Лекция 1

Лекция 1.

План

1. Пути совершенствования демонстрационного эксперимента.

2. Понятие содержательно-логического анализа физических опытов.

3. Примеры содержательно-логического анализа некоторых опытов с вариантами беседы с учащимися.

4. Система физического эксперимента при первичном знакомстве с электрическим зарядом и электрическим полем.

* * *

Совершенствование демонстрационного эксперимента в преподавании школьного курса физики ведётся по следующим направлениям:

· Создание новых приборов и комплектов оборудования.

· Модернизация выпускаемых промышленностью приборов.

· Демонстрация физических явлений с помощью простых подручных средств.

· Поиск оптимальных вариантов методики эксперимента: места и времени демонстрации явления на уроке; коэффициента участия школьников в объяснении наблюдаемого явления, в предсказании результатов опыта.

Последнее, четвёртое направление развивается стихийно, эмпирически, без достаточного научного обоснования. Одним из путей повышения коэффициента полезного действия физического эксперимента может стать содержательно-логический анализ физических опытов и построенный на основе этого анализа диалог учителя с учащимися.

Анализ – это «метод научного исследования, состоящий в расчленении целого на составные элементы».[1] Содержательно-логический анализ физических опытов предполагает выделение из целостно воспринимаемого учеником физического опыта составных элементов по схеме: действие экспериментатора (учителя) → протекающее физическое явление → воспринимаемый органами чувств ученика результат. Ряд выделяемых элементов непосредственно органами чувств не воспринимается, но объясняется физическими законами. Все выделенные элементы связаны между собой причинно-следственными связями так, что одно из них (или несколько одновременно) приводит к другому (или нескольким); другое – к третьему и т. д., пока не проявится демонстрируемый эффект.

Рамки школьных учебников не всегда позволяют выявить все физические процессы, протекающие при демонстрации того или иного явления. От учащихся часто ускользают некоторые промежуточные явления, ведущие от действий учителя к неизбежному и наглядному результату. Вот как, например, в «Физике-10»[2] описывается опыт с ионизацией воздуха:

«Возьмём электрометр с присоединёнными к нему дисками плоского конденсатора и зарядим его. При комнатной температуре, если воздух достаточно сухой, конденсатор заметно не разряжается. Это показывает, что электрический ток, вызванный разностью потенциалов между дисками, очень мал. Следовательно, электрическая проводимость воздуха при комнатной температуре очень мала. Воздух можно считать диэлектриком».

Ученику трудно понять логику умозаключений, если он не представляет чётко следующие положения:

· электрометр – это прибор, который показывает разность потенциалов между его стержнем и корпусом;

· отсутствие электрического тока говорит об отсутствии хотя бы одного из условий, необходимых для существования тока: об отсутствии разности потенциалов, либо об отсутствии свободных носителей заряда.

Демонстрация описанного опыта и сопровождающая её беседа с учащимися дают возможность, напомнив условия существования тока и принцип работы электрометра, подвести учащихся к необходимым выводам.

Другой пример. В учебнике «Физика-8»[3] описан опыт, демонстрирующий уменьшение внутренней энергии газа при совершении им работы: «Пронаблюдаем это на опыте. Возьмём толстостенный стеклянный сосуд и плотно закроем его резиновой пробкой с отверстием. Через это отверстие с помощью насоса начнём накачивать в сосуд воздух. Через некоторое время пробка с шумом вылетит из сосуда, а самом сосуде появится туман. Появление тумана означает, что воздух в сосуде стал холоднее и, следовательно, его внутренняя энергия уменьшилась. Объясняется это тем, что находившийся в сосуде сжатый воздух, выталкивая пробку, совершил работу за счёт уменьшения своей внутренней энергии. Поэтому температура воздуха и понизилась».

Как построить беседу с учащимися, чтобы подвести их к объяснению опыта или к предсказанию его результата? Этот эффективный приём сочетания демонстрации опыта с эвристической беседой улавливается учителем интуитивно, без достаточно аргументированной основы. Чтобы помочь молодому учителю в подготовке беседы, сопровождающей демонстрацию опыта, мы рассмотрели ряд достаточно известных в средней школе опытов с точки зрения их содержательно-логической структуры.

Пример 1. Уменьшение внутренней энергии газа при совершении им работы

Описываемому опыту должно предшествовать рассмотрение процесса образования тумана в охлаждённом воздухе. Цель опыта: продемонстрировать понижение температуры газа при совершении им работы.

Анализ:

1. Накачиваем воздух в колбу Þ (поэтому; вследствие этого; это ведёт к тому, что…; это является причиной того, что …)

2. Давление в колбе увеличивается Þ

3. Сила давления газа на пробку увеличивается Þ

4. Газ выталкивает пробку º (что тоже самое; то есть; другими словами)

5. Газ совершает работу (расширяется) Þ

6. Внутренняя энергия газа уменьшается Þ

7. Скорость движения молекул газа уменьшается º

8. Температура газа понижается Þ

9. Образуется туман

Схема анализа:

Подобный анализ даёт возможность построить диалог с учащимися при демонстрации опыта или вести рассказ в соответствии с выбранной логикой рассуждений.

Первый вариант: учитель предлагает учащимся предсказать результат опыта, в случае затруднений проводится беседа:

· Какие изменения произойдут с газом в колбе при закачивании в неё воз духа?

- Давление воздуха в колбе повысится.

· Что произойдёт с установкой при значительном повышении давления в колбе (разрыв колбы исключён) ?

- Газ вытолкнет пробку и при этом расширится, т. е. совершит работу.

· Как изменяется внутренняя энергия газа, если этот газ совершает работу без притока тепла извне?

- Внутренняя энергия газа при этом уменьшается.

· Как изменяется при этом средняя скорость движения молекул газа?

- Скорость движения молекул газа при этом уменьшается.

· Как изменяется при этом температура газа?

- Уменьшение скорости молекул означает понижение температуры.

· Что происходит во влажном воздухе при резком понижении его температуры ?

- Образуется туман.

Обратите внимание: при конструировании беседы в этом случае мы идём от первого из выделенных элементов ко второму, потом к третьему и тд.

Второй вариант: учитель сначала демонстрирует опыт, потом просит школьников объяснить его результат. В этом случае логика беседы иная.

· В каком случае во влажном воздухе образуется туман ?

- Туман образуется при резком уменьшении температуры воздуха.

· Что является причиной понижения температуры воздуха в нашем опыте, т. е. уменьшения его внутренней энергии?

- Причиной уменьшения внутренней энергии воздуха в данном случае является совершение им работы.

· Какую работу совершил воздух?

- Воздух вытолкнул пробку из колбы и при этом расширился.

· Почему это произошло?

- Потому что при закачивании воздуха в колбу давление газа в колбе сильно возросло.

Подводя итоги беседы, необходимо, чтобы учитель или ученик повторил ещё раз объяснение опыта с обязательным проговариванием всех промежуточных звеньев.

Пример 2. Картезианский водолаз

Учитель производит давление а поверхность жидкости в сосуде (способы повышения давления могут быть различными) – «водолаз» погружается. Затем учитель не оказывает давление на жидкость – «водолаз» всплывает.

Вот как об этом написано в учебнике [4]:

«Французский учёный Декарт (1596 – 1650) для демонстрации некоторых гидростатических явлений придумал прибор.

Высокий стеклянный сосуд (банку) наполняли водой, оставляя сверху сосуда небольшой объём воздуха. В этот сосуд опускали небольшую полую стеклянную фигурку. Фигурку заполняли частично водой и частично воздухом так, чтобы она только немного выходила из воды. Сверху стеклянный сосуд плотно закрывали куском тонкой кожи. Нажимая на кожу, можно было заставить фигурку плавать в воде и на воде, а также тонуть.

Изготовьте такой прибор и проделайте с ним опыты. Фигурку замените небольшим поплавком, [5]а сосуд закройте резиновой плёнкой.

Объясните действие прибора. Продемонстрируйте на этом приборе плавание тел.

Анализ:

1. Учитель производит давление (дополнительное к атмосферному) на поверхность воды.

2. Давление внутри жидкости становится больше давления воздуха в пробирке – водолазе.

3. Жидкость входит в пробирку.

