Электрический ток источники электрического тока 8 класс конспект

Обновлено: 05.07.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

КОНСПЕКТ УРОКА ФИЗИКИ 8 класс

1) организовать деятельность учащихся по изучению и первичному закреплению понятия электрический ток и видов источников тока;

2) развивать внимание учащихся;

3) воспитывать интерес к изучаемому материалу.

Тип урока: комбинированный урок.

Методы: тестирование, просмотр видеофильма, демонстрации, лекция, чтение доклада, решение качественных задач.

I . Организационный момент.

II . Проверка знаний учащихся. Тестирование.

III . Изучение нового материала.

1 . Слово учителя.

А сейчас откройте ваши тетради и напишите тему урока.

Когда говорят об использовании электрической энергии в быту, на производстве или транспорте, то имеют в виду работу электрического тока. Электрический ток подводят к потребителю от электростанции по проводам. Поэтому, когда в домах неожиданно гаснут электрические лампы или прекращается движение электропоездов, троллейбусов, то говорят, что в проводах исчез ток.

Что же такое электрический ток и что необходимо для его возникновения и существования в течение нужного нам времени? Для ответа на этот вопрос проведем следующий опыт: зарядим один из электроскопов от эбонитовой палочки, потёртой о шерсть. Какого знака заряд получит электроскоп? ( Ответ обучающихся: отрицательный ). Соединим заряженный и незаряженный электроскопы с помощью металлического стержня (на изолирующей ручке). Как и на прошлых уроках, вновь убеждаемся в том, что электрические (в данном случае, отрицательные) заряды переходят с заряженного тела на незаряженное. Так вот ребята вот такое упорядоченное заряженных частиц называется электрическим током. Давайте запишем это: электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц.

Согласно молекулярно-кинетической теории, частицы вещества всегда находятся в непрерывном хаотичном движении. Но при появлении электрического поля на хаотичное движение электронов накладывается направленная составляющая движения. Т. о., во время появления электрического тока движение свободных электронов металла можно сравнить с движением льдин на реке во время ледохода: отдельные электроны-льдинки, сталкиваясь, движутся и влево, и вправо, и даже против основного потока, но, тем не менее, все они увлекаются течением реки в едином направлении, движутся, в целом, упорядоченно!

Как вы считаете, велика ли скорость такого упорядоченного движения?

(Возможные ответы обучающихся: очень быстро, ведь, щёлкнув выключателем, мы почти мгновенно зажигаем свет, как бы далеко ни была лампочка).

(При необходимости учитель даёт подсказку: под действием чего могут смещаться, двигаться ЗАРЯЖЕННЫЕ частицы?

Ответ обучающихся: под действием электрического поля).

Электрическое поле движется с огромной скоростью, самой большой в природе – со скоростью света, равной 300 000 км/с! По щелчку на Слайде 13 возникает фраза:

Электрическое поле, под действием которого возникает электрический ток, способно распространяться со скоростью света.

(Обучающиеся записывают этот факт в тетради).

3. Итак, ответим на следующие вопросы.

1.Что называется электрическим током? ( Электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц).

2. Что необходимо для возникновения электрического тока в проводнике? (Чтобы получить электрический ток в проводнике, надо создать в нём электрическое поле).

Действительно, под действием электрического поля заряженные частицы, которые могут свободно перемещаться в этом проводнике, придут в движение в направлении действия на них электрических сил. Возникнет электрический ток.

Чтобы электрический ток в проводнике существовал длительное время, необходимо все это время поддерживать в нем электрическое поле. Электрическое поле в проводниках создается и может длительное время поддерживаться источниками электрического тока. Запишем определение источника тока.

Источник тока – это устройство, в котором осуществляется разделение электрических зарядов.

Источники тока бывают различными, но во всяком из них совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц. Работа эта совершается так называемыми сторонними силами. Такие силы не могут иметь электрическое происхождение. В источниках тока в процессе работы по разделению заряженных частиц происходит превращение механической, внутренней или какой-нибудь другой энергии в электрическую.

В электрофорной машине в электрическую энергию превращается механическая энергия.

Принцип действия: электрофорной машины.

Исторически первую электростатическую машину построил в 1660г. магдебургский бургомистр Отто фон Герике. Машина представляла собой шар из серы, вращающийся вокруг железного стержня. Для получения электричества О. Герике вращал шар, натирая его рукой.

Можно осуществить и превращение внутренней энергии в электрическую. Если две проволоки, изготовленные из разных металлов, спаять, а затем нагреть, место спая, то в проволоках возникнет электрический ток. Такой источник тока называется термоэлементом.

При освещении некоторых веществ световая энергия непосредственно превращается в электрическую энергию - это явление фотоэффекта. На нем основано устройство и действие фотоэлементов.

В источниках тока за счет сил неэлектрического происхождения происходит разделение заряженных частиц, в результате чего полюса источника оказываются заряженными разноименно.

Принцип действия химического источника тока:

Источники тока, у которых разделение зарядов происходит за счет энергии химических процессов, получили название гальванических. Такое название было предложено итальянским ученым Вольта в 1796 г. в честь ученого Гальвани.

Возьмите стеклянную кювету и поместите в неё цинковую пластину и угольный электрод, налейте раствор поваренной соли в воде, соедините электроды с электрической лампочкой на напряжение 1В.

Эксперимент

К клеммам гальванометра демонстрационного амперметра присоедините медные провода. К концу одного из них прикрепите исследуемый провод или гвоздь. Воткните медный провод и гвоздь в картофелину - стрелка гальванометра отклонится. Почему?

Ответ: раствор минеральных солей, содержащихся, в картофеле, и разнородные проволоки образуют гальванический элемент.

Какие источники тока существуют и где они применяются?

- Какие же источники электрического тока мы с вами узнали? (Генераторы, гальванические элементы, аккумуляторы, термоэлементы, фотоэлементы).

- Назовите области применения этих источников тока. Где используют генераторы? (Генераторы используют в народном хозяйстве, промышленности). Гальванические элементы? (Фонари, радиоаппаратура) Аккумуляторы? (В технике). Термоэлементы? (Батареи для питания радиоаппаратуры в экспедициях, зимовках, противопожарная сигнализация, датчики температуры охлаждающей жидкости в двигателях автомобилей). Фотоэлементы? (Кино, измерение освещенности, в автоматике, в космических аппаратах, турникеты метро, солнечные батареи в ЭВМ).

В гальваническом элементе происходят химические реакции, и внутренняя энергия, выделяющаяся при этих реакциях, превращается в электрическую. Современный гальванический элемент (или батарейка) состоит из цинкового сосуда, в который вставлен угольный стержень. Стержень помещён в полотняный мешочек, наполненный смесью оксида марганца с углем. В элементе используют густой клейстер, приготовленный из муки на растворе нашатыря. Цинковый сосуд с содержимым помещён в картонную коробку и залит сверху слоем смолы.

При взаимодействии нашатыря с цинком от цинка отделяется положительные ионы. Цинк становится отрицательно заряженным, а угольный стержень – положительно заряженным. Между заряженными угольным стержнем и цинковым сосудом, которые называются электродами, возникает электрическое поле. Если электроды соединить проводником, то под действием электрического поля свободные электроны в проводнике придут в движение. Возникнет электрический ток.

Из нескольких гальванических элементов можно составить батарею, если соединить их друг с другом следующим образом: угольный стержень первого элемента соединяется с цинковым сосудом второго и т.д.

В настоящее время встречается множество различных видов гальванических элементов: от миниатюрных, используемых, например, в микрокалькуляторах, до элементов больших размеров, используемых в радиоаппаратуре.

IV . Закрепление изученного материала.

Что называется электрическим током?

Что может заставить заряженные частицы упорядоченно двигаться?

Можно ли искру, возникшую в электрофорной машине, назвать электрическим током?

Что происходит в источниках тока?

Какие источники тока вы знаете?

Возникает ли электрический ток при заземлении заряженного металлического шарика?

Движутся ли заряженные частицы в проводнике, когда по нему идет ток?

V . Итоги урока.

Подведем итоги урока. С какими понятиями вы познакомились на сегодняшнем уроке? (Электрический ток, источники электрического тока).

Какую роль играют источники тока в нашей жизни? Где их используют? (Источники тока играют важную роль в нашей жизни и используются практически во всех областях).

Да, источники тока нам необходимы. Они являются одним основных элементов электрических цепей. Но об этом пойдет речь на следующем уроке. А сейчас – ваши оценки за тестирование (выставление и комментирование оценок).

VI . Домашнее задание.

Откройте дневники. Запишите домашнее задание. Прочитать §32. Ответить на вопросы в конце параграфа. Если у вас нет вопросов по пройденной теме, то урок окончен, вы свободны.

Класс: 8

УМК: Пёрышкин А. В.

Тип урока:изучение нового материала.

Цель урока: формирование представления об электрическом токе и условиях его существования в цепи, и об источниках тока.

Планируемые результаты урока:

Использование знаково-символических средств, в том числе моделей и схем для решения задач;
формирование представлений об источниках тока;
организация усвоения основных понятий по данной теме;
формирование научного мировоззрения учащихся.

Развитие умения генерировать идеи;
выявлять причинно-следственные связи;
работать в группе;
пользоваться альтернативными источниками информации;
формировать умение анализировать факты при наблюдении и объяснении явлений, при работе с текстом учебника.

Формирование ценностных ориентиров и смыслов учебной деятельности на основе развития познавательных интересов, учебных мотивов;
формирование умений управлять своей учебной деятельностью;
формирование интереса к физике при анализе физических явлений;
формирование мотивации постановкой познавательных задач, раскрытием связи теории и опыта, развитие внимания, памяти и творческого мышления.

Методы обучения: проблемный, репродуктивный, эвристический.

Формы организации познавательной деятельности обучающихся: коллективная, индивидуальная, групповая.

Средства обучения: ПК, проектор, экран; металлическая трубка, эбонитовая палочка, электрофорная машина, термоэлемент, спиртовка, гальванометр, фотоэлемент, лампа, гальванический элемент, батарея гальванических элементов, аккумулятор. На столах учеников лимон, картофель ,медные провода, гвозди. Карточки с заданиями.

Виды педагогических технологий, применяемые на данном уроке:

информационная технология;
личностно ориентированное обучение (беседа – ответы на вопросы; развитие, понимание и объяснение опытов, творчество и исследовательский поиск при решении проблемного вопроса).

Технологическая карта урока

Этап урока,
время

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Формируемые УУД

Формы работы (индивидуальная, групповая, фронтальная)

Средства обучения

1.Организационный момент.

Отвечают на приветствие учителя.

2.Постановка целей и задач урока

Подготовка к осознанию целей и задач, создает мотивацию

Ставят цели урока.

3.Актуализация опорных знаний учащихся.

Беседа, фронтальный опрос

Отвечают на заданные вопросы.

4.Первичное усвоение новых знаний.

1.Демонстрация опыта №1.

Электроскопы соединены проводником

Следят за экспериментом, делают вывод.

Предметные, регулятивные, коммуникативные

индивидуальная, групповая, фронтальная

2. Формулировка понятия эл.тока.

Пытаются самостоятельно сформулировать определение и записать его в тетрадь.

3.Выяснения условий длительного существования эл.тока.

4.Демонстрация опытов с источниками эл.тока .

№2.Электрофорная машина(слайд №9)

Следят за экспериментами, делают выводы и записывают их в тетрадь.

№3.Термоэлемент

записывают в тетрадь.

№4.Фотоэффект

записывают в тетрадь.

Эксперимент 1

Выполняют эксперимент. Делают выводы.

Рассказ про гальванический элемент.

4. Первичная проверка понимания.

Рассказ про аккумуляторы ЭОР

Работают с учебником.

Отвечают на вопросы.

Динамическая пауза. Снеговик.

5.Первичное закрепление. Тест.

Раздает карточки с задание.

Карточки с заданием

6.Контроль усвоения, обсуждение допущенных ошибок и их коррекция.

Взаимопроверка. Выставление оценок.

7.Рефлексия.

Подводить к итогам занятия, предлагает осуществить самооценку достижений.

Участвуют в беседе по обсуждению достижений.

Личностные, коммуникативные, регулятивные

8. Информация о домашнем задании.

Информирует о домашнем задании.

Раздает инструкцию по выполнению

Записывают домашнее задание.

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Постановка целей и задач урока (мотивация и формулировка цели урока).

Представьте себе на минуту, что отключили электричество в наших домах. Что было бы? Каковы последствия этого события?

Ученики: Если отключат электричество, то погаснет свет, не сможем посмотреть телевизор, не будут работать компьютеры, холодильники, все электроприборы, останемся без воды и тепла, так как насосы, качающие воду, работают на электричестве, не смогли бы подзарядить сотовые телефоны.

Учитель: Делаем вывод: электричество играет огромную роль в нашей жизни, поэтому важно знать, что это такое. Какая цель сегодняшнего урока?

Ученики: выяснить, что такое электрический ток и какие условия необходимы для его существования, и источники тока.

III. Актуализация опорных знаний учащихся.

Учитель: Но прежде всего давайте вспомним ранее изученный материал и ответим на следующие вопросы.

Что такое электризация тел? (Электризация – разделение электрических зарядов в результате тесного контакта двух или более тел.)
Как можно наэлектризовать тело?
Назовите два рода зарядов. Как взаимодействуют тела, имеющие электрические заряды?
Что такое проводники и непроводники электричества?
Какие металлы проводят электричество?
Под действием чего движутся свободные электроны в металлах?
Какие заряженные частицы вы знаете?

IV. Первичное усвоение новых знаний.

1. Электрический ток.

Демонстрация №1

Два электрометра, соединенных металлическим проводником. Если поднести к одному электрометру заряженную стеклянную палочку, то стрелка второго электрометра отклонится. Что происходит при этом?

Учащиеся отвечают (вокруг заряженной палочки возникает электрическое поле, под действием которого свободные электроны перемещаются сначала к одному электрометру, а затем через проводник к другому.)

В нашем опыте электроны двигаются в одну сторону, т.е. направлено (упорядочено). В этом случае можно сказать, что по металлическому проводнику протекает электрический ток.

Кроме металлических проводников мы будем изучать и другие проводники, например, проводящие ток жидкости. В них кроме электронов есть и другие заряженные частицы – ионы. Они тоже могут перемещаться.

Сформулируем вместе, что же такое электрический ток?

электроны и ионы – это…? (Ученики: заряженные частицы).
что с ними происходит? (Ученики: они движутся).
как они движутся? (Ученики: упорядочено, т.е. направлено).
под действием чего движутся заряженные частицы? (Ученики: под действием электрического поля).

СЛАЙД 2 (запишите)

Электрический ток - это упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц, под действием электрического поля.

2. Условие существования тока в цепи.

В нашем опыте в металлическом проводнике электрический ток возникает, но он быстро прекращается. Почему же он является кратковременным? По мере перемещения зарядов с палочки на электрометр и далее по трубке, электрическое поле вокруг палочки уменьшается, а вокруг левого электрометра растет. При равенстве зарядов их электрические поля компенсируют друг друга и движение электронов прекращается.

Значит, для того, чтобы ток в цепи существовал долго что необходимо:

Наличие свободных электронов
Наличие внешнего электрического поля для проводника

Изобразим все в виде схемы. (Учитель рисует на доске, ученики в тетрадях схему)

3. Источники тока

Источники тока – это устройства, создающие и поддерживающие длительное время электрическое поле. Существуют различные источники тока, но в любом из них совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц. Разделенные заряженные частицы накапливаются на полюсах источника тока. Один полюс заряжен положительно, второй – отрицательно. Если полюсы источника соединить проводником, то в нем под действием электрического поля возникает электрический ток, т.е. свободные заряженные частицы придут в нем в движение.

4. Виды источников тока

Произвожу демонстрацию опытов по рис. 44-46 учебника. В ходе выполнения опытов задаю вопрос. Какой вид энергии превращается в электрическую в данном опыте? После обсуждения каждого опыта заполняем соответствующую строку таблицы 1.

Демонстрирую опыт №2

Действие электрофорной машины.

Вывод: Разделение зарядов происходит за счет механической энергии. При вращении дисков происходит трение щеток о диск, что приводит к разделению зарядов. В результате один электрод машины заряжается положительно, а другой отрицательно. Если приблизить электроды машины, то возникает кратковременный ток в виде электрического разряда в воздухе.

Для того, чтобы ток протекал постоянно, необходимо непрерывно вращать ручку электрофорной машины. Конечно, таким образом создавать электрический ток длительное время невозможно. На электростанциях электрический ток вырабатывают с помощью генераторов. Этот ток используется в промышленности, на транспорте, в осветительной сети.

Демонстрирую опыт №3.

Вывод: Если две проволоки, изготовленные из разных металлов, спаять, затем нагреть место спая, то по цепи потечет электрический ток. Разделение зарядов происходит за счет изменения внутренней энергии веществ.

Демонстрирую опыт №4.

Действие фотоэлементаи источника света.

Вывод: Если такие вещества, как кремний, селен, оксид меди осветить, то в цепи возникает электрический ток. Это явление называется фотоэффектом. Световая энергия превращается в электрическую.

Чтобы перейти к следующему источнику тока расскажу немного об истории их создания.

Эксперимент 1

У вас на столах имеются лимон и картофель. Сейчас попробуйте получить из них источники тока используя ваши вольтметры. Понаблюдайте за отклонением стрелочки.

Какой вывод, какая энергия превратилась в электрическую.

Источники тока у которых разделение зарядов происходит за счет энергии химических процессов называют гальваническими. В них химическая энергия преобразуется в электрическую.

Обратимся к истории.(16слайд)

В 1799 году итальянский физик Алессандро Вольта, опираясь на результаты исследований Луиджи Гальвани, изготовил электрическую батарею, названную вольтовым столбом. Батарея Вольта была составлена из чередующихся медных и цинковых кружков, которые были сложены столбиком и переложены кусочками сукна, смоченного в растворе серной кислоты

Рассказ про г.э. ЭОР

V. Первичная проверка понимания

Откройте учебники на с. 97. На рис 47 рассмотрите устройство сухого гальванического элемента и в тексте найдите ответы на вопросы.

Вопросы:

Что такое батарея гальванических элементов? (Несколько гальванических элементов, соединенных вместе, образуют батарею гальванических элементов).
Срок действия гальванических элементов? (Все гальванические элементы и батареи гальванических элементов имеют определенный срок действия. После этого мы их просто выбрасываем).
Существуют ли химические источники тока многоразового действия? (Да. Это аккумуляторы, от латинского слова аккумуляторе - накоплять).
Что представляет простейший аккумулятор? (Простейший аккумулятор – это две свинцовые пластины, помещенные в раствор серной кислоты. Чтобы аккумулятор был источником тока, надо зарядить от какого – то другого источника постоянного тока. При прохождении тока между пластинами и кислотой происходит химическая реакция. При этом один электрод становится положительно заряженным, а второй - отрицательно заряженным).
Какие виды аккумуляторов бывают? (Аккумуляторы бывают двух видов:
Кислотные (свинцовые) - свинцовая пластина в растворе серной кислоты:
Щелочные (железно - никелевые) – одна пластина из спрессованного железного порошка, вторая – из пероксида никеля. Помещены в раствор щелочи.)

А с какими источниками тока вам приходилось чаще всего сталкиваться в повседневной жизни?

Ученики: Аккумуляторы.

Действительно, очень часто мы используем именно аккумуляторы. Сотовые телефоны необходимо периодически подзаряжать. Для этого мы используем зарядное устройство или так называемый сетевой адаптер, который преобразует переменный ток напряжением 220 В из осветительной сети в постоянный ток напряжением 3 В.Чаще всего там используется литиево – ионный аккумулятор или батарея, в которой применяется раствор солей лития в органическом растворителе. Ну а теперь мы полностью завершаем заполнение таблицы.

Название источников тока

Механическая энергия в электрическую.

Электрофорная машина, генератор.

Внутренняя энергия в электрическую.

Световая энергия в электрическую.

Фотоэлемент, солнечная батарея.

Химическая энергия в электрическую.

Гальванический элемент, аккумулятор, батареи.

Динамическая пауза. Снеговик.

VI. Первичное закрепление. Тест.

Электрический ток. Источники электрического тока.

Как называются приборы, создающие электрическое поле?
А.Элемент питания
Б.Источники тока
В. Электромеханический генератор
Г. Источник энергии
Какие превращения энергии происходят в термоэлементе?
А. Механическая энергия преобразуется в электрическую энергию
Б. Внутренняя энергия преобразуется в электрическую энергию
В. Энергия света преобразуется в электрическую энергию.
Г. Химическая энергия преобразуется в электрическую энергию.
В каких источниках тока используется химическая энергия.
А.
Б.
В.
Г.
В чем отличие аккумуляторов от других гальванических источников тока?
А. Химический источник тока многоразового действия
Б. Необходимопредварительно зарядить
В. Используются для накопления энергии и автономного питания различных потребителей.
Г. Состоит из нескольких гальванических элементов, которые называются батареей.
Электрическим током называется?
А. Направленное движение атомов
Б. Направленное движение электронов по проводам.
В. Направленное движение заряженных частиц.
Г. Направленное движение нейтральных частиц.

Электрический ток. Источники электрического тока.

Какими заряженными частицами может создаваться электрический ток?
А. Ионами
Б. Электронами
В. Протонами
Г. Нейтронами
Какие превращения энергии происходит в электрофорной машине?
А. Механическая энергия преобразуется в электрическую энергию
Б. Внутренняя энергия преобразуется в электрическую энергию
В. Энергия света преобразуется в электрическую энергию.
Г. Химическая энергия преобразуется в электрическую энергию.
В каких источниках используется световая энергия?
А.
Б.
В.
Г.
Какие источники тока используются на электростанциях для промышленного получения тока?
А. Электрофорная машина
Б. Термоэлемент (термопара)
В. Фотоэлемент
Г. Электромеханический генератор
Для создания и поддержания электрического тока необходимо?
А. Источник тока и металлический проводник.
Б. Электрофорная машина и эбонитовая палочка.
В. Свободные заряженные частицы и электрическое поле.
Г. Аккумулятор и розетка

Урок по физике для 8 класса , разработан с учетом требований ФГОС ООО.

Вложение	Размер
Конспект урока "Источники тока. Электрический ток"	28.34 КБ
Презентация к уроку " Источники тока. Электрический ток"	1.43 МБ
alessandro_volta.pptx	455.96 КБ
luidzhi_galvani.pptx	1.29 МБ
тест к уроку " Источники тока. Электрический ток"	238.82 КБ

Предварительный просмотр:

Электрический ток. Источники электрического тока.

Образцова Елена Александровна

Тема и номер урока в теме

Электрический ток. Источники электрического тока.

8. Цель урока: Способствовать продуктивной работе учащихся, направленной на реализацию следующих задач.

выяснить физическую природу электрического тока;
осознать смысл понятия электрический ток, условия возникновения электрического тока;
выяснить роль источника тока в электрической цепи, направление тока в цепи;
уметь объяснять принцип работы различных источников тока.

развивать абстрактное мышление;
использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для обеспечения безопасности в процессе использования электробытовых приборов;
осуществлять самостоятельный поиск информации по изучаемой теме с использованием учебных текстов, компьютерных баз данных ресурсов сети Интернет.

расширить кругозор;
выработать уважительное отношение друг к другу.

Тип урока: урок изучения нового материала с использованием ЭОР НП при ведущей роли учителя.
Формы работы учащихся: фронтальная, работа в группах, компьютерное тестирование,
.Необходимое техническое оборудование: компьютер, экран, мультимедиапроектор, гальванический элемент, вольтметры, мультиметры, светодиоды, соединительные провода, электрофорная машина, электрометры, электрические лампочки на подставке, батарейки 4,5В, картошка, лук, лимоны, электроды из цинка (цинковые саморезы), меди (двухжильный медный кабель).
Структура и ход урока: организационный момент, актуализация знаний и умений учащихся, формирование новых знаний, первичное закрепление материала, применение полученных знаний в стандартных или новых ситуациях, диагностика процесса усвоения учебного материала, домашнее задание.

2. Актуализация знаний и умений учащихся.

Эпиграфом к сегодняшнему уроку я взяла

Вместе со мной сегодня вы будете физиками – теоретиками, экспериментаторами, исследователями. Нам ведь известно, что учёные сначала выдвигают теоретические гипотезы, а затем проверяют их путём проведения многочисленных опытов. Наблюдая, сравнивая, анализируя, они либо подтверждают, либо опровергают выдвинутую гипотезу.

Мы с вами поступим так же и попробуем сформулировать тему урока.

- Как вы думаете, могут ли заряды перемещаться? (Да)

- Какие заряды перемещаются? ( Любые )

Проведём эксперимент и проверим нашу гипотезу.

Беру два одинаковых электрометра. Один наэлектризую эбонитовой палочкой. Соединяю наэлектризованный электрометр с не наэлектризованным электрометром проводником. Что произойдет?

Ответ: свободные электроны стержня окажутся в электрическом поле и придут в движение к незаряженному электроскопу, и он зарядится отрицательно.

Наша гипотеза подтвердилась. Заряды могут перемещаться.

-Как называется наблюдаемое явление ( Электрический ток)

Итак, тема сегодняшнего урока:

Постоянный электрический ток. Источники постоянного тока.

Запишите, пожалуйста, в тетради тему урока.

вывод: электричество играет огромную роль в нашей жизни, поэтому важно знать, что это такое.
Цель нашего урока : выяснить, что такое электрический ток и какие условия необходимы для его существования. Познакомится с источниками электрического тока .

-Что называется электрическим током?

Упорядоченное движение заряженных частиц под действием электрического поля называют электрическим током.

- Как вы думаете, какие частицы приходят в движение под действием электрического тока?

В других проводниках (электролитах, газах) под действием поля могут двигаться любые заряженные частицы ионы, электроны.

- Почему ток был кратковременным? ( Ослабело электрическое поле, при этом прекратилось движение заряженных частиц.)

-Что нужно для поддержания электрического тока в проводниках? ( Наличие электрического поля)

Для существования электрического тока необходимы следующие условия:

а) наличие свободных электронов в проводнике;

б) наличие внешнего электрического поля для проводника.

Электрический ток прекращается, если электрическое поле, создающее движение зарядов, исчезает.

-Как поддерживать внешнее электрическое поле? ( С помощью источников тока)

Что такое источники тока? Как они работают? Какие виды источников тока существуют?

Эксперимент №1 . Предлагаю собрать цепь, состоящую из батарейки и лампочки , соединенных последовательно. Какой вывод вы можете сделать? ( Существует электрический ток (лампа горит )движение свободных электронов; наличие внешнего электрического поля(источник питания)

Источник тока - это устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии в электрическую энергию.

В любом источнике тока совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц, которые накапливаются на полюсах источника.

Существуют различные виды источников тока :

-Механический источник тока. Демонстрируется опыт № 3. Действие электрофорной машины. О конструкции и принципе работы этого источника тока рассказывает физик - экспериментатор ( ).(презентация №2)

Разделение зарядов происходит за счет механической энергии. При вращении дисков происходит трение щеток о диск, что приводит к разделению зарядов. В результате один электрод машины заряжается положительно, а другой отрицательно. Если приблизить электроды машины , то возникает кратковременный ток в виде электрического разряда в воздухе.

Можно осуществить и превращение внутренней энергии в электрическую. Если две проволоки, изготовленные из разных металлов, спаять, а затем нагреть место спая, то в проволоках возникнет электрический ток (рис. 45). Такой источник тока называется термоэлементом. В нём внутренняя энергия нагревателя превращается в электрическую энергию. При освещении некоторых веществ, например селена, оксида меди (I), кремния, наблюдается потеря отрицательного электрического заряда (рис. 46). Это явление называется фотоэффектом. На нём основано устройство и действие фотоэлементов. Термоэлементы и фотоэлементы изучают в курсе физики старших классов.

А сейчас нам ребята расскажут об истории создания первых источников тока:

а) Луиджи Гальвани( ) презентация 2

б) Алессандро Вольта.( ) презентация 3

Источники тока , у которых разделение положительных и отрицательных зарядов происходит за счет энергии химических процессов, получили название гальванических. Такое название было предложено итальянским ученым Вольта в 1796году в честь ученого Гальвани.

Гальванический элемент состоит из цинкового сосуда (корпуса). В корпус вставлен угольный стержень, у которого имеется металлическая крышка. Стержень помещен в полотняный мешочек, наполненный смесью оксида марганца с углем. В элементе используется густой клейстер , приготовленный из муки на растворе нашатыря. Цинковый сосуд с содержимым помещен в картонную коробку и залит сверху слоем смолы. При взаимодействии нашатыря с цинком от цинка отделяется положительные ионы. Цинк становится отрицательно заряженным, а угольный стержень-положительно заряженным. Между заряженным угольным стержнем и цинковым сосудом, которые называются электродами, возникает электрическое поле. Если электроды соединить проводником, то под действием электрического поля свободные электроны придут в движение. Возникнет электрический ток.

В быту часто применяют устройства, которые можно подзаряжать многократно – Аккумуляторы.

Аккумулятор – химический источник тока многоразового действия. Если поместить в раствор соли два угольных электрода, то гальванометр не показывает наличие тока. Если же аккумулятор предварительно зарядить, то его можно использовать в качестве самостоятельного источника тока. Существуют различные типы аккумуляторов : кислотные и щелочные . В них заряды разделяются так же в результате химических реакции . Электрические аккумуляторы используются для накопления энергии и автономного питания различных потребителей .

Аккумулятор (от лат. – Собиратель) – устройство для накопления энергии с целью ее последующего использования.

5 Минутка отдыха.

Встаньте, поднимите руки вверх, потянитесь.

Переплетите пальцы рук.

Поаплодируйте. Какая рука сверху?

У кого получились разные буквы – гармонично развитые личности, которым свойственно, как логическое, так и образное мышление.

Вернёмся к теме сегодняшнего урока. Как она звучит?

Попробуем получить источники тока из того, что лежит у вас на столах. И объяснить наблюдаемые явления. В конце всех экспериментов нужно сделать общий вывод.

Закрепление нового материала

6 Экспериментальные задания.

Итак, попробуем самостоятельно собрать источник тока.

Для этого разделитесь на группы по 4-5 человек. У каждой группы на столе свой набор, описание эксперимента.

Проведите эксперимент и объясните явление. Результаты занесите в тетрадь.

К клеммам вольтметра присоедините провода. К концу одного из них прикрепите медную пластину, к концу второго цинковую пластину. Пластины воткните в картофелину. Что произошло с вольтметром? Объясните наблюдаемое явление.

К клеммам вольтметра присоедините провода. К концу одного из них прикрепите медную пластину, к концу второго цинковую пластину. Пластины воткните в лимон. Что произошло с вольтметром? Объясните наблюдаемое явление.

Ответ: фрукты содержат в себе слабые растворы кислот, а разнородные проволоки образуют гальванический элемент.

Задание 3. Возьмем 3-4 картофелина , соединим их медной проволочкой . В одну из них воткнем оцинкованный шуруп , а в другую- кусок медного провода. Медный электрод соединим с положительным контактом светодиода, а оцинкованный шуруп с отрицательным. Светодиод загорится. Объясните эксперимент.

Пять оцинкованных шурупов завернутых в вату на которые аккуратно намотана медная проволока, соединены последовательно ( медь к цинку, цинк к меди). К контактам данной цепи подключен светодиод. Когда на вату попадает сок лимона, светодиод начинает светится. (Можно заменить уксусом, эффект такой же). Объясните данный опыт.

Каждая группа записывает результаты своего эксперимента в тетрадь. Делает вывод.

- Что вы обнаружили в каждом из опытов

- Что такое электрический ток.

-Условия существования электрического тока.

- Что вы изготовили в каждом опыте (гальванический элемент, источник тока)

- Что общего между всеми опытами. (Различные водные растворы проводят электрический ток, в результате химических реакций. В результате химической реакций внутренняя энергия преобразуется в электрическую.)

- Что является носителями заряда в экспериментах ( ионы + -)

Вывод из серии экспериментов: Мы изготовили источники тока, гальванические элементы. В них внутренняя энергия, которая образуется в результате химической реакций преобразуется в электрическую. Возникает электрический ток. Носителями зарядов в растворах являются + - ионы, которые образуются в результате распадов молекул.

5. Работа с учебником:

Откройте учебники на с. 95. На рис 44-48 рассмотрите различные источники тока, найдите информацию и заполните таблицу.

Выяснить условия существование электрического тока и назначение источника тока.

Рассмотреть принципы действия источника тока.

Ознакомить учащихся с различными видами источников тока.

Развивающие:

Развивать абстрактное и логическое мышление учащихся.

Формировать умение самостоятельной исследовательской работы.

Развивать умение анализировать учебный материал.

Воспитательные:

Формировать материалистическое мировоззрение учащихся.

Формировать познавательный интерес к физике и учебе в целом.

Оборудование: металлическая трубка, эбонитовая палочка, легкий шарик, электрофорная машина, термоэлемент, спиртовка, два гальванометра, фотоэлемент, лампа на подставке, гальванический элемент, батарея гальванических элементов, аккумулятор.

На столах учеников – батареи гальванических элементов, лампочки на подставках, соединительные провода, ключ.

Демонстрации:

Отталкивание легкого шарика от металлической трубки, подвешенной на нитях, к которой подносится заряженная эбонитовая палочка.

Демонстрация работы термоэлемента (рис. 43 учебника).

Демонстрация работы фотоэлемента (рис. 44 учебника) и солнечной батареи.

Демонстрация устройства и работы сухого гальванического элемента.

Виды педагогических технологий, применяемые на данном уроке:

личностно – ориентированное обучение (беседа – ответы на вопросы; развитие, понимание и объяснение опытов, творчество и исследовательский поиск при решении проблемного вопроса).

I. Подготовка к усвоению нового материала (мотивация и формулировка цели урока).

Учитель: Делаем вывод: электричество играет огромную роль в нашей жизни, поэтому важно знать, что это такое. Цель сегодняшнего урока: выяснить, что такое электрический ток и какие условия необходимы для его существования.

II. Актуализация опорных знаний учащихся.

Учитель: Но прежде всего давайте вспомним ранее изученный материал и ответим на следующие вопросы.

Что такое электризация тел?

Как можно наэлектризовать тело?

Назовите два рода зарядов. Как взаимодействуют тела, имеющие электрические заряды?

Что такое проводники и непроводники электричества?

Какие металлы проводят электричество?

Под действием чего движутся свободные электроны в металлах?

Какие заряженные частицы вы знаете?

Что такое энергия?

Какие виды энергии вы знаете?

Какой энергией обладает движущийся автомобиль? Летящий самолет? Нагретая батарея?

III. Освоение нового материала:

Электрический ток.

Демонстрирую опыт №1. Легкий шарик касается конца трубки из металлической фольги. Шарик и трубка подвешены на шелковых нитях. Если поднести к другому концу трубки заряженную эбонитовую палочку, то шарик оттолкнется от трубки. Предлагаю ученикам объяснить опыт. Что при этом происходит?

Ученики: Вокруг заряженной эбонитовой палочки существует электрическое поле. Под действием этого поля свободные электроны в металлической трубке перемещаются к противоположному концу трубки и часть их переходит на шарик. Шарик заряжается отрицательно и отталкивается от трубки, так как одноименные заряды отталкиваются.

Учитель: В нашем опыте электроны в металлической трубке движутся в одном направлении т.е. упорядоченно. В этом случае можно сказать, что по трубке протекает электрический ток.

Кроме металлических проводников мы будем изучать и другие проводники, например, проводящие ток жидкости. В них кроме электронов есть и другие заряженные частицы-ионы. Они тоже могут перемещаться. Сформулируем вместе, что же такое электрический ток?

Первые ключевые слова: Электроны и ионы – это.

Ученики: Заряженные частицы.

Второе ключевое слово: Что с ними происходит?

Ученики: Заряженные частицы движутся.

Третье ключевое слово: Как они движутся?

Ученики: Заряженные частицы движутся в одном направлении.

Четвертое ключевое слово: Под действием чего движутся заряженные частицы?

Ученики: Заряженные частицы движутся под действием электрического поля.

Итак, электрический ток – это упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц, под действием электрического поля.

Условия существования тока

В нашем опыте в металлическом проводнике возникает электрический ток. Но он быстро прекращается. Почему он является кратковременным? По мере перемещения зарядов с палочки на трубку и далее по трубке электрическое поле вокруг палочки уменьшается, а вокруг левого конца трубки растет. При равенстве зарядов их электрические поля компенсируют друг друга и движение электронов прекращается. Значит, для того, чтобы ток в цепи существовал долго, необходимо создать электрическое поле и постоянно поддерживать его. Для этого используются специальные устройства, называемые источниками тока.

