Конспект урока по теме Электрический ток Источники тока

Конспект урока по теме
«Электрический ток. Источники тока»
Цель урока: Формулировка принципов управления движением свободных
электрических зарядов.
Основной материал: Электрический ток. Источники тока. Гальванические
элементы и аккумуляторы. Превращение энергии в гальваническом элементе.
Различие между гальваническим элементом и аккумулятором. Применение
аккумуляторов.
Эпиграф:
Всё в мире цепью связано нетленной
Всё включено в один круговорот:
Сорвёшь цветок, а где-то во Вселенной
В тот миг звезда взорвётся и умрёт
Л. Куклин
Модель урока
1.Организационный момент. Мотивация учебной деятельности.
Вступление:
В мире столько удивительного. Мы как путники в ночи – не ведаем, что нас ждет
впереди, и не знаем, что оставили позади. Наши поступки следствия душевных
порывов, достижения случайны, если наш путь не освещен светом разума.
Всё в мире цепью связано нетленной
Всё включено в один круговорот:
Сорвёшь цветок, а где-то во Вселенной
В тот миг звезда взорвётся и умрёт
Л. Куклин
Электроны очень малы и действие каждого ничтожно, но их в веществе
неисчислимое множество – мириады и мириады. То они беспорядочно и
непрерывно движутся внутри тела, то мгновенно покидают его. Легкое
прикосновение руки может быть благом, а может привести к катастрофе. Целые
полчища электронов устремляются в том или ином направлении. Что является
причиной этого? Как мы можем управлять этим? Ответ на эти вопросы является
целью нашего урока.
2.Изучение нового материала.
Опыт
№1:
Чистый
сухой
песок
через
металлическую, хорошо изолированную воронку,
соединенную со стержнем электрометра насыпаем
в металлический полый кондуктор, установленный
под воронкой на площадке стержня другого
электрометра (корпус каждого из электрометров
заземлен). Стрелки электрометров отклоняются
(Рис. №1). Объясните явление.
Вернутся ли стрелки электрометров на нуль, если
Рис. №1
их стержни соединить проводником?
Вывод: При отрывании высыпающих песчинок от песка, находящегося в воронке,
и песок, и высыпающие песчинки электризуются разноимёнными зарядами, причём
1
алгебраическая сумма этих зарядов равна нулю. Поэтому при соединении стержней
электрометров их стрелки возвратятся в нуль.
Вопрос №1: Прежде чем приступить к опыту проведём небольшой мысленный
эксперимент: «Представим, что у нас есть два электроскопа и один из них заряжен.
Если мы их соединим металлическим проводником то, что произойдёт?»
Вывод: Заряд перейдёт с заряженного электроскопа на незаряженный. Заряды на
электроскопах будут равны по величине.
Опыт №2: Электризуемый человек должен быть хорошо изолирован от земли –
пола. Для этого он встаёт на резиновый коврик или на двойную – тройную плёнку
полиэтилена или стоит на сухом полу в туфлях с резиновой подошвой. Для
электризации берётся меховая шапка. Ударяем человека шапкой по спине, по рукам
несколько раз или потираем спину. Затем к руке наэлектризованного подносим в
темноте лампу дневного света. Наблюдается яркая вспышка лампы. Подносим к
другой руке, лампа вспыхивает. Дайте объяснение. Примечание: Электризация
человека проходит хорошо, если на нём надета рубашка из искусственного
материала.
Рис. №3
Рис. №4
Рис. №2
Рис. №5
Рис. №6
Рис. №7
Рис. №8
Рис. №9
Вывод: Для того чтобы получить электрический ток нужно зарядить два тела, так
чтобы на одном из них был избыток электронов (-), а на другом недостаток
электронов (+). Если мы их соединим проводником (в данном случае это лампа
дневного света) то по нему пойдут заряды, так как их это заставляет делать
электрическое поле. Это направленное движение электрических зарядов и есть
2
электрический ток. Следовательно, электрическое поле причина электрического
тока.
Для его создания и постоянного поддерживания создаются приборы, имеющие
название «источник тока».
Источники тока по виду используемой энергии для превращения её в
электрическую энергию делятся на насколько типов. Назовём наиболее
распространённые из них:
Опыт №3: Демонстрируется электрическая (электрофорная) машина и принцип
её работы (Рис. №2). Любое явление сопровождается превращением энергии. Какая
энергия превращается в электрическую энергию в данном случае?
Вывод: Данная машина превращает механическую энергию в электрическую.
Источник тока, в котором механическая энергия превращается в электрическую
энергию, называется механическим источником тока (генератором).
Опыт №4: Демонстрируется термоэлемент и принцип его работы (Рис. №.3 и №4).
Какая энергия превращается в электрическую энергию в данном случае? К какому
типу источников тока относится термоэлемент?
Вывод: В этом источнике тока происходит превращение тепловой энергии в
электрическую энергию, поэтому данный источник тока относится к тепловым.
Опыт №4: Демонстрируется фотоэлемент (солнечная батарея) и принцип его
работы (Рис. №5 и №6). Какая энергия превращается в электрическую энергию в
данном случае? К какому типу источников тока относится фотоэлемент (солнечная
батарея)?
Вывод: В этом источнике тока происходит превращение световой энергии в
электрическую энергию, поэтому данный источник тока относится к световым
(фотоэлемент).
Опыт №5: Демонстрируется гальванический элемент (Рис. №9) и принцип его
работы.
Для этого берутся
два
электрода
(цинковый
и
медный) и опускаются в
раствор медного купороса.
Гальванометр
фиксирует
наличие электрического тока в
цепи (Рис. №10).
Опыт №6: Берутся два Рис. №10
Рис. №11
электрода
цинковых
и
опускаются в раствор медного купороса. Гальванометр показывает отсутствие
электрического тока (Рис. №11). Заряжаем аккумулятор с помощью источника
постоянного тока. А потом разряжаем его через гальванометр.
Вывод: В первом случае мы имеем дело с гальваническим элементом, а во втором с
аккумулятором. В гальваническом элементе происходит превращение химической
энергии в электрическую энергию. Причина - электроды сделанные из разного
вещества вступают в разные по своей сути химические реакции с медным
купоросом. При этом на одном из электродов образуется избыток электронов
(отрицательный полюс источника тока), а на другом полюсе недостаток электронов
(положительный полюс источника тока).
Чтобы аккумулятор превратился в источник тока его нужно зарядить (пропустить
через него электрический ток). При прохождении электрического тока через
3
аккумулятор на электродах подключенных к различным полюсам источника тока
пройдут разные химические реакции, и они покроются разным по составу
веществом. Далее эти вещества вступая в химические реакции с медным купоросом
приводят к такому же результату, что и в случае гальванического элемента.
Вопрос №2: В чем сходство и различие источников тока различных типов?
Вывод: Во всех них совершается работа по разделению зарядов на «+» и «-»,
которые скапливаются на соответствующих полюсах. Отличие только в том за счет
какой энергии (механической, внутренней, световой, химической) совершается эта
работа.
Фронтальный учебный эксперимент №1: Картофельный (лимонный) элемент
На столе учащихся лежит картофелина (лимон),
медный
электрод,
алюминиевый
электрод,
микроамперметр (миллиамперметр).
К клеммам амперметра присоедините медные провода.
К концу одного из них прикрепите железный гвоздь.
Воткните медный провод и гвоздь в картофелину –
стрелка гальванометра отклоняется. Почему?
Вывод: Раствор минеральных солей, содержащийся в
картофелине и разнородные проволоки образуют Рис. №11
гальванический элемент.
4.Обобщение и закрепление материала.
1) Концами двух разнородных проводников, присоединённых к гальванометру,
касаемся языка. Гальванометр показывает ток. Почему.
Ответ: Мы имеем гальванический элемент.
2) Почему несъёмные протезы нельзя изготавливать из разнородных металлов,
например, коронки или передние зубы из золота, а задние – из нержавеющей стали?
Ответ: Мы получим гальванический элемент. И в нашем рту будет происходить
постоянно электрические разряды и химические реакции порождаемые ими.
5.Рефлексия учебной деятельности.
Осуществляется с помощью листа опорных сигналов.
Учитель с учащимися составляет рассказ по ней. Потом повторяет его кратко.
После этого даётся время на его запоминание и осмысливание. И уже после этого
заслушивается рассказ ученика.
Углублённая проработка изучённого материала начинается с мозгового штурма.
Работа осуществляется по командам. Опрос вероятностный с помощью кубика, на
котором нанесены цифры 1,2,3,… и т.д. по числу команд.
6.Домашнее здание:
§32. Задание 9
4