можно ли создать или уничтожить электрический заряд

«Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона. Решение задач»

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

«Взаимодействие электрических зарядов.

Закон Кулона. Решение задач»

Тип урока: изучение нового материала.

Рассмотреть, как происходит взаимодействие точечных зарядов.

Добиться понимания учащимися закона Кулона, его физического смысла и границ применения.

Сравнить электростатические и гравитационные силы.

формирование научного мировоззрения.

формирование основных навыков решения задач на применение закона Кулона.

развитие умений наблюдать, анализировать, сравнивать и делать выводы.

Оборудование: учебник 8 класс «Физика и астрономия», ПК, проектор, экран, доска, компьютерная презентация, раздаточный материал.

Организационный момент (3 минуты).

Актуализация имеющихся знаний (10 минут).

Объяснение нового материала (15 минут).

Решение задач (15 минут).

Домашнее задание, подведение итогов (2 минуты).

1. Организационный момент.

— Ребята, в течение двух последних уроков мы с вами рассматривали начала электростатики, ее качественные законы (особенности). Начиная с этого урока, мы приступим к изучению количественных законов электромагнитных взаимодействий, а сегодня рассмотрим основной закон электростатики – закон взаимодействия двух неподвижных точечных заряженных тел или частиц (закон Кулона).

— Но прежде, давайте вспомним, что мы с вами изучили на прошлом уроке.

2.Актуализация имеющихся знаний.

1. Силы, действующие на заряды, правильно указаны на рисунке

2. Если две заряженные материальные точки притягиваются, то обязательно

обе имеют положительный заряд

обе имеют отрицательный заряд

одна имеет положительный заряд, а другая – отрицательный

либо обе имеют положительный заряд, либо обе имеют отрицательный заряд

3. Если две заряженные материальные точки отталкиваются, то обязательно

обе имеют положительный заряд

обе имеют отрицательный заряд

либо обе имеют положительный заряд, либо обе имеют отрицательный заряд

одна имеет положительный заряд, а другая – отрицательный

4. Единица измерения электрического заряда (в СИ)

1. В каком случае взаимодействие зарядов указано правильно?

2. Известно, что натиранием о шерсть заряжаются палочки из резины, серы, эбонита, пластмассы, капрона. Заряжается ли при этом шерсть?

Да, т.к. в электризации трением всегда участвуют два тела и при этом электризуются оба;

хотя в электризации трением участвуют два тела, в опытах всегда используются только палочки. Поэтому можно считать, что заряжаются только палочки.

3. Как взаимодействуют друг с другом эбонитовая палочка, наэлектризованная трением о мех, и стеклянная палочка, наэлектризованная трением о шёлк?

не будут взаимодействовать

5. Можно ли создать или уничтожить электрический заряд?

Нельзя создать или уничтожить электрический заряд.

Создать можно, уничтожить нельзя.

Создать нельзя, уничтожить можно.

6. Алгебраическая сумма электрических зарядов атома в нормальном состоянии равна нулю, поэтому он:

1 вариант: 1.В; 2.С; 3.С; 4.С; 5.А; 6.Е

2 вариант: 1.С; 2.А; 3.С; 4.С; 5.А; 6.В.

Фронтальный опрос. (Вопросы на слайдах)

Какие меры предосторожности надо принять, чтобы при переливании бензина из одной цистерны в другую он не воспламенился?

(Во время перевозки и при переливании бензин электризуется, может возникнуть искра, и бензин вспыхнет. Чтобы этого не произошло, обе цистерны и соединяющий их трубопровод заземляют)

Для заземления цистерны бензовоза к ней прикрепляют стальную цепь, нижний конец которой несколькими звеньями касается земли. Почему такой цепи нет у железнодорожной цистерны?

(Потому, что железнодорожная цистерна заземлена через колеса рельса)

Может ли одно и тоже тело, например эбонитовая палочка, при трении электризоваться то отрицательно, то положительно?

(Может, в зависимости от того, чем ее натирают)

Если вынуть один капроновый чулок из другого и держать каждый в руке на воздухе, то они расширяются. Почему?

(При трении чулки электризуются. Одноименные заряды отталкиваются. Поэтому поверхность чулка раздувается.)

— Мы с вами сейчас вспомнили, что происходит при взаимодействии тел.

— А теперь давайте рассмотрим, с какой силой могут взаимодействовать заряженные тела.

3. Объяснение нового материала.

— Ребята, откройте тетради и запишите тему сегодняшнего урока «Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона. Решение задач».

— Первые количественные результаты по измерению силы взаимодействия двух точечных зарядов были получены в 1785 году французским ученым Шарлем Огюстеном Кулоном.

— Сегодня мы введем понятие точечного заряда.

Точечный заряд – заряд, сосредоточенный на теле, размеры которого малы по сравнению с расстоянием до других заряженных тел, с которыми он взаимодействует.

— Понятие точечного заряда, как и материальной точки является физической абстракцией.

— Кулон для измерения этой силы использовал крутильные весы.

Видеодемонстрация «Крутильные весы»

— После просмотра фильма проанализируем ответы на следующие вопросы:

Из каких элементов состоят крутильные весы?

Как Кулон определил силу взаимодействия заряженных сфер?

В результате многочисленных измерений силы взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме Кулон установил зависимость. Какую?

Неподвижная заряженная сфера

Легкий изолирующий стержень

— Итак, Кулон определял силу взаимодействия заряженных сфер по углу закручивания нити в зависимости от расстояния между ними.

— В результате многочисленных измерений силы взаимодействия двух неподвижных точеных зарядов в вакууме Кулон установил закон, названный впоследствии его именем.

