«Электр заряды. Электр зарядының сақталу заңы»

511

 

Тақырыбы: «Электр заряды. Электр зарядының сақталу заңы»

І. Сабақтың    мақсаты:

а) білімділік:  Зарядталған бөлшектердің өзара әрекеттесуі мен қозғалысын туындайтын құбылыстармен таныстыру. Алынған теориялық білімдерін бір жүйеге келтіріп, практикалық біліктіліктер  дағдыларын қалыптастыру. Терең де тиянақты білім беру.

б) ой-өрісін дамытушылық: Оқу материалын талдай білу дағдысын дамыту, бақылау, салыстыру, оқылған құбылыстар мен фактілерді салыстыра білу, қорытынды жасай білуге баулу.  Жаңа білімді қолдану дағдысын дамыту, ақылға салу дағыдысын қалыптастыру.

в) тәрбиелік:  Жауапкершілікті сезіне  отырып жұмыс жасауға, өз жолдасының пікірін тыңдауға, техникалық шеберлік пен ұқыптылыққа баулу.

 

ІІІ. Сабақтың   типі: жаңа тақырыпты меңгерту.

 

ІV. Сабақтың түрі:  теориялық.

 

V.Сабақтың өткізілу әдістері: түсіндіру, жазбаша.

 

VІ. Сабақтың   көрнекілігі: презентация, электрондық кітапша, оқулық.

                                                  Пән аралық және пән ішілік  байланыс

 

Қамтамасыз ететін пән және тақырыбы: 

Қамтамасыз етілетін пән және оның тақырыбы: медициналық биофизика, физиотерапия.

 

Сабақтың барысы:

 

  1. Ұйымдастыру кезеңі: Оқушылардың сабаққа қатысуын тексеру, дәрісхананың тазалығы, сабаққа дайындығына назар аудару-5 минут.

 

  1. Сабақтың жаңа тақырыбын хабарлау, мақсатын қою: Оқушыларға сабақтың тақырыбы мен мақсаты хабарланып, тақырып тақтаға жазылады.
  2. Жаңа сабақта қаралатын сұрақтар:

Электр зарядының сақталу заңы.

  • Нүктелік зарядтардың өзара әсері.
  • Кулон заңы.
  • Ортаның диэлектрлік өтімділігі.

 

  1. Жаңа сабаққа кіріспе. Фронтальды сұрау -15 минут:

Оқушыларға тақырыпқа байланысты әртүрлі мысалдар келтіре отырып сұрақтар қоямын.

а)  Құрғақ шүберекпен айнаны сүрткенде қандай құбылыс болады? (шыны мен пластинка тозаңды және басқа ұсақ бөлшектерді өзіне тартады)

ә) Синтетикалық киімді шешекенде нені байқайсыңдар?( шытырлаған дыбыс ести аласыңдар, ал қараңғы бөлмеде тіпті жарқылды да байқайсыңдар)

б)  Мысықты сипағанда? (шытырлаған дыбыстар естіледі)

в) тарақты алып құрғақ шашты тарағанда, содан кейін кішкене қағазды жақындатқанда нені байқадыңдар? (ұсақ қағаз қиындыларын өзіне тартатынын көресіңдер)

 

 

  1. Жаңа сабақта қаралатын сұрақтардың түсінігі — 40 минут

І. Бұл құбылыстар өте ертеден белгілі болған.  Біздің заманымызға дейін 600-жылдары ертедегі гректер сары янтарьдың ерекше қасиеті бар екенін байқаған. Яғни янтарьды  теріге немесе жүнге үйкегенде оның әртүрлі денелерді өзіне тартанын байқаған. Сол кезде гректер сары янтарьды өндірген.

 «Янтарь» — Жер бетінде әлденеше жүздеген мың жылдар бұрын өсіп-өрген қылқан жапытарқы ағаштардың қатып тасқа айналған шайыры.   Грек тілінде «янтарь» -электрон дегенді білдіреді. Гректер осы шайырды «электрон», ал оған қатысты денелердің электрленуі деп атаған. Янтарь өзіне  басқа денелерді тарту қабілетіне ие болғанда, оны электрленген күйде деп атайды. «Электрон» сөзінен  «электр» деген сөзі шықты. Электрлену барысында пайда болатын күштерді электр күштері деп атаған.

Тәжiрибеге сүйенейiк. Шыны таяқшаны алып қағаз түйiршiктерiне жақындатайық. Бiз ешқандай өзгерiс болмағанын көремiз. Бұдан қалыпты күйде басқа заттар сияқты шыны да электрлiк бейтарап болатындығын көремiз. Ендi шыны таяқшаны қағазға үйкегеннен кейiн, тағы да қағаз түйiршiктерiне жақындатамыз. Бiз олардың таяқшаға тартылатынын көремiз (1-сурет). Осыған ұқсас құбылыс құрғақ шашты тарағанда да байқалады.

Шаштың тараққа тартылуы да электрлену нәтижесi болып табылады

Электрленген таяқшаны жіңішке су ағынына жақындатып, тек қана қатты денелер емес сұйықтардың да тартылу қасиетiне ие болатындығына көз жеткiзуге болады (2-сурет).

 

 

ІІ.  Денелердің электрленуі құбылысы түрлі тектегі екі дененің жанасуы кезінде ғана байқалады. Оны жоғарыда келтірілген мысалдардан байқаған боларсыңдар. Күнделікті өмірде мұндай құбылыстар жиі кезедеседі. Көп жағдайда жанасқан заттардың бір-біріне тартылатындығын байқауға болады.  Денелер өзара электрленеді де, олардың арасында электр күштерінің тартылысы пайда болады. Бұл құбылыс үйкелу арқылы  электрлену  деп аталады.

Үйкеліс арқылы электрлену нәтижесiнде екi дене де электр зарядын алатынын есте ұстау керек. Мысалы, шыны таяқша мен резина үйкелгенде шыны да, резина да электрленедi. Демек, резина да шыны таяқша сияқты өзiне ұсақ денелердi тарта бастайды (3-сурет).

Денелердi электрлеу үшiн бiр-бiрiне жай ғана бiр рет тигiзу жеткiлiксiз. Денелердi бiр-бiрiне қатты қысып үйкелеу керек. Сол кезде олардың арасындағы ара қашықтық азайып, беттесу ауданы ұлғаяды.

Денелердің электрленуі тек үйкелу арқылы ғана пайда болмайды. Үйкелу – денелердің жанасып, ажырау процесі.

Денелер соқтығысқанда және жарылыс кезінде де электрленуі мүмкін. Қолымызды электрленген затқа немесе iстеп тұрған телевизор экранына, экран бетiнде электр заряды бар, жақындатқанда шытырлаған дыбыс естуге болады, ал қараңғыда кiшкентай ұшқындарды көруге болады. Бұл да электрлiк құбылыс көрiнiсi.

Үйкеліс кезiнде пайда болатын электр зарядтарын кейде статикалық электр деп атайды. Көбiне бұл елеусiз құбылыс (мысалы, сiз синтетикалық материалдан жасалған киiмдi шешкенде, кiлем үстiнде аяғыңызбен сырғанай жүргенде және т. б.). Бiрақ кейде бұл құбылыс қауiптi болуы мүмкiн. Мысалы, металл бетiмен аққан сұйықтың электрлену мүмкiндiгiн бензин құю кезiнде ескеру керек. Бензиндi зарядсыздандыру үшiн жүргiзiлетiн арнайы қауiпсiздiк шараларын қолданбаған жағдайда бензин өртенiп, жарылыс болуы мүмкiн.

 

ІІІ.  Жоғарыда қарастырылған құбылыстар электрлену кезінде түрлі заттардан жасалған денелердің электрлі өзара әрекеттесу қабілетіне ие болатындығын дәлелдей түседі.  Деннелердің осы қасиетін  электр заряды  деп аталатын  физикалық шамамен сипаттайды. Денелердің  өзара электрлік  әрекеттесу қабілетіне ие болуы –олардың электрленуі деп аталады.

Бұл мысалдардың барлығы, беттер арасындағы  үйкеліс нәтижесінде электр зарядының пайда болатынын  көрсетеді. Әр жағдайда екі денеде қарама –қкарсы зарядтарының бірдей мөлшері пайда болады.

ІУ. Электр зарядтарының өзара әрекеттесу сипатын анықтайық.  Мынадай шағын тәжірибе жасап көрелік. Жіңішке жіпке екі жеңіл бузин шарларын іліп қоялық. Оларға жібекке үйкелген шыны таяқшаны тигізейік, шарлар бір-бірінен тебіле бастайды. Шарлар таяқшадан да тебіле бастайды.

Сонымен, электрленген таяқшадан екі шар да бірдей электр зарядына ие болады. Мұндай бірдей электр зарядтарын  аттас зарядтар деп атайды.  Демек, электрленген аттас зарядтар бір- бірінен тебіледі. Бұл қорытындыны эбонит таяқшаны сол шарларға тигізгенде де олардың бір-бірінен тебілуі арқылы дәлелдеуге болады. Егер шарлардың біреуін теріге үйкелеген эбонит таяқшаны тигізіп, ал екіншісіне жібекке үйкелген шыны таяқшаны тигізсе, онда олар бір-біріне тартылады.

 

 

Осы тәжiрибелер табиғатта электр зарядының екi тегi болатындығын көрсетедi.

Жiбекке үйкелген шыныда пайда болған заряд тегi оң (+) деп, ал жүнге үйкелген янтарьда пайда болған зарядты терiс (–) деп атаған.

Жүнге үйкелген эбонит таяқшада немесе янтарьда пайда болған зарядтар шартты түрде теріс (-), ал жібекке немесе теріге үйкелген шыны таяқшадағы зарядтар оң (+) деп аталған.  (Оң заряд1  электронды оқулық)

У. Оң және теріс зарядтардың болуы үйкелген денелердің электрлену табиғатын түсінуге мүмкіндік береді. Эбонит таяқшаны жүн матаға үйкегенде –теріс заряд, ал жүн мата  мөлшерде-оң заряд алады.  Бұл зарядтар жоқтан пайда болмайды және ешқайда жоғалып та кетпейді. Олар өзара жанасатын денелерде  болады. Екі зарыдтың беттік жанасуынан зарядтар бір денеден екіншісіне немесе оның белгілі бір бөлігіне беріледі.

Эбонит-жүн, шыны-жібек сияқты денелердің жүйелері басқа қоршаған денелермен әрекеттестпейді деп есептейік.

Қоршаған ортаның денелерімен әрекеттеспейтін денелер жүйесін оқшауланған немесе тұйықталған деп атайды.

Бұл жүйедегі электрлену құбылысы электр зарядының сақталу заңына бағынады:

Тұйықталған жүйедегі денелердің электрленуінің барлық құбылыстарында электр зарядтарының қосындысы сақталады:

                                                      q1 + q2 + … + qn = const

 

Осы заң бойынша, егер бір дене оң электр зарядына ие болса, онда екінші дене одан модулі бойынша өзара тең, бірақ теріс заряд алады. (  Электр зарядының сақталу заңы электронды оқулықты пайдалану)

Бейтереп денелерде бірдей мөлшерде оң және теріс зарядтарда болады. Бейтарап денелердегі қарама-қарсы зарядтардың қосындысы нөлге тең болғандықтан, оларды байқау қиын.Заттардың электрленуiн бақылау үшiн жүргiзiлген тәжiрибелер нәтижесiнде барлық заттардың электрлену тегіне қарай қатарларға қоюға болатындығы анықталды. Мұндай қатарда бiрiншi дене екiншiсiне үйкелгенде оң, ал екiншiсi терiс зарядталады. Мысалы, сондай қатарлардың бiрi мынадай: қоян терiсi, шыны, кварц, жүн, жiбек, мақта, ағаш, янтарь, каучук.

 

Электроскоп. Электр зарядының бөлiнуi

І. Электрленуді байқауға арналған ең ыңғайлы аспап электроскоп деп аталады. Электроскопта ұшына екi жеңiл жапырақша iлiнген металл өзекше, металл сақинаға кигiзiлген пластмасса тығын арқылы өткiзiлген. Металл сақинаның екi жағы да шынымен жабылған.

а б

Электрленген таяқшаны электроскоптың өзекшесiне тигiземiз. Жапырақшалар таңбасы бiрдей зарядтар (таяқшадағы заряд) алып бiр-бiрiнен ажырайды (8, б-сурет). Жапырақшалардың ажырау бұрышы, оларға берiлген зарядқа тәуелдi. Оларға берiлген заряд неғұрлым көп болса, олар соғұрлым күштiрек тебiледi, демек соғұрлым үлкен бұрышқа ажырайды.  (Электроскоптың оң зарядталғаны электронды оқулық)

Құрылысы басқаша болып келетін электроскоптарда бар. Суретте электрометр деп аталатын тағы бiр құрал көрсетiлген. Мұнда жапырақшалар орнына бағыттауыш орнатылған. А өзекшеге (немесе, сол өзекшеге орнатылған металл шарға) заряд берiлгенде, оның бiр бөлiгi В бағыттауышқа өтедi. Өзекшеден тебiлген бағыттауыш белгiлi бiр бұрышқа бұрылады. Осы бұрыштың өзгерiсiне қарай электр зарядының көбеюiн немесе азаюын бақылауға болады.

 

Егер зарядталған дененi (мысалы, электрометр шарын) қолмен ұстаса, онда ол дене разрядталады. Электр заряды қолымыз арқылы денемiздiң бетiне таралады. Тура осы жағдай электрометр шарына тiкелей қолмен емес металл сызғышпен тигенде де қайталанады.

ІІ.    

 

Оларды оқшаулағыштар (грек тілінен-оңашалану) деп атайды. Диэлектриктерден оқшаулағыштар ( изоляторлар ) жасалады.

— Дәптермен жұмыс

А) Тақтадағы сызбаларды сызу

            ә) Оқулықтан   анықтамалар жазғызу. (Назар аудар, есіңде сақта)

ІУ. Жаңа материал бойынша түсінгендерін зерттеу кезеңі.

Оқушыларға жеке жұмыс жасауға тапсырмалар беру.

 

№937. Жіңішке жібек жіпке бірдей екі шар ілінген. Бұл шарлардың бірі зарядталған, ал екінші зарядталмаған. Шарлардың қайсысы зарядталғанын анықтау үшін қыз бала саусағын әуелі бір шарға, содан кейін екіншініе тигізеді. Ол осы тәсілмен шарлардың қасйысы зарядталғанын анықтай ала ма? ( Жауабы: Иә. Зарядталған кішкене шар саусаққа тартылады)

№944.

Жіпке ілінген кішкене тозағаш шарлары зарядталған. Шар таңбалары қандай?

 

 

 

 

№945.

Металл шар зарядталған. Жібек жіпке ілінген массалары бірдей шарлар зарядтарының таңбалары қандай?

 

 

 

 

№947.

Жіпке ілінген кішкентай шарлардың зарядтарын анықтаңдар.

 

 

 

 

 

 

 

№959.

Төмендегі материалдардың қайсысы өткізгіштерге, қайсысы диэлектриктерге жатады: Күміс, қола, мыс корпусы, тұздың судағы ерітіндісі, көмір, шыны, болат, графит, пластмасс, құм, бетон, балауыз, алюминий, мыс, бензин, жібек, қант ерітіндісі, ауа, су.

 

У.Бекіту кезеңі.

 

Тақырыптық тест

  1. Үйкелген дененің басқа денені тарту құбылысы алғаш қай жерде белгілі болды?

А.  Англия

В.  Греция

С.  Ресей

  1. Янтарь грек тілінен аударғанда қандай мағана білдіреді?

А. Элементар

В. Электрон

С. Эбонит

  1. Бір-бірімен жанасқанда денелердің өзара әсерлесу құбылысы не деп атайды?

А. Денелердің электрленуі

В. Денелердің әсерлесуі

С. Денелердің беттесуі

  1. Аттас зарядтар бірін-бірі

А. Тартады

В. Тебеді

С. Еш әрекет болмайды

  1. Электр зарядының неше тегі бар?

А. Екі. Оң заряд

В. Бір. Теріс

С. Екі. Оң және теріс

 

  1. Электр зарядының сақталу заңы

А.

В.

С.

 

  1. Денелердің электрленгендігін білуге арналған прибор

А. Динамометр

В. Калориметр

С. Электроскоп

 

  1. Электр заряды еркін қозғала алатын заттар не деп аталады?

А. Өткізгіштер

В. Жартылай өткізгіштер

С. Диэлектриктер

 

  1. Электр заряды еркін қозғала алмайтын заттар не деп аталады?

А. Өткізгіштер

В. Жартылай өткізгіштер

С. Диэлектриктер

  1. Жүнге үйкелген янтарьда болатын заряд.

А. Оң заряд

В. Теріс

С. Оң және теріс

 

  1. Сабақты қорытындылау-5 минут:

Оқушылардың жаңа сабақта алған білімдерін пысықтау, сабаққа белсенді қатысқан оқушыларды мадақтау.

 

  1. Оқушылардың білімін және сабаққа белсенділігін бағалау-2 минут

 

Бағалар Топтар
       
5
4
3
2

 

  1. Үй тапсырмасы-5 минут:

 

  1. Есеп шығару: А.П.Рымкевичің «Физика есептерінің жинағы» № 677, 678, 681-

 

  1. Сабақтың аяқталуын хабарлау: Құрметті оқушылар, осымен бүгінгі сабағымыз аяқталды. Көңіл қойып тыңдағандарыңызға және сабаққа белсенді қатысқандарыңызға рахмет. Сау болыңыздар!