Мастер класс.
Научная лаборатория физических экспериментов «Волшебный янтарь»
Добрый день коллеги!
Рада нашей встрече, хочу представить моих помощников, знакомьтесь Каджик и Мэделина.
В современном мире мы не можем себе представить жизнь без электричества. Как можно обойтись без освещения, телефона, компьютера?
С чего же начиналось электричество?
Электричество начиналось еще в шестисотом в. до н.э.
Легенда гласит: . .. Однажды к греческому философу, мудрейшему Фалесу Милетскому пришла его дочь и принесла ему свое веретено, сделанное и ценнейшего янтаря. Любимая дочь отличалась живым умом и наблюдательностью. Она рассказала отцу, что нечаянно уронила свое веретено и когда стала обтирать его шерстяным хитоном и с удивлением заметила, что к нему стали притягиваться шерстяные ниточки, пылинки и чем сильнее она вытирала свое веретено, тем больше налипало шерстинок. Фалес Милетский был выдающимся ученым своего времени и это необычное явление сразу привлекло его внимание. Целый день он провел в размышлениях о причинах столь необычного притяжения, провел несколько экспериментов с различными изделиями из янтаря и обнаружил, что все они после натирания вели себя одинаково, притягивали легкие предметы: перья, пушинки.
Я покажу это на опыте:
Я возьму эбонитовую палочку, это природный каучук с добавлением серы и поднесу ее к мелким частицам бумаги и ваты, мы видим, что ничего не происходит. А при трении эбонитовой палочки о шерсть, она начинает притягивать к себе листочки, кусочки ваты. Это и есть электричество!
Вы скажите: Где же здесь электричество? Откуда оно появляется? Чтобы найти ответы на эти вопросы, мы проведем небольшие эксперименты и для этого я вас приглашаю в нашу научную лабораторию физических экспериментов «Волшебный янтарь». А вы знаете почему наша лабораторию так называется? Все дело в том, что древнегреческое название янтаря «электрон» дало происхождение хорошо знакомому нам слово «электричество». Но не только янтарь, эбонитовая палочка обладают способностью притягивать к себе другие тела. Этим свойствам обладают и стеклянная палочка, шарик, линейка, синтетические ткани, расческа и многие другие вещества.
Убедимся в этом сами.
А для начала, предлагаю вернутся к моему опыту. Почему до взаимодействия эбонитовой палочки с шерстью, она не притягивала листочки? Все тела состоят из атомов. В свою очередь, атомы состоят из еще более мелких частиц, их называют протонами, имеющие положительный заряд, электронами – отрицательный заряд и нейтронами, не имеющие заряда. Так как атом не имеет заряда, то все тела нейтральные. Откуда же появляется электрический заряд? Вообще заряды не берутся ниоткуда и не исчезают никуда, они лишь перераспределяются в пространстве. Так произошло и в моем опыте. После того, как я потерла эбонитовую палочку о шерсть, она приобрела отрицательный заряд, а шерсть – положительный, потому что шерсть легко расстаётся с электронами. В результате электризации трением и эбонитовая палочка и шерсть оказались заряженными. А вокруг заряженного тело существует электрическое поле. Поэтому у них появилась способность притягивать другие тела. Такое явление называется электрическим.
Сейчас я предлагаю вам наглядно проверить «волшебство» электричества и на других опытах.
Перед тем, как приступить к выполнению опытов, я проведу инструктаж по технике-безопасности.
1. При выполнении работы нужно оставаться на своем месте, быть внимательными и сосредоточенными. Если что-то неясно, нужно поднять руку, чтобы учитель мог подойти и ответить на вопрос
2. Располагайте приборы , материалы, оборудование на рабочем месте в порядке, указанном учителем.
3.Не держите на рабочем столе предметы, не требующиеся для выполнения задания.
4. При сборке электрической цепи провода располагайте аккуратно.
5.Все изменения в цепи и её разборку проводите при выключенном источнике питания.
6.Не включайте электрическую цепь без проверки её учителем.
7.Соблюдайте правила включения в цепь амперметра и вольтметра: амперметр включается в цепь последовательно. Вольтметр - параллельно.
8.Во всех случаях повреждения электрического оборудования, измерительных приборов, проводов необходимо отключить напряжение и сообщить о неисправности учителю.
У вас на столах есть инструкция, в которой поставьте свою подпись.
Опыт 1 | Натрите стеклянную палочку бумагой и поднесите к своей руке, не касаясь ее. Что вы услышали? Легкий треск, напоминающие разряды. Тоже самое происходит, когда мы расчесываемся, снимаем с себя синтетическую одежду. | В результате «электризации прикосновением» начинают перескакивать электроны, мы чувствуем легкие «удары» и слышим треск. |
Опыт 2 | Возьмите закрепленную на подставке деревянную линейку, она является диэлектриком и находится в нейтральном состоянии. Не касаясь линейки, поднесите к ней наэлектризованные стеклянные палочки. Заметим, что она начинает вращаться. | Мы наблюдаем электризацию через влияние. Линейка приобретает отрицательный заряд, а палочка – положительный, поэтому линейка притягивается к нашей палочке и начинает вращаться. |
Опыт 3 | Возьмите мыльный пузырь и посадите их на шерстяную ткань. Поднесите к ней заряженную стеклянную палочку. Пузыри сначала вытягиваются, а затем отрываются от ткани и начинают летать как воздушные шарики. В электрическом поле мыльные пузыри очень легко лопаются, поэтому проведем такой опыт, показывающий, что жидкости тоже электризуются. Наполовину наполнить водой пластиковую бутылку и закрыть её крышкой с малым отверстием. Один учащийся натирает эбонитовую палочку шерстью, а другой – стеклянную палочку о бумагу. Перевернуть бутылку и аккуратно выдавливать воду в миску, так чтобы шла тоненькая струя воды. Подвести поочерёдно палочки к струе воды, не касаясь её и мы увидим, что от эбонитовая палочка ее притягивает, а стеклянная – отталкивает. | На мыльной пленке скапливаются заряды противоположного знака и она притягивается к палочке. Натирая палочку о шерсть, мы сообщаем ей отрицательный заряд, Вода состоит из молекул. Когда мы подносим заряженную отрицательно палочку к воде положительно заряженные частицы внутри молекул воды притягиваются к палочке и заставляют воду менять своё направление. Происходит все наоборот при поднесении к струе воды стеклянной палочки.
|
Опыт4 | Возьмите две гильзы из фольги. Зарядите эбонитовые палочки и поднесите к ним. Посмотрите как они будут себя вести. Сначала притягиваются к палочке, а потом отталкиваются. | При прикосновении , гильзы зарядились тем же зарядом, что и палочка, поэтому они и отталкиваются. |
Опыт 5 | Для следующего опыта нам понадобится электрометр. Это прибор, который предназначен для определения степени наэлектризованных тел. Наэлектризуйте стеклянную палочку и поднесите к сфере электроскопа, не касаясь ее. Заметим, что стрелка отклоняется. Чем больше угол отклонения, тем больше заряжено тело. Отводим палочку и стрелка электрометра возвращается в исходное положение. Можно дотронутся палочкой сферы и когда мы ее убираем, то стрелка отклонится и останется в том же состоянии, после того, как отводим палочку. Электрометр зарядился. Возьмите воронку и ее вставьте в сферу. Насыпаем манку в эту воронку, стрелка отклоняется, электрометр показал заряд. поднесем проводник, заряды при этом перераспределятся. | Электризация через влияние. На стрелку с палочку перешли положительные заряды и она отклонилась. Если прикоснутся рукой сферы, то весь заряд перейдет в нашу руку, так как наше тело очень хороший проводник и электрометр разрядится.
Когда манка проходит через воронку, происходит трение крупинок о стенки воронки и друг о друга , крупа электризуется, передает свой заряд электрометру. Чтобы узнать знак разряда, надо поднести заряженную эбонитовую палочку к электроскопу. Если стрелка отклонится на еще больший угол, то электроскоп показывал отрицательный заряд, а иначе – положительный. |
Опыт 6 | Когда вода становится проводником? Мы знаем, что ток проводят не только металлы. Можно узнать, как другие вещества проводят электрический ток. Для этого соберём электрическую цепь. В кювету наливают чистой воды столько, чтобы электроды были почти полностью в нее погружены. Если коснуться электродами друг друга — лампочка в момент касания вспыхивает. Если слегка раздвинуть их, лампа погаснет. В ходе эксперимента постепенно с помощью шприца между электродами добавляют раствор соли. Через некоторое время лампочка начинает гореть сначала слабо, потом все сильнее и сильнее. Эксперимент говорит о том, что ток возникает, если в воде есть соль. 
| Это говорит о том, что чистая вода не проводит электрический ток, то есть является изолятором. Это происходит потому, что соль – кристаллическое вещество и имеет ионную структуру. Молекулы соли (NaС1) в растворе распадаются на положительно заряженные ионы натрия (Na+) и отрицательно заряженные ионы хлора (С1-). Физики называют такие вещества электролитами. Электролиты (соли и кислоты) — проводники, которые в растворе состоят из ионов и поэтому могут проводить электрический ток |
Опыт 7 Сделаем фруктовую батарейку. |
В кювету налили немного сладкой газированной воды. В кювету опускают электроды и внимательно наблюдают за поведением стрелки гальванометра. 
Гальванический элемент можно сделать и из обычного лимона. Помнем лимоны, чтобы выделился сок. Втыкаем в каждый лимон по одному оцинкованному и медному электроду приблизительно на треть их длин. Затем подключаем провода, соединяем лимоны таким образом, чтобы цинковый электрод первого лимона подключался к медному электроду второго лимона. Подключаем провода к медному электроду из первого лимона и цинковому электроду из второго лимона. Подключаем лампочку. Небольшой ток позволяет зажечь лампочку. 
| Почему стрелка начинает отклоняться в сторону? Конечно, в цепи появился электрический ток, и источником его стала химическая реакция взаимодействия газированной воды с электродами. Мы получили настоящий гальванический элемент (батарейку)! К сожалению, ток, который он дает, очень слаб, но первый элемент, изобретенный Алессандро Вольта почти двести лет назад, был именно таким. Правда, тогда не было газировки, и ученый использовал для опытов кислоту. Лимон работает как батарейка: медный электрод- положительный (+) полюс, а цинковый электрод - отрицательный (-). К сожалению, это очень слабый источник энергии. Но его можно усилить, соединив несколько лимонов. Вставив таким же образом цинковые и медные электроды в другие лимоны. Таким же образом электричество можно получить из моркови, картофеля, томата. |
Сегодня мы с вами обсудили только часть электрических явлений, а остальные рассмотрим на следующих наших занятиях. Ребята, спасибо вам за работу, у нас все получилось, вы большие молодцы. Всего доброго.
Инструкция
по технике безопасности для обучающихся и участников мастер—класса
на лабораторной работе по физике
При выполнении работы нужно оставаться на своем месте, быть внимательными и сосредоточенными. Если что-то неясно, нужно поднять руку, чтобы учитель мог подойти и ответить на вопрос.
Располагайте приборы , материалы, оборудование на рабочем месте в порядке, указанном учителем.
Не держите на рабочем столе предметы, не требующиеся для выполнения задания.
При сборке электрической цепи провода располагайте аккуратно.
Все изменения в цепи и её разборку проводите при выключенном источнике питания.
Не включайте электрическую цепь без проверки её учителем.
Соблюдайте правила включения в цепь амперметра и вольтметра: амперметр включается в цепь последовательно. Вольтметр - параллельно.
Во всех случаях повреждения электрического оборудования, измерительных приборов, проводов необходимо отключить напряжение и сообщить о неисправности учителю.
Учитель физики ______________________
С инструкцией ознакомлен(а): ______________
