. 6. Электризация палочек двумя типами зарядов ()
Кроме того, что было введено разделение зарядов на два типа, было замечено правило их взаимодействия (рис. 7):
Одноименные заряды отталкиваются;
Разноименные заряды притягиваются.
Рис. 7. Взаимодействие зарядов ()
Рассмотрим к этому правилу взаимодействия следующий эксперимент. Наэлектризуем стеклянную палочку трением (т. е. передадим ей положительный заряд) и прикоснемся ей к стержню, на котором закреплен бумажный султан, в результате увидим эффект, который уже обсуждали ранее, - полоски султана начнут отталкиваться друг от друга. Теперь можно пояснить, почему такое явление имеет место - поскольку полоски султана заряжаются положительно (одноименно), то они начинают отталкиваться, насколько это возможно, и образуют фигуру в форме шара. Кроме того, для более наглядной демонстрации отталкивания одноименно заряженных тел можно натертую бумагой стеклянную палочку поднести к наэлектризованному султану, и будет явно видно, как полоски бумаги будут отклоняться от палочки.
Одновременно два явления - притяжение разноименно заряженных тел и отталкивание одноименно заряженных - можно пронаблюдать на следующем опыте. Для него необходимо взять стеклянную палочку, бумагу и гильзу из фольги, закрепленную нитью на штативе. Если натереть палочку бумагой и поднести ее к незаряженной гильзе, то гильза сначала притянется к палочке, а после прикосновения начнет отталкиваться. Поясняется это тем, что сначала гильза, пока не будет иметь заряда, притянется к палочке, палочка передаст ей часть своего заряда, и одноименно заряженная гильза оттолкнется от палочки.
Замечание. Однако остается вопрос о том, почему же изначально незаряженная гильза притягивается к палочке. Объяснить это, используя доступные нам на сегодняшнем этапе изучения школьной физики знания, сложно, однако, попробуем, забегая вперед, это вкратце сделать. Поскольку гильза является проводником, то, оказавшись во внешнем электрическом поле, в ней наблюдается явление разделения заряда. Оно проявляется в том, что свободные электроны в материале гильзы перемещаются в сторону, которая наиболее близка к положительно заряженной палочке. В результате гильза становится разделенной на две условные области: одна заряжена отрицательно (там, где избыток электронов), другая - положительно (там, где недостаток электронов). Поскольку отрицательная область гильзы расположена ближе к положительно заряженной палочке, чем ее положительно заряженная часть, то будет преобладать притяжение между разноименными зарядами и гильза притянется к палочке. После этого оба тела приобретут одноименный заряд и оттолкнутся.
Более подробно этот вопрос рассматривается в 10 классе в теме: «Проводники и диэлектрики во внешнем электрическом поле».
На следующем уроке будет рассмотрен принцип работы такого устройства, как электроскоп.
Список литературы
- Генденштейн Л. Э, Кайдалов А. Б., Кожевников В. Б. Физика 8 / Под ред. Орлова В. А., Ройзена И. И. - М.: Мнемозина.
- Перышкин А. В. Физика 8. - М.: Дрофа, 2010.
- Фадеева А. А., Засов А. В., Киселев Д. Ф. Физика 8. - М.: Просвещение.
- Энциклопедия Брокгауза Ф.А. и Ефрона И.А. ().
- YouTube ().
- YouTube ().
Домашнее задание
- Стр. 59: вопросы № 1-4. Перышкин А. В. Физика 8. - М.: Дрофа, 2010.
- Шарик из металлической фольги был заряжен положительно. Его разрядили, и шарик стал нейтральным. Можно ли утверждать, что заряд шарика исчез?
- На производстве для улавливания пыли или уменьшения выбросов воздух очищают с помощью электрофильтров. В этих фильтрах воздух проходит мимо противоположно заряженных металлических стержней. Почему пыль притягивается к этим стержням?
- Существует ли способ зарядить хотя бы часть тела положительно или отрицательно, не касаясь этого тела другим заряженным телом? Ответ обоснуйте.
