Электризация тел. Закон сохранения электрического заряда

1. Электризацией называют процесс сообщения телу электрического заряда.

2. От какого греческого слова происходит термин «электричество»?

2. От греческого слова «электрон», которое по-русски обозначает янтарь.

3. Одно или оба тела электризуются при трении?

3. При трении электризуются оба тела.

4. Какие два рода электрических зарядов существуют в природе? Из каких опытов следует, что их действительно два?

4. Существуют 2 вида заряда: «+» и «-». Опыты, свидетельствующие об этом: взаимодействие эбонитовой палочки, натёртой об мех с такой же эбонитовой палочкой и стеклянной палочкой, натёртой о шелк.

5. Сформулируйте правило, описывающее характер взаимодействия заряженных тел.

5. Одинаково заряженные тела отталкиваются, по-разному заряженные - притягиваются.

6. Кусочек дерева потерли о шелк. Какие заряды (по знаку) появились на кусочке дерева и какие на шелке?

6. На дереве появились заряды со знаком «+», на шелке - со знаком «-».

7. Как называется единица заряда?

7. Единица заряда в СИ называется кулон.

8. Выполнив экспериментальные задания, опишите опыты, изображенные на рисунке 6.


8. Эти опыты подробно описаны в учебнике (одноименные заряды отталкиваются, разноименные - притягиваются)

В результате опытов по электризации было установлено, что все вещества можно расположить в ряды, в которых предыдущее тело электризуется при трении о последующее тело положительно, а последующее при этом - отрицательно. Вот, например, один из таких рядов: кроличий мех, стекло, кварц, шерсть, шелк, хлопок, дерево, янтарь, каучук.













Назад Вперёд

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цели урока:

Образовательные

  • познакомить учащихся с новым физическим явлением электризации тел и его особенностями;
  • доказать существование двух типов зарядов и объяснить их взаимодействие;
  • раскрыть значение электризации для жизнедеятельности человека.

Развивающие

  • продолжить формирование умений выдвигать гипотезу и проверять (или опровергать) ее экспериментально;
  • развивать умения анализировать, делать выводы, обобщать;
  • совершенствовать навык самообразовательной деятельности.

Воспитательные

  • развивать коммуникативные способности, умение работать в группе;
  • личные качества учащихся: организованность, внимание, аккуратность.

Здоровьесберегающие

  • создание комфортного психологического климата на уроке;
  • атмосферы сотрудничества: ученик-учитель, учитель-ученик, ученик-ученик.

Тип урока: урокизучения нового материала.

Форма организации учебной деятельности учащихся: коллективная, работа в группе, индивидуальная за партой и у доски.

Оборудование: компьютер, экран, оборудование для физического эксперимента, дидактические материалы.

План урока:

  1. Организационный этап.
  2. Актуализация знаний, выведение темы и цели урока через поиск ответа на проблемный вопрос и анализ материалов слайдов.
  3. Изучение нового материала с использованием фронтального и демонстрационного экспериментов; через выдвижение гипотезы и ее экспериментальное доказательство, работу с дополнительным (историческим) материалом и выступлением учащегося на тему: «Вред и польза электризации».
  4. Физминутка.
  5. Закрепление материала. Фронтальный эксперимент. Работа в группах. Исследовательская деятельность. Выполнение теста.
  6. Итог урока. Домашнее задание. Рефлексия.

Ход урока

I. Организационный этап.

(Самооценка готовности к уроку.)

II. Актуализация знаний, выведение цели урока.

Ребята, мы закончили с вами изучение большой главы «Тепловые явления».

Сегодня мы начинаем изучать новую большую главу.

Ну-ка отгадайте, о чем мы будем говорить в этой главе?

Оно несёт нам свет, тепло
Компьютер, видео включает
Комфортно с ним, но без него
Удобства мигом исчезают.

Ответ: электричество.

Слова «электричество» и «электрический ток» знакомы сейчас каждому человеку. И тема, к изучению которой мы приступаем очень важная. А как вы думаете, почему? (Электрический ток используется в наших домах, на транспорте, на заводах, фабриках, в сельском хозяйстве и т.д. И в природе есть электричество: молнии, полярные сияния, электрические рыбы и многие другие явления).

Слайды 1-4.

Чтобы понять, что собой представляет электрический ток, электричество, надо ознакомиться сначала с большим кругом явлений, называемых электрическими . Глава III так и называется «Электрические явления».

Сегодня на уроке мы изучим два вопроса из этой главы: «Электризация тел. Два рода зарядов».

Запишите тему урока в тетрадь.

Давайте определим цель нашего урока, какие вопросы мы рассмотрим на уроке? (Что такое электризация? Какими свойствами она обладает? Какие заряды существуют в природе? Пользу или вред приносит явление электризации?)

Слайд 5.

III. Изучение нового материала.

Наш урок проходит в преддверии Нового года. А в Новый год совершается много чудес.

Сегодня на уроке у меня тоже есть помощник для совершения чудес – это палочка,обыкновенная, из эбонита (обращаю внимание детей на запись на доске: эбонит-это каучук с примесью серы). Я попытаюсь с ее помощью совершить чудо. Попробую что-нибудь достать из этой красивой коробочки.

Не получается. Что же делать? (сказать заклинание)

Попробую. Крибли-Крабли-Бумс! Опять не получается…

А вспомните, что делал Алладин, когда доставал из лампы джина? (натирал лампу)

Попробую и я натереть свою палочку о шерстяную тряпочку.

Получилось. А палочка-то, оказывается, волшебная. После натирания она стала притягивать мелкие листочки бумаги, шерстинки, пушинки и даже тонкую струйку воды.

а) Фронтальный эксперимент. У вас на столах, ребята, есть пластмассовая линейка и лист бумаги. Проверьте, может линейка тоже волшебная? (натирают линейку о лист бумаги)

Да, к линейке после натирания прилипают легкие предметы.

Итак, какое интересное свойство тел мы увидели в проведенных опытах?

(тело после натирания притягивает другие тела)

Это «чудо», которое мы с вами наблюдали, имеет название – «электризация».

А про тело, которое после натирания притягивает к себе другие тела, физики говорят, что оно наэлектризовано или, что ему сообщен электрический заряд.

Эти свойства тел были замечены еще в глубокой древности, в VI век до н. э.

Послушаем легенду. Слайд 6

Дочь греческого философа Фалеса Милетского пряла шерсть янтарным веретеном. Как-то, уронив веретено в воду, девушка стала обтирать его краем своего шерстяного хитона и заметила, что к веретену пристало несколько шерстинок. Думая, что они прилипли к веретену, потому что оно все еще влажно, она принялась вытирать его еще сильнее. И что же? Шерстинок налипало тем больше, чем сильнее натиралось веретено. Девушка обратилась за разъяснением этого явления к отцу. Фалес понял, что причина в веществе, из которого сделано веретено, он накупил различных янтарных изделий и убедился, что все они, будучи натерты шерстяной материей, притягивают легкие предметы, подобно тому, как магнит притягивает железо.

«Янтарь» по-гречески – электрон, отсюда и произошли слова «электричество», «электрические явления», «электризация» (обращаю внимание детей на запись на доске: янтарь-это окаменевшая смола хвойных деревьев, живших миллионы лет назад; показываю бусы из янтаря).

Попробуем сформулировать, что же такое электризация?

Электризация – это процесс сообщения телу электрического заряда. Слайд 7

Сколько же тел участвуют в процессе электризации? (в электризации участвуют два тела)

У меня в руках другая волшебная палочка – стеклянная. Я подношу ее к кусочкам бумаги, ничего не наблюдаем. Натираю ее уже о шелк, снова подношу к кусочкам бумаги, шерстинкам и мы видим, что они притягиваются к палочке. Что мы можем сказать о палочке? (она наэлектризована или ей сообщен эл. заряд).

Про одно из тел мы можем сказать, что оно наэлектризовано, можно ли и про другое сказать, что оно наэлектризовано? Выдвигается гипотеза. Как проверить гипотезу? (Демонстрационный эксперимент)

Вывод: электризуются оба тела.

Запишите все выводы в тетрадь.

б) Два рода зарядов Слайд 8.

В 1733 году французский ботаник и физик Шарль Дюффе открыл два вида зарядов – заряды, полученные в результате трения двух смолистых веществ (он их назвал «смолистым электричеством») и заряды, полученные при трении стекла и слюды («стеклянное электричество»). А американский физик и политический деятель Бенжамин Франклин в 1778 году заменил термин «стеклянное электричество» на «положительное», «смоляное» на «отрицательное». Эти термины и прижились в науке.

Положительный заряд обозначают знаком «+», отрицательный знаком «-».

Слайд 9.

Стекло, потертое о шелк, заряжается положительным зарядом – «+»

Эбонит, потертый о шерсть, заряжается отрицательным зарядом – «-»

На доске и в тетрадях рисуем схему:

Исследуем, как ведут себя тела, заряженные разными зарядами; одинаковыми зарядами.

Опыты с султанами.

1. Тела, имеющие заряды одного рода, взаимно отталкиваются.

2. Тела, имеющие заряды разного рода, взаимно притягиваются.

Запишите выводы в тетрадь.

IV. Физминутка .

Подвигаемся немного (образуем пары).

Вы заряды положительные. Изобразите их взаимодействие.

Одни из вас заряд положительный, другой отрицательный. Изобразите их взаимодействие.

Вы заряды отрицательные. Изобразите их взаимодействие. Слайд 10.

Выступление ученика на тему: «Электризация полезна и вредна» Приложение 1 Слайды 11-12.

V. Закрепление

а) Фронтальный эксперимент.

1. У вас на столе лежат две полоски из полиэтилена и две полоски из бумаги. Положите на полоску из полиэтилена полоску из полиэтилена. Погладьте их тыльной стороной ладони. Попробуйте их развести, а затем медленно сближайте. Что вы наблюдаете? (отталкивание) Как зарядились полоски?

А теперь положите на полоску из бумаги полоску из полиэтилена. Погладьте их тыльной стороной ладони. Попробуйте их развести, а затем медленно сближайте. Что вы наблюдаете? (притяжение). Как зарядились полоски?

б) Исследовательская работа.

Выполняя работу, составьте план проведения эксперимента по определению знака заряда, проговорите друг другу порядок своих действий.

1-я группа. Определите знак заряда, получаемый на пластмассовой линейке, потертой о сухой лист бумаги. Необходимые приборы определите сами.

2-я группа. Имея в своем распоряжении пластмассовую расческу, эбонитовую палочку, султан, суконку определите знак заряда, получаемого на расческе при расчесывании волос.

3-я группа. Подвешенная к штативу на шелковой нити бабочка заряжена, но неизвестно каков знак ее заряда. Как, имея в своем распоряжении стеклянную палочку и кусок шелка, определить знак заряда на бабочке?

в) тест (выполняется на двойном листе, между листами вставлена копировальная бумага; верхний лист сдается, нижний остается у ученика для проверки и самооценки выполненной работы)

  1. Как взаимодействуют заряженная палочка и бумажная гильза в случае а и в случае б?

  1. Какой знак заряда имеет левый шар в случае а и в случае б?

  1. Правильно ли изображены взаимодействия заряженных тел?

  1. Висящие рядом бумажные гильзы наэлектризовали. После этого они расположились так, как показано на рисунке. Одинаковые или разные заряды получили гильзы?

Слайд 13

VI. Итог урока. Домашнее задание. Рефлексия.

(электризуем воздушные шарики-смайлики и прикрепляем их на стену над доской; дети выходят к доске и ставят плюс под выбранным смайликом.)

§25, 26. Выучить записи в тетради.

Задание на выбор:

  1. Запишите примеры электризации, с которыми вы встретитесь дома.
  2. Проведите эксперимент по электризации с имеющимися дома предметами.
  3. Проведите исследовательскую работу по теме «Электризация тел» по плану:
    1. Цель исследования.
    2. Оборудование.
    3. Ход исследования.
    4. Выводы.

Результаты работы можно представить в виде презентации, описания или фотографий и т.п.

Интернет-ресурсы:

  1. shi51.ucoz.ru/index/elektrizaciya_tel_8/0-58
  2. wiki.edc.samara.ru/index.php/

Все наэлектризованные тела приобретают свойство притягивать к себе другие тела, например листочки бумаги. По притяжению тел нельзя отличить электрический заряд стеклянной палочки, потертой о шелк, от заряда, полученного на эбонитовой палочке, потертой о мех. Ведь обе наэлектризованные палочки притягивают листочки бумаги.

Означает ли это, что заряды, полученные на телах, сделанных из различных веществ, ничем не отличаются друг от друга?

Обратимся к опытам. Наэлектризуем эбонитовую палочку, подвешенную на нити. Приблизим к ней другую такую же палочку, наэлектризованную трением о тот же кусочек меха. Палочки оттолкнутся (рис. 212). Поскольку палочки одинаковые и наэлектризовали их трением об одно и то же тело, можно сказать, что на них были заряды одного рода. Значит, тела, которым сообщены заряды одного рода, взаимно отталкиваются.

Теперь поднесем к наэлектризованной эбонитовой палочке стеклянную палочку, потертую о шелк. Мы увидим, что стеклянная и эбонитовая палочки взаимно притягиваются (рис. 213). Следовательно, заряд, полученный на стекле, потертом о шелк, другого рода, чем на эбоните , потертом о мех. Значит, существует два рода электрических зарядов.

Будем приближать к подвешенной наэлектризованной эбонитовой палочке другие наэлектризованные тела из различных веществ: резины, плексигласа, пластмассы, капрона. Мы увидим, что в одних случаях эбонитовая палочка отталкивается от поднесенных к ней тел, а в других - притягивается к ним. Если эбонитовая палочка оттолкнулась, значит, на поднесенном к ней теле заряд такого же рода, как и на ней. А заряд тех тел, к которым эбонитовая палочка притянулась, сходен с зарядом, полученным на стекле, потертом о шелк. Поэтому можно считать, что существует только два рода электрических зарядов.

Заряд, полученный на стекле, потертом о шелк (и на всех телах, где получается заряд такого же рода), назвали положительным, а заряд, полученный на янтаре (а также эбоните, сере, резине ), потертом о шерсть, назвали отрицательным.

Итак, опыты показали, что существует два рода электрических зарядов - положительные и отрицательные заряды и что наэлектризованные тела по-разному взаимодействуют друг с другом.

Тела, имеющие электрические заряды одинакового знака, взаимно отталкиваются, а тела, имеющие заряды противоположного знака, взаимно притягиваются.

Вопросы. 1. Как взаимодействуют друг с другом две эбонитовые папочки, наэлектризованные трением о мех? 2. Как показать, что заряд, полученный на стекле; потертом о шелк, является зарядом другого рода, чем заряд эбонитовой палочки, потертой о шерсть? 3. Какие два рода электрических зарядов существуют в природе? Как их называют? 4. Как взаимодействуют тела, имеющие заряды одного знака? разного знака?

Задание.

Оберните круглый карандаш металлической бумагой (фольгой) и осторожно снимите с карандаша образовавшуюся гильзу. Подвесьте ее на шелковой или капроновой нити, как показано на рисунке 214. Коснитесь гильзы наэлектризованным телом, заряд которого известен. Затем наэлектризуйте другие тела и, поднося их к гильзе, определите знак их заряда.

Грей сделал ещё одно очень важное открытие, значение которого было понято позднее. Все знали, что если прикоснуться изолированным металлическим цилиндриком к наэлектризованной стеклянной палочке, то на цилиндрик также перейдет электричество. Однако оказалось, что можно наэлектризовать цилиндрик, и не касаясь стеклянной палочки, а только приблизив его к ней. Пока цилиндрик будет находиться вблизи наэлектризованной палочки, на нем обнаруживается электричество.

Опубликованные опыты Грея вызвали интерес у французского физика Шарля Франсуа Дюфе (1698–1739) и побудили его приняться за эксперименты в области изучения электричества. Опыты с первым электрическим маятником , т.е. с деревянным шариком, подвешенным на тонкой шелковой нити (рис. 5.2), проведенные около 1730 г., показали, что такой шарик притягивается натертой палочкой сургуча. Но лишь стоит коснуться ее, как шарик немедленно отталкивается от сургучной палочки, как будто избегая ее. Если теперь поднести к шарику стеклянную трубку, потертую об амальгамированную кожу, то шарик будет притягиваться к стеклянной трубке и отталкиваться от сургучной палочки. Это различие, впервые отмеченное Шарлем Дюфе, привело его к открытию, что наэлектризованные тела притягивают ненаэлектризованные, и как только последние посредством прикосновения наэлектризуются, они начинают отталкиваться друг от друга. Он устанавливает наличие двух противоположных родов электричества, которые называет стеклянным и смоляным электричеством. Он ещё замечает, что первое обнаруживается на стекле, драгоценных камнях, волосах, шерсти и т.д., в то время как второе возникает на янтаре, смоле, шелке и т.д. Дальнейшие исследования показали, что все тела электризуются либо как стекло, потертое о кожу, либо как смола, потертая о мех. Следовательно, имеются два вида электрических зарядов, причем однородные заряды отталкиваются друг от друга, а разнородные притягиваются. Силы взаимодействия электрических

зарядов, проявляющиеся в притяжении или отталкивании, называются электрическими. То есть электрические силы создаются электрическими зарядами и действуют на заряженные тела или частицы.

Избыток зарядов какого-либо одного вида в данном теле называется величиной его заряда, или, иначе, количеством электричества (q ).

Шарль Дюфе был первым ученым, извлекавшим электрические искры из наэлектризованного человеческого тела, находившегося на изолированной подставке. Этот опыт в то время был настолько новым и оригинальным, что аббат Жан Нолле (1700–1770), тоже занимавшийся изучением электрических явлений, был приведен в ужас, когда впервые его увидел.

Очень удачное обозначение двух родов электричества, удержавшееся до нашего времени, дал выдающийся американский физик Бенджамин Франклин.

«Смоляное» электричество было названо Франклином отрицательным, а «стеклянное» – положительным. Эти названия он выбрал потому, что «смоляное» и «стеклянное» электричества, подобно положительной и отрицательной величинам, взаимно уничтожаются.

Явления электризации объясняются особенностями строения атомов и молекул различных веществ. Ведь все тела построены из атомов. Каждый атом состоит из заряженного положительно атомного ядра и движущихся вокруг него отрицательно заряженных частиц – электронов. Атомные ядра различных химических элементов не одинаковы, а отличаются величиной заряда и массой. Электроны же все совершенно тождественны, однако их число и расположение в разных атомах различны.

Чтобы получить представление о величине заряда в 1 Кл, рассчитаем силу взаимодействия двух зарядов по одному кулону каждый, помещенных в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга. Воспользовавшись формулой закона Кулона, получаем, что F = 9·10 9 Н, или приблизительно 900000 тонн. Таким образом, 1 Кл – очень большой заряд. На практике такие заряды не встречаются.

С их помощью Кулон определил, что два маленьких наэлектризованных шарика оказывают друг на друга в направлении линии их соединения в зависимости от того, наэлектризованы они одноименно или разноименно, притягивающую или отталкивающую силу взаимодействия F , равную произведению их точечных электрических зарядов (соответственно q 1 и q 2 ), деленному на квадрат расстояния r между ними. То есть

Шарль Огюстен де Кулон (1736–1806) – французский физик и инженер – для измерения силы магнитного и электрического притяжения сконструировал крутильные весы.

При нормальном состоянии атома положительный заряд его ядра равен общему отрицательному заряду электронов этого атома, так что любой атом в нормальном состоянии электрически нейтрален. Но под влиянием внешних воздействий атомы могут терять часть своих электронов, тогда как заряд их ядер при этом остается неизменным. В этом случае атомы заряжаются положительно и называются положительными ионами. Атомы могут также присоединять к себе добавочные электроны и заряжаться при этом отрицательно. Такие атомы называются отрицательными ионами.

Закон, по которому два наэлектризованных тела действуют друг на друга, был впервые сформулирован в 1785 г. Шарлем Кулоном в опыте с прибором, названным им крутильными весами (рис. 5.3).

F = (q 1 · q 2 )/4 π ε а r 2 ,

где ε а – абсолютная диэлектрическая проницаемость среды, в которой находятся заряды; r – расстояние между зарядами.

Этот вывод получил название закона Кулона. Впоследствии именем Кулона была названа единица количества электричества , используемая в электротехнической практике.

В системе СИ за единицу количества электричества принимается один кулон (1 Кл) – заряд, протекающий через поперечное сечение проводника за одну секунду при силе тока в один ампер.

В ходе данного урока мы продолжим знакомиться с «китами», на которых стоит электродинамика, - электрическими зарядами. Мы изучим процесс электризации, рассмотрим, на каком принципе основан этот процесс. Поговорим о двух типах зарядов и сформулируем закон сохранения этих зарядов.

На прошлом уроке мы уже упоминали о ранних экспериментах в электростатике. Все они были основаны на натирании одного вещества о другое и дальнейшем взаимодействии этих тел с малыми объектами (пылинками, клочками бумаги…). Все эти опыты основаны на процессе электризации.

Определение. Электризация – разделение электрических зарядов. Это значит, что электроны от одного тела переходят к другому (рис. 1).

Рис. 1. Разделение электрических зарядов

До момента открытия теории о двух принципиально разных зарядах и элементарного заряда электрона считалось, что заряд – некая невидимая сверхлегкая жидкость, и, если она есть на теле, значит, тело обладает зарядом и наоборот.

Первые серьезные опыты по электризации различных тел, как уже было сказано на предыдущем уроке, проводил английский ученый и врач Уильям Гильберт (1544-1603), однако ему не удавалось наэлектризовать металлические тела, и он посчитал, что электризация металлов невозможна. Однако это оказалось неправдой, что впоследствии доказал русский ученый Петров. Однако следующий более важный шаг в исследовании электродинамики (а именно открытие разнородных зарядов) сделал французский ученый Шарль Дюфе (1698-1739). В результате своих опытов он установил наличие, как он их назвал, стеклянных (трение стекла о шелк) и смоляных (янтаря о мех) зарядов.

Еще через некоторое время были сформулированы следующие законы (рис. 2):

1) одноименные заряды взаимно отталкиваются;

2) разноименные заряды взаимно притягиваются.

Рис. 2. Взаимодействие зарядов

Обозначения положительных (+) и отрицательных (–) зарядов было введено американским ученым Бенджамином Франклином (1706-1790).

По договоренности принято называть положительным заряд, который образуется на стеклянной палочке, если натирать ее бумагой или шелком (рис. 3), а отрицательный – на эбонитовой или янтарной палочке, если натирать ее мехом (рис. 4).

Рис. 3. Положительный заряд

Рис. 4. Отрицательный заряд

Открытие Томсоном электрона наконец дало ученым понять, что при электризации никакая электрическая жидкость не сообщается телу и никакой заряд не наносится извне. Происходит перераспределение электронов, как мельчайших носителей отрицательного заряда. В области, куда они приходят, их количество становится большим, чем количество положительных протонов. Таким образом, появляется нескомпенсированный отрицательный заряд. И наоборот, в области, откуда они уходят, появляется нехватка отрицательных зарядов, необходимых для компенсации положительных. Таким образом, область заряжается положительно.

Было установлено не только наличие двух разных видов зарядов, но и два различных принципа их взаимодействия: взаимное отталкивание двух тел, заряженных одноименными зарядами (одного знака) и соответственно притяжение разноименно заряженных тел.

Электризация может производиться несколькими способами:

  • трением;
  • прикосновением;
  • ударом;
  • наведением (через влияние);
  • облучением;
  • химическим взаимодействием.

Электризация трением и электризация соприкосновением

Когда стеклянную палочку натирают о бумагу, палочка получает положительный заряд. Соприкасаясь с металлической стойкой, палочка передает положительный заряд бумажному султану, и его лепестки отталкиваются друг от друга (рис. 5). Этот опыт говорит о том, что одноименные заряды отталкиваются друг от друга.

Рис. 5. Электризация прикосновением

В результате трения о мех эбонит приобретает отрицательный заряд. Поднося эту палочку к бумажному султану, видим, как лепестки притягиваются к ней (см. рис. 6).

Рис. 6. Притяжение разноименных зарядов

Электризация через влияние (наведение)

Поставим на подставку с султаном линейку. Наэлектризовав стеклянную палочку, приблизим ее к линейке. Трение между линейкой и подставкой будет небольшим, поэтому можно наблюдать взаимодействие заряженного тела (палочки) и тела, у которого заряда нет (линейка).

При проведении каждого эксперимента совершалось разделение зарядов, никаких новых зарядов не возникало (рис. 7).

Рис. 7. Перераспределение зарядов

Итак, если мы сообщили любым из вышеуказанных способов электрический заряд телу, нам, конечно же, необходимо каким-либо способом оценить величину этого заряда. Для этого используется прибор электрометр, который был придуман русским ученым М.В. Ломоносовым (рис. 8).

Рис. 8. М.В. Ломоносов (1711-1765)

Электрометр (рис. 9) состоит из круглой банки, металлического стержня и легкого стержня, который может вращаться вокруг горизонтально расположенной оси.

Рис. 9. Электрометр

Сообщая заряд электрометру, мы в любом случае (и для положительного, и для отрицательного заряда) заряжаем и стержень, и стрелку одноименными зарядами, в результате чего стрелка отклоняется. По углу отклонения и оценивается заряд (рис. 10).

Рис. 10. Электрометр. Угол отклонения

Если взять наэлектризованную стеклянную палочку, прикоснуться ею к электрометру, то стрелка отклонится. Это говорит о том, что электрометру был сообщен электрический заряд. В ходе этого же эксперимента с эбонитовой палочкой этот заряд компенсируется (рис. 11).

Рис. 11. Компенсация заряда электрометра

Так как уже было указано, что никакого создания заряда не происходит, а происходит лишь перераспределение, то имеет смысл сформулировать закон сохранения заряда:

В замкнутой системе алгебраическая сумма электрических зарядов остается постоянной (рис. 12). Замкнутой системой называется система тел, из которой заряды не уходят и в которую заряженные тела или заряженные частицы не поступают.

Рис. 13. Закон сохранения заряда

Данный закон напоминает о законе сохранения массы, так как заряды существуют только вместе с частицами. Очень часто заряды по аналогии называют количеством электричества .

До конца закон сохранения зарядов не объяснен, так как заряды появляются и исчезают только попарно. Другими словами, если заряды рождаются, то только сразу положительный и отрицательный, причем равные по модулю.

На следующем уроке мы подробнее остановимся на количественных оценках электродинамики.

Список литературы

  1. Тихомирова С.А., Яворский Б.М. Физика (базовый уровень) - М.: Мнемозина, 2012.
  2. Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И. Физика 10 класс. - М.: Илекса, 2005.
  3. Касьянов В.А. Физика 10 класс. - М.: Дрофа, 2010.
  1. Интернет-портал «youtube.com» ()
  2. Интернет-портал «abcport.ru» ()
  3. Интернет-портал «planeta.edu.tomsk.ru» ()

Домашнее задание

  1. Стр. 356: № 1-5. Касьянов В.А. Физика 10 класс. - М.: Дрофа. 2010.
  2. Почему отклоняется стрелка электроскопа, если к нему прикоснуться заряженным телом?
  3. Один шар заряжен положительно, второй - отрицательно. Как изменится масса шаров при их соприкосновении?
  4. *К шару заряженного электроскопа поднесите, не дотрагиваясь, заряженный металлический стержень. Как изменится отклонение стрелки?