Закон збереження електричного заряду

Нова педагогіка » Методика вивчення законів збереження в шкільному курсі фізики » Закон збереження електричного заряду

Сторінка 1

Не всі явища в природі можна зрозуміти і пояснити на основі використання понять і законів механіки, молекулярно-кінетичної теорії будови речовини та термодинаміки. Досить звернути увагу на той факт, що ні механіка, ні молекулярно-кінетична теорія, ні термодинаміка нічого не говорять про природу сил, які пов'язують окремі атоми в молекули, утримують атоми і молекули речовини в твердому стані на певних відстанях один від одного. Закони взаємодії атомів і молекул вдається зрозуміти і пояснити на основі уявлення про те, що в природі існують електричні заряди.

Найпростіше і повсякденне явище, в якому виявляється факт існування в природі електричних зарядів, - це електризація тіл при зіткненні, цей факт дозволяє учням проявити самостійність у вивчення даної теми.

Розділ «Електродинаміка» - один з найбільш складних розділів шкільного курсу, де вивчають електричні, магнітні явища, електромагнітні коливання і хвилі, питання хвильової оптики і елементи спеціальної теорії відносності. Поняття «електричний заряд», так само як і поняттям «електромагнітне поле», учні опановують поступово по мірі вивчення матеріалу електродинаміки. Школярам повідомляють, що заряд - кількісна міра здатності тіл до електромагнітних взаємодій. При цьому слід звернути їхню увагу на те, що термін «електричний заряд» вживають у різних випадках: як термін, рівнозначний виразами «заряджена частка», «заряджене тіло»; як властивість тіл або часток; як фізична величина.

Учні до 9 класу вже знаю про фундаментальну властивість - про існування зарядів двох видів, причому заряди одного знаку відштовхуються, заряди різних знаків притягуються один до одного. Дуже важливо роз'яснити, що електричний заряд не тотожний речовині. Заряд завжди пов'язаний з матеріальним носієм-тілом або часткою. Електричний заряд - невід'ємна властивість деяких елементарних частинок. Не існує заряду без матеріального носія, хоча нейтральні елементарні частинки є (нейтрон та ін.)Аналіз досліду Іоффе - Міллікена показує, що електричний заряд дискретний, він може приймати строго визначені значення. Школярі повинні знати: вся сучасна фізика приводить до висновку про існування атома електрики-елементарного заряду. Є багато доказів дискретності заряду. Зараз їх знайомлять з одним із них, і далі вони дізнаються: закони електролізу, дослідження елементарних часток. Учні обов'язково повинні знати округлені: значення елементарного заряду і маси спокою електрона:

= 1,6 * Кл,

= 9,1 * кг.

Центральне місце в розділі «Електродинаміка» при вивченні елек-тричних зарядів займає закон збереження електричного заряду, який підтверджується усіма без винятку спостереженнями, що проводилися до сих пір. Він формулюється так в замкнутій системі, в яку не входять ззовні електричні заряди і з якої не виходять заряди, при будь-яких взаємодіях тіл алгебраїчна сума електричних зарядів усіх тіл залишається постійною:

Школярам дають можливість доказу справедливості закону збереження заряду: одночасна поява протилежних за знаком, але рівних за модулем зарядів при контактній електризації тіл. Пізніше вони дізнаються про появу двох протилежно заряджених частинок в процесі народження електронно-позитронної пари, а також перетворення електронно-позитронної пари в фотони, що також є доказом цього закону. Можна розповісти ще, що будь-які процеси електризації тіл (через вплив, хімічна електризація в гальванічному елементі, фотоіонізація та ін.) зводяться по суті до поділу рівних по модулю зарядів з протилежними знаками. Але не менш важливо усвідомити ще одну властивість заряду - його інваріантність, тобто незалежність модуля заряду від швидкості руху зарядженої частинки, а значить, і від системи відліку

Основні знання, які повинні придбати школярі про взаємодію зарядів, зводяться до наступного: для нерухомих заряджених тіл взаємодія носить кулонівський характер. У разі рухомих зарядів сила електромагнітної взаємодії суттєво залежить від модуля і напрямку швидкості. Відповідно електромагнітне взаємодію як би складається з двох компонент: електричної та магнітної. Лише в окремих випадках (у деяких системах відліку) електромагнітне взаємодія носить тільки електричний або тільки магнітний характер. Але оскільки швидкість тіла залежить від системи відліку, то характер його взаємодії визначається системою відліку. Принципово важливо весь час підкреслювати школярам - взаємодія між зарядженими тілами (частками) здійснюється через поле. Заряджені тіла (частки) безпосередньо один з одним не взаємодіють.

Страницы: 1 2

Рекомендуємо почитати:

Удосконалюємо свої властивості
Щоб уявити підлітку свій моральний образ у майбутньому, доцільно роздивитися навколо себе і відстороненим поглядом оцінити своїх однолітків, враховуючи свої власні принципи і принципові оці ...

Спілкування дітей дошкільного віку з однолітками та дорослими
Особливості спілкування дитини З дорослими З однолітками Дорослий посідає центральне місце у житті дошкільника, тому досвід спілкування з ровесниками постійно переломлюється крізь досвід сп ...

Аналіз найбільш поширених помилок учнів при складанні реакцій йонного обміну в йонно-молекулярному вигляді
У експерименті приймали участь учні 9Б та 9Г класів з Ліцею Інформаційних Технологій, 9Б та 9А - з Дніпродзержинської гімназії № 11. Учні, віком 13-14 років, робили невелику самостійну робо ...

Викладання іноземної мови

Викладання іноземної мови

У ДНЗ навчання дітей англійської мови доцільно розпочинати з п'ятилітнього віку. Більшість дітей цього віку досягають інтелектуальної, вольової, мотиваційної та емоційної готовності вивчати другу мову у колективі. >>>

Copyright © 2018 - All Rights Reserved - www.edudirect.net