Ученики на Учителя.com


Конспект урока "Дискретность электрического заряда. Электрон" 8 класс

Урок №3
«Дискретность электрического заряда. Электрон».
Цели урока:
1) Убедить учащихся в дискретности электрического заряда.
2) Дать представление об электроне как частице с наименьшим электрическим
зарядом.
Тип урока: комбинированный.
Применяемые методы: фронтальный опрос, коллективный эксперимент, творческая
работа учащихся.
Демонстрации: 1. Делимость электрического заряда.
2. Перенос заряда с заряженного электроскопа на незаряженный с
помощью пробного шарика.
3. Парение ватки над заряженной палочкой.
Оборудование: ПК, мультимедийный проектор, два электроскопа, металлическая
проволока, два полых металлических шара, пробный шарик, ватка, стеклянная палочка.
Ход урока.
I. Повторение. Сообщение цели и темы урока.
II. Сообщение результатов теста, выполненного на предыдущем уроке.
Разбор наиболее характерных ошибок. учащихся.
III. Фронтальный опрос.
1. Как при помощи листочков бумаги обнаружить, наэлектризовано ли тело?
2. Опишите устройство и принцип действия школьного электроскопа?
Электрометра?
3. На стержень электроскопа насажен полый металлический шар, в который
помещён эбонитовый стержень, обёрнутый мехом. Стержень вынули, а
мех остался в шаре. Почему после этого разошлись листочки
электроскопа? Какого знака заряд оказался у электроскопа? Что
произойдёт с листочками электроскопа, если стержень вставить в мех?
4. Как при помощи отрицательно заряженной палочки определить, каким
зарядом заряжен электроскоп?
5. На стержень электроскопа насадили полый металлический шар, над
которым поместили воронку с песком так, что песок тонкой струйкой
сыплется в шар. Почему при этом расходятся листочки электроскопа?
6. Зачем стержень электроскопа всегда делают металлическим?
7. Из материалов, перечисленных ниже, укажите, что относится к
проводникам, а что к изоляторам: серебро, бронза, медный купорос, уголь,
стекло, сталь, графит, пластмасса, водный раствор соли, песок, бетон,
воск, алюминий, медь, бензин, шёлк, сахар, раствор сахара, воздух, вода,
водный раствор медного купороса.
8. Почему разряжается электроскоп, если его шарика коснуться пальчиками?
9. Чем отличается пространство, окружающее наэлектризованное тело, от
пространства, окружающего не наэлектризованное тело?
10. Как можно обнаружить электрическое поле?
11. будут ли взаимодействовать близко расположенные электрические заряды
в безвоздушном пространстве, например, на Луне, где нет атмосферы?
12. В чём заключается различие между полем и веществом? Что между ними
общего?
13. Как изменяется сила, действующая на заряженную гильзу при удалении её
от заряженного тела?
IV. Изучение нового материала.
На основе ранее изученного материала учащимся уже известно, что электрический
заряд может передаваться от одного тела к другому и что он может делиться.
Вопрос. До каких пор может делиться электрический заряд?
Для подведения учащихся к выводу, что существует предел деления электрического
заряда, демонстрируется возможность переноса заряда с одного шара на другой
малыми порциями с помощью пробного шарика.
Вопрос. Как вы думаете, можно ли электрический заряд делить бесконечно
(Выслушиваются предположения учащихся)
Проделывается опыт по передаче электрического заряда от заряженного
электрометра к незаряженному с помощью соединения их металлической
проволокой (рис. 37, 38 учебник физики 8 класс).
Чтобы ответить на вопрос: «До каких пор можно делить электрический заряд? Не
может ли получиться заряд такой величины, который уже не поддаётся дальнейшему
делению?», пришлось провести более сложные опыты.
Заряд очень маленький обнаружить с помощью электроскопа (электрометра) не
возможно. Именно поэтому, для деления зарядов на маленькие порции, их сообщали
не шарам, а маленьким частицам металла или жидкости. Это было использовано в
опытах А.Ф. Иоффе и Р.Э. Милликена
Для того, чтобы понять суть опыта, показываем опыт «плавание» ватки над
заряженной пластинкой, как модели «плавания» капли в опыте Милликена.
Для этого кусочек ватки размером с горошинку раздёргиваем так, чтобы она имела
возможно большую поверхность, кладём на заряженную пластинку, затем
стряхиваем с неё. Получив, таким образом, одноимённый с пластинкой заряд, ватка
будет плавать над ней.
Затем в осведомительном плане и в упрощённой форме знакомим учащихся с идеей