Закон Кулона: Два неподвижных точечных электрических заряда взаимодействуют в вакууме с силой, прямо пропорциональной произведению этих зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

r— расстояние между зарядами [м]

k – коэффициент пропорциональности [Н•м 2 /Кл 2 ]

F— сила Кулона (кулоновская сила) [Н]

— Ребята давайте запишем в тетрадь закон Кулона, величины и единицы их измерения.

— В Международной системе единиц (СИ) за единицу электрического заряда принят 1 кулон (1 Кл).

1 кулон – это точечный заряд, который действует в вакууме на равный ему точечный заряд, расположенный на расстоянии, равном 1 м, силой 9•10 9 Н.

— Опытным путем было установлено, что коэффициент пропорциональности k в СИ имеет вид:

В СИ закон Кулона для вакуума имеет вид:

— Дальнейшие опыты показали, что наличие вещества вокруг зарядов влияет на силу их взаимодействия. Если, не меняя заряды и их взаимное расположение, пространство заполнить однородной непроводящей средой (керосином, водой, маслом и т.п.), то сила взаимодействия между зарядами уменьшится в ε раз. Величина ε называется диэлектрической проницаемостью среды. Для каждой среды она имеет определенное значение, полученное опытным путем.

— Итак, закон Кулона в зависимости от среды имеет вид:

Границы применимости закона:

Заряженные тела должны быть точечными. Если же размеры и расстояния соизмеримы, то закон Кулона не применим. В этом случае необходимо мысленно «разбить» тело на такие малые объемы, чтобы каждый из них отвечал условию точечности. Суммирование сил, действующих между элементарными объемами заряженных тел, дает возможность определить электрическую силу.

Заряженные тела должны быть неподвижными, т.к. при движении заряженных тел проявляется действие магнитного поля, возникающего в результате этого движения.

1. Во сколько раз изменится сила взаимодействия между двумя точечными заряженными телами, если:

а) расстояние между ними увеличить в 3 раза;

б) заряд одного из них увеличить в 5 раз?

Источник

Можно ли создать или уничтожить электрический заряд? Почему?

Аргументируйте свой ответ

Электрический заряд можно и создать, и уничтожить, но только парами: соотношение между отрицательными и положительными зарядами должно быть 1 к 1. Закон Сохранения электрического заряда считается в современной физике универсальным законом. Никаких экспериментальных доказательств отступления от этого принципа никогда не наблюдалось. В физике частиц сохранение заряда означает, что в реакциях элементарных частиц, которые создают заряженные частицы, всегда появляется одинаковое число как положительных, так и отрицательных частиц, при этом чистый объем заряда остается без изменений.

Даже в высокоэнергетических взаимодействиях, в которых частицы создаются и разрушаются, например, при создании пар позитронов-электроно­ в, суммарный заряд любой замкнутой системы всегда будет постоянным.

Нельзя. Вопрос «почему» тут во многом бессмысленный: это закон природы.

Это один к одному похоже на закон сохранения энергии. Энергия в замкнутой системе тоже не может ни возникнуть, ни исчезнуть. Она может лишь переходить из одной формы в другую, но общее её количество неизменно.

Уничтожить электрические заряды тоже без проблем. Берём электрон и позитрон, науськиваем друг на друга, в результате имеем два совершенно не заряженных гамма-кванта.

Источник

1 вариант

1. Можно ли на концах стеклянной палочки получить два одновременно существующих разноименных заряда?

А. Нельзя, Б. Можно, если один конец палочки заземлить, а другой натереть мехом. В. Можно, если один конец натереть мехом, а другой шелком.

2. Можно ли наэлектризовать путем трения однородные тела, например стекло –стекло?

А. Да Б. Можно, если сила трения большая

3. Можно ли создать или уничтожить электрический заряд?

4. Капля воды имеет заряд, равный трем зарядам электрона. Она соединилась с каплей, имеющей заряд, равный двум зарядам протона. Каким зарядом обладает слившаяся капля?

А. Заряд равный заряду протона. Б. Заряд равный заряду электрона В. Заряд равный пяти зарядам электрона.

5. На каком рисунке указано правильное взаимодействие зарядов?

А. Только Б В. Только В

А. Положительный заряд Б. Отрицательный заряд В Заряд электрически нейтрален.

7. Каков физический смысл фразы: « Положительно заряженное тело»

А. Тело имеет избыток положительно заряженный частиц( протонов)

Б. Тело потеряло электроны В. Тело потеряло протоны.

8. Если в каком –либо теле число электронов больше, чем число протонов, то в целом тело:

А. Заряжено отрицательно Б. Заряжено положительно В. Электрически нейтрально.

2.Почему большинство тел в обычном состоянии электрически нейтрально?

Что означает их электрическая нейтральность?

3. В природе есть частицы с электрическими зарядами противоположных знаков :

4. На каком рисунке указано правильное распределение зарядов при электризации трением:

5. Нейтральная капля разделилась на две. Первая обладает электрическим зарядом +q. Каким зарядом обладает вторая капля?

А Положительно заряженный электрон Б. Молекула, имеющая избыток атомов. В Атом или молекула, имеющие избыток электрических зарядов одного знака.

7. Можно ли создать или уничтожить электрический заряд?

А. Положительный нельзя, отрицательный – можно.

8. Алгебраическая сумма электрических зарядов атома в нормальном состоянии равна нулю, поэтому он:

А. Заряжен отрицательно Б. Электрически нейтрален В. Заряжен положительно

1В, 2Б, 3А, 4Б, 5В, 6В, 7Б, 8А

1А, 2Б, 3А, 4В, 5Б, 6В, 7А, 8Б

Источник: « Молекулярная физика и электродинамика в опорных

Источник