Проводники и непроводники электричества — Физика
Электризация тел может осуществляться не только при трении. Например, если прикоснуться к телу каким-либо предварительно наэлектризованным предметом, то оно электризуется. Поднесем наэлектризованную эбонитовую палочку к гильзе, изготовленной из металлической фольги и висящей на шелковой нити (рис. 32). Гильза сначала притянется к палочке, затем оттолкнется от нее. Очевидно, гильза, коснувшись палочки, получила от нее отрицательный заряд. Это предположение можно проверить, если к уже заряженной гильзе поднести наэлектризованную стеклянную палочку. Гильза, которая только что оттолкнулась от эбонитовой палочки, притягивается к стеклянной. С помощью подобных опытов можно обнаружить, что тело наэлектризовано, т. е. ему сообщен электрический заряд. На рассмотренном физическом явлении основано действие электроскопа (от греч. слов электрон и скопео – наблюдать, обнаруживать). Электроскоп – это (Рис.34)простейший прибор для обнаружения электрических зарядов и приблизительного определения их величины. Простейший школьный электроскоп изображен на рисунке 33. В неметаллический стержень с листочками пропущен через пластмассовую пробку, вставленную в металлический корпус. Корпус с обеих сторон закрыт стеклами. Если к незаряженному электроскопу поднести, например, заряженную эбонитовую палочку, то его лепестки разойдутся (рис. 33, а). Если к положительно заряженному электроскопу поднести тело, заряженное таким же знаком, как электроскоп, то его листочки разойдутся сильнее. Приближая к электроскопу тело, заряженное противоположным по знаку зарядом, заметим, что угол между листочками электроскопа уменьшится (рис. 33,6). Таким образом, заряженный электроскоп позволяет обнаружить. Каким зарядом наэлектризовано то или иное тело. По отклонению листочков электроскопа можно определить также, увеличился или уменьшился его заряд. Чем больше угол, на который разойдутся листочки электроскопа при его электризации, тем сильнее он наэлектризован. Значит, тем больший электрический заряд на нем находится. Существует еще один вид электроскопа – электрометр (рис. 34, а). В нем вместо лепестков на металлическом стержне укреплена стрелочка – В. Она, заряжаясь от стержня D, отталкивается от него на некоторый угол (рис. 34, б). При изучении тепловых явлений говорилось, что по способности проводить теплоту вещества делятся на хорошие и плохие проводники тепла.
По способности передавать электрические заряды вещества также делятся на проводники, полупроводники и непроводники электричества. Проводниками называют тела, через которые электрические заряды могут переходить от заряженного тела незаряженному. Хорошие проводники электричества – это металлы, почва, вода с растворенными в ней солями, кислотами или щелочами, графит. Тело человека также проводит электричество. Это можно обнаружить на опыте. Дотронемся до заряженного электроскопа рукой. Листочки тотчас опустятся. Заряд с электроскопа уходит по нашему телу через пол комнаты в землю.
Из металлов лучшие проводники электричества – серебро, медь, алюминий. Непроводниками называют такие тела, через которые электрические заряды не могут переходить от заряженного тела, незаряженному. Непроводниками электричества, или диэлектриками, являются эбонит, янтарь, фарфор, резина, различные пластмассы, шелк, капрон, масла, воздух (газы). Изготовленные из диэлектриков тела называют изоляторами (от итал. слова изоляро – уединять). Полупроводниками называют тела, которые по способности передавать электрические заряды занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками.
К полупроводникам относятся кремний, германий, селен и др. у полупроводников способность проводить электрические заряды резко увеличивается при повышении температуры.
На прошлом уроке мы уже затрагивали тему проводников и непроводников электричества. Сегодня мы остановимся на этом более подробно. Подобно хорошей и плохой теплопроводности, существует хорошая и плохая электропроводность. Итак, проводники — это такие тела, которые обладают способностью передавать электрические заряды от заряженного тела к незаряженному.
Как мы уже и говорили, металлы являются хорошими проводниками. Также, вода, соли, кислоты и щёлочи хорошо проводят электричество. Свободные электроны, перемещаясь по проводникам, передают тот или иной заряд.
Непроводники — это тела, которые не способны передавать заряды от заряженного тела к незаряженному. На прошлом уроке мы уже выяснили, что резина и пластмассы не проводят электричество, поэтому часто используются для изоляции. Также, к непроводникам относятся газы, стекло, сухое дерево и т.д.
Наконец, существуют полупроводники. Это тела, которые не проводят электричество при низких температурах, но начинают проводить электричество при более высоких температурах.
Полупроводники могут быть использованы в качестве термометров, поскольку их проводимость зависит от температуры. Также, их можно использовать как температурно зависимые резисторы (т. е.
электрическое сопротивление будет увеличиваться с понижением температуры). Это нужно, например, для того, чтобы при достижении определённой температуры тот или иной участок цепи прекращал проводить ток, или же, напротив — начинал проводить ток. Более подробно о проводимости и электрическом сопротивлении мы поговорим немного позже.
Существует ещё и такое понятие, как фотопроводимость — это явление повышения электропроводности вещества под воздействием света. Это свойство широко используется для осуществления дистанционного управления и сигнализации. Существует довольно много приборов, основанных на изменчивости электропроводности в полупроводниках. Самые известные из них — это телевизор, радио и компьютер. Принцип работы аппаратуры подобной сложности объяснить довольно не просто на данном этапе, поэтому более подробно это будет изучено в старших классах.
Заметим ещё одну важную деталь: тела, не являющиеся проводниками, вполне могут обладать способностью наэлектризовываться. Ни в коем случае нельзя путать эти явления: электризация происходит при соприкосновении тел, а проводимость возникает внутри тела. Электризация происходит в результате перехода электронов от одного тела к другому, а электрический ток — это упорядоченное движение заряженных частиц.
Свойства проводников:
1) ЭлектрическиеУдельное сопротивление веществ от которого зависит электропроводимостьСверхпроводимость-это свойство некоторых материалов при температуре равной 101(-273) проводить эл.ток без препятствий, т.е. удельное сопротивление этих материалов равно нулюФизическиеплотностьтемпература плавления2) МеханическиеПрочность на изгиб, растяжение и т.д., а также способность обрабатываться на станках3) ХимическиеСвойства взаимодействовать с окружающей или противостоять коррозииСвойства соединятся при помощи пайки, сваркиОсновные свойства полупроводников: 1) По проводимости занимают промежуточное значение между проводниками и диэлектриками (ну, на то и полупроводники ) 2) Обратная зависимость проводимости от температуры – при повышении температуры сопротивление уменьшается (у проводников наоборот) 3) Сильная зависимость проводимости от внешнего внешних воздействий (температуры, электрического поля) и примесей – главное свойство, обуславливающее применение полупроводников. Основне свойства диэлектриков:
None Электрическая прочность-это величина, равная напряжению, при котором может быть пробит электроизоляционному материал толщиной в единицу длины.
None Холодостойкость-способность материала переносить резкие перепады температуры, от +120, до – 120Смачиваемость-способность материала отторгать влагу.
3)ХимическиеДолжны противостоять активной(агрессивной) средеСпособность склеиватьсяРастворение в лаках и растворителях, склеиваться4) МеханическиеЗащита металлических проводников от коррозииРадиационная стойкостьВязкость(для жидких диэлектриков)Вязкость-время истечения жидкости из сосуда, имеющего определенную форму и отверстиеПредел прочности, твердостиОсновне свойства диэлектриков:
None Электрическая прочность-это величина, равная напряжению, при котором может быть пробит электроизоляционному материал толщиной в единицу длины.
None Холодостойкость-способность материала переносить резкие перепады температуры, от +120, до – 120Смачиваемость-способность материала отторгать влагу.
3)ХимическиеДолжны противостоять активной(агрессивной) средеСпособность склеиватьсяРастворение в лаках и растворителях, склеиваться4) МеханическиеЗащита металлических проводников от коррозииРадиационная стойкостьВязкость(для жидких диэлектриков)Вязкость-время истечения жидкости из сосуда, имеющего определенную форму и отверстиеПредел прочности, твердостиОбработка инструментом
Проводники и непроводники.
None Проводники – это тела, которые проводят электричество (т.е. через них электрические заряды могут переходить от заряженного тела к незаряженному).
Другое определение: Вещества, в которых есть свободные электроны, являются проводниками (см.ниже Свободные электроны).
Непроводники (или диэлектрики) – это тела, которые не проводят электрические заряды.
Другое определение: Вещества, в которых удаленные электроны прочно удерживаются в своих атомах, являются непроводниками, или диэлектриками (см.ниже Свободные электроны).
Полупроводники – это тела, которые занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. У полупроводников способность проводить электрические заряды резко увеличивается при повышении температуры. К полупроводникам относятся кремний, германий, селен и др.
Электрическое поле.
Электрическое поле – это особый вид материи, отличающийся от вещества и свойственный заряженным телам.
Электрическая сила – это сила, с которой электрическое поле действует на внесенный в него электрический заряд.
Электрон.
Электрон – это частица атома, имеющая наименьший отрицательный заряд.
Заряд электрона равен –1,6 • 10 Кл.
Свободные электроны – это наиболее удаленные от ядра электроны, которые способны покидать свое место и свободно блуждать между атомами. Особенно слабо удерживаются удаленные электроны ядрами металлов.
Электрический заряд.
Электрический заряд – это одно из основных свойств электрона.
Он имеет и другое название – количество электричества.
None Электрический заряд обозначается буквой q. За единицу электрического заряда принят кулон (Кл).
Формула 1:
q = It где I – сила тока, t – время, Формула 2:
A q = — U где A – работа тока на данном участке, U – напряжение.
Закон сохранения электрического заряда:
Алгебраическая сумма электрических зарядов остается постоянной при любых взаимодействиях в замкнутой системе. То есть электроны не появляются из ниоткуда и не исчезают в никуда. Сколько электронов уходит от одного атома, столько же приходит к другому атому.
Таким образом, в замкнутой системе сумма электронов остается неизменной.
Замкнутая система.
None Если заряд передать от заряженного тела к незаряженному телу такого же размера, то заряд разделится пополам между двумя этими телами.
None Чем больше тело, которому передают заряд, тем большая часть заряда на него перейдет.
Источники:
Тест по физике Проводники непроводники и полупроводники электричества 8 класс
Тест по физике Проводники, непроводники и полупроводники электричества для учащихся 8 класса с ответами. Тест состоит из 11 заданий и предназначен для проверки знаний к главе Электрические явления.
1. Проводником электричества называют вещество
1) которое получило электрические заряды
2) которое легко электризуется
3) через которое положительные заряды могут проходить от заряженного тела к другим
4) через которое электрические заряды могут переходить от заряженного тела к другим
2. Диэлектрик — это вещество
1) через которое заряды пройти не могут (непроводник)
2) непроводник, который легко электризуется
3) через которое не могут пройти заряды какого-либо одного знака
3. Какое из названных здесь веществ относится к проводникам электричества?
1) Шелк
2) Фарфор
3) Графит
4) Пластмасса
4. Какое вещество является диэлектриком?
1) Раствор соли в воде
2) Ртуть
3) Медь
4) Резина
5. Что такое изолятор?
1) Вещество, изолирующее заряженное тело
2) Тело, состоящее из диэлектрика
3) Непроводник электричества
6. Из какого вещества должен быть сделан изолятор?
1) Металла
2) Диэлектрика
3) Пластмассы
4) Ткани
7. Полупроводник — это вещество, которое
1) проводит не все электрические заряды
2) способно пропустить только половину электрических зарядов
3) проводит электрические заряды хуже, чем проводник, но лучше, чем диэлектрик
4) обладает особыми свойствами электропроводности
8. Какое из названных здесь веществ относится к полупроводникам?
1) Алюминий
2) Воздух
3) Углекислый газ
4) Оксид серебра
9. Как изменяется проводимость полупроводников при понижении температуры?
1) Не изменяется
2) Увеличивается
3) Уменьшается
10. В чем состоит главное отличие полупроводников от металлов?
1) Проводимость полупроводников меньше, чем металлов
2) Их проводимость зависит от температуры сильнее, чем металлов
3) Электропроводность полупроводников с повышением температуры увеличивается, металлов — уменьшается
4) Среди ответов нет верного
11. Каково влияние света на полупроводник?
1) Свет не оказывает действия на проводимость полупроводника
2) Свет увеличивает его электропроводность
3) Свет уменьшает электропроводность полупроводника
4) Свет делает проводимость полупроводника независимой от других воздействий
Ответы на тест по физике Проводники, непроводники и полупроводники электричества
1-4
2-1
3-3
4-4
5-2
6-2
7-34
8-4
9-3
10-3
11-2
Методическая разработка по физике (8 класс) по теме: Электроскоп. Проводники и непроводники электричества. Электрическое поле.
8 класс.
Электроскоп. Проводники и непроводники электричества. Электрическое поле.
Цель урока:
— познакомить детей с новым прибором и его назначением;
— дать понятие проводников и непроводников электричества;
— воспитание дисциплинированности, аккуратности записи в тетради, внимательности.
— формирование научного мировоззрения: мир познаваем, явления природы подчиняются физическим законам.
— развитие мышления и памяти;
— умение правильно говорить.
Задачи:
Образовательная: раскрыть свойство веществ – электропроводность; ознакомить с применением проводников и диэлектриков на практике; раскрыть принцип работы электроскопа.
Воспитательная: создание ситуаций самостоятельного поиска решения поставленных задач; воспитание уважительного отношения к мнению другого человека.
Развивающая: развитие логического мышления; развитие познавательного интереса.
Форма урока: работа с текстом учебника, групповые формы: работа
(в парах), самостоятельная работа, экспериментальное исследование.
Метод обучения: системно-поисковый.
Местоположение урока: промежуточный: урок может быть проведен после изучения понятия «электрический заряд» и взаимодействия электрических зарядов.
Оборудование к уроку:
1 демонстрационный электрометр, стеклянная и эбонитовая палочки, набор минералов, компьютер, мультимедийный проектор.
Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов ( http://school-collection.edu.ru/)
Видеоролик «Как установить знак заряда электроскопа»
Видеоролик «Отрицательный заряд электрометра»
План урока.
- Организационный момент.
- Актуализация знаний.
- Исторический экскурс.
- Изучение нового материала.
- Закрепление знаний.
- Изучение нового материала.
- Закрепление и коррекция знаний.
- Итоги урока, домашнее задание.
Ход урока:
1.Организационный момент.
Приветствие, готовность к уроку.
2.Актуализация знаний.
На прошлом уроке мы с вами изучили тему: «Электризация тел при соприкосновении. Взаимодействие заряженных тел. Два рода зарядов. Дома вы должны были её повторить.
(слайд 1)
1. Что можно сказать про тело, если оно притягивает другие тела?
Про тело, которое может притягивать другие тела, говорят, что оно наэлектризовано
2. А что ещё говорят про тело, если оно наэлектризованное?
Что телу сообщён электрический заряд.
3. Сколько тел может участвовать в электризации?
В электризации может участвовать только два тела.
4. Можно ли передать электрический заряд от одного тела к другому, если да то каким образом?
Электрический заряд можно передать от одного тела к другому прикосновением заряженного тела к не заряженному.
5. Притягиваются или отталкиваются тела имеющие заряды одного рода?
Тела, имеющие заряды одного рода, отталкиваются.
6. Притягиваются или отталкиваются тела имеющие заряды разных родов?
Тела, имеющие заряды одного рода, притягиваются.
7. Сколько родов электрических зарядов вы знаете?
Существует только два рода зарядов.
8. Назовите их.
Положительный и отрицательный
9. Как означают заряды на схемах рисунках и чертежах?
Положительным знаком «+», а отрицательным знаком «–».
Проверочная работа.
Индивидуальная работа в форме теста. Выполняется письменно на листах малого формата.
3. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы с вами познакомимся с электроскопом, его назначением и устройством, а также с проводниками и непроводниками электричества.
(слайд 2)
«Запишите число и тему урока» (написаны на доске).
Итак, мы с вами уже знаем, что наэлектризованные тела притягиваются или отталкиваются, по взаимодействию можно судить, сообщён ли телу электрический заряд. Поэтому и устройство прибора, при помощи которого выясняют, наэлектризовано ли тело, основано на взаимодействии заряженных тел. (На стол ставится электроскоп) Этот прибор называется электроскопом, от греческих слов э л е к т р о н, вы знаете как переводится это слово из пошлой лекции, и с к о п е о – наблюдать, обнаруживать.
(слайд 3)
Электроскопом называется прибор, при помощи которого выясняют, наэлектризовано тело или нет. Запишите это определение в тетрадь
У меня на столе стоит школьный электроскоп, посмотрите внимательно в нём через пластмассовую пробку, вставленную в металлическую оправу, пропущен металлический стержень, на конце которого укреплены два листочка из тонкой бумаги, оправа со всех сторон закрыта стёклами. Запишите в тетрадь, что электроскоп состоит из:
1. Пластмассовой пробки;
2. Металлической оправы;
3. Металлического стержня;
4. Двух листочков из тонкой бумаги;
5. Двух стёкл.
(Слабо натираю эбонитовую палочку о мех и касаюсь ею металлического стержня электроскопа.)
1.Посмотрите, лепестки электроскопа разошлись на некоторый угол.
(Сильнее натираю эбонитовую палочку о мех и касаюсь ею металлического стержня электроскопа, не разряжая его.)
2. Посмотрите, лепестки электроскопа разошлись на больший угол.
Отсюда можно сделать вывод, что по изменению угла расхождения листочков электроскопа можно судить, увеличился или уменьшился его заряд.
(слайд 4)
Мы рассмотрели с вами один из видов электроскопа, где индикатором наэлектризованности тела являются листочки. Существует другой вид электроскопа, где индикатором наэлектризованности тела является, лёгкая металлическая стрелочка. В нем стрелочка отклоняется на некоторый угол от заряженного металлического стержня.
Cейчас я коснусь рукой электроскопа. Давайте посмотрим, что произойдёт с лепестками. (Касаюсь рукой стержня электроскопа.) Посмотрите, лепестки электроскопа опустились, значит он разрядился.
Так будет происходить с любым заряженным телом, которого мы прикоснёмся. Электрические заряды перейдут на наше тело и через него могут уйти в землю. Разрядится заряженное тело и в том случае, если соединить его с землёй металлическим предметом, например железной или медной проволокой.
Давайте убедимся в этом на опыте:
(слайд 5)
1.Берём два электроскопа. Один заряжен, а другой нет, соединяю их железным стержнем. Обратите внимание на то, что заряд с заряженного электроскопа перетекает на незаряженный.
(слайд 6)
2. Также берём два электроскопа. Один заряжен, а другой нет, соединяю их длинной стеклянной палочкой. Обратите внимание на то, что заряд с заряженного электроскопа не перетекает на незаряженный.
(слайд 7)
Вывод: итак, из нашего эксперимента можно сделать вывод, что по способности проводить электрические заряды вещества условно делятся на проводники и непроводники электричества. Все металлы, почва, растворы солей и кислот в воде – хорошие проводники электричества.
К непроводникам электричества, или диэлектрикам, относится фарфор, эбонит, стекло, янтарь, резина, шёлк, капрон, пластмассы, керосин, воздух (газы).
Тела, изготовленные из диэлектриков, называются изоляторами, от греческого слова изоляро – уединять.
5. Первичное закрепление знаний.
Заполняем таблицу.
(слайд 8)
металлы, почва, фарфор, эбонит, стекло,
растворы солей, янтарь, резина, шёлк,
кислот в воде капрон, пластмассы
керосин, воздух (газы).
6. Этап получения новых знаний.
Изучение нового материала осуществляется с опорой на демонстрационный эксперимент с двумя электрометрами (электроскопами), на стержнях которых находятся одинаковые сферические кондукторы, и на анализ его результатов. Я заряжаю один из двух одинаковых электрометров и предлагает учащимся ответить на вопрос: «Что произойдет, если соединить эти электрометры стеклянной палочкой?». Ответы проверяются на опыте, который показывает, что никаких изменений не происходит. Это подтверждает, что стекло является диэлектриком.
Если для соединения электрометров использовать металлический стержень, держа его за непроводящую электричество ручку, то первоначальный заряд разделится на две равные части: половина заряда перейдет с первого кондуктора на второй.
Подвесим на нити заряженную гильзу и поднесем к ней наэлектризованную стеклянную палочку. Гильза отклонится от вертикального положения, притягиваясь к палочке. Следовательно, заряженные тела способны взаимодействовать друг с другом на расстоянии. Как при этом передается действие от одного из этих тел к другому? Может быть, все дело в воздухе, находящемся между ними? Выясним это на опыте. Поместим заряженный электроскоп (с вынутыми стеклами) под колокол воздушного насоса, после чего откачаем из-под него воздух. Мы видим, что и в безвоздушном пространстве листочки электроскопа по-прежнему отталкиваются друг от друга. Значит, в передаче электрического взаимодействия воздух не участвует. Тогда посредством чего все-таки осуществляется взаимодействие заряженных тел?
