Презентация - "Презентация по физике на тему: "Электрический заряд. Закон Кулона""

Тема занятия:
«Электрический заряд.
Закон Кулона»

Специальность: 34. 02. 01 «Сестринское дело»
I курс Кузнецкого филиала
ГБОУ ПО «ПОМК»

Цели урока:


Понять и запомнить:
Электрический заряд характеризует способность тел или частиц к электромагнитному взаимодействию
Электрический заряд дискретен.
Понятие электризации, как процесс получения электрически заряженных тел из электронейтральных.
Закон сохранения заряда.
Закон Кулона.

Электрон
Сила
Янтарь
Термин электродинамика происходит от греческих слов «электрон» – янтарь и «динамо» – сила

История изучения электричества
Однажды дочь Фалеса пряла шерсть и заметила, что янтарь стал притягивать к себе пушин-ки, соломинки, клочки шерсти. «Янтарь» по-гречески – электрон. Фалес Милетский первым описал это явление и тем самым начал изучение электризации и электричества.
Стоял Фалес однажды и смотрел, как работают ткачи. Вот развернули они кусок тка-ни, а ткань слипается точь в точь как нейлоновые рубашки. Озадачило это Фарадея. Взял кусочек шерстяной тряпочки потер об янтарь и янтарю и к тряпочке стали притягиваться мелкие пылинки. Еще раз потер – то же самое.

«Янтарь» - по-гречески «электрон». Поэтому силу, которая притягивает пылинки, Фалес назвал электрической.
Электрон – обработанный кусок янтаря.
греки назвали его электрон – притягивающим к себе;
римляне – харпаксом, что означает грабитель;
персы – кавубой, то есть камнем, способным притягивать мякину (остатки колосьев, стеблей и др. отходов при молотьбе).

Янтарь считали действенным лекарством (лечит зоб);
Косметическим средством (кремы, маски);
Янтарные ожерелья, янтарные четки – это защита от дурного глаза, от напасти, от болезней
Янтарь — каменьздоровья,счастьяи солнца;
Он дарит красоту и долголетие, привлекает любовь, активизирует сексуальнуюпривлекательность;
Янтарь - камень оптимистов. Украшения из янтаря лечат депрессию, приносят бодрость духа и радость;
Янтарь – камень счастья, талисман любви;

Франклин назвал стеклянное электричество положительным, а смоляное отрицательным. Положительное и отрицательное электричества взаимно притягиваются. Франклин считал, что все электрические явления объясняются тем, что существует особая электрическая жидкость. Если этой жидкости избыток, тело заряжено (+), если недостаток, то (-). (+) электричество отталкивается (+), а (-) отталкивает отрицательное.

Бенджамин Франклин
(1706-1790гг.).

Электрические заряды. Электрон.



Электрический заряд – физическая величина, которая показывает способность тел участвовать в электромагнитных взаимодействиях.

Физическая величина, определяющая электромагнитное взаимодействие, называется электрическим зарядом, (обозначается q).
.

Электродинамика
это раздел физики, изучающий взаимодействие электрических зарядов.
Электростатику
раздел, изучающий взаимодействие неподвижных электрических зарядов.

Электрон – мельчайшая частица, способная обладать зарядом, или элементарный носитель за-ряда (отрицательного).
На ранних стадиях изучения этой науки считалось, что заряд – это некая эфирная жидкость, наличие или отсутствие которой в теле определяет способность или неспособность тела к электрическому взаимодействию. Однако это, конечно же, не так.
Своего рода точку в споре поставили два англичанина: Джозеф Томсон и Эрнест Резерфорд Первый в 1897 году открыл электрон. Было определенно, что электрический заряд – это не материя, а лишь свойство тел, то есть заряд не может существовать отдельно от тела и, конечно же, не может «перетекать» от тела к телу.
И вот электрон – наименьшая частица, способная обладать этим свойством

Строение атома
Атом сам по себе – нейтральное тело, то есть сумма зарядов всех электронов равна сумме зарядов всех протонов с противоположным знаком (протонов и электронов в атоме одинаковое количество).
Однако при натирании разнородных тел часть электронов одного тела переходит на второе.
Таким образом, у атомов одного тела протонов становится больше, чем электронов, а у второго наоборот. Значит, когда мы заряжаем какое-то тело, на него переходит не заряд, а электроны, которые являются носителями заряда (или же покидают его, если речь идёт о зарядке положительным знаком)

Электризация. Виды зарядов.

Электризация – разделение электрических зарядов. Это значит, что электроны от одного тела
переходят к другому

Законы электризации
одноименные заряды взаимно отталкиваются;
разноименные заряды взаимно притягиваются.
Обозначения положительных (+) и отрицательных (–) зарядов было введено американским ученым Бенджамином Франклином (1706-1790).

положительным считается заряд,
который образуется на стеклянной палочке, если натирать ее бумагой или шелком

Отрицательным считается заряд,
который образуется на эбонитовой или янтарной палочке, если натирать ее мехом

Было установлено: взаимное отталкивание двух тел, заряженных одноименными зарядами (одного знака) и соответственно притяжение разноименно заряженных тел.
Электризация может производиться несколькими способами, самый распространенный это: 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 . Этот опыт говорит о том, что одноименные заряды отталкиваются друг от друга.
В результате трения о мех эбонит приобретает отрицательный заряд. Поднося эту палочку к бумажному султану, видим, как лепестки притягиваются к ней

Электрометр
Если мы сообщили 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. Электрометр состоит из круглой банки, металлического стержня и легкого стержня, который может вращаться вокруг горизонтально расположенной оси. 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 .

Распределение зарядов при соприкосновение. Закон сохранения заряда
Так как основным принципом физики является принцип, по которому «ничто не исчезает бесследно», то выполняется закон сохранения электрического заряда: в электрически замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов неизменна. Электрически замкнутая система – это модель. Это такая система, которую не покидают и не пополняют электрические заряды
Совершенно ясно, что электрический заряд при электризации ниоткуда не берется и никуда не исчезает бесследно. Он только переходит от одного тела к другому, а общий заряд в замкнуто системе тел остается величиной неизменной. В этом состоит суть закона сохранения электрического заряда.
Математически его можно записать так:
q1 + q2 + q3 + … + qn =const
 Замкнутой или изолированной, называют такую систему, через границы которой не может проникнуть вещество

Закон сохранения заряда
Возьмем два шара, имеющие одинаковые размеры. Один из шаров наэлектризуем, а второй оставим незаряженным. Если шары соприкоснутся, то заряд распределится поровну между двумя шарами .
Если размеры совпадают, то при контакте тел между телами заряд распределяется на две равные части

Закон сохранения заряда
Заменим теперь шар незаряженный шаром, имеющим большие размеры. При соприкосновении на большой шар перейдет большая часть заряда. Когда размеры различаются, при контакте тел заряд между телами распределяется на неравные части
Заряд, полученный телом при соприкосновении, зависит от размеров тела. Чем больше размеры тела, тем большая часть заряда перейдет на него при соприкосновении.

Закон сохранения заряда
Это свойство используется при заземлении. Земной шар имеет значительно большие размеры, по сравнению с телами, которые на нем находятся.
Передавая заряд земле, тело становится электрически нейтральным, потому, что на землю стекает почти весь заряд тела
Заземляя тело, мы передаем весь его заряд на земной шар
В левой части рисунка 3 изображено тело до заземления. Оно имеет заряд «+q». А в правой — после заземления, тело заряда не имеет.

Закон Кулона является основной формулой электростатики.
Электростатика – раздел электродинамики, в котором рассматриваются взаимодействия неподвижных заряженных тел.

Каким же образом Кулон узнал, от чего и как зависит сила взаимодействия заряженных тел? Сделал он это с помощью так называемых крутильных весов
На один конец коромысла он надевал заряженный им шарик, на другой – нейтральный шарик. Третий точно такой же шарик, также заряженный, он подносил к первому, естественно, приводя коромысло к повороту. Далее про проградуированной шкале он определял, на сколько провернулось коромысло, и таким образом находил величину силы (момент силы электрического взаимодействия равен моменту силы упругости кручения, которая пропорциональна углу поворота).

Закон Кулона
Два неподвижных точечных электрических заряда взаимодействуют в вакууме с силой, прямо пропорциональной произведению этих зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними
где:
q 1,q 2 - величина зарядов [Кл]
r- расстояние между зарядами [м]
k – коэффициент пропорциональности [Н•м2/Кл2]
F- сила Кулона (кулоновская сила) [Н]

1 кулон – это точечный заряд, который действует в вакууме
на равный ему точечный заряд, расположенный на расстоянии,
равном 1 м, силой 9•109 Н.

Домашнее задание
прочитать записи по теме;
прочитать информацию по данной теме в интернете по ссылке:
https://interneturok.ru/lesson/physics/10-klass/osnovy-elektrodinamiki-2/chto-takoe-elektrodinamika-elektron-stroenie-atoma
 https://interneturok.ru/lesson/physics/10-klass/osnovy-elektrodinamiki-2/elektrizatsiya-tel-dva-roda-zaryadov-zakon-sohraneniya-elektricheskogo-zaryada
 https://interneturok.ru/lesson/physics/10-klass/osnovy-elektrodinamiki-2/elektricheskiy-zaryad-zakon-sohraneniya-zaryada
 https://interneturok.ru/lesson/physics/10-klass/osnovy-elektrodinamiki-2/zakon-kulona-variant-1-eryutkin-e-s
 Выучить конспект занятия, выложенной в группе