Слов'янський державний педагогічний університет

Слов'янський державний педагогічний університет

Кафедра фізики

Лабораторія методики навчання фізики

Лабораторна робота

ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ

Слов'янськ 2012

МЕТА: ознайомиться з методикою й технікою проведення основних дослідів по електростатиці.

 

ЛІТЕРАТУРА :

1. Підручник з фізики 9кл.

2. А.А.Покровский. Демонстрационный эксперимент по физике 6-7кл.

3. Л.И.Анциферов. Практикум по школьному физическому эксперименту.

4. А.А.Марголис. Практикум по школьному физическому эксперименту.

5. В.А.Буров. Демонстрационные опыты по физике в СШ. ч-2.

6. Е.В.Коршак. Методика і техніка шкільного експерименту.

7. Н.М. Шахмаев и др. Физический эксперимент в средней школе. М. :Просвещение, 1989

8. Програми по фізиці для ЗОШ.

 

Питання допуску:

1. У якому класі, розділі й темах курсу фізики середньої школи формується поняття електричного поля?

2. Що вивчає електростатика?

3. Розкрийте зміст понять: електричний заряд, електризація, електричне поле.

4. Які види електризації ви знаєте? Поясніть їхній механізм.

5. Про що свідчить те, що тіло або частка має електричний заряд?

6. Що таке елементарний електричний заряд?

7. Що визначає електричний заряд тіла?

8. Коли тіло стає наелектризованим?

9. Як формулюється закон Кулона?

10. Яке поле називають електростатичним?

11. Назвіть основну властивість електричного поля.

12. Що таке напруженість електричного поля в певній точці?

13. У чому полягає принцип суперпозиції полів?

14. Які лінії називають силовими лініями (лініями напруженості) електричного поля?

15. Яке електричне поле можна назвати потенціальним, вихровим?

16. Які поняття, фізичні величини й закони, що виражають зв'язок між величинами, уже вводилися на першому рівні ШКФ, а на другому здобувають подальший розвиток?

17. Перелічить демонстрації по даній темі й укажіть ті з них, які передбачені програмою.

18. Перелічить умови, необхідні для успішного проведення демонстрацій по електростатиці.

 

ЗАВДАННЯ 1:

1. Ознайомтеся із програмою по фізиці для 9 класу; які досліди рекомендовані в темі «Електричні явища»?

2. Прочитайте розділ по підручнику 9 класу

3. Дайте відповіді на питання:

• Як вводиться поняття «електричний заряд», які його властивості?

• Що таке електризація, електростатична індукція? Сформулюйте поняття електричного поля і його властивостей.

• У чому складається відмінність електроскопа від електрометра?

 

ЗАВДАННЯ 2:

1. Розгляньте умови, необхідні для успішного проведення демонстрацій по електростатиці. Л.: 4 с. 162-167, 5 с. 133-137, 7 с. 126-127.

2. Розгляньте прилади для демонстрації дослідів по цій темі:

- електрофорна машина;

- електрометри із принаддям, електроскоп;

- сітка металева з паперовими листочками;

- розсувний конденсатор;

- султани. Л.:3с.136-143,4с.162-173.

 

ЗАВДАННЯ 3:

Виконайте досліди, пов'язані з формуванням поняття електричного заряду:

1. покажіть процес електризації тіл. Л.: З с. 140-141, 7 с. 127-129.

2. взаємодія двох видів зарядів ( за допомогою султанів, електрофорної машини, гільз ). Л.: 5 с.33, 7 с. 130, 6 с. 136 /г/.

3. покажіть подільність електричних зарядів. Л.: 5 с.27, 7 с. 131, 6 с. 13 7.

4. покажіть розподіл електричного заряду по поверхні провідника. Л.: 5 с.25, 6 с.137/5/, 7 с.131 (дослід 100), с.135 (дослід 106).

5. продемонструйте стікання зарядів з вістря. Л.: 7 с. 136.

 

ЗАВДАННЯ 4:

Продемонструйте досліди, пов'язані з формуванням поняття електричного поля.

1. екрануюча дія провідників. Л.: 5 с.35-36, 7 с. 141

2. «електростатичний маятник». Л.: 6 с. 138

3. силові лінії електростатичного поля. Л.: 5 с.33-35, 7 с. 139-140.