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ К ЭКЗАМЕНУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
_____________________ФИЗИКА_________________________
Электризация тел. Способы электризации тел. Закон Кулона. Диэлектрическая проницаемость среды.
Наэлектризовать тело-это зарядить.
Способы:
Трение (касание)-тела заряжаются одноименно.
Влияние- заряжаются разноименно
Облучение: ультрафиолет, рентген и т.д
Сила взаимодействия двух точечных зарядов прямо пропорционально произведению величин этих зарядов, обратно пропорционально квадрату расстояния между ними, зависит от среды, направлена вдоль прямой, соединяющей эти заряды
ε=F_0/F_ср
Во сколько раз сила взаимодействия двух точечных зарядов в вакууме больше, чем их взаимодействие в среде.
ε=ε_ср/ε_0
Электрическое поле как особый вид материи. Графическое изображение электрического поля. Напряженность электрического поля. Однородное поле.
Электрическое поле-особый вид материи, посредством которого взаимодействуют статические заряды.
Свойства:
Создано зарядом
Действуют на заряд
Связано с зарядом
Обнаруживать единичным положительным пробным зарядом
Оно безгранично
Распространяется в любой среде
Изображается силовыми линиями
E=F/q
Напряженность электрического поля в данной точке численно равна F, действующей на единичный положительный пробный заряд помещенный в данную точку электрического поля.
СИ:
[E]=Н/КЛ
Однородное электрическое поле-это поле, в каждой точке которого напряженность одинаковая.
Работа электрического поля при перемещении заряда. Потенциальная энергия заряда. Потенциал. Разность потенциалов и напряжение. Связь между напряженностью поля и напряжением.
φ=А_(1→∞)/q
Потенциал электрического поля в точке численно равен А, которую совершает электрическое поле над единичным положительным пробным зарядом при перемещении из одной точки в бесконечность.
φ=Е_р/q
СИ:
[φ]=Дж/Кл=В
Напряжение-разность потенциалов двух точечных зарядов электрического поля.
U=A_(1→2)/q
Потенциал электрического поля в точке численно равен А, которую совершает электрическое поле над единичным положительным пробным зарядом при перемещении из данной точки в другую.
A=E*q*l
A=U*q
U*q=E*q*l
U=E*l
Проводник в электрическом поле. Эквипотенциальная поверхность. Диэлектрик в электрическом поле. Поляризация диэлектрика. Электростатистическая защита.
У наэлектризованного проводника заряды находятся на поверхности. Наэлектризованный проводник уничтожает Е_внеш (ϵ_(эл.п) внутри проводника равна нулю).
Эквипотенциальная поверхность-поверхность равного потенциала.
Поляризация диэлектрика- поворот диполя в электрическом поле.
Электростатическая защита - помещение приборов, чувствительных к электрическому полю, внутрь замкнутой проводящей оболочки для экранирования от внешнего электрического поля.
Электроемкость проводника. Конденсаторы. Виды и соединение конденсаторов. Энергия электрического поля заряженного конденсатора.
Электроемкость проводника- способность проводника накапливать заряды на своей поверхности.
С= q/φ
Электроемкость проводника численно равна q, который надо поместить на проводник, чтобы φ=1В.
В СИ:
[C]=Кл/В=Ф
Вне системные единицы:
1 пФ=1*〖10〗^(-12)Ф
1нФ=1*〖10〗^(-9)Ф
1мкФ=1*〖10〗^(-6)Ф
Конденсатор-система двух проводников, разделенная диэлектриком
Виды конденсаторов:
Воздушный
Бумажный
Электролитические
Слюидный
Керамические
Следуют друг за другом. Наличие узловых точек.
W_эл=(q*U)/2
W_эл=(C*V^2)/2
Электрический ток и условие его существования. Сила и плотность тока. Единицы их измерения. Зависимость силы тока с электронной точки зрения. Закон Ома для участка цепи.
Электрический ток-направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц.
Условия существования:
-наличие в среде свободных электрических зарядов
-создание в среде электрического поля.
