- 27.12.2020
- 295
- 0
Тема: Электрический ток и его действия. Источники электрического тока. Электрический ток в различных средах.
Цели урока: закреплять знания учащихся об электризации тел и её сути, о строении атома; объяснить физическую природу электрического тока; опытным путём ознакомить учащихся с действиями электрического тока, объяснить их суть и практическое применение; объяснить природу электрического тока в металлах с точки зрения электронной теории; формировать у учащихся умение устанавливать причинно-следственные связи между явлениями; развивать наблюдательность и умение делать выводы; воспитывать стремление к новому, самостоятельность.
Тип урока: комбинированный
Ход урока
Сегодня трудно представить нашу жизнь без использования электрического тока.
Электричество кругом,
Свет наполняет каждый дом.
Благодаря такому чуду
Тепло, уютно жить нам в нём.
Машина стиральная в нашей квартире,
Фен, телевизор живут с нами в мире.
Есть холодильник на службе у нас,
Магнитофон вот включаю сейчас.
Знаю, что ток обувь шьёт и одежду,
Тянет вагоны вперёд, как и прежде.
Мелет муку и сбивает масла,
ток на заводе в станке – голова,
Ходит троллейбус под током, трамвай,
Хлеб ток печёт и печёт каравай.
Ток электрический - на благо людям,
О безопасности ж мы не забудем!
· Как вы считаете, что такое электрический ток? (учащиеся отвечают)
Вы уже знаете, что в состав атомов входят заряженные частицы: протоны (+) и электроны (-). Но при обычных условиях в проводнике не наблюдается электрического тока.
· А как можно пронаблюдать электрический ток? (учащиеся отвечают)
Демонстрация 1. Свечение лампочки от гальванического элемента.
Демонстрация 2. Работа микродвигателя от гальванического элемента.
Демонстрация 3. Опыт Эрстеда
Магнитная стрелка, установленная на поле, ориентируется в магнитном поле Земли в направлении Север-Юг. Поднесем к стрелке прямой проводник, по которому протекает постоянный ток. Стрелка изменит свою ориентацию и установится перпендикулярно проводнику с током. При изменении направления тока в проводнике стрелка поворачивается на 1800 и вновь устанавливается перпендикулярно проводнику.
Вывод: вокруг проводника с током возникает магнитное поле, которое изменяет ориентацию магнитной стрелки.
Во всех трёх случаях до подсоединения источника тока ничего не происходило: лампочка не светилась, двигатель не работал, магнитная стрелка не отклонялась. Свечение лампочки, работа двигателя, отклонение магнитной стрелки свидетельствуют о наличии электрического тока в проводниках.
Опыты доказывают, что ток создаётся движущимися заряженными частицами.
Как мы видим из опыта Эрстеда, в металлическом проводнике ток возникает тогда, когда к нему присоединяют источник тока.
· Объясните, какие заряженные частицы могут свободно двигаться в металлическом проводнике? (Учащиеся высказывают свои мысли)
Металлический проводник имеет кристаллическое строение. Атомы (ионы) в кристалле размещаются упорядоченно. В узлах решётки расположены положительные ионы, а между ними хаотично движутся свободные электроны.
Если к такому проводнику присоединить источник тока, то на заряженные частицы обоих знаков будут действовать электрические силы: в одном направлении на положительные ионы, в противоположном – на отрицательные заряды (свободные электроны). Под действием электрических сил заряды могут двигаться. Поскольку положительные ионы – это атомы металла, которые удерживаются значительными силами взаимодействия, то перемещаться, очевидно, могут только свободные электроны.
· Какой вид имеет движение свободных электронов под действием электрических сил?
При условии отсутствия электрического поля движение свободных электронов имеет хаотический характер, а когда на них действует электрическая сила, их движение становится упорядоченным, подобно тому, как движутся пчёлы в пролетающем рое. Именно такое направленное движение свободных электронов называют током. Это ток проводимости.
Запись в тетради:
Электрический ток – это направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц
Ток, который проходит по проводнику, может оказывать разное действие, а именно: тепловое, химическое, магнитное и другие.
Демонстрация 4. Тепловое действие тока (Белага, стр. 76 рис.)
Между двумя штативами протянута никелиновая проволока, которую можно присоединить к источнику тока. На проволоке присоединены кусочки бумаги. При прохождении тока проволока прогибается, кусочки бумаги загораются.
То есть тепловое действие тока проявляется в нагревании проводника, по которому течёт ток. Когда вы гладите электрическим утюгом, припаиваете деталь электрическим паяльником, готовите на электроплите, обогреваете комнату электрическим нагревателем, то используете бытовые устройства, функционирование которых основано на тепловом действии электрического тока.
Тепловое действие электрического тока широко используют также в промышленности (сварка, резка, плавка металлов) и сельском хозяйстве (обогрев теплиц и инкубаторов, сушка зерна, сенажа и т.д.).
Проявление теплового действия тока можно наблюдать и в природе: энергия, выделяющаяся при ударе молнии, может стать причиной лесного пожара.
Демонстрация 5. (Б. стр. 77 рис.) Магнитное действие тока можно пронаблюдать, если на гвоздь намотать изолированный провод и пропустить по проводу электрический ток. Гвоздь начнёт притягивать к себе железные предметы, то есть проявит магнитные свойства.
Функционирование электрических двигателей, электроизмерительных приборов возможно только благодаря магнитному действию тока.
Демонстрация 6. Химическое действие тока (Белага, стр. 76 рис.)
В раствор медного купороса (CuSO4) помещаем два одинаковых угольных электрода и пропускаем по такой цепи электрический ток. Если пронаблюдать за тем, что произойдёт через несколько минут, то можно увидеть, что на одном из электродов образуется тонкий слой меди.
Когда через растворы солей, кислот и щелочей проходит электрический ток, на электродах, погружённых в раствор, происходят химические реакции.
Механическое действие тока (Белага, стр. 77 рис.).
Эвристическая беседа
· Какое действие тока наблюдалось в первом опыте? (тепловое)
· Почему вы так считаете? (провод провисает, бумага загорается)
· Назовите другие примеры теплового действия тока
· Какое действие тока вы наблюдали во втором опыте? (магнитное)
· Почему рамка с током отталкивается от магнита или притягивается к нему?
Кроме этих действий, есть и другие. Например, световое действие – молния, свечение ламп дневного света, полярное сияние.
Запись в тетрадь:
 |
Вопросы учащимся:
· Какое строение имеют металлы в твёрдом состоянии?
· Откуда берутся свободные электроны в металле?
· Как движутся свободные электроны в металле, когда в нём отсутствует электрическое поле?
· Могут ли перемещаться положительные заряды в металлах? Почему?
· Как движутся положительные ионы металлов?
Итак, мы выяснили, что положительные ионы в металле не могут перемещаться в связи с сильным взаимодействием атомов, а свободные электроны – могут, так как они достаточно слабо связаны с атомами. Что же нужно для того, чтобы заряд переместился?
На заряд действует электрическое поле, которое можно создать в металлическом проводнике, присоединив его концы к полюсам источника тока. Силы электрического поля действуют и на свободные электроны, и на положительные ионы. Но, как уже было сказано, перемещаться могут только свободные электроны.
Скорость перемещения электронов вдоль проводника очень мала, по сравнению со скоростью их хаотического движения – доли миллиметра за секунду, но электрическое поле в проводнике расширяется со скоростью около 300 000 км/с, потому практически все свободные электроны, которые есть в проводе любой длины, подсоединённой к источнику тока, начинают своё движение одновременно.
Представьте себе лампочку, удалённую от источника тока и выключателя на расстояние 300 км. Электрическое поле, после замыкания цепи, дойдёт до лампочки приблизительно за час:
t = 
Таким образом, электроны в лампочке начнут своё движение на 0,001 с позже, чем те, которые находятся ближе к источнику. Такой промежуток времени наш глаз не фиксирует, а потому мы говорим, что лампочка загорелась в тот же миг, как замкнули цепь.
Ток в растворе создаётся положительными и отрицательными ионами. В газах тоже может существовать электрический ток. В газах ток создаётся движением трёх видов заряженных частиц, а именно положительными и отрицательными ионами и электронами.
Какое же из направлений выбрать за направление тока: направление движения положительных, или отрицательных зарядов?
Исторически сложилось так, что условно за направление тока выбрано направление, в котором могли бы двигаться положительно заряженные частицы, то есть направление от положительно заряженного полюса источника тока к отрицательно заряженному полюсу источника. Эти правилом пользуются в физике и до сих пор.
Электрический ток имеет физиологическое действие, то есть влияет на живые организмы, и во многих случаях бывает опасным. Это необходимо помнить во время использования электрического тока, обязательно придерживаться правил техники безопасности.
· Какую тему вы сегодня изучали на уроке?
· Что узнали нового?
· А что вам уже было известно?
· Что для вас осталось непонятным?
7. Домашнее задание: Белага §§ 28 - 31 (читать), выучить конспект.
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 655 322 материала в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Ярицына Ольга Сергеевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс профессиональной переподготовки
500/1000 ч.
Курс профессиональной переподготовки
600 ч.
Курс повышения квалификации
72/180 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Мини-курс
3 ч.
Мини-курс
8 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.