Номер 2, страница 182 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин

Глава 2. Электрические явления. Параграф 49. Короткое замыкание. Предохранители. Итоги главы. Проекты и исследования - номер 2, страница 182.

Условие.

2. «Статическое электричество, я тебя знаю!» (возможная форма: презентация, реферат, опыт, викторина).

Решение 1.

Решение 3.

Решение 4.

Презентация «Статическое электричество, я тебя знаю!»

Структура презентации может быть следующей:

• Слайд 1: Титульный лист. Название темы, имя автора.
• Слайд 2: Введение. Что такое статическое электричество? Определение: совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объёме диэлектриков или на изолированных проводниках.
• Слайд 3: Историческая справка. Упоминание Фалеса Милетского (VII-VI вв. до н.э.), который обнаружил, что потёртый о шерсть янтарь (греч. «электрон») притягивает лёгкие предметы. Работы Уильяма Гильберта, который ввёл сам термин «электричество».
• Слайд 4: Два рода зарядов. Положительные (+) и отрицательные (-) заряды. Основной постулат электростатики: одноимённые заряды отталкиваются, разноимённые — притягиваются. Демонстрация с помощью иллюстраций.
• Слайд 5: Способы электризации.
  • Электризация трением (трибоэлектрический эффект): при соприкосновении и трении двух разнородных веществ электроны переходят с одного тела на другое.
  • Электризация через влияние (электростатическая индукция): перераспределение зарядов в проводнике под действием внешнего электрического поля.
• Слайд 6: Основной закон электростатики. Закон Кулона, описывающий силу взаимодействия между двумя точечными зарядами. Формула: $F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}$, где $F$ — сила взаимодействия, $q_1$ и $q_2$ — величины зарядов, $r$ — расстояние между ними, $k$ — коэффициент пропорциональности.
• Слайд 7: Проводники и диэлектрики. Объяснение разницы: в проводниках есть свободные носители заряда, которые могут перемещаться по всему объёму. В диэлектриках свободные заряды практически отсутствуют.
• Слайд 8: Статическое электричество в природе. Молния как гигантский искровой разряд. Огни святого Эльма.
• Слайд 9: Полезное статическое электричество. Применение в технологиях: лазерные принтеры и копировальные аппараты (ксерография), электростатическая покраска, промышленные фильтры для очистки газов от пыли.
• Слайд 10: Опасности и защита. Риск возгорания от искры в легковоспламеняющейся среде. Влияние на чувствительную электронику. Методы защиты: заземление, увлажнение воздуха, использование антистатиков.
• Слайд 11: Выводы. Краткое обобщение ключевых моментов презентации.
• Слайд 12: Спасибо за внимание!

Ответ: представлен пошаговый план-структура презентации на тему «Статическое электричество», охватывающий историю, теорию, природные явления и практическое применение.

Реферат «Статическое электричество, я тебя знаю!»

Статическое электричество — это явление, известное с глубокой древности, но и сегодня не утратившее своей актуальности как в быту, так и в передовых технологиях. Под статическим электричеством понимают возникновение и накопление электрических зарядов на телах, как правило, диэлектрических или изолированных от земли.

В основе явления лежит существование двух видов электрических зарядов — положительных и отрицательных. Носителями элементарного отрицательного заряда являются электроны, а положительного — протоны. В обычном состоянии тело электрически нейтрально, так как число протонов и электронов в его атомах одинаково. Процесс, при котором тело приобретает избыточный заряд, называется электризацией. Самый распространённый способ — электризация трением, когда при контакте двух различных материалов часть электронов переходит с одного на другой. Тело, потерявшее электроны, заряжается положительно, а тело, получившее их — отрицательно.

Фундаментальным принципом является закон сохранения электрического заряда: в изолированной системе алгебраическая сумма зарядов всех тел остаётся постоянной.

Сила взаимодействия между неподвижными заряженными телами описывается законом Кулона. Для двух точечных зарядов $q_1$ и $q_2$, находящихся на расстоянии $r$ друг от друга в вакууме, сила их взаимодействия $F$ равна: $F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}$ где $k$ — коэффициент пропорциональности, равный примерно $9 \cdot 10^9$ Н·м²/Кл².

Это взаимодействие осуществляется посредством электрического поля, которое создаётся каждым зарядом в окружающем пространстве. Силовой характеристикой поля является его напряжённость $E$, определяемая как отношение силы, действующей на пробный заряд в данной точке поля, к величине этого заряда: $E = F/q_{пробн}$.

Явления статического электричества находят широкое применение. В ксерографии используется свойство заряженных частиц тонера притягиваться к областям с противоположным зарядом на фотобарабане. При электростатической покраске частицам краски сообщают заряд, а окрашиваемой детали — заряд противоположного знака, что обеспечивает равномерное покрытие и экономию материала. В то же время статическое электричество может быть опасным, вызывая искры, способные воспламенить горючие смеси, или повреждая компоненты микроэлектроники.

Ответ: изложены основные теоретические положения по теме статического электричества, включая определение, способы электризации, закон сохранения заряда и закон Кулона, а также примеры применения.

Опыт «Электроскоп своими руками»

Цель опыта: продемонстрировать явление электризации тел и электростатической индукции.

Необходимые материалы:

• Стеклянная банка с пластиковой или металлической крышкой.
• Большой металлический гвоздь (или кусок толстой медной проволоки).
• Две полоски тонкой алюминиевой фольги (примерно 3-4 см в длину и 0.5 см в ширину).
• Пластмассовая расчёска.
• Шерстяная ткань или собственные сухие волосы.

Ход работы:

1. Проделайте в центре крышки банки отверстие, достаточное для того, чтобы в него плотно вошёл гвоздь.
2. Вставьте гвоздь в крышку так, чтобы его шляпка была снаружи, а острый конец — внутри банки.
3. На остром конце гвоздя аккуратно подвесьте две полоски фольги, чтобы они свободно свисали, соприкасаясь друг с другом.
4. Плотно закройте банку крышкой. Ваш электроскоп готов.
5. Энергично потрите пластмассовую расчёску о шерстяную ткань или сухие волосы. Расчёска приобретёт отрицательный заряд.
6. Поднесите заряженную расчёску к шляпке гвоздя, не касаясь её. Вы увидите, как полоски фольги разойдутся в стороны.
7. Уберите расчёску. Полоски фольги сразу же опадут и снова сойдутся.
8. Снова наэлектризуйте расчёску и на этот раз коснитесь ею шляпки гвоздя. Полоски фольги разойдутся.
9. Уберите расчёску. Теперь полоски фольги останутся в разошедшемся положении.

Объяснение:

В шаге 6, когда вы подносите отрицательно заряженную расчёску, происходит электростатическая индукция. Свободные электроны в металлическом гвозде отталкиваются от расчёски и перемещаются на нижний конец гвоздя и на лепестки. Оба лепестка получают избыточный отрицательный заряд и отталкиваются друг от друга.

В шаге 8, при касании, часть избыточных электронов с расчёски перетекает на гвоздь и лепестки. Электроскоп получает суммарный отрицательный заряд. Поэтому даже после удаления расчёски лепестки остаются заряженными одноимённо и продолжают отталкиваться.

Ответ: описан простой и наглядный физический опыт по созданию и использованию самодельного электроскопа для демонстрации явлений электростатической индукции и электризации через контакт.

Викторина «Статическое электричество, я тебя знаю!»

1. Вопрос: Какой учёный ввёл в науку термины «положительный» и «отрицательный» заряд?
   • а) Шарль Кулон
   • б) Бенджамин Франклин
   • в) Алессандро Вольта
   • г) Майкл Фарадей
   (Правильный ответ: б)
2. Вопрос: Как называется процесс разделения зарядов в незаряженном проводнике под действием внешнего электрического поля?
   (Правильный ответ: Электростатическая индукция)
3. Вопрос: Единицей измерения электрического заряда в системе СИ является:
   • а) Ампер
   • б) Вольт
   • в) Кулон
   • г) Ньютон
   (Правильный ответ: в)
4. Вопрос: Почему во влажную погоду явления статического электричества проявляются значительно слабее, чем в сухую?
   (Примерный ответ: Молекулы воды, содержащиеся во влажном воздухе, являются полярными. Они оседают на поверхности предметов, образуя тончайшую проводящую плёнку, по которой избыточные заряды быстро стекают, и тело разряжается.)
5. Вопрос: Два точечных заряда $q$ и $2q$ находятся на расстоянии $r$ друг от друга. Как изменится сила их взаимодействия, если расстояние между ними увеличить в 2 раза?
   (Ответ: Сила взаимодействия, согласно закону Кулона $F \sim 1/r^2$, уменьшится в $2^2 = 4$ раза.)
6. Вопрос: С какой целью кузов автомобиля перед покраской заземляют и сообщают ему электрический заряд, противоположный заряду частиц краски?
   (Ответ: Чтобы частицы краски лучше притягивались к поверхности, распределялись равномернее и меньше распылялись впустую.)

Ответ: составлена викторина из шести вопросов разного типа (с выбором ответа, с кратким ответом и открытый вопрос) для проверки знаний по теме «Статическое электричество».