Виставка науково-технічної творчості студентів

«Електрика = магнетизму»

ДКТІ Хританько Г.М.

Мета заходу:

навчальна: повторити матеріал з розділу «Основи електродинаміки», показати  зв’язок між електричними та магнітними явищами, зацікавити студентів у вивченні фізики;

розвивальна: розвивати образне та логічне мислення, пам’ять, увагу; формувати навички роботи з приладами;

виховна: виховувати спостережливість, самостійність, наполегливість; вміння працювати в колективі.

Обладнання: саморобні прилади з фізики для виконання 15 дослідів, електрометр, гальванічний елемент, магніти, штативи, компас.

Передмова.

До 1820 року в науці тих часів вважалось, що між електричними та магнітними явищами зв’язкунемає.В цей рік Ханс Ерстед зробив дуже важливе відкриття. Розмістивши магнітну стрілочку поблизу провідника зі струмом, він побачив, що вона (стрілочка) повертається.

Це відкриття не було випадковим. Ще у 1807 році Ерстед поставив собі мету вивчити, чи надає електрика будь-яку дію на магніт.

«Наполегливість, з якою він прагнув до своєї мети, була винагороджена відкриттям одного факту, існування якого ніхто окрім нього, навіть віддалено не міг припускати, але який, ставши відомим, не забарився привернути увагу всіх, що можуть оцінити його важливість і значення» (М. Фарадей).

Між випадково відкритої пастухами старовини дивовижною здатністю шматків заліза притягуватися на відстаній і тремтінням жаб'ячої лапки в дослідах Гальвані був знайдений прямий зв'язок. Магнетизм і електрика виявили глибоку спорідненість, і це було доведено прямим дослідом. Причому до зарядів, що покояться, магнітна стрілка залишалася абсолютно байдужою. Лише рухомі заряди здатні були збудити в ній "споріднені емоції". Магнетизм пов'язаний не зі статичною електрикою, а з електричним струмом.

Виставка науково-технічної творчості студентів проводилась таким чином: в рекреації було розташоване переважно саморобне обладнання на відповідну тему на партах в рядок; за партами знаходились студенти, що демонстрували досліди та пояснювали їх, а за студентами знаходився великий стенд зі стінгазетами. Захід проводився на великій перерві. Його змогли відвідати багато студентів і викладачів коледжу.

Стінгазети

Досліди з електростатики.

1)              Гумова кулька, що приліпає до стелі.

Якщо наелектризувати гумову кульку тертям об суху газету чи об волосся, а потім піднести  її обережно до стелі, то ви побачите, що кулька притягнеться до неї і залишиться у цьому положенні на деякий час.

Пояснення.

Електричне поле зарядженої кульки створює на поверхні стелі заряди протилежного знаку, які притягують кульку.

2)              Газета, що приліпає до стіни.

Якщо за допомогою електропраски добре висушити газету, прикласти її до стіни, обклеєної шпалерами, і натірти щіткою для одягу, то газета міцно приклеїться до стіни.

Пояснення.

Завдяки тертю щітка отримала позитивний заряд, а папір – негативний. Під дією електричного поля паперу на стіні з’являється позитивний заряд, який притягує газету.

3)              Пісок, що заряджає електрометр.

Якщо взяти пластмасову лійку і закріпити її в лапці штатива над кулею електрометра, набрати у склянку сухого річного піску і насипати його на край лійки, то він скочуватиметься по лійці в кулю електрометра і стрілка  електрометра відхилиться, вказуючи на наявність заряду.

Пояснення.

Під час скочування піску по лійці в кулю електрометра відбувається електризація піску і лійки, тому стрілка електрометра відхиляється, вказуючи на те, що пісок отримав заряд в результаті дотику до пластмасової лійки.

4)              Притягання лінійок.

Зрівноважте на звичайній лампі розжарювання метрову дерев’янулінійку. Наелектризуйте лінійку з оргстекла завдовжки 40-50 см і завширшки 3-4 см (наприклад, тертям об вовняну тканину) і піднесіть до одного з кінців дерев’яної лінійки. Ви побачите, як вона слухняно повертатиметься у напрямку руху лінійки з оргстекла.

Пояснення.

Навколо зарядженої лінійки з оргскла існує електричне поле. Під дією цього поля на дерев’яній лінійці наводяться заряди (електростатична індукція). Край дерев’яної лінійки, ближчий до лінійки з оргскла, матиме заряд, протилежний за знаком до заряду скляної лінійки. Тіла, що мають протилежні за знаком заряди, притягуються одне до одного.

5)              Струмінь води.

У кришечці від пластмасової пляшки зробимо отвір діаметром 2-3 мм. У пляшку наберіть води і перевірніть її вгору дном, підставивши знизу посудину для води. Пляшку потрібно закріпити на штативі. Піднесіть до струменя води наелектризований пластмасовий гребинець. Ви побачите, як струмінь води притягується до гребінця.

Пояснення.

Коли гребінець підносять до струменя води, у струмені наводяться заряди, протилежні за знаком і однакові за модулем, які взаємодіють із зарядом гребінця. Внаслідок цього струмінь відхиляється до гребінця.

6)              Пливи, кораблик!

  Робимо паперовий кораблик і пускаємо його на воду. Електризуємо кульку натиранням об волосся і підносимо до кораблика. Кораблик послідує за кулькою.

Пояснення.

При натиранні кульки об голову електрони переходять з волосся на гумову оболонку кульки, яка заряджається негативно, а волосся – позитивно. Різнойменно заряджені тіла притягуються, тому волосся тягнеться до кульки.  Заряджена кулька створює довкола себе електричне поле, яке впливає на стіл, стіну та інше – наводить заряд протилежного знаку. Ми спостерігаємо електризацію через вплив. Різнойменно заряджені тіла притягуються, що ми і спостерігаємо.

Примітка: потрібно, щоб волосся було чистим, без косметичних засобів (лаку, гелю). Досліди по електризації проводять в суху погоду, оскільки вологе повітря хороший провідник, і заряд на кульці не накопичуватиметься.

7)              Струмені води, що об’єднуються.

Під’єднайте гумовий шланг одним кінцем до скляної трубки з вузьким кінцем, а другим – до пляшки з водою, як зображено на малюнку. Побачимо, що водяний струмінь розділяється на кілька частин, які окремо падають у скляну посудину. Якщо піднести до верхньої точки струменя заряджене тіло, побачимо, як окремі частини струменя зберуться разом.

Пояснення.