Что будет если потереть эбонитовую палочку о мех
Почему эбонитовая палочка притягивает бумагу
Содержание статьи
Почему так происходит?
Эбонитом называют сильно вулканизированный каучук с большим содержанием серы, темно-бурого или черного цвета. Таким образом, можно сказать, что эбонит является чем-то вроде затвердевшей смеси резины и пластмассы и, разумеется, является диэлектриком, то есть практически не проводит ток.
Если просто взять эбонитовую палочку и поднести ее к бумаге, то ничего не произойдет. А вот если предварительно потереть ее об мех или шелк, то кусочки бумаги, струйки воды, волосы и т.п., как по волшебству, будут притягиваться к палочке.
Дело в том, что когда эбонитовая палочка и мех трутся друг о друга, площадь их соприкосновения увеличивается, заряды распределяются, за счет чего эбонитовая палочка приобретает заряд, который в данном случае будет отрицательным, а мех – положительный заряд (в случае с бумагой и стеклом и бумагой все обстоит с точностью наоборот). При поднесении палочки к бумаге свободные электроны устремляются к бумажным обрывкам, благодаря чему изначально нейтрально заряженный объект с одной стороны приобретает положительный заряд, а с другой – отрицательный. И положительные стороны кусочков бумаги притягиваются к отрицательно заряженной палочке из-за действия кулоновских сил.
Сама по себе палочка не будет притягивать бумагу, потому что в сравнении с Землей, сила притяжения между палочкой и бумагой явно меньше, чем между бумагой и планетой. А вот в случае с наэлектризованной эбонитовой палочкой возникает сила, которая явно больше гравитационной.
При поднесении палочки к мелким кусочкам бумаги одна из сторон бумажных обрывков приобретает положительный заряд. За счет того, что разноименные заряды вследствие кулоновских сил притягиваются, устремляются друг к другу и сами объекты, обладающие зарядами.
Как сделать интереснее?
Опыт с эбонитовой палочкой можно сделать более интересным. Например, можно взять дополнительно стальной стержень небольшого размера, проводящий электричество, с одной его стороны прикоснуться эбонитовой палочкой, а другую сторону поднести к кусочкам бумаги. Бумага опять же начнет притягиваться, но уже к стальному стержню.
Это происходит из-за того, что стержень, являясь проводником, получает тот же заряд, что и палочка. Если же взять заряженную стальную и незаряженную эбонитовую палочку и поменять их местами, то ничего не произойдет. Это объясняется диэлектрическими свойствами эбонита – палочка просто не примет заряд от стального стержня.
Билет №15. Электризация тел. Два вида электрических зарядов. Взаимодействие зарядов. Закон сохранения электрического заряда
Определение
Электризацией называется процесс разделения электрических зарядов и накопление их в определенных местах предметов и тел. Явление происходит в результате трения, соприкосновения тел или в результате электростатической индукции. Простыми словами, когда рядом расположен какой-то предмет, обладающий электрическим полем.
: в физике выделяют два рода зарядов – положительные и отрицательные, или протоны и электроны. Между ними возникает электрическое поле. Одноименные заряды притягиваются, а разноименные отталкиваются.
Явление наблюдается на источниках питания и не только. На диэлектриках накапливаются заряды, все видели это в опытах, иллюстрирующих явление с эбонитовыми и стеклянными палочками, которые демонстрировали на уроках физики в школе.
Изначально все атомы, из них состоит всё что нас окружает, электрически нейтральны. В результате явления электризации на поверхности предметов появляются положительные или отрицательные заряды. Напомним школьный опыт: если потереть эбонитовую палочку шерстяной тканью, после прекращения трения палочка останется заряженной. Тогда говорят, что тело электризовано.
Таким образом, во время трения электроны переходили с одного предмета на другой. В результате, после прекращения трения избыточные электроны остались «не на своих» телах и получился избыточный заряд, и оно перестало быть нейтральным. В результате трения палочки о шерсть или мех на её поверхности образовался отрицательный заряд.
Статическое электричество в быту
Пенопластовые шарики прилипли к кошачьей шерсти из-за статического электричества
Статическое электричество широко распространено в обыденной жизни. Если, например, на полу лежит ковер из шерсти, то при трении об него человеческое тело может получить отрицательный электрический заряд, в то время как ковёр получит положительный. Другим примером может служить электризация пластиковой расчески, которая после причёсывания получает минус-заряд, а волосы получают плюс-заряд. Накопителем минус-заряда нередко являются полиэтиленовые пакеты, полистироловый пенопласт. Накопителем плюс-заряда может являться сухая полиуретановая монтажная пена, если её сжать рукой.
Электростатический разряд происходит при очень высоком напряжении и чрезвычайно низких токах. Даже простое расчёсывание волос в сухой день может привести к накоплению статического заряда с напряжением в десятки тысяч вольт, однако ток его освобождения будет настолько мал, что его зачастую невозможно будет даже почувствовать. Именно низкие значения тока не дают статическому заряду нанести человеку вред, когда происходит мгновенный разряд.[2]
С другой стороны, такие напряжения могут быть опасны для элементов различных электронных приборов — микропроцессоров, транзисторов и т. п. Поэтому при работе с радиоэлектронными компонентами рекомендуется принимать меры по предотвращению накопления статического заряда.
Условия возникновения явления и способы передачи зарядов
Мы рассказали, как объясняется это явление в природе, а теперь давайте рассмотрим, как можно наэлектризовать тела. Сразу отметим, что выполнение всех условий необязательно – электризация может происходить по тем или иным причинам, разделим их на две основных группы:
Вторая группа — электризация влиянием, то есть явление наблюдается при воздействии на тело внешних сил, среди которых:
Это и есть основные виды электризации.
Три способа электризации тел
Электрически нейтральное тело можно наэлектризовать разными способами:
Электризация трением
Электризация трением происходит, когда вы трёте один предмет о другой.
Проведите эксперимент. Возьмите небольшой лист бумаги и пластмассовую ручку. Потрите ручку о волосы, а потом прикоснитесь к бумаге. Вы наэлектризовали ручку трением о волосы.
Электризация прикосновением
При взаимодействии двух тел, одно из которых наэлектризовано, незаряженное тело получает электрический заряд, если к нему прикоснуться заряженным. Если поднести пластмассовую ручку, обладающую положительным зарядом, к нейтральному стержню электроскопа, то произойдёт перераспределение заряда. Электроны стержня будут притягиваться положительным зарядом ручки (перетекать на ручку). Соответственно, на стержне образуется недостаток электронов, то есть положительный заряд. Причём равный по величине заряду ручки.
Электризация наведением (электростатическая индукция)
Этот способ электризации означает, что вы подносите заряженный предмет к изолированному проводнику, но не прикасаетесь к нему. Тогда на проводнике появляются заряды, притом на той его части, которая ближе к предмету, эти заряды противоположного знака. А на дальнем конце образуется заряд того же знака, что и на заряженном предмете.
При удалении заряженного предмета заряды на проводнике пропадают. Но если до удаления предмета разделить проводник на две части, то заряды на них сохранятся.
Какие законы физики связаны с электризацией
Явление электризации связано с такими физическими законами как:
Мы уже рассматривали эти законы, вы можете ознакомиться подробнее в соответствующих статьях, на которые мы сослались.
Молнии
Основная статья: Молния
В результате движения воздушных потоков, насыщенных водяными парами, образуются грозовые облака, являющиеся носителями статического электричества. Электрические разряды образуются между разноименными заряженными облаками или, чаще, между заряженным облаком и озоновым слоем земли, с последующим разрядом на землю. При достижении критической разности потенциалов происходит разряд молнии между облаками, на земле или в околокосмическом слое планеты. Для защиты от молний устанавливаются молниеотводы, проводящие разряд напрямую в землю.
Помимо молний, грозовые облака могут вызывать на изолированных металлических предметах опасные электрические потенциалы из-за электростатической индукции.
В 1872 году экспедицией под руководством географа Генри Ганнетта[en] была покорена 13-я по высоте гора штата Монтана (США)[en]. Ей дали название Электрический пик
, так как у первопроходцев-покорителей, находящихся на вершине, после грозы начали сыпаться искры из пальцев рук и волос на голове[3][4][5].
Делимость электрического заряда. Электрон
В эксперименте с электрометрами металлическим стержнем часть заряда переносится от одного электрометра на другой. Из опыта видно, что заряд делится. Если коснуться стержня второго электрометра рукой, то заряд с него снимется, и распределится по всему телу (человеческое тело является хорошим проводником электричества). Если снова соединить приборы стержнем из металла, оставшийся заряд опять разделится. При повторении тех же шагов заряд каждый раз будет делиться. Кажется, что этот процесс будет происходить до бесконечности.
Заряды постепенно настолько уменьшаются, что электрометр уже не в состоянии их измерить. Уже очень точные опыты показали, что делить заряд до бесконечности нельзя, существует наименьший электрический заряд, который поделить уже нельзя. Называют его элементарным зарядом с абсолютной величиной e. Заряды измеряют в кулонах (Кл) в честь Шарля Кулона, французского физика.
Элементарным электрическим зарядом с отрицательным знаком обладает частица электрон (греч. «еlectron» – «янтарь»).
Передача (проведение) электричества
Все ли вещества могут одинаково передавать электрический заряд? Ответ можно получить с помощью двух электрометров, металлического стержня и эбонитовой палочки. Стержень и палочка крепятся к пластмассовой ручке.
Вещества, способные проводить электрические заряды, как в случае под буквой б, называются проводниками (металлы, кислотные, щелочные и солевые растворы). Вещества, с помощью которых нельзя передать заряды, называются диэлектриками (изоляторами). Хорошие диэлектрики – это резина, стекло, эбонит, фарфор, пластмассы, воздух и др.
В повседневной жизни
Вокруг нас постоянно происходит электризация тел. При трении некоторых предметов она становится настолько высокой, что к ним притягиваются даже габаритные тяжелые детали. В домашних условиях наблюдать процесс электризации можно следующим образом:
Телевизоры по этой же причине притягивают пыль к экранам и корпусу. А воздушный шарик, натертый о волосы головы, можно надолго подвесить к потолку. Происходит притяжение заряженной поверхности к обоям или другому покрытию.
эбонитовая палочка потертая о мех какой будет заряд
Почему эбонитовая палочка притягивает бумагу
Содержание статьи
Почему так происходит?
Эбонитом называют сильно вулканизированный каучук с большим содержанием серы, темно-бурого или черного цвета. Таким образом, можно сказать, что эбонит является чем-то вроде затвердевшей смеси резины и пластмассы и, разумеется, является диэлектриком, то есть практически не проводит ток.
Если просто взять эбонитовую палочку и поднести ее к бумаге, то ничего не произойдет. А вот если предварительно потереть ее об мех или шелк, то кусочки бумаги, струйки воды, волосы и т.п., как по волшебству, будут притягиваться к палочке.
Дело в том, что когда эбонитовая палочка и мех трутся друг о друга, площадь их соприкосновения увеличивается, заряды распределяются, за счет чего эбонитовая палочка приобретает заряд, который в данном случае будет отрицательным, а мех – положительный заряд (в случае с бумагой и стеклом и бумагой все обстоит с точностью наоборот). При поднесении палочки к бумаге свободные электроны устремляются к бумажным обрывкам, благодаря чему изначально нейтрально заряженный объект с одной стороны приобретает положительный заряд, а с другой – отрицательный. И положительные стороны кусочков бумаги притягиваются к отрицательно заряженной палочке из-за действия кулоновских сил.
Сама по себе палочка не будет притягивать бумагу, потому что в сравнении с Землей, сила притяжения между палочкой и бумагой явно меньше, чем между бумагой и планетой. А вот в случае с наэлектризованной эбонитовой палочкой возникает сила, которая явно больше гравитационной.
При поднесении палочки к мелким кусочкам бумаги одна из сторон бумажных обрывков приобретает положительный заряд. За счет того, что разноименные заряды вследствие кулоновских сил притягиваются, устремляются друг к другу и сами объекты, обладающие зарядами.
Как сделать интереснее?
Опыт с эбонитовой палочкой можно сделать более интересным. Например, можно взять дополнительно стальной стержень небольшого размера, проводящий электричество, с одной его стороны прикоснуться эбонитовой палочкой, а другую сторону поднести к кусочкам бумаги. Бумага опять же начнет притягиваться, но уже к стальному стержню.
Это происходит из-за того, что стержень, являясь проводником, получает тот же заряд, что и палочка. Если же взять заряженную стальную и незаряженную эбонитовую палочку и поменять их местами, то ничего не произойдет. Это объясняется диэлектрическими свойствами эбонита – палочка просто не примет заряд от стального стержня.
План-конспект урока физика Тема: «Электризация тел. Два рода заряда».
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Физика8-А,8-Б УРОК №__________ДАТА___________.
Тема: «Электризация тел. Два рода заряда».
Тип урока: урок усвоения новых знаний.
Цель урока: сформировать у школьников понятие электризации; показать существование двух типов зарядов и объяснить их взаимодействие; сформулировать меры предупреждения электризации при выполнении парикмахерских работ.
формирование первоначальных представлений об электрическом заряде, о взаимодействии заряженных тел, о существовании двух видов электрических зарядов;
формирование понятия электризация и выяснение сущности процесса электризации тел;
формирование знаний о способах электризации;
определение знака заряда наэлектризованного тела;
изучение практической направленности полученных знаний;
ознакомление с краткими историческими сведениями изучения электрических зарядов;
способствовать развитию умения анализировать, наблюдать и экспериментировать;
способствовать развитию логического мышления;
развитие навыков выделять электрические явления в природе и технике;
развивать умение применять полученные знания для выполнения профессиональных функций.
способствовать воспитанию культуры мышления и речи;
воспитывать интерес к предмету и позитивное отношение к учебе.
Оборудование: эбонитовая и стеклянная палочка, мех, шелк, штатив, султаны, листочки бумаги, полиэтилен, бумага, резина, расчески, хлопок, шерсть, капрон, линейки из оргстекла.
1. Вступительное слово учителя
Ребята мы знаем, что физика занимается изучением физических явлений, к которым относятся:
В седьмом классе мы начали знакомиться с механическими явлениями, изучению тепловых явлений мы посвятили почти 2 четверть, а теперь вплотную займемся изучением электрических явлений. Что же мы с вами будем изучать? На этот вопрос вы ответите мне сами. Выберете из предложенных физических явлений электрические.
На доске вывешиваю явления:
Заполняем примерами схему:
Э
лектрические явления
Давайте дополним схему примером электрического явления, с которым вы сталкиваетесь при выполнении профессиональных обязанностей парикмахера. Это электризация. Это явление полезное в вашей деятельности или вредное? Сегодня мы с вами должны выработать меры по предупреждению электризации при выполнении парикмахерских работ. Но для этого нам нужно очень подробно познакомиться с явлением электризации. Поэтому тема нашего урока: «Электризация тел. Два рода зарядов». Записываем в тетради тему урока.
Каждый из вас, к концу урока должен научиться объяснять, что такое электрический заряд и электризация, как взаимодействуют друг с другом заряженные тела, а это вам поможет выработать меры по предупреждению и уменьшению электризации при выполнении парикмахерских работ.
2. Изучение нового материала
Запишем план урока:
1) происхождение слова «электричество»
2) понятие электризации
3) способы электризации
4) виды электрического заряда
5) взаимодействие заряженных тел
6) причины электризации при проведении парикмахерских работ
7) меры по предупреждению и уменьшению электризации при выполнении парикмахерских работ.
В Древней Греции в 6 веке до нашей эры, в красивом городе Милете жил философ Фалес Милетский. И, вот однажды вечером к нему подходит его любимая дочь. Объясни, почему у меня путаются нити, когда я работаю с янтарным веретеном, к пряже прилипают пыль, соломинки. Это очень не удобно. Фалес берет веретено, потирает его и видит маленькие искорки. С этого момента и начинается история развития термина «электричество». Вначале, свойство притягивать мелкие предметы приписывалось только янтарю (окаменевшая смола хвойных деревьев). От названия которого произошло слово электричество, т.к греч. elektron—янтарь. (запись на доске).
Английский врач и естествоиспытатель Ульям Гильберт конце 16 –начале 17 века выяснил в, что при трении могут электризоваться многие вещества: алмаз, сапфир, сургуч и что притягивают они не только соломинки, но и металлы, дерево, листья, камешки, комки земли и даже воду и масло.
Давайте проверим действительно ли могут электризоваться разные тела. Возьмите в руки расчески и потрите их о волосы. После этого поднесите к листочкам бумаги. Наблюдаем явление электризации. Возьмите линейку, лежащую на столе потрите ее о бумагу, поднесите к мелким листочкам. Наблюдаем явление электризации. Надуйте шарики, лежащие у вас на столе, потрите их о полиэтилен, поднесите к новогодней мишуре.
Демонстрации. Эбонитовая палочка натертая о мех притягивает к себе листочки султана. Стеклянная палочка потертая о шелк притягивает листочки бумаги.
Эбонитовая палочка потертая о мех притягивает к себе струю воды. (по рисунку в учебнике стр. 58 рис. 28)
Из всех этих опытов делаем выводы. (Записывают в тетрадь)
1. Электризоваться может не только янтарь, но и другие вещества.
2.Электризация – явления, в которых тела приобретают свойство притягивать другие тела.
3. В электризации участвуют два тела.
Демонстрация. Наэлектризуем эбонитовую палочку о мех. Поднесем ее к листочкам бумаги. Листочки притягиваются. Поднесем мех. Листочки притягиваются.
Возьмите линейку и потрите ее резину. Поднесите линейку к листочкам. Поднесите резину к листочкам.
Делаем еще один вывод. (Записывают в тетрадь)
4. Электризуются оба тела.
Итак, мы уже с вами знаем, что такое электризация. Познакомимся с ее способами.
С
пособы электризации
Трение Соприкосновение Удар
При выполнении предыдущих опытов мы уже с вами познакомились с одним из способов. Давайте назовем его.(Трение)
Демонстрация. Эбонитовую палочку натираем о мех и подносим к султану. Он электризуется. Проверяем поднесением бумажек.
В данном случае мы уже не совершали трение, чтобы наэлектризовать султан, мы только прикоснулись к нему. Этот способ электризации – соприкосновение.
Попробуйте сами. Возьмите линейку потрите ее о мех. Коснитесь султана. Поднесите султан к листочкам бумаги.
Демонстрация. Ударим несколько раз линейкой полиэтилен. Поднесем линейку к листочкам бумаги. Они притягиваются. Продемонстрировали электризацию ударом.
Итак, тело можно наэлектризовать трением, ударом, соприкосновением.
Полиэтиленовую пленку, подвешенную на штативе, осторожно потрите кусочком бумаги. Наэлектризуйте бумажную и полиэтиленовую полоски. Для этого на бумажную полоску положите полиэтиленовую и разгладьте ее. Разъедините их и поднесите друг другу. Как они взаимодействуют?
Поочередно бумажную и полиэтиленовую полоски поднесите к полоске на штативе. Наблюдайте их взаимодействие.
Демонстрация. Наэлектризуем эбонитовую палочку о резину и поднесем к полиэтиленовой полоске. Как они взаимодействуют? Наэлектризуем эбонитовую палочку о мех. Поднесем к полоске. Как они взаимодействуют?
Таким образом, наэлектризованные тела могут либо притягиваться, либо отталкиваться. Чем может вызвано такое различие во взаимодействии?
На основании проделанных опытов можно заключить, что любое тело содержит два рода электрических зарядов. Если заряды в теле равны, то тело не проявляет электрических свойств. Эти свойства обнаруживаются только при электризации, которая приводит к нарушению равновесия электрических зарядов в теле.
Представление о видах заряда, было введено в 1747 году американским ученым Бенджамином Франклином. Эбонитовая палочка от электризации о шерсть и мех приобретает отрицательный заряд. Заряд, который образуется на стеклянной палочке, потертой о шелк, Франклин назвал положительным. Но во времена Франклина существовал только натуральный шелк и натуральный мех. Сегодня порой трудно бывает отличить натуральный шелк и мех от искусственного. Даже разные сорта бумаги электризуют эбонит поразному. Эбонит приобретает отрицательный заряд от соприкосновения с шерстью (мехом) и капроном, но положительный от соприкосновения с полиэтиленом.
Д
ва рода заряда
(эбонит о мех) (стекло о шелк)
Мы уже узнали, что существует два рода заряда, положительный и отрицательный. Выясним как они взаимодействуют.
Демонстрация. Наэлектризуем эбонитовую палочку о мех. Получим отрицательный заряд, сообщим его султану. Зарядим стеклянную палочку о шелк и поднесем ее к султанам. Султан будет притягиваться к палочке. Наэлектризуем эбонитовую палочку о мех, поднесем к султану. Листочки султана оттолкнуться.
Делаем вывод и записываем в тетрадь:
— заряды одного знака отталкиваются
— заряды разного знака притягиваются.
3. Первичный контроль:
Теперь давайте проверим, что вы усвоили о взаимодействии заряженных тел.
Ответьте на вопросы по карточкам.
— Какие бумажные цилиндрики, из показанных на рисунке заряжены, а какие нет? (Рис.1)
— Какие цилиндрики заряжены одним знаком? (Рис.1)
— Какие цилиндрики заряжены разным знаком? (Рис.1)
Найди ошибку (Рис. 2)
Определите знак заряда на неподписанном шарике.(Рис.3).
Теперь давайте посмотрим, как вы усвоили, что такое электризация.
Ответьте на вопросы теста.
Тело, которое наэлектризовано …
в) приходит в движение
г) притягивает к себе другие тела
в) положительными и отрицательными
3. Если наэлектризованное тело отталкивается от эбонитовой палочки, потертой о мех, то оно заряжено:
4. Тело можно наэлектризовать …
Сначала работают над тестом самостоятельно, а потом проверяем все вместе.
Мы уже с вами знаем, что такое электризация, каковы ее способы. Мы выяснили, какие существуют заряды и как они взаимодействуют. Теперь давайте назовем причины электризации волос при выполнении парикмахерских работ.
Записываем в тетрадь.
— трение волос об одежду
— трение волос о расчески
— недостаточная влажность воздуха.
Зная причины электризации волос, попробуем назвать меры по предупреждению этого. Во-первых, давайте попробуем экспериментально определить, какую лучше выбрать одежду, чтобы уменьшить электризацию волос.
Возьмите в руку шерсть и потрите его о волосы. Затем поднесите мех к волосам. Обратите внимание на то, с какой силой волосы притягиваются к меху.
Возьмите в руку хлопок и потрите им волосы. Затем поднесите хлопок к волосам. Обратите внимание на то, с какой силой волосы притягиваются к хлопку.
Возьмите в руку шелк и потрите им волосы. Затем поднесите хлопок к волосам. Обратите внимание на то, с какой силой волосы притягиваются к шелку.
Сделайте вывод о том какой материал уменьшает электризацию волос.
Давайте отметим в тетради первую меру по предупреждению электризации волос.
— Выбирать одежду из хлопка, льна.
Возьмите в руки пластиковую расческу и потрите ее о волосы, затем поднесите ее к волосам. Так как при электризации одно тело заряжается положительно, а другое отрицательно, то если понести расческу к волосам – они притянутся. Тоже самое проделайте с деревянной расческой.
Сделайте вывод о том, какие лучше использовать расчески.
Запишите в тетрадь.
— Использовать расчески из дерева.
Как уменьшить электризацию при сушке феном?
Что необходимо делать с воздухом в рабочем помещении?
Мы сегодня на уроке справились с поставленной задачей. Меры которые мы сегодня выработали помогут вам в профессиональной деятельности.
5. Запись домашнего задания и выставление отметок
Прочитать параграф 25, 26 ответить устно на вопросы после параграфа.
Подготовить сообщение о применении электризации в быту и промышленности.
Тело, которое наэлектризовано …
в) приходит в движение
г) притягивает к себе другие тела
2. Электрические заряды бывают…
в) положительными и отрицательными
3. Если наэлектризованное тело отталкивается
от эбонитовой палочки, потертой о мех, то оно заряжено:
4. Тело можно наэлектризовать …
Тело, которое наэлектризовано …
в) приходит в движение
г) притягивает к себе другие тела
2. Электрические заряды бывают…
в) положительными и отрицательными
3. Если наэлектризованное тело отталкивается
от эбонитовой палочки, потертой о мех, то оно заряжено:
4. Тело можно наэлектризовать …
1) происхождение слова «электричество»
2) понятие электризации
3) способы электризации
4) виды электрического заряда
5) взаимодействие заряженных тел
6) причины электризации при проведении парикмахерских работ
7) меры по предупреждению и уменьшению электризации при выполнении парикмахерских работ
1) происхождение слова «электричество»
2) понятие электризации
3) способы электризации
4) виды электрического заряда
5) взаимодействие заряженных тел
6) причины электризации при проведении парикмахерских работ
7) меры по предупреждению и уменьшению электризации при выполнении парикмахерских работ