Учебник по физике 8 класс УМК Кабардин онлайн §1 «Электрический заряд. Взаимодействие зарядов». Цитата из учебного пособия 2014 года использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения, а также для дистанционного обучения в период невозможности посещения образовательного учреждения. Код материалов: Физика Кабардин Учебник §1 (ознакомительные фрагменты).
Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника.
Физика 8 класс (УМК Кабардин)
§1 «Электрический заряд. Взаимодействие зарядов»
Электризация тел.
Выполним простой опыт с надутыми воздухом резиновыми шарами на нитях. Опыт показывает, что нити подвеса расположены вертикально, между ними не действуют силы притяжения и отталкивания (рис. 1.1). Не действуют эти силы и между шаром и человеком (рис. 1.2).
Возьмём один шар и проведём им несколько раз по поверхности одежды (рис. 1.3), затем то же самое сделаем с другим шаром. Опыт показывает, что после этого шары будут отталкиваться друг от друга (рис. 1.4), следовательно, между ними действует сила отталкивания. А между шаром и одеждой, с которой соприкасался шар, действует сила притяжения (рис. 1.5).
С таким явлением вы, конечно, знакомы, так как оно часто происходит в нашей жизни при снятии одежды. Это явление называется электризацией тел.
Но название ничего не объясняет. Чтобы лучше понять особенности электризации тел, обсудим результаты экспериментов. Притяжение между резиновым шаром и одеждой возникло в результате соприкосновения тел и небольшого их взаимного перемещения, трения одного тела по поверхности другого. Как вы думаете, произойдёт ли электризация двух резиновых шаров, если их потереть друг о друга?
Опыт с двумя шарами показывает, что после их соприкосновения и взаимного перемещения сила притяжения между ними не обнаруживается, электризация тел не происходит.
То же самое наблюдается и при соприкосновении любых других тел из одинакового вещества. Отсюда можно сделать вывод, что электризация происходит только при соприкосновении тел из разных веществ.
Два вида электрических зарядов.
Опыт показывает, что два одинаково наэлектризованных резиновых шара отталкиваются друг от друга (см. рис. 1.4), а между шаром и одеждой действует сила притяжения (см. рис. 1.5). Из этих опытов следует сделать вывод, что при соприкосновении два тела электризуются по-разному.
Явление электризации тел объясняется существованием в природе электрических зарядов. Электрические заряды бывают двух типов — положительные и отрицательные. Положительными называют электрические заряды, возникающие при электризации поверхности стекла.
Заряды одинакового знака отталкиваются друг от друга, заряды разного знака притягиваются друг к другу (рис. 1.6). Если в теле имеется одинаковое число отрицательных и положительных зарядов, их действие взаимно нейтрализуется, тело нейтрально.
✅ Явление возникновения разноимённых электрических зарядов при соприкосновении тел из разных веществ называется электризацией тел.
Строение атомов и явление электризации.
Какова связь электрических зарядов с атомами вещества, стало понятно после открытия строения атома и изучения свойств частиц, из которых состоят атомы.
Атом любого вещества состоит из атомного ядра и движущихся вокруг него частиц — электронов. Атомное ядро и электроны обладают разноимёнными электрическими зарядами. Электрический заряд, которым обладает электрон, называют отрицательным (рис. 1.7), заряд атомного ядра называют положительным. Суммарный электрический заряд ядра и электронов равен нулю, атом в целом нейтрален.
Силы притяжения электронов к положительно заряженным ядрам атомов у разных химических элементов различны. Поэтому при соприкосновении тел из разных веществ часть электронов от атомов, которые слабо удерживают электроны, может переходить к атомам, у которых атомные ядра притягивают электроны сильнее. Тело, потерявшее часть электронов, имеет положительный электрический заряд, а тело, получившее избыток электронов, имеет отрицательный электрический заряд.
Атом, потерявший один или несколько электронов, обладает положительным электрическим зарядом и называется положительным ионом. Атом, присоединивший к себе один или несколько лишних электронов, обладает отрицательным электрическим зарядом и называется отрицательным ионом.
Электрический заряд является свойством частицы, сходным с массой. Но масса любых тел одинакова по своим свойствам, а электрические заряды бывают двух типов — положительные и отрицательные. Силы гравитационного взаимодействия между любыми частицами являются силами притяжения. При взаимодействии электрических зарядов между зарядами разного знака действует сила притяжения, а между зарядами одинакового знака — сила отталкивания.
Экспериментальное задание 1.1
Вопросы (стр.7)
- Что такое электризация тел?
- При каких условиях происходит электризация тел?
- Как объясняется явление электризации тел?
- На каком основании сделан вывод о существовании двух видов электрических зарядов?
- Чем отличается взаимодействие тел, обладающих электрическими зарядами, от гравитационного взаимодействия тел, обладающих массой?
- Каково строение атома?
Открытие электрических явлений.
Первое знакомство человека с электрическими явлениями произошло более 25 столетий тому назад. Фалес Милетский заметил, что кусок янтаря после натирания притягивает к себе лёгкие предметы («янтарь» по-гречески — электрон, откуда и произошли слова «электрон», «электричество»).
Немецкий учёный Отто Герике в 1660 г. построил первую электрическую машину для получения электричества трением вращающегося шара из серы (рис. 1.8).
Экспериментатор становился на скамейку со стеклянными ножками для изоляции от земли, одной рукой касался вращающегося шара, а другой рукой передавал электрические заряды другому человеку, изолированному от земли. Когда к этому человеку приближалась рука человека, стоящего на земле, наблюдалась искра, и человек ощущал электрический удар.
Герике обнаружил, что существует не только электрическое притяжение, но и электрическое отталкивание лёгких тел после их соприкосновения с заряженным шаром, установил возможность перетекания электричества от одного тела к другому.
В 1733 г. американский физик Бенджамин Франклин предположил, что молнии имеют электрическую природу. Для проверки своего предположения он во время грозы запустил воздушного змея с прикреплённым к нему железным остриём, а к концу бечёвки, которой удерживался змей, привязал железный ключ (рис. 1.9). При прохождении грозового облака бечёвка намокла, и при приближении руки к ключу возникла искра. Предположение Франклина подтвердилось. Для защиты от ударов молний Франклин предложил устанавливать над крышами зданий громоотводы.
Михаил Васильевич Ломоносов и Бенджамин Франклин не были знакомы друг с другом, но оба примерно в одно и то же время занялись изучением атмосферного электричества. Опыты с электричеством и молнией занимали большое место в творчестве Ломоносова. Он был автором первой гипотезы, объясняющей электризацию грозовых облаков.
В 1753 г. М. В. Ломоносов и Г. В. Рихман провели уникальный эксперимент и с помощью «громовой машины» доказали, что электричество содержится в атмосфере и при отсутствии грозы и что молния — это электрические разряды в атмосфере. К несчастью, при проведении эксперимента Георг Рихман погиб от удара молнии.
Вопросы (стр.8)
- Как объясняется принцип действия электрической машины Герике?
- Зачем экспериментатор в опытах с электрической машиной становился на скамейку со стеклянными ножками?
- Как объясняется возникновение искры в опыте Франклина с воздушным змеем?
- Каков принцип действия громоотвода?
Экспериментальное задание 1.2
Вы смотрели: Учебник по физике 8 класс УМК Кабардин онлайн §1 «Электрический заряд. Взаимодействие зарядов». Цитата из учебного пособия 2014 года использованы в учебных целях для семейного и домашнего обучения. Код материалов: Физика Кабардин Учебник §1 (ознакомительные фрагменты).
Вернуться в ОГЛАВЛЕНИЕ учебника.