опыта Иоффе и Милликена.
Между двумя металлическими
пластинами разбрызгивали очень
маленькие капли жидкого масла, которые
при разбрызгивании приобретали
электрический заряд, например,
отрицательный. Под действием силы
тяжести капля опускается на 1 мм за 10-
20 сек. За её движением наблюдали в
зрительную трубу. Падение капли можно задержать, если нижнюю пластинку
зарядить отрицательно, а верхнюю положительно, тогда на каплю, кроме силы
тяжести, будет действовать и электрическое поле с силой F. Заряд на пластинах надо
подобрать так, чтобы F=F
Т
. Капля в этом случае перестаёт опускаться и
останавливается на определённой высоте.
Зная силу, с которой электрическое поле действует на заряженную каплю и её
массу, определяли величину заряда на капле. Затем заряд капли изменяли,
воздействуя на неё рентгеновским излучением, и опыт повторяли. Так поступали
несколько раз. При этом заряд капли оказывался каждый раз другим, но все его
изменения были всегда кратны некоторой величине, например: 2, 3, 4, …, n раз, т.е.
величина заряда капли изменялась скачками.
Здесь читается высказывания самих учёных. Милликен писал: «Опыты были
проделаны над тысячами капель в самых различных средах, причём, некоторые
капли состояли их непроводников, например, масла, некоторые из полупроводников,
например, глицерин, а некоторые из хороших металлических проводников,
например, ртуть. Во всех случаях без всякого исключения, оказывалось, что как
первоначальный заряд, возникший на капле вследствие трения, так и
многочисленные заряды, захваченные каплей у ионов, равны точным кратным
наименьшего заряда …».
Этот опыт позволил сделать заключение, что существует наименьший заряд,
который дальше не делится. В физике он называется элементарным. Поскольку заряд
связан с частицами, то существует и частица, обладающая таким зарядом.
Слайд 1.
Частицу, обладающую наименьшим отрицательным зарядом, назвали
электроном.
Значение заряда электрона определил американский учёный Роберт Милликен.
Слайд 2.
Отрицательный заряд электрона равен 1,6* 10
-19
Кл.
Кл – Кулон – принят за единицу электрического заряда.
Для того чтобы понятие электрона стало менее абстрактным, показываю учащимся
фотографии треков электронов в камере Вильсона и объясняю образование треков по
аналогии со следом, остающимся на пути летящего, на большой высоте самолёта
(этот след образуется от оседания капель воды на частицах отработанного горючего).
Следует отметить, что толщина трека электрона несравнимо больше размеров самой
частицы.
На основании других опытов определили массу электрона, а затем и его энергию.
Слайд 3.
Масса электрона равна 9,1*10
-31
кг.
Эта масса примерно в 3700 раз меньше массы молекулы водорода, которая является
наименьшей из всех молекул.
Слайд 4.
Частицу, обладающую наименьшим положительным зарядом, назвали
протоном.
Масса протона 1,67*10
-27
кг или в 1836 раз больше массы электрона.
Заряд протона по модулю равен заряду электрона.
Все электрические заряды определённой величины складываются из большего или
меньшего количества элементарных зарядов. Например, если тело заряжено
отрицательно, то оно имеет избыток электронов по сравнению с протонами, а если
положительно, то – недостаток электронов.
Слайд 5.
Электрический заряд – это физическая величина. Обозначается буквой q.
Слайд 6.
Вывод: Электрический заряд – это одно из основных свойств электрона и
протона. Заряд нельзя снять с электрона. Они неотделимы друг от друга.
Заряда, меньше электрона, в природе не существует.
(Заслушиваются сообщения учащихся о жизни и работах американского ученого
Роберта Милликена и А.Ф. Иоффе).
V. Закрепление.
С целью закрепления материала учащиеся отвечают на следующие вопросы:
1. Как доказать, что электрический заряд делится на части?
2. Какой заряд называют элементарным?
3. Электроскопу сообщили заряд равный 1,6*10
-19
Кл. Какому числу
электронов соответствует этот заряд?
4. Как понимается положительный и отрицательный заряд тела?
5. Можно ли на теле получить заряд в 10,5 элементарных зарядов?
6. При каком условии тело будет электрически нейтральным?
VI. Подведение итогов урока. Выставление оценок.
VII. Домашнее задание:
Слайд 7
1. § 29
2. Лукашик, Иванова «Сборник задач по физике» 7-9 класс №1209,
1215, 1216.
3. Индивидуальные задания:
Сообщение
Эрнест Резерфорд
Скачать материал

Физика - еще материалы к урокам: