Открытый урок-фейерверк опытов «Электризация тел. Строение атома»

Обобщение и систематизация знаний по теме: "Электризация тел. Строение атома"

Цель: углубить, расширить знания по теме, развивать мышление учащихся. Вызвать интерес к предмету.

Форма: урок-фейерверк опытов по теме “Электризация тел. Строение атома”

Оборудование: расческа, электрометр, электрофорная машина, кусочек ваты, изолирующий штатив, гильза, проводник с изолирующей ручкой, изолирующий столик, султан, воздушные шары, пласмасовая воронка, песок, стекло, лист бумаги, валик для фотографий или резиновый шланг, коллекция “Проводники и диэлектрики”.

План урока:

1. Вступление. Повторение и обобщение материала по теме “Электризация тел”.

2. Фейерверк опытов.

3. Проверка домашнего задания - показ коллекции “Проводники и диэлектрики”

4. Кроссворд.

5. Итог урока.

Вступление. Повторение и обобщение материала по теме “Электризация тел”

Учитель: Для чего сзади снизу бензовоза прикреплена цепь?

Ответ: Во время наливания бензина, во время движения бензовоза происходит трение, на корпусе возникают электрические заряды, чтобы не возникло искры, заряды надо убрать. Это делают при помощи металлического проводника.

Учитель: при перекачивании газа или жидкости по шлангам последние электризуются. Послушайте заметку из газеты “Известия” “Огонь отступил”.

“Было уже за полночь, когда рабочий Камбарской перевалочной нефтебазы Удмуртии И. Третьяков, заправив восемь цистерн авиационным бензином, перевел наливной шланг в очередную порожнюю емкость. Едва шланг коснулся горловины цистерны, как высоко вверх взметнулся 15-метровый оранжево-яркий столб огня. Мощной взрывной волной Третьякова отбросило далеко от цистерны”. Объясните, от чего произошел взрыв?

Ответ: Взрыв произошел в результате соприкосновения наконечника шланга со стенкой цистерны и образовавшегося при этом разряда статического электричества.

Учитель: Сейчас мы с вами просмотрим выступления факиров-фокусников, которые нам покажут свои фокусы, зададут вопросы, а вы попробуйте объяснить их с точки зрения физики.

Фейерверк опытов

1-й ученик показывает опыт с расческой.

Взять полукруглую пластмассовую расческу и провести ею по чистым сухим волосам. Затем поднести к электрометру. Стрелка электрометра отклоняется. Почему?

Ответ: при расчесывании волос расческой, происходит электризация трением. Затем, когда расческой коснулись электрометра, то заряды перетекли по стержню и стрелка отклоняется.

2-й ученик показывает опыт с летающей ваткой.

Взять маленький рыхлый кусочек гигроскопической ваты массой 3-5 мг, установить полюсы электрофорной машины с промежутком 70-8- мм, зарядить ее слегка. Опустить кусочек ваты на один из полюсов.

Почему ватка начинает прыгать с одного полюса на другой?

Можно показать перемещение ватки между ладонью и полюсом машины. Для этого раздвигаем полюсы машины, руку располагаем на расстоянии 100 мм от полюса, вносим вату и наблюдаем явление. Почему ватка прыгает?

Ответ: при движении ватки от одного полюса к другому или от полюса к ладони, происходит периодическая перезарядка.

3-й ученик показывает опыт с гильзой.

Гильзу из станиоли помещаем на тонкой шелковой нити между полюсами электрофорной машины (расстояние между полюсами примерно 15 см). Приводим в действие машину. Гильза начинает “плясать” между полюсами и вокруг них. Почему гильза “пляшет” между полюсами и почему иногда делает круги вокруг того или другого полюса?

Ответ: движение гильзы от одного полюса к другому объясняется ее периодической перезарядкой. Движение гильзы вокруг полюса происходит по следующим причинам. Допустим, гильза заряжена отрицательно и двигается в сторону положительно заряженного полюса при приближении к нему происходит перезарядка гильзы. Положительный полюс отталкивает положительно заряженную гильзу, но она продолжает двигаться по инерции и делает круг вокруг полюса.

4-й ученик: Если проводник на изолирующей ручке поднести к кондуктору электрофорной машины и к электрометру, он зарядится. Почему?

Ответ: При работе машины на ее полюсах (Лейденских банках) скапливаются неодинаковые заряды, что объясняется некоторой утечкой зарядов с машины на землю. В результате разрядки на банках остается одноименный небольшой заряд, который и обнаруживает подключенный электрометр.

5-й ученик показывает опыт с воздушными шарами.

Потереть воздушные шары о стенку, затем оставить на стене. Почему шарики висят? Почему 2 шара отталкиваются друг от друга?

Ответ: Происходит электризация трением. Шары приобретают заряды, стенка тоже приобретает заряд, поэтому притягивает шар. Отталкиваются шары оттого, что они имеют заряды разного знака.

6-й ученик: Пластмассовую воронку закрепить в лапке штатива над шаром электрометра. Сыпать на край воронки песок. Он скатывается по воронке в шар электрометра, стрелка которого отклоняется. Почему стрелка отклоняется?

Ответ: наблюдается электризация песка и воронки, как двух разноименных тел в процессе соприкосновения.

Учитель зачитывает заметку из журнала “За рулем” №3 1978 г. “Почему загорелся бензин?”

“Когда я переливал из ведра через пластмассовую воронку бензин в топливный бак мотоцикла, неожиданно между краем воронки и ведром проскочила искра, а затем из горловины бака возник факел горящего бензина”- пишет Н. Маколкин из Ставропольского края…”. Почему же загорелся бензин?

Ответ: Источником воспламенения бензиновоздушной смеси стал разряд статического электричества.

Учитель: Во избежании разрядов статического электричества при хранении, транспортировке горючего и заправке рекомендуется применять только металлические ведра, канистры, воронки и не пользоваться пластмассовыми емкостями.

7-й ученик демонстрирует опыт.

На сухое стекло положить лист бумаги. Несколько раз провести по бумаге резиновым шлангом или валиком для фотографий. Если теперь лист бумаги поднести к электрометру, то он обнаруживает электрический заряд, то же самое наблюдается с резиновым шлангом или валиком. Как объяснить наблюдаемое явление?

Ответ: Наблюдается электризация трением.

Учитель: Этот опыт демонстрирует электризацию бумаги в ротационных типографских машинах, а резиновый шланг играет роль цилиндров этой машины. Электризация бумаги в типографских машинах вызывает ее свертывание и брак при печатании. Возникающие искры нередко служат причиной пожара. Для устранения этих нежелательных явлений приходится все части машины заземлять, а бумагу увлажнять, обдувать воздухом с большим числом ионов. На ткацких фабриках происходит электризация тканей. Устраняют это явление путем увлажнения воздуха в цехе.

8-й ученик показывает опыт вместе с учителем “Электризация человека”.

Ученик встает на изолированный столик и берется рукой за один из полюсов электрофорной машины с помощью провода. Расстояние между полюсами должно быть не более 15 мм. Приводим в действие машину и заряжаем ученика. Учащиеся могут подойти к нему и прикоснуться к любому участку тела, что вызывает появление электрических искр. Можно в одну руку взять султан, а другой держаться за полюс электрофорной машины. При зарядке ученика листочки султана расходятся во все стороны. (Ученик бросает провод по команде учителя).

Показ коллекции, изготовленной учениками “Проводники и диэлектрики” (проводники — земля, вода, металлы, диэлектрики — резина, каучук).

Догадайтесь

Нужно разгадать кроссворд.

В каждую клетку, включая нумерованную, надо вставить букву так, чтобы слова по горизонтали означали:

1) Вещество не проводящее электричество (диэлектрик).

2) Сообщение телу электрического заряда (электризация).

3) и 4) Частицы, из которых состоит ядро атома (3-нейтрон, 4-протон).

5) Атом, потерявший или присоединивший один или несколько электронов (ион).

6) Прибор, служащий для обнаружения заряда (электроскоп).

Сетка кроссворда заготовлена на доске. Учащиеся подходят к доске и записывают ответы (по очереди).

Итог урока

Учитель: Спасибо нашим фокусникам за интересные опыты. Спасибо всем учащимся за урок. Все, кто принимал участие в уроке, получают оценки. Урок окончен.

Литература к уроку

1. Газета “Известия” от 3. 10. 1968 г.

2. Журнал “За рулем” №3. 1978 г.

3. Л.А. Горев “Занимательные опыты по физике”.- М.: Просвещение,1985.

4. Б.Ф. Билимович “Физические викторины в средней школе”.М.- Просвещение,1977.

Тема урока. Электризация тел. Два рода зарядов

Никонов Евгений Гаврильевич

Цель урока. Познакомить учащихся с явлением электризации тел. Доказать существование двух типов зарядов и объяснить их взаимодействие.

Задачи урока.

•  Образовательная. Формирование знаний, касающихся условий электризации тел.

•  Развивающая. Развитие навыков в определении заряда наэлектризованных тел.

•  Воспитывающая.

Демонстрации. Электризация эбонита и оргстекла трением, обнаружение заряда на этих телах по притяжению кусочков бумаги, струйки воды, линейки и листочков султана; электризация обоих соприкасающихся тел; наличие двух родов электрического заряда; взаимодействие листочков двух бумажных султанов, заряженных сначала разноименно, а затем одноименно.

Ход урока

1. Оргмомент.

Итоги контрольной работы, замечания, краткая характеристика наиболее часто встречающихся ошибок.

2. Основной материал.

Наука об электрических явлениях зародилась еще до нашей эры, начавшись с наблюдения за электрическими свойствами янтаря. В отличие от механики - науки о движении, давлении, равновесии, наука об электричестве до VI века так и оставалась в зачаточном "янтарном" состоянии. Почему в янтарном?

Греческий философ Фалес Милетский, живший в 624 – 547гг. до н. э., открыл, что янтарь, потертый о мех, приобретает свойство притягивать мелкие предметы – пушинки, соломинки и т. п. Это свойство в течение ряда столетий приписывалось только янтарю, от названия которого и произошло слово «электричество».

Возьмем пластмассовую расческу или авторучку и проведем ею несколько раз по сухим волосам или шерстяному свитеру. Как ни удивительно, но после такого простого действия пластмасса приобретет новое свойство: начнет притягивать мелкие кусочки бумаги, другие легкие предметы и даже тонкие струйки воды.

До Нашей эры не было пластмассовых расчесок и авторучек. Однако и в те времена подобные явления были хорошо известны. Для опытов по электризации трением б рали окаменевшую смолу деревьев – янтарь – и натирали его шерстью. После этого и янтарь, и шерсть начинали притягивать к себе сухие травинки и пылинки. По-гречески янтарь – это "электрон". Отсюда и произошло современное слово "электричество" и название наэлектризованные тела.

Опыты показывают, что два тела – наэлектризованное и ненаэлектризованное – всегда притягиваются. Примеры: пластмассовая авторучка и тонкая струйка воды, янтарь и сухие травинки. Опыты также показывают, что два тела, наэлектризованные трением друг о друга, тоже всегда притягиваются. Например, наэлектризовавшись трением о наше тело (при ходьбе, движениях рук и ног) шелковая рубашка или юбка притягивается, "липнет" к телу.

Демонстрация опытов: Электризация эбонита и оргстекла трением, обнаружение заряда на этих телах по притяжению кусочков бумаги, струйки воды, линейки и листочков султана.

По мере проведения опытов учитель задает вопросы:

Как можно определить, заряжены ли тела? Как показать, что при соприкосновении электризуются оба тела? Приведите примеры электризации тел, которые вы наблюдали в домашних условиях. При каких обстоятельствах это происходило?

После обсуждения демонстраций делаются выводы:

а) явления, в которых тела приобретают свойства притягивать другие тела, называют электризацией;

б) в электризации всегда участвуют два тела. При этом электризуются оба.

Д ля обнаружения наэлектризованных тел служат специальные приборы – электроскопы. Внешний вид прибора вы видите на рисунке. Цилиндрический корпус (1) закрыт стеклом (2). Внутрь прибора вставлен металлический стержень (3) с легкоподвижными лепестками (4). От металлического корпуса прибора стержень отделен пластмассовой втулкой (5). Если выступающей части стержня коснуться каким-нибудь наэлектризованным телом, то лепестки отклонятся друг от друга.

Наэлектризуем эбонитовую палочку шерстяной варежкой, а стеклянную палочку – шелковым платком. Подвесив палочки на нитях, увидим, что эбонит и шерсть, стекло и шелк притягивают друг друга, а стекло и шерсть, эбонит и шелк отталкиваются друг от друга:

Отталкивающиеся заряженные тела в физике условились называть одноименно заряженными. А притягивающиеся заряженные тела условились называть разноименно заряженными.

До XVIII века ученые не делали различий между "стеклянным", "шерстяным", "шелковым" и другими видами электричества. Однако в 1733 году французский ученый Ш. Дюфэ выяснил, что существует электричество двух родов, в высокой степени отличных один от другого. "Один род я называю стеклянным электричеством, другой - смоляным... Тело, наэлектризованное стеклянным электричеством, отталкивает все тела со стеклянным электричеством, и, обратно, оно притягивает тела со смоляным электричеством".

К ак видите, Ш. Дюфэ обнаружил, что "стеклянным" электричеством можно наэлектризовать не только стекло, а любое тело (см. подчеркнутую фразу). Взгляните на рисунок справа. Верхней эбонитовой палочке мы передали некоторое количество "стеклянного" электричества, и она начала отталкивать стеклянную палочку. Нижняя же эбонитовая палочка наэлектризована как обычно: трением о шерсть или мех.

Полвека спустя термины "стеклянное" и "смоляное" электричество были заменены на другие: "положительный" и "отрицательный" заряд. Эти названия сохранились до сегодняшнего дня:

+q   – положительный заряд (так заряжается стекло, потертое о шелк; шерсть, потертая об эбонит).

–q   – отрицательный заряд (заряд шелка при трении о стекло; заряд эбонита при трении о шерсть).

3. Это интересно. (Историческая справка)

Рождение учения об электричестве связано с именем Уильяма Гильберта (1540 – 1603, Англия). Он был одним из первых, утвердивших опыт, эксперимент как основу исследования. Он показал, что при трении электризуется не только янтарь, но и многие другие вещества и что притягивают они не только пылинки, но и металлы, дерево, листья, камешки и даже воду и масло. Он установил, что свойство притягивать легкие предметы после натирания, кроме янтаря, приобретают также и алмаз, сапфир, аметист, горный хрусталь, сера, смола и некоторые другие тела. Гильберт их назвал "электрическими", то есть "подобными янтарю". Все прочие тела, в первую очередь металлы, которые не обнаруживали таких свойств, он назвал "неэлектрическими". Так в науку вошел термин "электричество", и было положено начало систематическому изучению электрических явлений.

Следующим этапом в развитии учения об электричестве были опыты немецкого ученого Отто фон Герике (1Он сконструировал первую электрическую машину, представлявшую собой большой шар из серы, вращавшийся на железной оси. При натирании шара ладонью он сильно электризовался и мог электризовать другие тела. Используя свою машину, Герике впервые наблюдал отталкивание наэлектризованных тел и слышал треск электрических искр. С помощью этого прибора Герике обнаружил, что кроме притяжения, существует и электрическое отталкивание.

С начала XVIII века электрическими экспериментами увлекаются члены Лондонского Королевского научного общества. Они наблюдают электрическое притяжение не только в воздухе, но и в вакууме. Усовершенствование электрических машин, в которых серный шар был заменен стеклянным, а ладони – специальными подушками, привело к возникновению в обществе огромного интереса к электричеству. С середины XVIII века электрические опыты проводились в светских салонах и королевских дворцах, на заседаниях ученых обществ и в частных домах.

4. Закрепление. Разбирается ряд качественных задач по теме.

·  Какие опыты доказывают, что существуют электрические заряды двух видов?

·  Иногда при окраске пульверизатором металлической поверхности ей сообщают заряд одного знака, а капелькам краски – заряд противоположного знака. Для чего это нужно?

·  Можно ли наэлектризовать эбонитовую палочку трением об эбонитовую пластинку?

·  Возьмите пластмассовую линейку и потрите ее о сухой лист бумаги. Докажите на опыте, что линейка наэлектризована. В чем это проявляется?

5. Домашнее задание. § 25, 26; вопросы. № 000, 1171, 1172.

С ортировка.

Как ты думаешь, удастся ли тебе разделить перемешанные перец и соль? Если освоишь этот эксперимент, то точно справишься с этой трудной задачей!

Реквизит

• Бумажное полотенце

• 1 чайная ложка (5мл) соли

• 1 чайная ложка (5мл) молотого перца

• Ложка

• Воздушный шарик

• Шерстяной свитер

• Помощник

Подготовка

1. Расстели на столе бумажное полотенце.

2. Насыпь на него соль и перец.

Начинаем научное волшебство!

1. Предложи кому-нибудь из зрителей стать твоим ассистентом.

2. Тщательно перемешай ложкой соль и перец. Предложи помощнику отделить соль от перца.

3. Когда твой помощник отчается их разделить, предложи ему теперь посидеть и посмотреть.

4. Надуй шарик, завяжи и потри им о шерстяной свитер.

5. Поднеси шарик поближе к смеси соли и перца. Что ты уведешь?

Что ещё можно сделать

Получится то же самое с другими смесями? Можешь попробовать, например, смешать сахар с корицей и попытаться разделить эту смесь.

Результат

Перец прилипнет к шарику, а соль останется на столе.

Объяснение

Это ещё один пример действия статического электричества. Когда ты трёшь шарик шерстяной тканью, он приобретает отрицательный заряд. Если поднести шарик к смеси перца с солью, перец начнёт притягиваться к нему. Это происходит потому, что электроны в перечных пылинках стремятся переместится как можно дальше от шарика. Перец прилипает к шарику.

Соль не притягивается к шарику, так как в этом веществе электроны перемещаются плохо. Когда ты подносишь к соли заряженный шарик, её электроны всё равно остаются на своих местах. Соль со стороны шарика не приобретает заряда – остаётся незаряженной или нейтральной. Поэтому соль не прилипает к отрицательно заряженному шарику.

С уществует много способов, с помощью которых фокусник может перемещать предметы, не касаясь их. Познакомься с одним из них.

Реквизит

• Клей

• Квадратный кусочек дерева размером 2,5х2,5 см или деревянный кубик

• Швейная игла

• Ножницы

• Кусочек писчей бумаги

• Стеклянный (не пластиковый) стакан диаметром (длина линии, проведённой через центр окружности, образованной верхней кромкой стакана) не менее 5см

• Шерстяной свитер

Подготовка

1. Капни немного клея посередине кусочка дерева.

2. Установи иголку ушком вниз в каплю клея, под прямым углом (перпендикулярно) к поверхности деревяшки. Подержи её в таком положении, пока клей не подсохнет настолько, что иголка сможет стоять сама, а потом оставь до полного высыхания.

3. Вырежи из бумаги прямоугольник со сторонами 1,25х3,75 см.

4. Сложи получившийся прямоугольник пополам вдоль. Разверни и сложи поперёк. Снова разверни бумагу. Там, где линии сгиба пересекаются, будет центр прямоугольника.

Начинаем научное волшебство!

1. Объяви зрителям: «Я могу сделать специальный компас, который будет указывать не на север, а на меня».

2. Поставь на стол перед собой деревяшку с иголкой.

3. Установи бумажный прямоугольник на иголку, так, чтобы её остриё попало точно в место пересечения линий сгиба. Сообщи зрителям 6 «Стакан будет защищать мой компас от моего дыхания».

4. Произнеси волшебные слова, призывающие бумажный компас повиноваться твоим командам. Потри шерстяной вещью стенку стакана в месте, расположенном дальше всего от концов прямоугольника. Посмотри, что получится.

Советы учёному волшебнику

Тот же самый трюк можно выполнить другим, более эффектным, способом. Возьми монетку и установи её ребром на кусочке пластилина. Сверху на ребро монеты аккуратно уложи тонкую спичку. Накрой сооружение стаканом или стеклянной банкой. Потри стенку стакана шерстью, как описано выше, и наблюдай за результатом.

Результат

Бумажная «стрелка» повернётся и укажет в том направлении, где ты потёр об стенку стакана шерстью.

Объяснение

Этот фокус также основан на действии статического электричества. При трении шерстью о стенку стакана на неё переходят электроны с шерсти. В этом месте на стенке стакана скапливается отрицательный заряд. Он отталкивает отрицательно заряженные частицы, находящиеся в бумаге. Часть бумаги, ближайшая к стеклу, становится заряженной положительно. Положительно заряженная бумага притягивается отрицательно заряженной стенкой стакана и поворачивается к тому месту, где ты потёр стакан.

Электричество на расчёсках.

Д ля наших опытов понадобятся три расчески из пластмассы. Повесьте на нитке расческу, привязав нитку к ее середине. Другую расческу наэлектризуйте трением о сухую шерстяную материю или о свои волосы. Приблизьте конец наэлектризованной расчески к концу расчески висящей.

Висящая расческа повернется на нитке. Не дотрагиваясь до нее, можно заставить ее вращаться на нитке в одну сторону. А когда нитка немного закрутится и расческа будет вращаться в обратную сторону, можно будет ее остановить на расстоянии с помощью наэлектризованной расчески, которую вы держите в руке.

Существует два вида электричества - положительное и отрицательное. Некоторые вещества способны заряжаться положительным электричеством, другие - отрицательным. Одноименные заряды друг от друга отталкиваются, разноименные - притягиваются. Если вы висящую на нитке расческу тоже наэлектризуете, потерев ее о материю, как и ту расческу, которая у вас в руке, то теперь расчески не будут притягиваться друг к другу, а, наоборот, висящая расческа начнет отворачиваться.

С тремя расческами можно проделать такой опыт. Соедините две одинаковые расчески крестообразно, вставив одну в середину другой. Подвесьте получившуюся крестовину на тонкой нитке. Приближая поочередно к концам висящих расчесок третью, наэлектризованную, можно заставить крестовину вращаться.

Попробуйте наэлектризовать и другие предметы, которые окажутся у вас. Например, стеклянную палочку, потерев ее о шелк, сургучную палочку, потерев ее о сукно.

Сургуч и стекло заряжаются разными видами электричества. Подумайте сами, как в этом убедиться на опыте.

Электризация мыльного пузыря.

Наэлектризовать можно даже мыльный пузырь. Выдуйте соломинкой или тонкой трубочкой мыльный пузырь. Как только вы к нему приблизите наэлектризованную расческу, он потянется к ней и даже оторвется от соломинки. Но, долетев до расчески, пузырь, конечно, тут же лопнет.

Электризация нитки.

Поставьте на небольшое возвышение катушку ниток. Конец нитки длиной 15-20 сантиметров опустите вниз.

Приблизьте к нитке наэлектризованную о ваши волосы или о шерстяную материю расческу - она притянет к себе нитку. Но если нитка зарядится тем же самым электричеством, которым заряжена расческа, нитка не будет притягиваться, а, наоборот, отодвинется.

Электризация воды.

В ода, если в ней нет примесей, электричество не проводит, а значит, она хороший изолятор. Ее тоже можно наэлектризовать на расстоянии. Пустите из крана очень тонкую струйку воды, самую тонкую, какая только получится. Струя должна вытекать совершенно спокойно, ровно. Поднесите к ней немного ниже крана наэлектризованную расческу. Вы увидите, как струя отклонилась к ней.

На расстоянии, через воздушный промежуток, в струе появились электрические заряды. На той стороне струи, которая ближе к расческе, заряды получаются противоположного знака, а на дальней от расчески стороне электрические заряды будут такие же, как и на самой расческе. Ближние противоположные заряды потянутся, чтобы соединиться с зарядами расчески, и струя отклонится в том же направлении. Происходит то же самое, что и с ниткой в предыдущем опыте. Только когда мы электризуем струю, мы не даем ей дотянуться до расчески.

Электротрусишка.

Вмагазине электротоваров тебе предложат электроутюг, электрочайник, электродрель. Электротрусишку придется изготовить самому.

Вылепи из пластилина голову с самой испуганной рожицей, какую только сумеешь, и насади эту голову на авторучку (разумеется, закрытую). Ручку укрепи в какой-нибудь подставке. Из станиолевой обертки от плавленого сырка, чая, шоколада сделай трусишке шапочку и приклей ее к пластилиновой голове. "Волосы" нарежь из папиросной бумаги полосками по 2-3 мм шириной и сантиметров по 10 длиной и приклей к шапочке. Эти бумажные космы будут свисать в беспорядке.

А теперь хорошенько наэлектризуй палочку и поднеси ее к трусишке. Он страшно боится электричества; волосы на голове у него зашевелились, Коснись палочкой станиолевой шапочки. Даже проведи боком палочки по свободному участку станиоля. Ужас электротрусишки дойдет до предела: волосы его поднимутся дыбом!

Первая электрическая батарея.

Д авным-давно ученые считали электричество таинственной жидкостью, невидимой и невесомой. Не было не то что радио или телевидения, не то что электродвигателей, не было даже простенькой батарейки для карманного фонаря!

Впрочем, первая электрическая батарея появилась именно в 1799 году. Ее изобрел итальянский физик Алессандро Вольта. Тот самый, в честь которого единицу напряжения электрического тока назвали вольтом. Батарея Вольта, или Вольтов столб, как тогда говорили, была составлена из медных и цинковых кружков Они были сложены столбиком: медь - цинк, медь - цинк, медь - цинк, и переложены кружочками сукна, смоченного в растворе серной кислоты.

Похожую батарею ты можешь сделать сам. Подбери пять двугривенных и пять трехкопеечных монет. Они примерно одинаковые по величине, а сделаны из разных сплавов. (Разумеется, будет лучше, если ты сможешь достать медь и цинк и нарезать из них кружки размером с монету.) Монеты почисть, чтобы удалить с них следы жира. Ясно, что лучше подобрать монеты поновее - их скорее очистишь.

Вместо сукна у нас будет промокательная бумага, вместо кислоты - крепкий раствор поваренной соли. Как складывать столб, показано на рисунке. Возьми его мокрыми пальцами за торцы, и ты почувствуешь слабый, но явственный электрический удар!

Электрический кот.

Т ы, наверное, слышал, что существуют на свете электрический угорь и электрический скат. Охотясь, они поражают свои жертвы электрическим разрядом. Ну, а электрический кот? Где водится это загадочное животное?

Оказывается, "электротехнические способности" есть у каждого самого обычного кота. Но не каждый годится для опытов. Кот нужен смирный, добродушный и чистый. Кот-неряха не подойдет: его шерсть плохо электризуется. Кстати сказать, и юные физики тоже не все годятся для этих опытов.

Если ты не любишь кошек и кошки не любят тебя, кот не станет смирно сидеть у тебя на руках.

В сухой морозный день дай коту погреться у печки или батареи отопления, чтобы его шубка стала вполне сухой. Вымой руки, вытри их досуха и возьми кота левой рукой под грудку, как показано на рисунке. Правой рукой быстро гладь кота "по шерсти": от головы к хвосту. Скоро ты почувствуешь в руках легкое покалывание и услышишь тихий треск. Если делать этот опыт в темноте, то, когда глаза привыкнут, ты увидишь, как шерсть кота вспыхивает маленькими искорками. Кота этот опыт не особенно беспокоит. Но все же его терпение может лопнуть в самый ответственный момент. И тогда вместо электрических искр в твою руку вонзятся острые когти!

Знаменитый американский изобретатель Эдисон, тот самый, что изобрел фонограф, сделал много важных изобретений и в области электротехники. Он изобрел лампочку накаливания, патрон к ней, выключатель и создал первую систему электрического освещения. Так вот, еще мальчишкой Томми Эдисон делал опыты с электричеством, добытым из кошки. Можно сказать, что это симпатичное животное мурлыкало у колыбели электротехники!

Лейденская банка.

В 1745 году был изобретен накопитель электричества. Это произошло в голландском городе Лейдене, в лаборатории Петера ван Мушенбрека (1692 — 1761). Один из сотрудников лаборатории, по имени Канеус, решил с помощью электрической машины «зарядить электричеством» воду в стеклянной колбе, которую он держал в ладонях. Он подсоединил к электрической машине цепочку, которая через горлышко колбы спускалась в воду. Но когда Канеус попытался свободной рукой вынуть цепочку из сосуда, он получил сильнейший электрический удар. Такое же явление одновременно и независимо обнаружил и немецкий физик Эвальд Юрген фон Клейст (1700 — 1748).

С помощью лейденской банки электрический заряд, полученный трением, можно накапливать в больших количествах и сохранять длительное время. Заряды «сидят» на стеклянных стенках сосуда — на их наружной и внутренней стороне, причём чем больше поверхность стекла и чем оно тоньше, то есть чем ближе заряды друг к другу, тем больше их можно накопить. Чтобы удобнее было подводить электрические заряды к стенкам банки, их начали обклеивать снаружи и изнутри тонкой оловянной фольгой. Это был прообраз современного конденсатора. Лейденская банка могла накопить так много электричества, что дотрагиваться до неё было просто опасно. Мушенбрек писал, как после прикосновения к банке у него «всё тело содрогнулось, как от молнии». С лейденскими банками проводили удивительные, забавные и порой довольно опасные опыты. Так, 700 монахов в парижском монастыре, взявшись за руки, образовали огромную цепь, и когда первый и последний в цепи взялись за обкладки мощной лейденской банки, удар был настолько силён, что все семьсот монахов, сведённые судорогой, вскрикнули от ужаса. Аналогичный опыт был поставлен и при дворе французского короля, только на потеху монарха подверглись действию электрического разряда не монахи, а 180 гвардейцев.

Вскоре стало понятным, что накопитель электричества вовсе не обязательно должен иметь форму сосуда. Так появились плоские конденсаторы.

Лейденская банка своими руками

Простейшую лейденскую банку можно сделать из бросовых материалов своими руками, а в качестве материала будут выступать алюминиевые банки из под напитков. На видео экспериментально показано, что мощности устройства достаточно для воспламенения горючей жидкости.

В данной публикации показан способ изготовления высоковольтного конденсатора из двух банок из под Колы. Одна баночка нужна на 330 миллилитров, вторая на 250. Также нужен скотч и канцелярский нож. 

Берем банку с большим объемом и срезаем с нее горловину. Края выровняем нехитрым способом. Скотчем обмотаем вторую банку. Таким образом будет создана изоляция. Из верха первой баночки возьмем ушко для открывания и закрепим ее на ней же. Заново обмотаем все скотчем. Конденсатор для аккумулирования статического электричества готов. Зарядить его можно при помощи расчески и шерсти.

После зарядки самодельной лейденской банки можно разряжать и наблюдать эффекты, в том числе и воспламенение спирта. Опыты с данным устройством могут продемонстрировать пожароопасность статического электричества, поэтому могут быть полезны для наглядного представления его физических свойств.

Источники:

1. http://festival.1september.ru/articles/312344/

2. http://pandia.ru/text/77/459/31299.php

3. http://www.diagram.com.ua/tests/fizika/

4. http://www.lmagic.info/udarnie_illyzii_page_2.html

5. http://www.bolshoyvopros.ru/questions/474220-chto-takoe-lejdenskaja-banka.html

6. http://izobreteniya.net/leydenskaya-banka-svoimi-rukami/

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/451509-otkrytyj-urok-fejerverk-opytov-jelektrizacija