Тема 4 · Физика
Электризация тел. Строение атома
Электризация трением, заряд, протон/нейтрон/электрон. 100 заданий на отработку.
Простыми словами
Потрите воздушный шарик о волосы — он начнёт притягивать волосы и прилипнет к стене. Шарик наэлектризовался: при трении часть электронов перешла с волос на шарик.
Электризация — процесс, при котором тело приобретает электрический заряд (трением, соприкосновением, через влияние). Зарядов два вида: положительный (+) и отрицательный (−).
Одноимённые заряды отталкиваются, разноимённые — притягиваются.
Заряд обозначают , единица — кулон (Кл); малые заряды — в нанокулонах: . При электризации трением заряжаются оба тела: одинаковыми по величине, противоположными по знаку зарядами.
Строение атома
Атом состоит из положительно заряженного ядра (протоны и нейтроны) и электронов вокруг него. Заряд электрона — наименьший заряд в природе; заряд протона такой же по модулю, но положительный.
В нейтральном атоме число электронов = числу протонов = порядковому номеру элемента в таблице Менделеева.
Ионы
Протоны «сидят» в ядре прочно, а внешние электроны можно оторвать или добавить. Атом, потерявший или присоединивший электроны, называют ионом.
Кальций: 20 протонов, потерял 2 электрона. Электронов у иона: , заряд иона ().
При электризации переходят только электроны. Тело заряжается положительно не потому, что «получило протоны», а потому что потеряло электроны.
Закон сохранения заряда
В замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов остаётся постоянной: . Заряды не возникают и не исчезают, а перераспределяются.
Если привести в соприкосновение одинаковые металлические шарики, общий заряд делится между ними поровну:
- , : .
- , : .
- , : .
Складывайте заряды со знаками. Сумма модулей даёт неверный ответ, если знаки разные.
Проводники (металлы) легко передают заряд — по ним свободно движутся электроны. Диэлектрики (стекло, резина, пластмасса) — нет, поэтому их и электризуют трением.
Опыты, приборы и поле
Электроскоп (с измерительной шкалой — электрометр) обнаруживает заряд: листочки получают заряд одного знака и расходятся, чем больше заряд — тем сильнее.
Вокруг заряженного тела существует электрическое поле — вид материи, через который действует электрическая сила. Чем дальше от заряженного тела, тем слабее поле и меньше сила.
Электризация через влияние: заряженная палочка притягивает незаряженные клочки бумаги, потому что заряды в бумаге перераспределяются — ближний край получает заряд противоположного знака. Лёгкая металлическая гильза сначала притягивается, а коснувшись палочки, получает заряд того же знака и отталкивается.
Электрон открыл Дж. Томсон в 1897 году. Существование наименьшего (элементарного) заряда доказали опыты Р. Милликена и А. Ф. Иоффе — делить заряд бесконечно нельзя. Почти вся масса атома сосредоточена в ядре.
Заземление и молния
Земля — огромный проводник. Если соединить заряженный металлический шар с землёй, заряд уйдёт в неё — это заземление.
- Металлический стержень в руке не зарядить трением: тело человека и металл — проводники, заряд уходит через руку. Эбонит — диэлектрик, на нём заряд остаётся.
- Цепь, свисающая с бензовоза, отводит в землю заряды, возникающие при трении бензина о стенки цистерны, — иначе искра может вызвать пожар.
- Корпуса и ручки инструментов делают из пластмассы — диэлектрика, который защищает от удара током. Раствор поваренной соли в воде, наоборот, проводник.
- Молния — искровой электрический разряд между облаками или между облаком и землёй. Молниеотвод отводит разряд в землю, минуя здание.
Где это пригодится: ОГЭЗадания экзамена 9 класса, которые опираются на этот материал
Готовые работы по теме
Собраны заранее — одним нажатием: распечатать с ключом, раздать ученикам ссылкой или QR-кодом, поменять настройки. Номер набора постоянный: по этой ссылке всегда та же работа.
теория этой темы, 8 заданий по подтемам и ключ — файлом DOCX, который можно править под себя.
Прохождение онлайн
Имя ученика никуда не отправляется: он вводит только номер по списку, а таблицу «номер → фамилия» видите только вы.
Классы, выданные работы и результаты учеников по кодам — в журнале учителя: без регистрации, хранится только на этом компьютере.