В.В. Майер, Е.И. Вараксина, Ю.А. Корнев Экспериментальное обоснование закона Кулона в 8 классе
Выявлена проблема экспериментального обоснования электрического заряда и закона Кулона, которые с недавнего времени вводятся в 8 классе. Предложено решение этой проблемы посредством стандартного прибора школьного кабинета физики «весы чувствительные с принадлежностями». Изучены разные способы электризации шариков для повышения безопасности и выразительности эксперимента. Впервые доказана необходимость применения метода простого электрофора и электрофорного конденсатора в эксперименте с весами чувствительными для электризации шариков. Также новизной обладает найденный способ измерения силы электростатического взаимодействия, повышающий скорость и убедительность демонстрации. Показаны необходимость и возможность обоснования закона Кулона и границ его применимости не только в опытах по отталкиванию одноименно заряженных шариков, но и при исследовании притяжения шариков, наэлектризованных разноименно. Найдены условия, при которых в учебном эксперименте получаются результаты, подтверждающие изучаемую теорию.
Ключевые слова: электрический заряд, закон Кулона, точечный заряд, весы чувствительные с принадлежностями, электрофор, конденсатор.
Исследование выполнено на базе Федеральной инновационной площадки «Школа учебного физического эксперимента».
V.V. Mayer, E.I. Varaksina, Yu.A. Kornev Experimental substantiation of Coulomb’s law in the 8th grade.
The problem of experimental substantiation of electric charge and Coulomb’s law, which have recently been introduced in the 8th grade, is revealed. A solution to this problem is proposed using a standard device in the school physics classroom, «sensitive scales with accessories». Different ways of electrifying the balls have been studied to increase the safety and expressiveness of the experiment. For the first time, the necessity to use the method of a simple electrophore and an electrophoric capacitor in the experiment with sensitive scales to charge balls has been proved. The found method of measuring the strength of the electrostatic interaction is also new, which increases the speed and persuasiveness of the demonstration. The necessity and possibility of experimental substantiation of Coulomb’s law and the limits of its applicability in studying not only the repulsion of similarly charged balls, but also the attraction of differently charged balls are shown. We have found the conditions when the results confirming the theory are obtained in the educational experiment.
Keywords: electric charge, Coulomb’s law, point charge, sensitive scales with accessories, electrophore, capacitor.
DOI: 10.62957/2307-5457-2026-1-15-31
Глазовский государственный инженерно-педагогический университет имени В.Г. Короленко
Майер Валерий Вильгельмович доктор педагогических наук, профессор; заведующий кафедрой физики и дидактики физики Глазовского государственного инженерно-педагогического университета имени В.Г. Короленко.
Вараксина Екатерина Ивановна доктор педагогических наук, доцент; заведующая кафедрой физики и дидактики физики имени профессора В.В. Майера Глазовского государственного инженерно-педагогического университета имени В.Г. Короленко.
Корнев Юрий Алексеевич аспирант кафедры физики и дидактики физики имени профессора В.В. Майера Глазовского государственного инженерно-педагогического университета имени В.Г. Короленко.
Литература 1. Перышкин И.М. Физика: 8-й класс: базовый уровень: учебник / И.М. Перышкин, А.И. Иванов. – 5-е изд., стер. – М.: Просвещение, 2025. – 255 c. 2. Перышкин А.В. Физика: 8 класс: учебник / А.В. Перышкин. – 8-е изд. перераб. – М.: Дрофа, 2019. – 240 c. 3. Теория и методика обучения физике в школе: общие вопросы: учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / С.Е. Каменецкий, Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская и др.; под ред. С.Е. Каменецкого, Н.С. Пурышевой. – М.: Академия, 2000. – 368 с. 4. Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы. Т. 2. Электричество. Оптика. Физика атома. Пособие для учителей / Под ред. А.А. Покровского. – М.: Просвещение, 1972. – 448 с. 5. Весы чувствительные с принадлежностями. – Запорожье, 1972. – 8 c. 6. Корнев Ю.А., Вараксина Е.И., Майер В.В. Школьная установка для экспериментального обоснования закона Кулона // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 41. – М.: ИСРО РАО, 2025. – С. 67-69. 7. Учебное оборудование по физике в средней школе. Пособие для учителей. Под ред. А.А. Покровского. – М.: Просвещение, 1973. – 480 с. 8. Марголис А.А., Парфентьева Н.Е., Иванова Л.А. Практикум по школьному физическому эксперименту. Учеб. пособие для студентов физ.-мат. пед. ин-тов. – М.: Просвещение, 1977. – 304 с. 9. Конденсатор разборный (электрофор). – М.: Государственное учебно-педагогическое издательство министерства просвещения РСФСР, 1958. – 9 с. 10. Майер В.В., Вараксина Е.И. Простые опыты с электрофором // Потенциал. – 2012. – № 1. – C. 55-63. 11. Майер В.В., Трефилов Р.Н. Электростатический динамометр // Учебный физический эксперимент: Актуальные проблемы. Современные решения: Программа и материалы одиннадцатой Всероссийской научно-практической конференции. – Глазов: ГГПИ, 2006. – C. 25. 12. Майер В.В., Вараксина Е.И. Закон Кулона в учебном эксперименте // Потенциал. – 2010. – № 1. – C. 68-74. 13. Тарчевский А.Е. Организация физического практикума в современной основной и старшей школе // Учебная физика. – 2023. – № 3. – C. 51-62. 14. Зуев П.В., Сидоров В.Е. Пропедевтика обучения физике учащихся инженерных классов начальной школы в условиях образовательного кластера // Учебная физика. – 2025. – № 3. – C. 66-75. 15. Даммер М.Д., Сибагатуллин А.А., Демин П.А., Горбунов П.В. Самодельное оборудование при изучении статики на уроках физики // Учебная физика. – 2023. – № 3. – C. 6-17. 16. Саранин В.А. О взаимодействии двух точечных зарядов около проводящего шара // Учебная физика. – 2019. – № 4. – С. 26-28. 17. Бакулин В.Н., Толмачева М.И. Проблемы соответствия модельных объектов и процессов реальным физическим явлениям // Учебная физика. – 2020. – № 4. – C. 11-18.