Делимость электрического заряда

Слайд 1. Делимость электрического заряда. Электрон

Урок физики в 8 классе: от опытов до элементарных частиц

Слайд 2. Что такое электрический заряд?

Заряд — это физическая величина, определяющая способность тел участвовать в электромагнитных взаимодействиях. Мы знаем, что тела могут заряжаться при трении, но из чего именно состоит этот заряд и можно ли его дробить бесконечно?

Слайд 3. Опыт Иоффе и Милликена

В начале XX века учёные доказали, что заряд нельзя делить бесконечно:

1. Заряженные частицы (пылинки или капли масла) помещали между пластинами конденсатора.

2. Сила электрического поля уравновешивала силу тяжести.

3. Измерения показали: заряд всегда кратен одной и той же минимальной величине.

Слайд 4. Предел делимости

Эксперименты подтвердили: существует самый маленький, «порционный» заряд. Его невозможно разделить на части. Этот минимальный заряд называют элементарным электрическим зарядом. Любой другой заряд тела — это сумма целого числа таких порций: $q=n\cdot e$, где $n$ — целое число.

Слайд 5. Сравнение видов заряда

Заряд тел, с которыми мы сталкиваемся в быту (расческа, свитер). Содержит триллионы элементарных зарядов, поэтому кажется нам непрерывным.

Минимальная порция заряда, которую невозможно уменьшить. Его носителем является частица — электрон.

Слайд 6. Знакомьтесь: Электрон

Электрон — это стабильная элементарная частица с отрицательным зарядом.

Заряд электрона: $e\approx -1,6\cdot 10^{-19}$ Кл.

Масса электрона: $m_e\approx 9,1\cdot 10^{-31}$ кг.

Она в 1840 раз меньше массы самого легкого атома (водорода). Масса электрона настолько мала, что при расчетах массы атома ею часто пренебрегают.

Слайд 7. Электроны в составе атома

Слайд 8. Где мы это видим?

При трении электроны переходят с одного тела на другое, заряжая их.

Электрический ток в металлах — это поток свободных электронов.

Гигантский разряд, вызванный перемещением огромных масс электронов.

Работа смартфонов и компьютеров основана на управлении движением электронов.

Слайд 9. Вопросы для обсуждения

Может ли тело обладать зарядом в $1,5$ раза больше заряда электрона?

Почему при соприкосновении заряженного и незаряженного шаров заряд делится?

Что произойдет с массой тела, если оно приобретет лишние электроны?

Как изменится заряд тела, если оно потеряет часть электронов?

Слайд 10. Главные выводы

Электрический заряд дискретен — он передается только порциями.

Существует минимальный заряд — элементарный ($e$).

Носителем элементарного отрицательного заряда является электрон.

Заряд любого тела всегда кратен заряду электрона.

Электрон — одна из важнейших частиц, входящих в состав любого атома.