ДО ЗАВДАННЯ 2:

Устаткування: 1) султани на ізолюючих штативах, 2) конденсатор розбірний, 3) пластинка скляна 170x170 мм з набором електродів, 4) електрофорна машина або високовольтний випрямляч, 5) проекційний апарат, 6) гіпосульфіт натрію або манна крупа, 7) дротів сполучних.

Стікання зарядів з вістря

Мета дослід у. Познайомити учнів з цікавим фізичним явищем, яке використовується і враховується в сучасній техніці (наприклад, електростатичні гребені на друкарських машинах, громовідводи).

Якщо провідник має гострі виступаючі частини, то щільність електричних зарядів на них може стати такою великою, що молекули повітря , що знаходяться зблизька біля вістря почнуть іонізуватися, набуваючи заряд, однойменний із зарядом вістря.

Рис.7.

 

В результаті цього виникне потік іонів, спрямований від вістря («електричний вітер»). Подібний потік можна спостерігати, з'єднавши провідник, встановлений на ізолюючому штативі, з високовольтним випрямлячем або електрофорною машиною (рис.7). При включенні випрямляча полум'я свічки відхиляється і свічка може згаснути.

Щоб показати, що від вістря рухається потік заряджених часток, перед вістрям поміщають кульовий провідник, насаджений на електрометр. При включенні високовольтного випрямляча (чи при обертанні дисків електрофорної машини) електрометр заряджається за рахунок іонного потоку.

 

 

 Рис.8.

 

Відштовхування іонів від вістря показують за допомогою «колеса Франкліна» (рис.8), яке при електризації починає обертатися убік, протилежний до напряму стікання іонів.

В процесі демонстрації цього досліду доцільно згадати з учнями закон збереження імпульсу. Це не зажадає значних витрат часу і в той же час дозволить повторити один з основних законів механіки.

 

 

ДО ЗАВДАННЯ 4:

Екрануюча дія провідників

Мета досліду. Показати учням можливість захисту від дії електростатичного поля. Тим самим пояснити одно з відмінностей цього поля від гравітаційного.

На стержень демонстраційного електроскопу насаджують велику кулю з набору, що додається до електроскопу. Підносячи до електроскопу яке-небудь наелектризоване тіло, помічають електризацію через вплив.

Між електроскопом і наелектризованим тілом ставлять вертикально заземлений досить великий металевий лист. При цьому стрілка електроскопу повертається на нульове ділення, що свідчить про екрануючу дію провідника. Прибравши екран знову помічають електризацію кулі. Пояснивши причину цього, повторюють дослід  з незаземленим екраном. Екрануючої дії незаземленого екрану не спостерігається. Цим підкреслюється важливість заземлення екранів. Екрануюча дія провідників широко використовується в сучасній електро- і радіотехніці. В якості ілюстрації демонструють екрани на радіолампах, електронно-променевій трубці і на контурах радіоприймача.

«Електростатичний маятник».

Хід роботи

1. Складіть установку, як по­казано на рис. 9. Металеві диски з'єднують з кондуктора­ми високовольтного перетворю­вача. Увімкнувши живлення перетворювача, спостерігають коливальний рух кулі.

2. Дайте відповіді на запи­тання:

а) Чому куля прийшла в коливальний рух? Поясніть усі стадії цього руху.

б) Який висновок можна зробити з того, що в проміжку між дисками куля прийшла в прискорений рух?

в) Який висновок можна зробити з того, що прискорен­ня кулі збігається за напрямом з переміщенням кулі?

г) Як ви розумієте, що поле існує в просторі і часі?

 

Рис.9

 

3. Повторіть дослід п. 1, замінивши високовольтний перетворювач електрофорною машиною.

4. Дайте відповіді на запитання:

а) Який, за вашу думку, варіант досліду з високо­вольтним перетворювачем чи з електрофорною машиною більш методично цінний?

б) Розгляньте всі перетворення енергії, які мають міс­це в досліді з електрофорною машиною.

 

Слов'янський державний педагогічний університет

Кафедра фізики

1234Следующая ⇒

Поделиться: