|
ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА 1. Электрическое поле Механическое взаимодействие тел происходит или при условии непосредственного соприкосновения тел, или при наличии между ними какого-либо материального посредника. Так, во время удара двух шаров осуществляется непосредственный контакт обоих взаимодействующих тел, а при буксировке одного автомобиля другим действие первого автомобиля до второго передается через третье тело - трос. Во всех случаях, когда между двумя взаимодействующими телами нет контакта, можно обнаружить такое «третье тело», что, будучи посредником, передает действие от одного тела к другому, причем действие передается с конечной скоростью. Другое дело - взаимодействие электрических зарядов. Возьмем заряженный шарик на нитке и преподнесем ее к пластине, чтобы наэлектризовали с помощью бумаги. По мере приближения пластины нить с шариком начинает отклоняться от вертикали.
Если расположить пластину над шариком, то нить расположится вертикально вверх.
Почему же шарик не возвращается в исходное положение? Вывод очевиден: на шарик, кроме силы тяжести и силы натяжения нити, действует еще какая-то третья сила, которая не позволяет шарику вернуться в исходное положение. Из этого опыта можно сделать вывод, что электрический заряд пластины является причиной изменения определенных свойств пространства, что окружает эту пластину. Пространство, окружающее один заряд, влияет на пространство, окружающее другой заряд, и наоборот. Посредником в этом взаимодействии и есть электрическое поле. Ø Электрическое поле - вид материи, посредством которой осуществляется электрическое взаимодействие заряженных тел, она окружает любое заряженное тело и проявляет себя через действие на заряженное тело. Таким образом, электрическая взаимодействие наэлектризованной заряженной пластины и шарика осуществляется с помощью электрического поля. Когда шарик попал в электрическое поле пластины, на нее начинает действовать сила, в результате чего шарик отклоняется. Главное свойство электрического поля заключается в его способности действовать на электрические заряды с некоторой силой. Силу, с которой электрическое поле действует на внесенный в него электрический заряд, называется электрической силой. Для конкретизации представлений учащихся об электрическом поле полезно демонстрировать опыты с султанами и демонстрировать спектры электрического поля, возникающие вокруг заряженных тел (это помогает ученикам создать геометрический образ электрического поля). 2. Выясним, как был измерен заряд электрона Тот факт, что электрическое поле действует с определенной силой на заряженные частицы, ученые использовали для определения заряда электрона. Опыты Г. Милликена, проведенные в 1910-1914 гг. в США, и опыты А. Иоффе, проведенные в России (1912-1913), показали, что модуль заряда электрона - это минимальный электрический заряд. Благодаря опытам Иоффе и Милликена была доказана дискретность электрического заряда. Модули зарядов любых частиц или тел оказываются или равными или кратными модулю заряду электрона: q = Ne , где N - целое число. Все дальнейшее развитие физики подтвердило правильность результатов, полученных Г. Милликеном и А. Ф. Йоффе. Поэтому электрический заряд e = 1,6·10-19 Кл называется элементарным зарядом. 3. Узнаем о влиянии электрического поля на организм Всю жизнь человека окружают природные атмосферные электрические поля. Экспериментально доказано, что поверхность Земли заряжена отрицательно, а верхние слои атмосферы - положительно. С развитием цивилизации естественное электрическое поле дополнилось электрическими полями, которые создают различные электротехнические устройства. Особенно опасное влияние на здоровье оказывают высоковольтные линии электропередач (ЛЭП). Человек не чувствует электрического поля Земли, потому что ее тело - хороший проводник. Поэтому заряд Земли находится и на поверхности тела человека, локально изменяя электрическое поле. Известно, что клетки или ткани организма создают вокруг себя электрические поля. Измерение и регистрация этих полей (электроэнцефалография, электрокардиография, електроретинографія) широко используются для диагностики различных заболеваний. А вот влияние, особенно длительное, внешнего поля на электрические поля клеток и тканей организма приводит к негативным явлениям. Исследования показали, что степень функциональных расстройств зависит от длительности пребывания человека в электрическом поле. Наиболее чувствительной является нервная система. Вслед за ней, очевидно, косвенно могут возникать расстройства деятельности сердечно-сосудистой системы, изменения в составе крови. Не зная о влиянии на организм электрического поля высокого напряжения, некоторые люди в зоне ЛЭП разбивают огороды, подолгу и часто там находятся, ухаживая за грядками. Это недопустимо! Даже профессионалам, что в обязанностях службы осуществляют здесь контроль и ремонт, разрешается работать не более двух часов в день. В зоне ЛЭП нежелательно гулять, кататься на лыжах, особенно детям, людям с ослабленной сердечно-сосудистой системой. Это касается и городских территорий, по которым проходят высоковольтные линии. Нужно максимально ограничить свое пребывание в подобных местах. Ночевки же абсолютно исключаются. Во время работы компьютера на экране монитора накапливается электрический заряд, образованный электрическим полем. Даже если работать на компьютере всего 45 мин., в организме пользователя меняются гормональное состояние и биотоки мозга, что вызывает ухудшение памяти, повышает утомляемость. А если продолжительность работы за компьютером больше, увеличивается вероятность возникновения заболеваний сердечно-сосудистой, нервной, иммунной и других систем организма. Что же делать? Ведь нет смысла отказываться от работы за компьютером, просмотра телепередач, использование бытовой техники! Решить проблему можно, снизив величину электрических полей, например, повышая влажность помещений, применяя антистатические добавки. Эффективное применение искусственной ионизации воздуха, насыщение его легкими отрицательными ионами.
Вопрос к учащимся в ходе изложения нового материала · Чем отличается пространство, окружающее заряженное тело, от пространства, что окружает незаряджене тело? · Как можно обнаружить электрическое поле? · Как изменяется сила, действующая на заряженную гильзу, когда она удалена от заряженного тела? Как показать это опытным путем? · Как опытным путем показать, что электрический заряд делится на части? · Можно ли электрический заряд делить бесконечно? ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА 1). Качественные вопросы 1. Что общего между гравитационной и электрической взаимодействием? Наиболее заметные отличия? 2. Как доказать, что в данной точке пространства существует электрическое поле? 3. Или взаимодействуют заряженные тела в безвоздушном пространстве? 4. Во время работы кинескопов телевизоров или мониторов их экраны очень быстро покрываются слоем пыли. Почему пыль притягивается к экранам? 5. Могут иметь тела или частицы заряд в 1,5 раза больше или меньше заряда электрона? 2). Учимся решать задачи 1. Електроскопу передали заряд, равный 8·10-11 Кл. Какому количеству электронов отвечает этот заряд? 2. Если к заряженного металлического шарика прикоснуться пальцем, она теряет практически весь заряд. Почему? Развязок. Человеческое тело является проводником. При соприкосновении двух проводников заряд перераспределяется между ними так, что на большем по размеру проводнике оказывается и больший по модулю заряд. Человеческое тело гораздо больше шарик, поэтому практически весь заряд шарика переходит на тело человека. 3. Каком количестве элементарных зарядов соответствует заряд, равный 1 Кл? 4. С какой силой электрическое поле между двумя заряженными горизонтальными пластинами в опыте по определению заряда электрона действовало на заряженную пылинку массой 0,2 мг?
Что мы узнали на уроке · Электрическое поле - вид материи, посредством которой осуществляется электрическое взаимодействие заряженных тел, она окружает любое заряженное тело и проявляет себя через действие на заряженное тело. · Силу, с которой электрическое поле действует на внесенный в него электрический заряд, называется электрической силой. · Благодаря опытам Иоффе и Милликена была доказана дискретность электрического заряда. · Модули зарядов любых частиц или тел оказываются или равными или кратными модулю заряду электрона: q = Ne , где N - целое число. · Общее самочувствие, внимание, работоспособность, функциональное состояние основных жизнеобеспечивающих систем человека зависят от влияния внешних электрических полей. Домашнее задание 1. Подр.: § 2. 2. Сб.: рів1 - № 2.4; 2.5; 2.7; 2.9; 2.10. рів2 - № 2.13; 2.16; 2.18; 2.19, 2.20. рів3 - № 2.39, 2.41; 2.44; 2.46; 2.48.
|
|