Ответ на этот вопрос дали в своих работах английские ученые М. Фарадей (1791 — 1867 гг.) и Дж. Максвелл (1831 —1879 гг.), которые доказали, что «агентом», передающим взаимодействие, является электрическое поле.
(слайд 9)
Электрическое поле – форма материи, посредством которой осуществляется электрическое взаимодействие заряженных тел. Оно окружает любое заряженное тело и проявляет себя по действию на заряженное тело.
После этого с опорой на простые опыты выясняются основные свойства электрического поля:
- Электрическое поле заряженного тела действует с некоторой силой на всякое другое заряженное тело, оказавшееся в этом поле. Об этом свидетельствуют все опыты по взаимодействию заряженных тел. Так, отрицательно заряженная гильза, оказавшаяся в электрическом поле положительно наэлектризованной палочки, подвергается действию силы притяжения к ней.
- Вблизи заряженных тел создаваемое ими поле сильнее, а вдали— слабее.
Электрическое поле изображается графически с помощью силовых магнитных линий.
(слайд 10)
Изображение магнитного поля
- Этап обобщения и закрепления нового материала.
(слайд 11)
1. Ребята, скажите, пожалуйста, для чего предназначен электроскоп?
Электроскопом называется прибор, при помощи которого выясняют, наэлектризовано тело или нет.
2. Назовите основные части электроскопа?
Электроскоп состоит из: пластмассовой пробки; металлической оправы; металлического стержня; двух листочков из тонкой бумаги; двух стёкл.
3. Что можно сказать, глядя на изменение угла расхождения листочков электроскопа?
По изменению угла расхождения листочков электроскопа можно судить, увеличился или уменьшился его заряд.
4. На какие две группы делятся вещества по способности проводить электрический ток?
Все вещества условно делятся на проводники и непроводники электричества.
5. Как ещё называют непроводники электричества?
Диэлектрики.
6. Приведите примеры диэлектриков.
К непроводникам электричества относится фарфор, эбонит, стекло, янтарь, резина, шёлк, капрон, пластмассы, керосин, воздух (газы).
7. Назовите вещества, которые относятся к проводникам?
Все металлы, почва, растворы солей и кислот в воде.
ЗНАЕШЬ ЛИ ТЫ?
В нашей атмосфере действуют сильные электрические поля. Земля заряжена обычно отрицательно,
а низ облаков – положительно. Воздух, которым мы дышим, содержит заряженные частицы – ионы. Содержание ионов в воздухе меняется в зависимости от времени года, чистоты атмосферы и от метеорологических условий. Вся атмосфера пронизана этими частицами, находящимися в непрерывном движении, причем преобладают то положительные, то отрицательные ионы. Как правило, только положительные ионы отрицательно действуют на здоровье человека. Большое их преобладание в атмосфере вызывает неприятные ощущения.
Личинки мух двигаются в направлении силовых линий наведенного электрического поля. Это используют, удаляя их из съедобных продуктов.
Кусты и деревья являются мощным экраном, который сдерживает проникновение электронаводок.
«ЖИВОЕ» ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
Первое упоминание об электрических рыбах датируется более чем 5000 лет назад. На древних египетских нагробьях изображен африканский электрический сом.
(слайд 12)
Египтяне полагали, что этот сом является «защитником рыб» — рыбак, вытаскивающий сеть с рыбой, мог получить приличный электрический разряд и выпустить сеть из рук, отпустив весь пойманный улов назад в реку.
«Электрическое» зрение рыб.
Рыбы с помощью электрических органов обнаруживают в воде посторонние предметы. Некоторые рыбы все время генерируют электрические импульсы. Вокруг их тела в воде текут электрические токи. Если в воду поместить посторонний предмет, то электрическое поле искажается и электрические сигналы, поступающие на чувствительные электрорецепторы рыб меняются. Мозг сравнивает сигналы от многих рецепторов и формирует у рыбы представление о размерах, форме и скорости движения предмета.
Наиболее известные электрические охотники — это скаты. Скат наплывает на жертву сверху и парализует ее серией электрических разрядов. Однако его «батареи» разряжаются , и на подзарядку ему требуется некоторое время.
Самым сильным электрическим разрядом обладают пресноводные рыбы, называемые электрическими угрями. Молодые 2-сантиметровые рыбки вызывают легкое покалывание, а взрослые особи, достигающие двухметровой длины, способны более 150 раз в час генерировать разряды напряжением 550 вольт с силой тока в 2 ампера. У южноамериканского угря напряжение тока при разряде может достигать 800 В.
Древние греки и римляне (500 д.н.э.-500 н.е.) знали об электрическом скате. . Плиний в 113 н.э. описывал, как скат использует «магическую силу» для того, чтобы обездвижить свою добычу. Греки знали, что «магическая сила» может передаваться через металлические предметы, например, копья, которыми они охотились на рыб.
Ни в коем случае не берите скатов в руки. Если вы охотитесь на рыбу с гарпуном, смотрите не попадите в электроската — вынимая оружие из его тела, вы переживёте не самые приятые ощущения. Если электроскат попался в трал или сеть, брать его нужно руками в толстых резиновых перчатках либо специальным крючком с изолированной ручкой.
Живые часы.
Африканская рыба гимнархе посылает в окружающую среду электрические сигналы, продолжительность которых настолько точна и периодична, что может сравниться с кварцевым осциллятором. Француз ский инженер А. Флорион обработал сигналы, которые издает рыба, и получил оригинальные «рыбные» биоэлектрические часы. Они могут «ходить» 15 лет, надо лишь ежедневно кормить рыбку.
Рыбы, обладающие электрическими органами (акулы и скаты) способны обнаружить добычу по работе её сердца, в этом случае регистрируются электрическое поле, которое создает работающее сердце рыбы-добычи.
Рыбы-электроищейки.
Некоторые рыбы, пытаясь спастись, зарываются в песок и замирают там. Но и у них нет никаких шансов, поскольку пока они живы, их тела генерируют электрические поля, которые улавливает, например, своей необычной головой акула-молот, бросающаяся, как кажется, прямо на пустой грунт и вытаскивающая из него бьющуюся жертву.
Скаты могут обнаруживать лакомых для них крабов по их электрическим полям, а сомы могут обнаружить даже электрополя, создаваемые закопавшимися в грунт червями. Акула, реагируя на электрическое поле, тоже может очень точно напасть на камбалу, зарывшуюся в песок.
Электрические органы акул и скатов отличаются очень высокой чувствительностью: рыбы реагируют на эл. поля напряженностью 0,1 мкВ/см.
Электрические рыбы используют электрические сигналы для общения между собой. Они оповещают других особей, что данная территория занята или, что ими обнаружена пища. Есть электрические сигналы: «вызываю на бой « или «сдаюсь». Все эти сигнали хорошо принимаются рыбами на расстоянии порядка 10 метров.
- Подведение итогов. Домашнее задание.
Итак, сегодня на уроке вы познакомились с электроскопом, его назначением и устройством, с проводниками и непроводниками электричества, познакомились с понятием электрического поля, а также повторили ранее изученный материал и закрепили новый. Те, кто активно работал на уроке, отвечая на вопросы, получили соответствующие оценки. Всем спасибо! До свидания!»
- §§ 27,28
- Сделать электроскоп в домашних условиях.
8 класс. Проводники, полупроводники и непроводники электриичества
8 класс. Проводники, полупроводники и непроводники электриичества
Назад в «Оглавление» — смотреть
1. На какие группы делят вещества по способности передавать электрические заряды?
По способности проводить электрические заряды вещества условно делятся
три группы:
—
проводники,
—
полупроводники,
—
непроводники (диэлектрики).
2. Какие тела называются проводниками?
Проводниками называются тела, через которые электрические заряды могут переходить от заряженного тела к незаряженному.
Примеры проводников:
— все металлы, почва, растворы солей и кислот в воде — хорошие проводники электричества.
— тело человека также хорошо проводит электрический заряд.
3. Какие тела называются непроводниками (диэлектриками)?
Непроводниками (диэлектриками) называются тела, через которые электрические заряды не могут переходить от заряженного тела к незаряженному.
Примеры непроводников:
— фарфор, эбонит, стекло, янтарь, резина, шелк, капрон, пластмассы, керосин, воздух (газы).
Тела, изготовленные из диэлектриков, называются изоляторами.
4. Какие тела называются полупроводниками?
Полупроводниками называются тела, которые по способности передавать электрические заряды занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками.
Примеры полупроводников:
— германий, кремний,
— оксиды и сульфиды металлов,
— некоторые органические вещества.
5. Какой характерной особенностью обладают полупроводники?
Полупроводники при низкой температуре не проводят электрический ток и являются диэлектриками.
Характерной особенностью полупроводников является возрастание их проводимости с повышением температуры.
Повышение электропроводности полупроводников может происходить и под воздействием света, потока быстрых частиц, а также при введении примесей.
6. Где применяют полупроводниковые приборы?
Полупроводники используются при создании транзисторов, тиристоров, полупроводниковых диодов, фоторезисторов.
Применение интегральных микросхем в теле-, радио- и компьютерных приборах позволяет создавать устройства малых размеров.
Назад в «Оглавление» — смотреть
Этапы урока | Задачи этапа | Визуальный ряд | Деятельность учителя | Деятельность учащихся | Формируемые УУД | |
1 этап: мотивации к учебной деятельности: Здравствуйте дорогие ребята. Подарим друг другу улыбки и начнём работать. Мне хотелось бы начать наш урок со стихотворения В.Я. Брюсова. Прослушайте его и ответьте на вопрос: о чем это стихотворение? Быть может, эти электроны – Миры, где пять материков, Искусства, званья, войны, троны И память сорока веков. Еще, быть может, каждый атом – Вселенная, где сто планет, Там все, что здесь, в объеме сжатом, Но также то, чего здесь нет. После правильного ответа стоит обратить внимание учащихся на физические понятия, встречающиеся в стихотворении (электроны, атом, объем). Как вы думаете, о чем сегодня будем говорить на уроке? Что каждый из вас хочет узнать сегодня на уроке? Вы совершенно правы. А теперь откройте свои тетради, запишите на полях число и классная работа. | Настроить учащихся на работу на уроке | Приветствие, создание благоприятной обстановки для осуществления учебной деятельности | Познавательная Коммуникативная Регулятивная | Применение метода информационного поиска с помощью компьютера Организация совместной деятельности педагога и учащегося, умение выссказывать свое мнение, поддержание диалога. Соотнесение полученных знаний с новыми. | ||
2 этап: актуализация знаний На прошлом уроке мы познакомились с таким физическим явлением, как электризация. Вам было задано выучить основные определения по данной теме и ответить на вопросы в конце параграфа. Проверим вашу подготовку дома. Задания: три человека готовятся к работе по карточкам, остальные отвечают на следующие вопросы
Вопросы: 1. Как было открыто явление электризации? 2. Кто первым обнаружил способность янтаря притягивать к себе мелкие тела? 3. Что такое электричество? 4. Только ли янтарь обладает свойством притягивать к себе мелкие частички? 5. Кто создал первую электростатическую машину? 6. Какие заряды бывают? 7. Что такое электрический заряд? 8. Как ведут себя заряженные тела? Теперь попробуйте объяснить с физической точки зрения следующие поговорки: 1.Гроза застала в поле – садись на землю. Почему? (ответ: обычно гроза ударяет в одиноко стоящие предметы). 2. Сколь кошку не гладь, все искры летят. Почему, поглаживая кошку, мы можем наблюдать искры? (ответ: это объясняется явлением электризации). 3. Пряжа с искорками, все вон повыскакали. Отчего бы искрам выскакивать? (ответ: пряжа при работе электризуется, и из нее выскакивают электрические искры). 4. К дальним селам, городам Кто идет по проводам? Светлое величество! Это … (электричество). | Проверить полученные знания на прошлом уроке, активизировать мыслительные операции и познавательные процессы. | Задавание вопросов | Коммуникативная Познавательная | Умение отвечать на вопросы Способность логически мыслить, способность к самостоятельной работе | ||
3 этап: постановка учебной задачи Вопрос №1: Посмотрите на демонстрационный стол и скажите, что на нем находится? Для чего нужен этот набор оборудования? (2 штатива с гильзой на шелковой нити, эбонитовая и стеклянная палочки, кусочек меха, мелкие кусочки ваты). Кто может продемонстрировать следующий опыт? (Один из учащихся у доски показывает опыт по электризации и объясняет принцип действия установки) Скажите, что нужно было знать для выполнения этого опыта? Вопрос №2: Учитель: Можно ли наблюдать явление электризации с помощью специальных приборов? Учащиеся: отвечают, что да, но с помощью какого прибора они не знают. Учитель: Какой вопрос возникает? Учащиеся: Как называется прибор для определения электрических явлений? Учитель: Какова же цель нашего урока? Учащиеся: Познакомиться с прибором, позволяющим измерять электрический заряд. Учитель: Теперь попробуем сформулировать тему урока Ученики: «Электроскоп» | Самостоятельное определение цели и задачи урока | Объясняет новый материал, демонстрирует физический эксперимент | Познавательная: объясняют наблюдаемые явления во фронтальной беседе; Коммуникативная: обсуждение выводов Регулятивная:
| умения наблюдать, делать выводы. Выделение существенной информации из слов учителя. умение строить речевое высказывание. Сопоставление изученного материала с новым | ||
4 этап: «открытие» нового знания Прочитайте параграф и сформулируйте определение, какой прибор называется электроскопом? Запишем определение в тетрадь: электроскоп – это простейший прибор для обнаружения электрических зарядов и приблизительного определения их величин. Скажите, из чего состоит этот прибор? Учащиеся по учебнику описывают устройство электроскопа. И на картинке на доске подписывают каждую цифру. Скажите, как работает прибор? Пользуясь учебником, учащиеся описывают принцип работы электроскопа. Давайте попробуем определить величину заряда с помощью электроскопа. Проведение опыта по определению заряда, переданного электроскопу при натирании эбонитовой палочки о мех. Итак, попробуем определить порядок действий, который мы должны произвести, чтобы определить величину заряда. 1. натереть эбонитовую палочку о мех; 2. поднести палочку к шару электроскопа; 3. замерить угол отклонения лепестков электроскопа от стержня; 4. по величине угла определить величину заряда. Скажите, а что произойдет, если к заряженному в первом опыте электроскопу, поднести стеклянную палочку, натертую и шелк? Учащиеся находят ответ в учебнике: лепесточки опустятся. Делаем вывод, если к заряженному электроскопу поднести тело, противоположного знака, угол между листочками электроскопа уменьшится, а если поднести тело такого же заряда – то увеличиться. Значит величину электрического заряда мы можем фиксировать по отклонению лепесточков прибора. Существуют ли разновидности электроскопов? Учащиеся читают учебник дальше и определяют, что кроме электроскопов, существует еще один прибор с похожим предназначением – электрометр. Дети самостоятельно описывают устройство и принцип работы электрометра. | Дать определение нового прибора, определить устройство и принцип его работы, определить алгоритм действий по нахождению величины электрического заряда, сделать вывод. | Дает обучающимся задание работать с учебником. Слушает и проверяет правильность ответов на вопросы | Познавательная: изучение принципа работы и устройства нового прибора Коммуникативная: инициативное сотрудничество в поиске и сборе новой информации Регулятивная: | Способность самостоятельно работать с учебником; умение правильно находить нужную информацию. Умение выражать свои мысли, умение вступать в диалог и владеть монологической речью в соответствии с современными средствами коммуникации. Умение контролировать форму образца действия, искать ошибки, уметь контролировать временные пределы урока. | ||
5 этап: этап первичного закрепления 1. Шар электроскопа заряжен положительно. Ученик дотронулся до него пальцем. Как изменился заряд шара? 2. Если к заряженному шарику электроскопа поднести, не касаясь шарика, тело с противоположным зарядом, листочки электроскопа сближаются. Почему? 3. Когда к шарику заряженного электроскопа, не касаясь шарика, подносят руку, листочки электроскопа сближаются. Почему? 4. Почему при высокой влажности воздуха трудно, а иногда почти невозможно зарядить электроскоп? 5. Как с помощью электроскопа определить знак заряда тела? | Усилить эффект усвоения материала, уметь решать типовые задачи согласно выявленного алгоритма. | Организовать практическую направленность учащихся на уроке, формулировка условий задач и контроль за правильным решением этих задач. | Познавательная: решение задач Коммуникативная: участие в обсуждении ответов на вопросы во фронтальном режиме Регулятивные: контроль правильности ответов обучающихся. Самоконтроль понимания вопросов и знания правильных ответов. | Осознанное и произвольное построение речевого высказывания в устной форме. Понимание на слух ответов обучающихся, умение формулировать собственное мнение и позицию, умение использовать речь для регулирования своего действия Принятие и сохранение учебной цели и задачи. Уточнение и дополнение высказываний обучающихся. Осуществление самоконтроля. | ||
6 этап: самостоятельная работа и самопроверка 1.Металлическая сфера имеет заряд, равный -1,6 нКл. Сколько избыточных электронов на сфере? 2. После того, как стеклянную палочку потерли, ее заряд стал равен 3,2 мкКл. Сколько электронов было снято с палочки при трении? 3. На металлическом шарике находится 4,8*10-10 Кл. Сколько избыточных электронов. Чему равен его заряд? 4. Электроскоп зарядили до -3,2*10-10 Кл. сколько избыточных электронов на электроскопе? Обменяйтесь с соседом по парте тетрадями и осуществите взаимопроверку полученных результатов. Я продиктую правильные ответы, а вы ставьте «+» если задание выполнено правильно «-» — если задание выполнено неправильно. За каждый правильный ответ дается 1 балл. | Проверить способность учащихся самостоятельно работать и анализировать свои ответы, выработать умение к самооценке своих знаний. | Подготовка типовых заданий и планирование организации их решения и самопроверки. | Познавательная: решение задач Коммуникативная: Регулятивная | Умение пользоваться изученным материалом и применять уже имеющиеся знания для решения задач. Умение логически мыслить, использовать монологическую речь Осуществление самоконтроля и взаимоконтроля. | ||
7 этап: повторение материала Блиц-опрос 1.Как продемонстрировать, что расческа или авторучка способна притягивать легкие предметы? 2. Наэлектризованный предмет способен притягивать не только твердые тела, но и… 3. Как ведут себя два тела, одно из которых наэлектризовано, а второе — нет? 4. Как взаимодействуют два тела, наэлектризованные трением друг о друга? 5.Как проявляется электрическое взаимодействие наэлектризовавшейся одежды? 6.Как называются приборы, предназначенные для обнаружения наэлектризованных тел? 7. Какой существует еще вид электризации, кроме электризации трением? 8.Как взаимодействуют эбонит и шерсть, наэлектризованные друг о друга? 9. Как взаимодействуют стекло и шелк, наэлектризованные друг о друга? 10.Что является единицей измерения заряда? 11. Почему заряд тела нельзя делить бесконечно? | Повторить полученные знания, закрепить уже имеющиеся знания, определить границы применимости нового знания. | Подборка заданий с использованием ранее изученного материала | Познавательная Коммуникативная Регулятивная | Активизация повторения и определение точек соприкосновения нового и старого знания Формирование диалоговой речи Умение слушать в соответствие с целевой установкой. Уточнение и дополнение высказываний обучающихся | ||
8 этап: рефлексия учебной деятельности 1. С какими понятиями мы познакомились на уроке? 2. Достигли ли мы поставленных целей? 3. На что стоит обратить внимание? 4. Как вы оцениваете свою работу на уроке? | Осуществить проверку качества знаний и самооценку на работе | Проводит рефлексию, анализирует выбранные ответы | Познавательная: отвечают на вопросы Коммуникативная: взаимодействие с учителем. Регулятивная: саморегуляция эмоциональных и функциональных состояний | Умение делать выводы. Рефлексия способов и условий действий. Умение формулировать собственное мнение. Саморегуляция. Рефлексия. |
Урок физики в 8-м классе «Электрические явления»
Урок в 8 классе.
Тема урока: Электризация тел. Два рода зарядов. Взаимодействие заряженных тел. Электроскоп. Проводники и непроводники электричества.
Цели урока:
образовательные:
- формирование первоначальных представлений об электрическом заряде, о взаимодействии заряженных тел, о существовании двух видов электрических зарядов; выяснение сущности процесса электризации тел.
развивающие:
воспитательные:
Оборудование:
электроскоп, электрометры, гильза из фольги на подставке стеклянная и эбонитовая палочки, кусок меха и щелка, мультимедийный проектор, ноутбук.План урока
I. Организационный момент.
II. Объяснение нового материала.
III. Запись домашнего задания.
IV. Закрепление изученного материала.
V. Подведение итогов. Выставление оценок.
I. Организационный момент.
Ребята, посмотрели друг на друга. Пожелали друг другу хорошего настроения.
II. Объяснение нового материала:— Учитель
Еще в древности люди обратили внимание на то, что потертый шерстью кусочек янтаря начинает притягивать к себе различные мелкие предметы: пылинки, ниточки и тому подобное.
— Демонстрация
Вы сами можете легко убедиться, что эбонитовая палочка, потертая о шерсть, начинает притягивать небольшие кусочки бумаги, листочки фольги. Расческа потертая о волосы также притягивает мелкие листочки бумаги.
Как объяснить что происходит ? Почему эбонитовая палочка потертая о шерсть притягивает к себе листочки фольги?
Сегодня на уроке мы с вами выясним сущность данного явления и постараемся его объяснить.
Запишите пожалуйста тему урока
Слайд1
Электризация тел. Два рода зарядов. Взаимодействие заряженных тел. Электроскоп. Проводники и непроводники электричества.
Слайд 2
Учащимся предлагается план урока
— Сообщение ученика
Наука об электрических явлениях зародилась еще до нашей эры, начавшись с наблюдения за электрическими свойствами янтаря. В отличие от механики – науки о движении, давлении, равновесии, наука об электричестве до VI века так и оставалась в зачаточном »янтарном» состоянии. Крупный шаг вперед в изучении электрических явлений после древних греков сделал английский врач У.Гильберт (1540–1603). Он установил, что свойство притягивать легкие предметы после натирания, кроме янтаря, приобретают также и алмаз, сапфир, аметист, горный хрусталь, сера, смола и некоторые другие тела. Гильберт их назвал «электрическими», то есть «подобными янтарю». Все прочие тела, в первую очередь металлы, которые не обнаруживали таких свойств, он назвал »неэлектрическими». Так в науку вошел термин »электричество», и было положено начало систематическому изучению электрических явлений. Следующий шаг в изучении электрических явлений был сделан бургомистром немецкого города Магдебурга Отто фон Герике (1602–1686). Он сконструировал первую электрическую машину, представлявшую собой большой шар из серы, вращавшийся на железной оси. При натирании шара ладонью он сильно электризовался и мог электризовать другие тела. Используя свою машину, Герике впервые наблюдал отталкивание наэлектризованных тел и слышал треск электрических искр. С начала XVIII века электрическими экспериментами увлекаются члены Лондонского Королевского научного общества. Они наблюдают электрическое притяжение не только в воздухе, но и в вакууме, изучают возникновение электрических искр, открывают явление электропроводности и указывают, что для сохранения заряда тела оно должно быть изолировано от других тел. В 1733 году француз Ш. Дюфэ впервые устанавливает существование двух родов зарядов – положительного и отрицательного (прежде заряды тел считали отличающимися лишь по величине). С середины XVIII века электрические опыты проводились в светских салонах и королевских дворцах, на заседаниях ученых обществ и в частных домах.
— Учитель
Слайд 3
Итак, что мы наблюдали?
Это явление называется электризацией, а силы, действующие при этом – электрическими силами.
Слово электризация происходят от греческого слова » электрон» , что означает » янтарь» . При трении расчески о волосы или эбонитовой палочки о шерсть предметы заряжаются, на них образуются электрические заряды.
Заряженные тела взаимодействуют друг с другом и между ними возникают электрические силы. Электризоваться трением могут не только твердые тела, но и жидкости, и даже газы.
Слайд 4
Таким образом, электризация – физическое явление.Существует два разных рода электрических зарядов. Условно они названы » положительным» зарядом и » отрицательным» зарядом .
+q – |
положительный заряд (так заряжается стекло, потертое о шелк; шерсть, потертая об эбонит). |
–q – |
отрицательный заряд (заряд шелка при трении о стекло; заряд эбонита при трении о шерсть). |
Тела при электризации могут заряжаться как положительно, так и отрицательно
Положительно заряженными
называют тела, которые действуют на другие заряженные предметы так же, как стекло, наэлектризованное трением о шелк.Отрицательно заряженными называют тела, которые действуют на другие заряженные предметы так же, как эбонит, наэлектризованный трением о шерсть.
Вывод: Основное свойство заряженных тел и частиц: одноименно заряженные тела и частицы отталкиваются, а разноименно заряженные – притягиваются.
Электризуя разные тела, легко заметить, что сила взаимодействия между ними может быть различной: больше или меньше. В физике это объясняют тем, что заряд тела может быть большим или маленьким. Следовательно, заряд – физическая величина. Единицей измерения заряда служит 1 кулон. (1Кл)
Слайд5
Рис 1
— Строение электроскопа представляет ученик
Для обнаружения наэлектризованных тел служат специальные приборы – электроскопы или электрометры
Электроскоп имеет цилиндрический корпус (1) , который закрыт стеклом (2). Внутрь прибора вставлен металлический стержень (3) с легкоподвижными лепестками (4). От металлического корпуса прибора стержень отделен пластмассовой втулкой (5). Если выступающей части стержня коснуться каким-нибудь наэлектризованным телом, то лепестки отклонятся друг от друга.
Электроскоп
– прибор для обнаружения наэлектризованных тел. Принцип его действия основан на отталкивании одноименно заряженных тел.Слайд 6
Демонстрация
Пусть левый электроскоп заряжен, а правый – нет. Соединим электроскопы проволокой. Мы увидим, что заряд поровну распределится между приборами. Убрав проволоку и коснувшись правого электроскопа рукой, мы заставим его заряд перейти внутрь нашего тела. После этого опять соединим электроскопы проволокой. Так можно поступать сотни раз: заряд будет делиться на все более мелкие части.
Однако американский физик Р.Милликен опытами установил, что заряд любого тела можно делить не бесконечно.
Вывод:
Существует наименьшая порция заряда – элементарный заряд: 1,6·10-19 Кл. Заряд никакого тела не может быть меньше этой величины.Электрический заряд-это мера свойств заряженных тел определенным образом взаимодействовать друг с другом
— Учитель
Так что же такое электризация?
Слайд 7
Наэлектризуем эбонитовую палочку шерстяной варежкой, а стеклянную палочку – шелковым платком. Подвесив палочки на нитях, увидим, что эбонит и шерсть, стекло и шелк притягивают друг друга, а стекло и шерсть, эбонит и шелк отталкиваются друг от друга:
При электризации трением два тела заряжаются равными по модулю и противоположными по знаку зарядами. Благодаря контакту одно тело теряет электроны, а другое их же приобретает. Поэтому на одном теле появляется избыток электронов (отрицательный заряд), а на другом - недостаток (положительный заряд).
Вывод
: Тело заряжено отрицательно — у тела имеется избыток электроновТело заряжено положительно — у тела имеется недостаток электронов
В зависимости от способа электризации два наэлектризованных тела либо притягиваются, либо отталкиваются. Тела, наэлектризованные трением друг о друга, а также наэлектризованное и не наэлектризованное тела всегда только притягиваются.
Существуют вещества, электроны которых настолько слабо связаны со своими атомами, что могут отделяться от них даже и без трения. Достаточно простого соприкосновения тел, и они становятся заряженными. Это другой вид электризации — электризация индукцией .
Слайд 8
Демонстрация
Сначала электрометры не были заряжены. Предположим теперь, что поднесенная к ним палочка имеет положительный заряд. При этом в левой части правого шара образуется отрицательный заряд. А поскольку ионы металла прочно связаны друг с другом, образуя кристаллическую решетку, они не смогут никуда передвинуться, и во всех остальных местах образуется недостаток электронов, то есть положительный заряд. Если теперь палочку убрать, то электроны вновь равномерно распределятся между шарами, и они станут незаряженными. Но, если же, не убирая палочки, раздвинуть шары, то они так и останутся разноименно заряженными.
Вывод
: Электризация тел индукцией объясняется перераспределением электрических зарядов между телами (или частями тела), в результате чего тела (или части тела) заряжаются разноименно.Однако не все тела заряжаются в результате электризации индукцией . Электроны есть в атомах всех тел, тогда почему же не удается наэлектризовать индукцией пластмассовые или резиновые шары? Это значит, что электроны этих тел не являются свободными, то есть не образуют перераспределение зарядов между телами. Поэтому для электризации этих веществ необходимо прибегнуть к трению, способствующему отделению электронов от атомов.
Слайд9
В проводниках некоторые электроны слабо связаны с ядром атома и могут перемещаться от атома к атому. Такие электроны называются свободными. Именно они обеспечивают перенос заряда (проводимость).
В диэлектриках практически нет свободных электронов, некому переносить заряд, следовательно, практически нет проводимости.
Вывод
: Следовательно, по электрическим свойствам все вещества можно разделить на два вида.Диэлектрики
– вещества, не имеющие свободных зарядов и, поэтому, не позволяющие заряду одного тела «перетекать» на другие тела.Проводники
– тела и вещества, в которых существуют свободные заряженные частицы; они могут перемещаться, перенося заряд в другие части тела или к другим телам.Мы понимаем, что пластмасса, из которой изготовлена линейка, является диэлектриком, а металлическая проволока – проводником.
Вывод
: Демонстрация показала, что при любых взаимодействиях, связанных с возникновением и переходом заряда от одних тел к другим, суммарный заряд всех участвующих в этом тел остается постоянным.Это утверждение выражает закон сохранения электрического заряда.
|q 1|+ |q 2|+ |q 3|+…..+ |q n| =0
Во всех явлениях электризации тел суммарный электрический заряд сохраняется.
Если одно тело приобретает положительный электрический заряд, то второе тело тоже приобретает равный по модулю отрицательный
III. Запись домашнего заданияПараграфы: 25, 26,27 вопросы стр.60, стр. 63
Дополнительно: изготовить самодельный прибор — электроскоп.
IV. Закрепление изученного материалаСлайд10
Блиц-опрос
(продемонстрировать)
(продемонстрировать)
(продемонстрировать)
(продемонстрировать)
(продемонстрировать)
(продемонстрировать)
(продемонстрировать)
Учитель
Ответьте на вопрос, достигли ли мы цели нашего урока.
Оцените свою работу на уроке (используются сигнальные карточки)
Оценка учителем работы учащихся с комментариями.
Слайд11
Приложение
Урок физики по теме «Проводники и непроводники электричества»
Диэлектрики, проводники, сверхпроводники и полупроводники
По электропроводности вещества можно разделить на четыре группы: диэлектрики, проводники, сверхпроводники и полупроводники.
Диэлектрики – это вещества, которые существенно препятствуют протеканию через них электрического тока ввиду высокого удельного сопротивления, часто превышающего 108 Ом • м. Диэлектрики, которые применяют в качестве изоляции, например, проводов, обычно обладают на много порядков более высоким сопротивлением.
Проводники – это материалы, которые почти не препятствуют протеканию по ним электрического тока благодаря низкому удельному сопротивлению, обычно не превышающему 10–5 Ом • м. Металлические проводники используют в кабелях и проводах в качестве токоведущих шин.
Сверхпроводники – это материалы, которые при охлаждении до некоторой критической температуры резко уменьшают удельное сопротивление до нуля. В результате отсутствуют потери энергии на омическом сопротивлении, что позволяет создавать мощные высокоэффективные кабели, трансформаторы мощностью в мегаватты с высоким КПД и т.п. К сверхпроводникам относят соединения лантана, стронция, меди и кислорода ; иттрия, бария, меди и кислорода; ртути, бария, кальция, меди, кислорода и другие. У большинства сверхпроводников критическая температура лежит вблизи абсолютного нуля, что снижает практическую пригодность этих материалов.
Полупроводники – это вещества, удельное сопротивление которых зависит от внешних условий, например, флюктуаций температуры, изменений интенсивности облучения световым потоком и прочего. В результате, в определённых условиях полупроводники могут менять своё удельное сопротивление, и оно может стать со всеми промежуточными градациями либо таким, как у проводников, либо как у диэлектриков. При температуре вблизи абсолютного нуля полупроводники обладают диэлектрическими свойствами, а при нагреве выше определённой критической температуры они проявляют свойства проводников. Зависимость их сопротивления от температуры нелинейна.
Не в каждом теле есть условия для прохождения электрического тока. Дело в том, что атомы и молекулы различных веществ обладают неодинаковыми свойствами. В металлах, например, электроны легко покидают оболочки и беспорядочно, хаотично движутся между атомами. В металлах особенно много свободных электронов. По существу, металл состоит из положительных ионов, расположенных в определенном порядке, пространство между которыми заполнено свободными электронами. В металле невозможно различить, какой электрон к какому из атомов относится, они сливаются в единое электронное «облако». Огромное количество свободных электронов в металлах создает в них наиболее благоприятные условия для электрического тока. Нужно только хаотическое движение электронов упорядочить, заставить их двигаться в одном направлении.
В некоторых телах и веществах почти нет свободных электронов, так как они прочно удерживаются ядрами. У молекул и атомов таких тел трудно «отобрать» или «навязать» им лишние электроны. В таких телах нельзя создавать электрический ток. Тела и вещества, в которых можно создавать электрический ток, называют проводниками. Те же тела и вещества, в которых его создать нельзя, называют диэлектриками или непроводниками тока. К проводникам, кроме металлов, относятся также уголь, растворы солей, кислоты, щелочи, живые организмы и многие другие тела и вещества. Причем в растворах солей электрический ток создается не только электронами, но и положительными ионами. Диэлектриками являются воздух, стекло, парафин, слюда, лаки, фарфор, резина, пластмассы, различные смолы, маслянистые жидкости, сухое дерево, сухая ткань, бумага и другие вещества. Фарфоровыми, например, делают изоляторы для электропроводки, лаки используют для покрытия проводов, чтобы изолировать провода друг от друга и от других предметов.
Но есть еще большая группа веществ, называемых полупроводниками. К полупроводникам, в частности, относятся германий, селен и кремний. По электропроводности они занимают среднее место между проводниками и непроводниками. Считавшиеся когда — то непригодными для практических целей, сейчас они стали основным материалом для производства современных полупроводниковых приборов, например транзисторов, с которыми будет связана большая часть вашего творчества.
Вещества, по которым передаются электрические заряды, называют проводниками электричества.
Хорошие проводники электричества — металлы, почва, растворы солей, кислот или щелочей в воде, графит. Тело человека также проводит электричество. Из металлов лучшие проводники электричества серебро, медь и алюминий, поэтому провода электрической сети чаще всего делают из меди или алюминия.
Вещества, по которым заряды не передаются, называют непроводниками (или изоляторами). К хорошим изоляторам относятся эбонит, янтарь, фарфор, резина, различные пластмассы, шелк, керосин, масла.