4. Объём жидкости, вытесняемой пробиркой и воздухом в ней уменьшается.

5. Архимедова сила уменьшается.

6. Сила тяжести, действующая на пробирку, не изменяется.

7. «Водолаз» погружается (Рис.2).

Схема анализа:

8. Учитель не оказывает давление на поверхность воды.

9. Давление внутри жидкости уменьшается.

10. Давление воздуха внутри пробирки больше давления жидкости.

11. Часть воды выходит из пробирки.

12. Объём воды, вытесненной пробиркой и воздухом в ней увеличивается.

13. Архимедова сила увеличивается.

14. Сила тяжести не меняется.

15. «Водолаз» всплывает.

Схема анализа:

Смоделируем диалог учителя с учащимися, приводящий к предсказанию результата опыта.

· Как изменится давление внутри жидкости, если на поверхность жидкости производить добавочное (к атмосферному) давление?

- Добавочное давление по закону Паскаля будет передаваться во все точки жидкости.

· Изменится ли уровень жидкости в пробирке-водолазе?

- Уровень жидкости в пробирке увеличится, так как жидкость будет входить в пробирку до тех пор, пока воздух в пробирке не сожмётся и его давление не станет равным давлению жидкости.

· Как изменится при этом объём вытесненной пробиркой воды?

- Объём вытесненной воды уменьшится.

· Как изменится при этом сила Архимеда?

- Архимедова сила уменьшится.

· Изменится ли при этом сила тяжести, действующая на пробирку?

- Сила тяжести не изменится.

· Что происходит с телом, находящимся внутри жидкости, если сила тяжести превышает силу Архимеда?

- Тело опускается на дно сосуда.

Таким образом, в результате увеличения давления на поверхность жидкости пробирка – водолаз должна опуститься на дно. Проверим на опыте...

Аналогично можно помочь учащимся предсказать результат второй части опыта.

Второй вариант – объяснение результата опыта.

· В каком случае тело, погружённое в жидкость, опускается на дно?

- Тело опускается на дно, если сила тяжести, действующая на тело, превышает силу Архимеда.

· Изменится ли сила тяжести, действующая на пробирку и воздух в ней, если объём воздуха уменьшится, т. е. часть пробирки дополнительно заполнится водой?

- В этом случае сила тяжести не изменится.

· Изменяется ли сила Архимеда, когда в пробирку дополнительно входит вода?

- Сила Архимеда уменьшается.

· Почему вода входит в пробирку в данном опыте?

- Потому что давление внутри жидкости оказалось больше давления воздуха в пробирке.

· Почему увеличилось давление внутри жидкости?

- По закону Паскаля давление, которое производит на воду учитель, передаётся без изменения во все точки жидкости.

Переходим к объяснению второй части опыта…

Анализ демонстрируемого явления может различаться своей глубиной и характером сопровождаемых это явление и учитываемых побочных явлений. Глубина анализа определяется познавательными задачами, поставленными учителем на данном конкретном уроке с учётом знаний учащихся. Приведём три варианта анализа одного и того же физического опыта в зависимости от поставленной цели.

Опыт 3. Изменение объёма воздуха

Вариант 1. Цель опыта: продемонстрировать упругость воздуха.

Анализ:

1. Ставим гирю на поршень (Рис.3).

2. Поршень опускается.

3. Объём воздуха в цилиндре уменьшается.

4. Убираем гирю.

5. Объём воздуха в цилиндре увеличивается.

6. Поршень поднимается.

Вариант 2. Цель опыта: рассмотрение явления взаимодействия молекул с использованием понятий силы, веса тела, силы трения.

Анализ:

1. Ставим гирю на поршень.

2. На поршень действует вес гири.

3. Поршень опускается.

4. Объём воздуха в цилиндре уменьшается.

5. Молекулы воздуха сближаются.

6. Между молекулами воздуха возрастают силы отталкивания.

7. Поршень останавливается.

8. Убираем гирю.

9. Вес гири больше не действует на поршень.

10. Расстояния между молекулами увеличиваются.

11. Объём воздуха увеличивается.

12. Поршень поднимается.

13. На поршень действует сила трения.

14.

Уровень, до которого поднялся поршень, ниже первоначального.

Вариант 3. Цель опыта: демонстрация зависимости давления данной массы газа от его объёма.

Анализ:

1. Ставим гирю на поршень.

2. На поршень действует вес гири.

3. Гиря оказывает давление на поршень.

4. Поршень передаёт давление, производимое гирей, на газ.

5. Поршень опускается.

6. Объём газа уменьшается.

7. Расстояния между молекулами газа становятся меньше.

8. Молекулы газа при своём хаотичном движении сталкиваются с поршнем и стенками цилиндра.

9. Число столкновений молекул газа с поршнем в единицу времени увеличивается.

10. Давление газа на поршень увеличивается, пока не станет равным давлению гири на поршень.

11. Поршень останавливается.

12. Убираем гирю.

13. Давление поршня на газ становится меньше.

14. Поршень поднимается вверх.

15. Расстояния между молекулами газа увеличиваются.

16. Объём газа увеличивается.

17. Число ударов молекул о поршень и о стенки цилиндра в единицу времени становится меньше.

18. Давление газа уменьшается.

19. Давление газа становится равным давлению поршня на газ.

20. Поршень останавливается.

Вариант 4. Цель опыта: рассмотреть переходы энергии на конкретном примере.

Анализ:

1. Ставим гирю на поршень.

2. Относительно стола гиря обладает потенциальной энергией.

3. На поршень действует вес гири.

4. Поршень опускается.

5. Газ сжимается.

6. Потенциальная энергия гири и поршня уменьшается.

7. Потенциальная энергия газа увеличивается.

8. Потенциальная энергия гири и поршня переходят в потенциальную энергию сжатого газа.

9. Убираем гирю.

10. Газ расширяется

11. Поршень поднимается.

12. Потенциальная энергия газа уменьшается.

13. Потенциальная энергия поршня увеличивается.

14. Между поршнем и стенками цилиндра существует трение.

15. Поршень и стенки цилиндра нагреваются.

16. Внутренняя энергия поршня и цилиндра увеличивается.

17.

Потенциальная энергия сжатого газа переходит в потенциальную энергию поршня и цилиндра.

Важным является вопрос о системе демонстрационного физического эксперимента. Система эксперимента по всем темам основной школы предложена [6]. Простые, иногда повторяющиеся опыты позволяют развивать, углублять формируемые физические понятия, показывать их взаимосвязь. Содержательно-логический анализ таких опытов очень прост, чаще всего укладывается в схему: действие учителя ® физическое явление ® следствие, воспринимаемое органами чувств ученика. Этот анализ доступен даже начинающему учителю.

Рассмотрим в качестве примера содержательно-логический анализ в системе опытов по теме 8 класса «Строение атома».

Опыт 1. Электризация эбонитовой палочки

Анализ:

1. Натираем эбонитовую палочку о мех.

2. Палочка электризуется

3. Подносим палочку к мелким кусочкам бумаги.

4.

Бумажки притягиваются к палочке (Рис.4)

Попросить учащихся предсказать результат опыта в этом случае можно, но ответ ученика будет обоснован не имеющимися знаниями, а опорой на память: возможно он сам проделывал такой опыт с авторучкой, видел, как делают другие учащиеся или успел прочитать в учебнике. Объяснить, почему это происходит, не может ответить даже современная наука. Договорились или условились считать, что свойство притягивать к себе мелкие предметы палочка приобрела благодаря явлению электризации. Тело может оказаться наэлектризованным при трении о другое тело или при плотном соприкосновении с этим телом. В дальнейшем будем считать, что палочка приобрела способность притягивать мелкие предметы потому, что она наэлектризовалась или (что то же самое) приобрела электрический заряд.

Опыт 2. Электризация стеклянной

палочки

Анализ:

1. Натираем стеклянную палочку (лучше из органического стекла) бумагой.

2. Палочка электризуется.

3. Подносим палочку к мелким кусочкам бумаги.

4. Бумажки притягиваются к палочке (Рис.5).

Здесь вопрос к учащимся можно сформулировать так: можно ли считать, что стеклянная палочка при трении о бумагу наэлектризовалась?

Опыт 3. Электризация резинового воздушного шарика при трении о пластину из органического стекла

Анализ:

1. Натираем резиновый хорошо надутый воздушный шарик о пластину из органического стекла.

2. Шарик электризуется.

3. Пластина электризуется.

4. Подносим шарик к мелким кусочкам бумаги.

5.

Бумажки притягиваются к шарику.

6. Подносим пластину к кусочкам бумаги.

7. Кусочки бумаги притягиваются к пластине.

8. Электризуются оба тела (Рис.6).

Последнее утверждение является выводом из опыта, к которому при правильной организации объяснения учащиеся могут и должны прийти самостоятельно.

Опыт 4. Два рода зарядов

Анализ:

1. Эбонитовую палочку, подвешенную на нити, электризуем трением о шерсть.

2. Электризуем стеклянную палочку трением о бумагу.

3. Подносим наэлектризованную стеклянную палочку к наэлектризованной эбонитовой.

4. Палочки притягиваются друг к другу.

5. Эбонитовая палочка поворачивается вокруг вертикальной оси.

Вывод 1. Наэлектризованные тела притягиваются друг к другу.

6. Электризуем другую эбонитовую палочку трением о мех.

7. Подносим вторую эбонитовую палочку к первой (подвешенной на нити).

8. Палочки отталкиваются друг от друга.

Вывод 2. Наэлектризованные тела могут отталкиваться друг от друга.

Вывод 3. Существуют электрические заряды разного рода.

9. Электризуем резиновый шарик трением о пластину из органического стекла.

10. Подносим шарик к подвешенной палочке.

11. Палочка и шарик отталкиваются друг от друга.

12. Подносим пластину из органического стекла к подвешенной палочке.

13.

Пластина и палочка притягиваются друг к другу.

Вывод 4. Заряд шарика и заряд эбонитовой палочки одного рода.

14. Заряд стеклянной палочки и заряд пластины одного рода

15. Существует два рода зарядов.

16.

Заряды одного рода (одноимённые) отталкиваются.

17. Заряды разного рода (разноимённые) притягиваются.

Заряд стеклянной палочки, потёртой о бумагу, принято считать положительным «+». Заряд эбонитовой палочки, потёртой о мех, условились считать отрицательным «-».

Опыт 5. Передача зарядов одного наэлектризованного

(заряженного) тела другому

Анализ:

1. Наэлектризуем эбонитовую палочку трением о мех.

2. Прикоснёмся наэлектризованной эбонитовой палочкой к лёгкой станиолевой гильзе, подвешенной на нити.

3. Часть заряда перейдёт с палочки на гильзу.

4. Палочка и гильза окажутся заряженными одноимённо (отрицательно).

5. Гильза и палочка отталкиваются друг от друга.

6.

Нить отклоняется от вертикального положения на некоторый угол.

Опыт 6. Перемещение заряда по металлической проволоке

Анализ:

1. Наэлектризуем эбонитовую палочку.

2. Проведём этой палочкой по поверхности металлического шара.

3. Часть заряда с палочки перейдёт на шар.

4. Станиолевую гильзу, подвешенную на нити, разместим так, чтобы она касалась левого конца металлической проволоки (разрядника).

5. Передвинем заряженный шар так, чтобы он коснулся правого конца проволоки.

6. Часть заряда перейдёт с шара на правый конец проволоки.

7. Заряд перемещается по проволоке.

8. Проволока, как и шар, окажется заряженной отрицательно.

9. Часть заряда перейдёт с левого конца проволоки на гильзу.

10. Гильза окажется заряженной отрицательно.

11. Одноимённо заряженные тела отталкиваются.

12.

Гильза оттолкнётся от проволоки.

Вывод: Заряд может проходить по металлической проволоке. Металлическая проволока – проводник.

Опыт 7. Устройство электроскопа

Электроскоп – это прибор, позволяющий выяснить, наэлектризовано ли тело. На верхнем конце металлического стержня укреплён металлический шарик, на нижнем – два лёгких станиолевых лепестка. При сообщении шарику заряда лепестки расходятся.

Анализ:

1. Проведём по шарику наэлектризованной эбонитовой палочкой.

2. Часть заряда перейдёт с палочки на шарик.

3. Металлический стержень – проводник.

4. Часть заряда перейдёт по стержню на металлические лепестки.

5. Лепестки зарядятся одноимённо.

6. Одноимённо заряженные тела отталкиваются.

7. Лепестки отталкиваются друг от друга.

8. Лепестки расходятся на некоторый угол.

Опыт 8. Проводники и непроводники электричества

Анализ:

1. Шарику электроскопа 1 сообщаем заряд.

2. Шарик электроскопа 2 не заряжен.

3. Соединим шарики электроскопов стеклянной палочкой.

4. Второй электроскоп не заряжается

5. Первый электроскоп не разряжается.

6. Стекло не является проводником.

Опыт 9. Электрическое поле

Анализ:

1. Электризуем стеклянную палочку.

2. Передаём часть заряда палочки шару на изолирующей подставке.

3. Электризуем эбонитовую палочку.

4. В электрическом поле на заряженную гильзу действует сила.

5. Передаём часть заряда этой палочки лёгкой станиолевой гильзе, подвешенной на изолирующей нити.

6. Размещаем шар на некотором расстоянии от гильзы.

7. В пространстве вокруг шара существует электрическое поле.

8.

Гильза притягивается к шару.

Вывод: Взаимодействие гильзы и шара осуществляется посредством электрического поля.

Опыт 10. Притяжение металлической линейки к заряженной палочке

На лампочке или другой гладкой выпуклой поверхности уравновешивается металлическая линейка.

Анализ:

1. Размещаем линейку на лампочке.

2. Электризуем стеклянную палочку.

3. Подносим палочку к правому концу линейки.

4. Вокруг палочки возникает электрическое поле.

5. Линейка оказывается в электрическом поле.

6. В электрическом поле на заряженные частицы (свободные электроны) действует сила.

7. Электроны перемещаются к правому концу линейки.

8. На правом конце оказывается избыток электронов, а на левом – их недостаток.

9. Разноимённо заряженные тела притягиваются.

10. Линейка притягивается к палочке.

11. На линейку действует вращающий момент (момент силы).

12.

Линейка поворачивается вокруг оси.

Как будет осуществляться взаимодействие линейки с отрицательно заряженной палочкой? Проверьте на опыте.

Беседа с учащимися.

Вариант 1. Предсказание результатов опыта.

· Что происходит в результате электризации стеклянной палочки?

- Палочка приобретает положительный заряд, а вокруг палочки образуется электрическое поле.

· Что будет происходить со свободными электронами внутри линейки, если линейка окажется в электрическом поле?

- На свободные электроны в электрическом поле действует электрическая сила.

· Какие заряды окажутся на концах линейки, если наэлектризованную стеклянную палочку поднести к одному из её концов?

- На стороне, ближней к палочке, окажется избыток электронов, т. е. этот конец линейки будет иметь отрицательный заряд, а другой конец линейки – положительный заряд.

· Что произойдёт с линейкой, лежащей на гладкой подставке, если её концы имеют заряды противоположного знака, а конец, имеющий отрицательный заряд, находится рядом с палочкой, заряд которой положительный?

- Линейка будет притягиваться к палочке и поворачиваться вокруг вертикальной оси.

Вариант 2. Объяснение результатов опыта

· Почему линейка поворачивается вокруг вертикальной оси?

- Потому что она притягивается к палочке.

· Почему линейка притягивается к палочке?

- Потому что ближний к палочке конец линейки приобрёл заряд противоположного с палочкой знака.

· Почему на концах линейки возникли заряды противоположных знаков?

- Потому что конец линейки, на который перешли свободные электроны, оказался заряженным отрицательно, а противоположный конец линейки – положительно.

· Что явилось причиной перемещения свободных электронов внутри линейки?

- Действие электрического поля.

· Как возникло электрическое поле внутри линейки?

- Оно возникло вокруг палочки при её электризации. Когда палочку поднесли к линейке, поле оказалось также и внутри линейки.

Опыт 11. Электризация через влияние

(электростатическая индукция)

Часть 1. Анализ:

1. Электризуем стеклянную палочку.

2. Вокруг палочки возникает электрическое поле.

3. Подносим эту палочку к шарику электроскопа (не касаясь его) (Рис.12)

4. Электроскоп оказывается в электрическом поле.

5. В электрическом поле на заряженные частицы (свободные электроны) действует сила.

6. Электроны внутри шарика, стержня и лепестков перемещаются в сторону палочки.

7. На шарике оказывается избыток электронов.

8. На лепестках оказывается недостаток электронов.

9. Шарик оказывается заряженным отрицательно.

10. Лепестки оказываются заряженными положительно.

11. Одноимённо заряженные тела отталкиваются.

12. Лепестки расходятся.

13.

Убираем палочку.

14. Электрическое поле, в котором находится электроскоп, ослабевает.

15. Свободные электроны расходятся по шарику, стержню и лепесткам равномерно.

16. На лепестки действует сила тяжести.

17. Лепестки опадают.

Часть 2. Два шара на изолирующих подставках устанавливаем так, чтобы они касались друг друга.

Анализ:

1. Электризуем стеклянную палочку.

2. Вокруг палочки возникает электрическое поле.

3. Подносим эту палочку к шару 1 слева, не касаясь его.

4. Оба шара оказываются в электрическом поле.

5. В электрическом поле на заряженные частицы действует сила.

6. Свободные электроны переходят с шара2 на шар 1.

7. На шаре 2 оказывается недостаток электронов.

8. На шаре 1 получается избыток электронов.

9. Отодвигаем шар 2 от шара 1.

10. Шар 1 оказывается заряженным отрицательно.

11. Шар 2 оказывается заряженным положительно.

12. Заряжаем гильзу на шёлковой нити положительно.

13. Подносим гильзу к шару 1.

14. Гильза притягивается к шару 1.

15. Подносим гильзу к шару 2.

16. Гильза отталкивается от шара 2.

Вариант беседы с учащимися по опыту 11.

· Металлические шары установлены на изолирующих подставках так, что касаются друг друга. Имеются ли в этих шарах частицы, способные свободно перемещаться под действием электрического поля?

- В шарах имеются свободные электроны.

· Каков заряд этих частиц?

- Электроны имеют отрицательный заряд.

· Наэлектризуем стеклянную палочку трением о бумагу. Какой заряд приобретёт палочка?

- Она приобретёт положительный заряд.

· Чем отличается заряженное тело от незаряженного?

- В заряженных телах избыток заряженных частиц одного знака, а вокруг заряженного тела существует электрическое поле

· Поднесём заряженную палочку к шарам со стороны шара 1, не касаясь шара. Что будет происходить со свободными электронами, которые имеются внутри шаров?

- Шары окажутся в электрическом поле. На свободные электроны будет действовать сила, это приведёт к перемещению электронов с шара 2 на шар 1.

· Что произойдёт с зарядом шаров, если шар 1 отодвинуть от шара 2?

- Шар 1 окажется заряженным отрицательно, а шар 2 – положительно.

· Проделаем этот опыт. Как теперь убедиться в том, что шар 2 действительно заряжен положительно, а шар 1 – отрицательно?

- Надо зарядить гильзу и поднести её сначала к одному шару, потом к другому …

Попытайтесь предсказать результат опыта при следующих начальных условиях:

а) со стороны шара 1 поднесём отрицательно заряженную палочку;

б) со стороны шара 2 поднесём положительно заряженную палочку;

в) со стороны шара 2 поднесём палочку с отрицательным зарядом.

[1] Краткий словарь иностранных слов. Состав. . М., изд-во «Русский язык», 1977, с.25.

[2] , Буховцев . Учебник для 10 класса средней школы. М., «Просвещение», 1990.

[3] Громов Н. . Учебник для 8 класса образовательных учреждений. М., «Просвещение», 1999.

[4] Перышкин . 7 кл. Учеб. для общеобразоват. учреждений. – 7-е изд.,стереотип.- М.: Дрофа, 2003.

[5] Курсив наш. Неизвестно, почему поплавок должен тонуть, ведь жидкость в него входить не может.

[6] Хорошавин эксперимент в средней школе. М., «Просвещение», 1988.