Сила тока-это величина, показывающая какой заряд прошел через поперечное сечение проводника за 1 секунду.
I=q/t
Си: [I]=Кл/сек=А
Вне системные единицы:
1мкА=1*〖10〗^(-6)А
1мА=1*〖10〗^(-3) А
1кА=1*〖10〗^3 А
Плотность тока показывает кол-во зарядов на единицу площади поперечного сечения проводника.
j=I/S
СИ: [j]=A/м^2
Вне системные единицы:
1A/〖мм〗^2 =1*〖10〗^(6 А/м^2)
1А/〖см〗^2 =1*〖10〗^4 А/м^2
1А/〖дц〗^2 =1*〖10〗^2 А/м^2
Установим от чего зависит с электронной точки зрения сила тока в проводнике
I=n_0*S*e*v
n_0-род проводника
S-тонкий или толстый
e-вид проводника (тв, жид, газ).
Закон Ома:
I=U/R
Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка, обратно пропорциональна сопротивлению этого участка цепи.
Си:
[R]=В/А=Ом
Вне системные единицы:
1 кОм=1*〖10〗^3Ом
1 мОм=1*〖10〗^6Ом
Замкнутая электрическая цепь. Внешний и внутренний участки цепи. Электродвижущая сила источника электрической энергии. Закон Ома для полной цепи с одним Э.Д.С.
Замкнутая электрическая цепь-потребитель+источник
Внешний участок цепи-это потребитель эл.энергии
Внутренный участок цепи- это источник эл.энергии
ε=A_ст/q
ЭДС источника численно равна А, которую совершают сторонние силы при перемещении единичного заряда внутри источника.
Закон Ома для замкнутой цепи
I=ε/(R+r)
Сила тока во всей цепи прямо пропорциональна ЭДС источника и обратно пропорциональна сумме внешней и внутренней участке цепи.
Сопротивление проводника. Зависимость сопротивления от рода, размера проводника и температуры. Сверхпроводимость. Удельное сопротивление проводника и единицы измерения.
1/(n_0+e+u)=p-удельное сопротивление проводника
R=ρ*l/S
[p]=Ом*м
Сверхпроводимость-это явление резкого падения сопротивления до нуля вблизи абсолютного нуля
Последовательное и параллельное соединение потребителей и источников электрической энергии.
Соединение потребителей
Последовательное Параллельное
I_общ=I_1=I_2=I_3 I_общ=I_1+I_2
U_общ=U_1+U_2+U_3 U_общ=U_1+U_2
R_общ=R_1+R_2+R_3 1/R_общ =1/R_1 +1/R_2
R_общ=(R_1*R_2)/(R_1+R_2)
Признак: друг за другом Признак: наличие узловых точек
Соединение источников
Последовательное параллельное
ε_б=ε_1+ε_2+ε_3=ε_1*nε_б=ε_1=ε_2=ε_3
r_б=r_1+r_2+r_3=r_1*n 1/r_б =1/r_1 +1/r_2 +1/r_3
I_б=(ε_1*n)/(R+r_1*n) I_б=ε_1/(R+r_1/m)
Работа и мощность электрического тока. Единицы их измерения. Тепловое действие тока. Закон Джоуля – Ленца. Короткое замыкание.
A_(эл.ток)=U*I*t=P*t
А_(эл.ток)зависит от силы тока, времени и не зависит от того,в какой вид энергии она превращается
Ед. измерения:
[A]=В*А*сек=Дж=Вт*сек
Вне системные единицы:
1 Вт.ч=3,6*〖10〗^3Дж
1 кВт.ч=3,6*〖10〗^6Дж
1 мВт.ч=3,6*〖10〗^9Дж
Мощность-это физическая величина, показывающая единицу работу,совершенную за единицу времени.
P=U*I
СИ:
[P]=Вт
Вне системные единицы:
1кВт=1*〖10〗^3Вт
1 мВт=1*〖10〗^6Вт
Закон Джоуля Ленца
Q=I^2*R*t
Количество теплоты, выделившееся в проводниках, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению и времени прохождения тока по проводнику.
