Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Тема. Исследование взаимодействия заряженных тел

13.10.2014

Урок 6 (9 класс)

Лабораторная работа № 1

Тема. Исследование взаимодействия заряженных тел

Цель.Произвести наблюдение взаимодействия заряженных тел, узнать, что такое электрические заряды, как они взаимодействуют, как они действуют на различные предметы. Оборудование: пёрышки, листочки бумаги, конфетти, воздушный шарик, шёлковые нитки, папиросная бумага, алюминиевая фольга, пластмассовые, эбонитовые, стеклянные палочки, султаны-шарики, электрометры, электроскопы. Ход урока 1. Инструктаж по безопасности жизнедеятельности. 2. Выполнение работы. На каждом рабочем месте лежит индивидуальное задание (фактически – фронтальная лабораторная работа, в которой надо проверить, как электризуются разные предметы из портфеля, с чем взаимодействуют заряженные пластмассовые предметы, выяснить, как работает электрометр или электроскоп, и написать, почему так происходит). 2.1. Задание первое: Натрите пластмассовую ручку (потом карандаш, пластмассовую линейку) шерстью, волосом или бумагой и запишите, как они взаимодействуют с пёрышком, кружочком конфетти.

Проверьте, какие ещё предметы начинают двигаться. Опишите результаты опыта. (Натрите шарик шерстью – и вот он уже держится на потолке, откуда его никто не может достать.) 2.2. Задание второе: Наклеить на шарик много тонких полосок папиросной бумаги – волос – и соединить шарик с полюсом электрофорной машины или прибора «Разряд». Через некоторое время волосы поднимаются и даже кое-где встают дыбом.) Зарисуйте всё, что увидели.

2.3. Задание третье: сделать «вечный» двигатель. Заставьте двигаться стрелку электрометра и лепестки электроскопа. Подносим волшебную палочку к шарику электрометра – стрелка отклоняется, отодвигаем – она возвращается обратно. Прикасаться палочкой к шарику нельзя! (Затем опыт с электроскопом – лепестки расходятся.)

2.4. Задание четыре: 1.Подвесьте на нити пластмассовую ручку в горизонтальном положении. Один конец ручки потрите бумагой. 2.Конец др. ручки потрите бумагой и поднесите к концу др. ручки. Наблюдайте, как взаимодействую тела. 3.Потрите ручку об полиэтиленовую полоску и снова проверьте взаимодействие с подвешенной ручкой. 4.На бумажную полоску положите полиэт. полоску и разладьте ее рукой. Поднимите полоски за концы, разведите и поднесите одну к другой. Что с ними происходит? 5.Поднесите поочередно полоски к подвешенной ручке. Что происходит с полосками? 6. Положите рядом 2 полиэт. полоски и потрите сухой рукой. Поднимите за концы и поднесите одну к другой. Наблюдайте их взаимодействие. 7.Повторите пред. опыт но потрите полоски сильнее. Как изм. взаимодействие?

Сделайте вывод.
Ответьте на вопросы:

1. Как установить, что при трении электризуются оба тела?

2. Как можно обнаружить электрическое поле?

3. На каких опытах можно доказать, что электрическое поле действует с силой на заряженные тела?

4. Как взаимодействуют одноимённые заряженные тела?

5. Как взаимодействуют разноимённые заряженные тела?

Хочешь знать больше? Прочти

«Электризация полезна, электризация вредна».

Маляр без кисточки. Движущие на конвейере окрашиваемые детали, например, корпус автомобиля, заряжают положительно, а частицам краски придают отрицательный заряд, и они устремляются к положительно заряженной детали. Слой краски на ней получается тонкий, равномерный и плотный. Действительно одноимённо заряженные частицы красителя отталкиваются друг от друга - отсюда равномерность окрашивающего слоя. Частицы, разогнанные электрическим полем, с силой ударяются об изделие – отсюда плотность окраски. Расход краски снижается, Так как она осаждается только на детали. Метод окраски изделий в электрическом поле сейчас широко применяют в нашей стране.

Электрические копчёности. Копчение – это пропитывание продуктов древесным дымом. Частицы дыма не только придают продуктам вкус, но и предохраняют их от порчи. При электрокопчении частицы коптильного дыма заряжают положительно, а отрицательным электродом служит, например тушка рыбы. Заряженные частички дыма оседают на поверхности тушки и частично поглощаются ею. Всё электрокопчение продолжается несколько минут; прежде копчение считалось длительным процессом.

Электрический ворс. Чтобы получить в электрическом поле слой ворса на каком либо материале, надо материал заземлить, поверхность покрыть клеящим веществом, а затем через заряженную металлическую сетку, расположенную над этой поверхностью, пропустить порцию ворса. Ворсинки быстро ориентируются в поле и, распределяясь равномерно, оседают на клей строго перпендикулярно поверхности. Так получают покрытия, похожие на замшу или бархат. Легко получить разноцветный узор, заготовив порции разного по цвету ворса и несколько шаблонов, которыми в процессе электроворсования прикрывают поочерёдно отдельные участки изделия. Так можно сделать многоцветные ковры.

Как ловят пыль. Чистый воздух нужен не только людям и особо точным производствам. Все машины из-за пыли преждевременно изнашиваются, а каналы их воздушного охлаждения засоряются. Кроме того, часто пыль, улетающая с отходящими газами, представляет ценное сырьё. Очистка промышленных газов стала необходимостью. Практика показала, что с этим хорошо справляется электрическое поле.

Электрические фильтры на крупных тепловых электростанциях улавливают 99% золы, содержащихся в выходных газах.

Смешивание веществ. Если мелкие частицы одного вещества зарядить положительно, а другого – отрицательно, то легко получить их смесь, где частицы распределены равномерно.

Например, на хлебозаводе теперь не приходится совершать большую механическую работу, чтобы замесить тесто. Заряженные положительно крупинки муки воздушным потоком подаются в камеру, где они встречаются с отрицательно заряженными капельками воды, содержащей дрожжи. Крупинки муки и капельки воды, притягиваясь друг к другу, образуют однородное тесто.

«Когда электризация тел вредна».

Однажды зимой посетители универмага «Детский мир в Москве были напуганы женщиной, которая, по словам потерпевших, «колола людей хитро спрятанным шприцем». При расследовании выяснилось, что никакого шприца не существовало: «колола» синтетическая шубка. Она наэлектризовалась при соприкосновении с окружающими предметами, а сухой морозный воздух – диэлектрик, заряды на шубке накапливались, она стала искрить, и эти искры вызывали ощущение укола.

В настоящее время увеличился интерес к «электричеству от трения» - статистическому электричеству. Главная причина этого интереса – неприятность, которую это электричество доставляет людям, забывающим о технике безопасности.

Ещё в прошлом столетии были известны вредные действия статистического электричества. Например, кожаные и прорезиненные ремни, наэлектризовавшись на вращающих шкивах, могут стать источником искрового разряда. Он особенно опасен, если в воздухе висит мелкая горючая пыль (скажем, мука); проскочившая от на- электризованного тела искра может вызвать взрыв и пожар.

В XX в. вредные проявления статистического электричества наблюдаются чаще, так как широко применяют легко электризующиеся вещества: пластмассы, синтетические волокна, нефтепродукты и т. п. Электризация происходит и в быту, и при любом технологическом процессе, где происходит взаимодействие движущихся тел, которые состоят из материалов, являющихся диэлектриками. Такое взаимодействие происходит при смешивании, разделении, механической обработке и т. д. Чем больше скорость технологического процесса, тем значительнее электризация. Накопление зарядов продолжается до тех пор, пока не произойдёт искровой разряд.

На клеепромазочной машине, которая смазывает резиновым клеем тканевые материалы, в результате трения материала о валки происходит их электризация. Если не снять эти заряды, то даже небольшая искра может вызвать пожар, так как окружающий воздух насыщен парами бензина. Причиной взрыва может стать человек, так как при контакте с заряженной тканью электризуется и тело оператора.

При движении жидкости – диэлектрика внутри труб (например, при перекачке горючего из бензозаправщика в баки самолёта) происходит электризация и перенос зарядов. Чтобы не произошло искрового разряда и взрыва, повышают электропроводность бензина, добавляя в него соединения хрома.

Взаимодействие наэлектризованных тел затрудняет выполнение многих технологических операций. Например, электризация волокон вызывает их взаимное отталкивание, что мешает работе ткацких станков. Заряженную ткань трудно раскраивать. Такая ткань, кроме того сильно загрязняется вследствие притяжения к ней частичек пыли.

Для избежания вредных последствий электризации тел в технике применяют различные меры борьбы с этим явлением. Основной метод уменьшения электризации – заземление оборудования. Однако заземление не помогает, если применяется оборудование из материалов, являющихся диэлектриками. Чтобы поверхность таких материалов лучше проводила электричество, её подвергают обработке. Например, приводные ремни и ленты транспортёров покрывают графитом или бронзовым порошком. С той же целью увеличивают влажность воздуха в помещении; тогда на материалах, не проводящих электричество, образуется тонкая плёнка воды. Вода содержит примеси, поэтому является проводником электричества. Иногда ионизуют воздух. Ионы под действием сил притяжения движутся к заряженным поверхностям, уменьшая их заряд. В быту при стирке одежды применяют различные антистатики.

Рассмотренные примеры не исчерпывают, конечно всех случаев вредной электризации тел и мер борьбы с нею.