Конспект по физике для 8 класса «Делимость электрического заряда. Электрон». ВЫ УЗНАЕТЕ: Что такое электрический заряд и в каких единицах он измеряется. Как называют частицу с самым малым зарядом. Каковы заряд и масса электрона.
Конспекты по физике Учебник физики Тесты по физике
Делимость электрического заряда. Электрон
На предыдущих уроках мы рассмотрели явление электризации тел, а также ввели понятие заряда. Однако на вопрос «Что такое электрический заряд?» ответить не так просто.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД
Электрический заряд — одно из фундаментальных понятий физики. Его невозможно объяснить через какие-то более простые понятия. Заряд мы не можем ни увидеть глазами, ни потрогать руками. Зато мы можем получить ответ на вопрос, обладает ли данное тело зарядом.
Наличие у тел электрического заряда означает их способность вступать во взаимодействие с другими заряженными телами. При этом заряд является количественной мерой способности тел к электрическим взаимодействиям. Именно поэтому для понимания природы электрического заряда надо изучать законы взаимодействия заряженных тел.
Попробуем провести аналогию с исследованием живой клетки. Мы можем за ней наблюдать при помощи микроскопа и изучать её взаимодействие с окружающим миром. Можно разделить её на составляющие и изучить, что у неё внутри. Но поняв, из чего состоит клетка, мы всё равно не сможем установить законы её жизнедеятельности. Именно поэтому для понимания природы живой клетки изучают законы её взаимодействия с окружающей средой. Мы не можем исследовать сам электрический заряд изнутри, но можем изучить его по тому, как он взаимодействует с другими телами.
ДЕЛИМОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА
Если взять два одинаковых электрометра, один из которых заряжен, а другой нет, и соединить их металлическим стержнем, то часть заряда, а именно половина, перейдёт на незаряженный электрометр.
Уберём металлический проводник и коснёмся рукой одного из электрометров, и он полностью разрядится. Затем вновь соединим электрометры проводником. Теперь на каждом из электрометров останется четвёртая часть первоначального заряда. Этот процесс деления заряда можно продолжать и далее. Существует ли предел подобного деления заряда? Ответ на этот вопрос дали российский физик А. Ф. Иоффе и американский физик Р. Милликен, проведя независимо более сложные и точные опыты.
ОПЫТЫ ИОФФЕ И МИЛЛИКЕНА. ЭЛЕКТРОН
В своих опытах Иоффе и Милликен изучали движение малых частиц вещества (пылинки металла, мельчайшие капли масла) в пространстве между двумя параллельными металлическими пластинами А и В, заряженными противоположными зарядами. Пространство между пластинами освещалось ультрафиолетовым излучением, под действием которого некоторые металлы, заряженные отрицательно, теряли часть своего заряда.
С помощью микроскопа Иоффе со своими сотрудниками наблюдал движение цинковых пылинок, заряженных отрицательно. Под действием силы тяжести пылинка П начнёт падать вниз. Однако силу тяжести Fт, действующую на пылинку, можно уравновесить, если пластину А зарядить положительно, а пластину Б — отрицательно.
Электрическое взаимодействие между заряженными телами приводит к возникновению силы, называемой электрической силой Fэл.
Можно так подобрать заряд пластин, что будет выполняться равенство Fт = Fэл. По значениям силы тяжести и зарядов пластин вычислили заряд пылинки. Затем воздействовали на пылинку ультрафиолетовым излучением, уменьшая тем самым её заряд.
Пылинка снова начинала падать, поскольку в результате потери части заряда равенство Fт = Fэл нарушалось. Изменяя заряды пластин, добивались равновесия пылинки, что позволяло вычислять её новый заряд. Изменение заряда пылинки повторялось несколько раз.
Как показали опыты, все изменения заряда оказались целыми кратными некоторой определённой величины, т. е. заряд пылинки изменялся порциями. На основании этого был сделан вывод, что в природе существует наименьшая порция электрического заряда, далее уже неделимая. Её принято называть элементарным зарядом.
Частицу — носитель этого элементарного заряда назвали электроном.
ЕДИНИЦА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА
За единицу электрического заряда в СИ принят кулон (1 Кл). Эта единица названа в честь французского физика Шарля Кулона, открывшего основной закон взаимодействия электрических зарядов. Электрический заряд принято обозначать буквой q.
В СИ заряд электрона равен е = –1,6 • 1019 Кл.
Масса электрона равна mе = 9,1 • 10–31 кг.
Абрам Фёдорович Иоффе (1880—1960) — российский физик, «отец советской физики», академик, вице-президент Академии наук СССР.
Шарль Огюстен Кулон (1736—1806) — французский физик, исследователь электромагнитных и механических явлений, член Парижской академии наук.
Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Делимость электрического заряда. Электрон».
Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).