I_кз=ε/r
Термоэлектронная эмиссия. Работа выхода. Контактная разность потенциалов. Термопара и ее применение. Термоэлектродвижущая сила.
Явление выхода заряда из проводника под действием высокой температуры называется эмиссией.
А_вых=e*∆φ
e=1,6*〖10〗^(-19)
Ед. измерения: [А_вых]=Кл*В=Дж
Внесистемные единицы: 1эВ=e*1В=1,6*〖10〗^(-19)Дж
∆φ-контактная разность потенциалов возникает:
При разной работе выхода
При разном количестве e
Термопара-прибор, состоящий из двух однородных металлов, концы которых спаяны.
Применение:
1.Источник эл.энергии
2.Генератор «Ромашка»
3.Термометр
1.Если t_a=t_0, то ∆φ_1=∆φ_2, I=0
2. t_a>t_б, то ∆φ_1>∆φ_2, I≠0
Термо-ЭДС возникает в термопаре при нагревании одного из спаев.
Электролитическая диссоциация. Электролиз и его применение. Законы Фарадея. Применение электролиза.
Электролитическая диссоциация- это раствор солей, кислот и щелочей.
Электролиз-процесс выделения вещества на катоде при проходенииэл.тока через электролит.
Применение:
Для получения рафинированных металлов
Гальваностегия- это покрытие одного металла другим
Гальванопластика- это получение различных оттисков барельефов.
Законы Фарадея:
m=k*I*t
Масса, выделившегося вещества на катоде прямо пропорционально кол-ву электричества, прошедшего за единицу времени через электролит.
M/N_A *q_1=k
k-электрохимический эквивалент.
Физ.смысл:
k=m/q
Электрохимический эквивалент численно равен m вещ-ва, которое выделилось на катоде после прохождения q_ед^+ через электролит.
СИ: [k]=Кг/Кл
k=1/F*x; k=e*N_A-число Фарадея
k~x
Число Фарадеяпоказывает какой заряд несет одновалетный ион, содержащийся в 1 моле вещества.
F=9.7*〖10〗^4 Кг/моль
Электрический ток в газах при атмосферном давлении. Типы разрядов. Понятие о плазме. Электрический ток в разреженных газах. Понятие о катодных лучах. Электрический ток в вакууме. Двух-, трехэлектродная лампа. Электронно – лучевая трубка.
Газ при P_атм=диэлектрик
Типы разрядов:
Типы разрядов:
Несамостоятельный самостоятельный
Уч. 0,1; 1,2 уч. 2,3
Наличие ионизатора (тихий) наличие высокого U
Звук, свет
Плазма-вещество в таком состоянии, когда оно в целом электрически нейтрально, но содержит равные кол-ва свободных положительных и отрицательных зарядов.
Бывает холодной (до 〖1000〗^° С-огонь) и горячей (свыше 1 〖млн〗^° С-Солнце)
Сравнительная характеристика проводников, полупроводников и диэлектриков. Собственная и примесная проводимости полупроводников.
Электронно – дырочный переход. Полупроводниковый диод. Прямое и обратное включение P – Н - перехода.
Магнитное поле. Магнитная индукция. Взаимодействие параллельных токов. Магнитная проницаемость среды. Магнитные поля прямого и кругового токов и соленоида. Сила Ампера. Правило левой руки.
Магнитный поток. Напряженность магнитного поля. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Понятие о ПЛАЗМЕ, перспективы ее применения.
Парамагнитные, диамагнитные, ферромагнитные вещества. Кривая первоначального намагничивания ферромагнетика. Точка Кюри.
Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции. Потокосцепление.Возникновение э.д.с индукции при движении проводника в магнитном поле.
Направление индукционного тока. Правило Ленца. Вихревые токи, их использование и меры борьбы с ними.
Явления самоиндукции. Индуктивность проводника. Условия, от которых зависит индуктивность проводника. Единица измерения индуктивности.
Условия возникновения колебаний. Параметры колебательного движения. Собственные и вынужденные колебания. Гармоническое колебание, его уравнение и график.
Распространение колебаний в упругой среде. Поперечные и продольные волны. Длина волны. Механический резонанс.
Природа света. Волновая и квантовая теории света. Скорость распространения света в вакууме, в различных средах. Определение скорости света методом Майкельсона. Принцип Гюйгенса.
ЗАДАЧИ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ
§ 9 №№ 14,18,20,21,24.
§10 №№ 15,20,30,41,43,48.
§ 11 №№ 8,24,27,35,38.
§ 12 №№ 10,31,35,52,67,75,82,101,112,129,131,136.
§ 13 №№ 11,24,28,37,62,64.
§ 14 №№ 13,15,17,31,41,42.
§ 17 №№ 18,32,33,34.
§ 1 Электризация тел
В этом уроке обсудим такое понятие, как электричество, и узнаем, откуда произошло это слово.
Сейчас невозможно представить себе современный мир без электричества, а тем более без компьютера, холодильника, телевизора, электроосвещения и т. д. Все названные приборы, работают с использованием электрического тока и окружают нас в нашей жизни повсеместно. Изначально не зависящие полностью от электричества технологии, например такие, как двигатель внутреннего сгорания, постепенно становятся историей, электродвигатели активно занимают их место. Так откуда же произошло такое слово, как «электричество»?
Слово «электрический» произошло от слова «электрон» (греч.), оно в переводе означает «янтарь» (ископаемая смола). Хотя, конечно же, следует заметить, что непосредственной связи между янтарем и всеми электрическими явлениями нет, так как же появилась такая ассоциация у древних ученых?
По одной из легенд, дочь известного философа Древней Греции Фалеса Милетского, который жил в IV до нашей эры, пряла шерсть веретеном, изготовленным из дорогого камня - янтаря. Она сказала Фалесу, что не может очистить веретено от мелких кусочков шерсти, пуха, ниток. Причем, чем больше она чистит своим шерстяным хитоном, тем больше мусора прилипает к веретену. Фалес не смог сразу ответить дочери на вопрос.
Вечером он решил попробовать очистить веретено и увидел, что при натирании его в темноте заметны искры. «Тут есть о чём подумать и поразмыслить с моими учениками», - сказал Фалес.
Явление, которое было замечено девушкой, Фалес назвал электричеством (от слова электрон - «янтарь»).
При натирании кусочка янтаря о шерстяной клочок ткани или стеклянной палочки о бумагу можно услышать легкое потрескивание, а в темноте даже увидеть маленькие искорки, причем сама палочка способствует притяжению к себе мелких предметов.
Про тело, которое притягивает к себе другие тела после натирания, говорят, что ему сообщен электрический заряд или что оно наэлектризовано.
Электризация - явление, в котором тела приобретают свойства притягивать другие тела.
Тела, сделанные из разных веществ, могут электризоваться. Так, можно легко наэлектризовать натиранием о шерсть палочки из серы, эбонита, пластмассы. Тела натирают лишь только для того, чтобы увеличивать площадь их соприкосновения.
В электризации всегда участвуют два тела, и оба при этом электризуются. Так, при натирании стеклянной палочки и листка бумаги электризуются и палочка, и бумага. Следовательно, бумага, как и стекло, притягивает к себе мелкие предметы.
Электрическим зарядом обладает тело, которое притягивает или отталкивает другие тела. О таком теле говорят, что оно заряжено (имеет заряд).
Заряд - это свойство тел или способность к электромагнитному взаимодействию.
Электроскоп -прибор, который позволяет обнаружить наличие у тела заряда и оценить его.
Проводящий изолированный стержень является основной частью электроскопа, на нем закрепляется стрелка, которая способна свободно вращаться. Когда появляется заряд, стрелка и стержень заряжаются зарядами одного знака, вследствие чего они, отталкиваясь, создают угол отклонения, значение которого пропорционально полученному заряду.
§ 2 Способы электризации тел
Электризация тел происходит в различных случаях.
Способы электризации тел:
·соприкосновение
Рассмотрим некоторые из них.
Эбонит получит отрицательный заряд, а шерсть - положительный заряд, если потереть эбонитовую палочку о шерсть. С помощью электроскопа обнаруживается наличие этих зарядов. Для достижения такого результата необходимо коснуться стержня электроскопа эбонитовой палочкой или шерстяной тряпкой. В этом случае часть заряда испытуемого тела переходит к стержню. Обратите внимание, что происходит кратковременный электрический ток.
Можно рассмотреть взаимодействие двух бумажных гильз, подвешенных на нити, один заряженный от эбонитовой палочки, а другой - от шерстяной тряпочки.
Заметим, что они притягиваются друг к другу. А это значит, что тела с разноименными зарядами притягиваются. Электрические заряды может передать не каждое вещество.
Проводниками называют вещества, через которые передаются заряды, а вещества, через которые заряды не передаются, называют непроводниками - диэлектриками (изоляторами). Это можно выяснить с помощью электроскопа, если соединить его с заряженным телом, веществами различного рода.
Описывая электризацию трением, для опыта всегда берутся только хорошие изоляторы - янтарь, эбонит, стекло, шелк. Вопрос - почему? Поясним: в изоляторах заряд где возник, там и остается, и не может через всю поверхность тела перейти на другие тела, соприкасающиеся с ним. Если оба трущиеся тела - металлы с изолированными ручками, то опыт не удастся, так как невозможно отделить их друг от друга сразу по всей поверхности.
Из-за шероховатости поверхности тел в момент отрыва должны оставаться какие-то последние точки соприкосновения, через которые в последний момент сбегают избыточные электроны, и оба металла становятся не заряженными.
Рассмотрим электризацию соприкосновением. Если погрузим шарик из парафина в дистиллированную воду, а затем вынем оттуда, то и парафин, и вода будут заряжены.
Так почему же электризация воды и парафина произошла без трения? Разъясним: оказывается, что при электризации трением лишь увеличивается площадь соприкосновения и уменьшается расстояние между атомами трущихся тел. В опыте с водой и парафином шероховатости не могут помешать сближению их атомов.
Таким образом, можно сказать, что трение не является обязательным условием для электризации тел. Какова же причина того, что происходит электризация в этих случаях?
§ 3 Принцип работы электрофорной машины
Работа электрофорной машины основана на электризации тела через влияние. Наэлектризованное тело взаимодействует с любым электрически нейтральным проводником.
При сближении таких тел за счет электрического поля заряженного тела во втором теле происходит перераспределение зарядов. Заряды, которые по знаку противоположны заряженному телу, располагаются ближе к заряженному телу. Далее от заряженного тела в проводнике (гильза или цилиндр) располагаются одноименные с заряженным телом заряды.
Расстояние до положительных и отрицательных зарядов в цилиндре от шара разное, поэтому преобладают силы притяжения, цилиндр отклоняется в сторону наэлектризованного тела. В том случае, если коснуться рукой дальней стороны тела от заряженного шара, то тело прыгнет к заряженному шару. Уменьшая силы отталкивания, электроны перескакивают к руке.
§ 4 Краткий итог урока
Электризацией называют явления, в которых тела приобретают свойства притягивать другие тела.
Электризация может происходить следующими способами:
·соприкосновением;
·через влияние;
·при ударе;
·трением.
Вещества бывают: электроположительные и электроотрицательные.
Можно предугадать, какие заряды получат взаимодействующие тела, если знать принадлежность веществ.
Трение лишь увеличивает площадь соприкосновения.
Вещества - проводники и диэлектрики.
Изоляторы накапливают заряды в местах соприкосновения (там, где они образовались).
Заряды в проводниках распределяются равномерно по всему объему.
Список использованной литературы:
- Пёрышкин А.В. Физика 8.- М.: Дрофа, 2004.
- Кабардин О.Ф. Справочник по физике. - М.: Дрофа, 1997.
- Лукашик В.И. Сборник задач по физике. – М.: Яхонт, 2000.
Использованные изображения: