Электрический заряд. Квантование заряда - ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Цель: научиться обнаруживать электрические заряды на телах.

Ход урока

I. Анализ контрольной работы

II. Изучение нового материала

Структура Вселенной формируется гравитационным притяжением тел. Но притяжение привело бы к сжатию. Для существования стабильных размеров тел должны существовать силы отталкивания между частицами тела. Такими силами являются силы электромагнитного взаимодействия. Силы электромагнитного взаимодействия частиц тела на много порядков превосходят гравитационные силы. Электромагнитные притяжения и отталкивания возникают лишь между заряженными частицами.

Эксперимент 1

Подвесили на нитку кусочек фольги. И поднесем к нему палочку из оргстекла.

— Что вы наблюдаете?

Никаких изменений не происходит.

Значит, тело не обладает зарядами. Натрем палочку из оргстекла о бумагу. Кусочек фольги начал притягиваться. Значит, один из способов сообщить телу электрический заряд - натереть его.

Убедиться, что это не единственный способ зарядить тела.

Эксперимент 2

Ударим эбонитовой палочкой о резиновую трубку. Поднесем тела к электрометрам, а затем соединим, стрелки вначале отклонятся, а после соединения проволокой вернутся в первоначальное положение. Эбонитовая палочка и резиновая трубка «зарядилась» разными по знаку зарядами, но одинаковыми по модулю.

Способность частиц (или тел) к электромагнитному взаимодействию характеризует электрический заряд.

Электрический заряд - физическая величина, определяющая силу электромагнитного взаимодействия.

Эксперимент 3

Отрежем две полоски бумаги по ширине около 1 см. Сблизим. Взаимодействие отсутствует. Положим на тетрадь и проведем несколько раз ручкой.

Будем сближать полоски, взяв их в руки, полоски оттолкнутся друг от друга.

Эксперимент 4

К подвешенной фольге поднести заряженную палочку, фольга притягивается. Если же фольга коснется палочки, фольга будет отталкиваться.

Значит, заряженные тела могут отталкиваться. Это объясняется существованием двух различных зарядов. Один из них положительный, а другой отрицательный.

При соприкосновении одной и той же пластиковой ручки были сообщены бумаге одинаковые заряды.

Следовательно, между электрическими зарядами одинакового знака действуют силы отталкивания, а между зарядами противоположных знаков действуют силы притяжения.

Для обнаружения и измерения электрических зарядов применяют электрометр. По углу отклонения стрелки электрометра можно судить о значении электрического заряда, переданного стержню электрометра.

Эксперимент 5

Установим два одинаковых электрометра. На стержне одного из них укрепим металлический диск и поставим на него второй такой же с ручкой изолятора. Между дисками положим кусок сукна. Взявшись за ручку, сделаем несколько движений и снимаем верхний диск. Стрелка электрометра отклонится. Верхний диск поднесем ко второму электрометру. Стрелки электрометров отклонились на один и тот же угол, примерно. Теперь соединим проволокой электрометры, стрелки вернутся в первоначальное положение.

Самые точные эксперименты показали, что в результате электронизации тел при соприкосновении на них всегда возникают электрические заряды, равные по модулю и противоположные по знаку.

Электрические заряды могут появиться и при других взаимодействиях, под воздействием света.

Внутри изолированной системы при любых взаимодействиях алгебраическая сумма электрических зарядов остается постоянной: q₁ + q₂ +... + q_n = const.

Нигде и никогда не исчезает электрический заряд одного знака. Появление положительного электрического заряда всегда сопровождается появлением равного по модулю отрицательного заряда.

III. Закрепление изученного

1. Какие взаимодействия называют электромагнитными?

2. Что такое электрический заряд?

3. В чем сходство и отличие электрического заряда и гравитационной массы?

4. Какой заряд называют элементарным?

5. В чем состоит явление электронной теории?

6. Сформулируйте законы сохранения электронного заряда?

7. Когда он выполняется?

Домашнее задание

П. 85,88.

Творческое задание:

1. Исследуйте в домашних условиях синтетические и натуральные материалы. Какие из них электризуются сильнее?

2. Можно ли на концах эбонитовой палочки получить одновременно два разных по знаку заряда? Дайте теоретическое решение и проверьте его экспериментом.