Изобразим все в виде схемы. (Учитель рисует на доске, ученики в тетрадях схему)

Условия существования тока

Свободные заряженные Электрическое поле Замкнутая электрическая

Источники тока

Учащиеся выполняют фронтальный опыт: под руководством учителя собирают электрическую цепь, состоящую из батареи гальванических элементов, лампочки, ключа и соединительных проводов. Замыкают ключ, убеждаются, что лампочка горит.

В настоящий момент источник тока совершает работу. Что необходимо для того, чтобы тело совершило работу?

Ученики: Чтобы совершить работу, тело должно обладать энергией.

Верно. Работа по разделению зарядов в источнике тока может совершаться за счет различных энергий. Поэтому существуют разные виды источников тока.

Виды источников тока.

Произвожу демонстрацию опытов по рис. 42-44 учебника. В ходе выполнения опытов задаю вопрос. Какой вид энергии превращается в электрическую в данном опыте? После обсуждения каждого опыта заполняем соответствующую строку таблицы 1.

Демонстрирую опыт №2. Действие электрофорной машины.

Вывод: Разделение зарядов происходит за счет механической энергии. При вращении дисков происходит трение щеток о диск, что приводит к разделению зарядов. В результате один электрод машины заряжается положительно, а другой отрицательно. Если приблизить электроды машины , то возникает кратковременный ток в виде электрического разряда в воздухе.

Для того , чтобы ток протекал постоянно, необходимо непрерывно вращать ручку электрофорной машины. Конечно, таким образом создавать электрический ток длительное время невозможно. На электростанциях электрический ток вырабатывают с помощью генераторов. Этот ток используется в промышленности, на транспорте, в осветительной сети.

Демонстрирую опыт №3. Действие термоэлемента.

Демонстрирую опыт №4. Действие фотоэлемента и солнечной батареи.

Чтобы перейти к следующему источнику тока расскажу немного об истории их создания.

В 1799 году итальянский физик Алессандро Вольта, опираясь на результаты исследований Луиджи Гальвани, изготовил электрическую батарею, названную вольтовым столбом. Батарея Вольта была составлена из чередующихся медных и цинковых кружков, которые были сложены столбиком и переложены кусочками сукна, смоченного в растворе серной кислоты. Как оказалось впоследствии. Эта батарея не была первым химическим источником тока. В начале 20 века при археологических раскопках в Ираке был найден странный предмет. Его нашли среди руин древнего поселения неподалеку от Багдада. Это была глиняная ваза высотой около 15 см. В ней находился цилиндр из меди со вставленным в него железным стержнем. При обследовании находки ученые пришли к выводу: это останки электрической батарейки. В дальнейшем такие сосуды находили в большом количестве. Определили, что заливались они уксусом, а герметизировались смолой. Использовали такие батарейки в древности, по- видимому, для гальванического золочения мелких серебряных украшений.

Вывод: Внутри гальванического элемента непрерывно идет химическая реакция, в результате которой происходит разделение зарядов. В результате один электрод становится положительно заряженным, а другой отрицательно заряженным. Электроды находятся в электролите, с которым они взаимодействуют в ходе химической реакции. Сверху все это герметизируется.

Выделим основные части любого гальванического элемента:

В гальваническом элементе Вольта положительный электрод – медная пластина, отрицательный электрод – цинковая пластина, электролит – раствор серной кислоты, герметик – смола. В древней батарейке из Ирака положительный электрод – железный стержень, отрицательный электрод – медный цилиндр, электролит – уксус, герметик – смола. Как видим в обоих элементах электролит жидкий. Это очень неудобно: представьте себе, что мы в наручных часах или в мобильном телефоне носим банку с серной кислотой, которая при неудачном ударе может разбиться. Поэтому в современных элементах электролит не жидкий, а в виде пасты или густого клейстера. Такие батарейки называют сухими.

Работа с учебником.

Откройте учебники на с. 79. На рис 45 рассмотрите устройство сухого гальванического элемента и в тексте найдите ответы на вопросы.

Что такое батарея гальванических элементов?

(Несколько гальванических элементов, соединенных вместе, образуют батарею гальванических элементов).

Срок действия гальванических элементов? (Все гальванические элементы и батареи гальванических элементов имеют определенный срок действия. После этого мы их просто выбрасываем).

Существуют ли химические источники тока многоразового действия? (Да. Это аккумуляторы, от латинского слова аккумуляторе - накоплять).

Что представляет простейший аккумулятор? (Простейший аккумулятор – это две свинцовые пластины, помещенные в раствор серной кислоты. Чтобы аккумулятор был источником тока, надо зарядить от какого – то другого источника постоянного тока. При прохождении тока между пластинами и кислотой происходит химическая реакция. При этом один электрод становится положительно заряженным, а второй - отрицательно заряженным).

Какие виды аккумуляторов бывают? (Аккумуляторы бывают двух видов:

Кислотные (свинцовые) - свинцовая пластина в растворе серной кислоты:

Щелочные (железно - никелевые) – одна пластина из спрессованного железного порошка, вторая – из пероксида никеля. Помещены в раствор щелочи.)

А с какими источниками тока вам приходилось чаще всего сталкиваться в повседневной жизни?

Ученики: Аккумуляторы.

Читайте также: