Вариант 7, страница 77 - гдз по физике 8 класс дидактические материалы Марон, Марон

Самостоятельные работы. СР-6. Электризация тел. Электрическое поле. Строение атома - страница 77.

Условие.

Вариант 7

1. На фабриках в процессе изготовления ткань или бумага сильно пылятся и загрязняются. Почему?

2. Как определить знак заряда тела, имея в распоряжении эбонитовую палочку, сукно и электроскоп?

3. Металлический шар, имевший отрицательный заряд, разрядили, и он стал электрически нейтральным. Можно ли сказать, что заряды на шаре исчезли?

Решение.

1. На фабриках в процессе изготовления ткань или бумага сильно пылятся и загрязняются. Почему?

В процессе изготовления на фабриках ткань и бумага проходят через множество валов, роликов и других частей оборудования. При движении и соприкосновении с этими частями возникает трение. В результате трения происходит явление, называемое электризацией. Ткань (или бумага) и детали станков приобретают электрические заряды противоположных знаков. Поскольку ткань и бумага являются диэлектриками, они способны долго сохранять накопленный на их поверхности статический электрический заряд. Наэлектризованное тело создает вокруг себя электрическое поле, которое притягивает к себе мелкие, легкие частицы, находящиеся в воздухе, такие как пылинки, ворсинки и другие загрязнения. Эти частицы могут быть как нейтральными (они поляризуются в электрическом поле и притягиваются), так и заряженными противоположным знаком. В результате ткань и бумага быстро покрываются слоем пыли и грязи.

Ответ: Ткань или бумага в процессе изготовления электризуются из-за трения о части оборудования. Наэлектризованные тела притягивают к себе мелкие частицы пыли, поэтому они сильно пылятся и загрязняются.

2. Как определить знак заряда тела, имея в распоряжении эбонитовую палочку, сукно и электроскоп?

Чтобы определить знак заряда неизвестного тела, нужно выполнить следующую последовательность действий:

1. Сначала необходимо зарядить электроскоп зарядом известного знака. Для этого натрём эбонитовую палочку сукном. При трении о сукно (или шерсть) эбонитовая палочка всегда приобретает отрицательный заряд. Это известный экспериментальный факт.

2. Прикоснёмся заряженной эбонитовой палочкой к шару (стержню) электроскопа. Часть избыточных электронов с палочки перейдёт на электроскоп, зарядив его отрицательно. Лепестки электроскопа разойдутся на некоторый угол, так как одноименные отрицательные заряды на них будут отталкиваться. Теперь у нас есть эталонный прибор — электроскоп с известным отрицательным зарядом.

3. Далее, не касаясь шара электроскопа, поднесём к нему исследуемое тело, знак заряда которого мы хотим определить.

4. Будем наблюдать за поведением лепестков электроскопа:

а) Если угол между лепестками увеличится (они разойдутся ещё сильнее), это будет означать, что заряд исследуемого тела имеет тот же знак, что и заряд электроскопа. Так как электроскоп заряжен отрицательно, значит, и исследуемое тело заряжено отрицательно. Отрицательный заряд тела оттолкнет свободные электроны в стержне электроскопа к лепесткам, увеличив их заряд и силу отталкивания.

б) Если угол между лепестками уменьшится (они сойдутся ближе друг к другу), это будет означать, что заряд исследуемого тела противоположен по знаку заряду электроскопа. Следовательно, исследуемое тело заряжено положительно. Положительный заряд тела притянет к себе часть свободных электронов с лепестков вверх по стержню, уменьшив отрицательный заряд лепестков и силу их отталкивания.

Ответ: Необходимо зарядить электроскоп отрицательным зарядом, прикоснувшись к нему эбонитовой палочкой, потертой о сукно. Затем поднести к электроскопу исследуемое тело. Если лепестки электроскопа разойдутся сильнее — тело заряжено отрицательно, если сойдутся — положительно.

3. Металлический шар, имевший отрицательный заряд, разрядили, и он стал электрически нейтральным. Можно ли сказать, что заряды на шаре исчезли?

Нет, так сказать нельзя. Любое физическое тело, в том числе и металлический шар, состоит из атомов. Атомы, в свою очередь, состоят из положительно заряженных протонов, находящихся в ядре, и отрицательно заряженных электронов, движущихся вокруг ядра. Таким образом, любое тело всегда содержит огромное количество как положительных, так и отрицательных зарядов.

Тело является электрически нейтральным, когда суммарный положительный заряд всех протонов в нём равен по модулю суммарному отрицательному заряду всех электронов. Отрицательно заряженный шар — это тело, в котором имеется избыток электронов по сравнению с протонами.

Процесс "разрядки" отрицательно заряженного шара заключается в том, что с него удаляют этот избыток электронов (например, путем заземления, когда лишние электроны "утекают" в землю). После разрядки количество электронов в шаре становится равным количеству протонов, и шар становится электрически нейтральным.

Следовательно, заряженные частицы (протоны и электроны), из которых состоит вещество шара, никуда не исчезли. Исчез лишь нескомпенсированный (избыточный) отрицательный заряд. Шар стал нейтральным, но не перестал состоять из зарядов.

Ответ: Нет. Заряды на шаре не исчезли. Исчез только избыточный отрицательный заряд (избыточные электроны). В нейтральном шаре по-прежнему содержится огромное количество положительных и отрицательных зарядов (протонов и электронов), но их суммарный заряд равен нулю.