Физика 8 (электричество)

Класс: 8.

Тема урока: «Электрический ток. Источники тока».

Цели урока:

Основные учебные:

1.Дать понятие «электрический ток».

2. Выяснить условия возникновения электрического тока.

3.Рассмотреть принципы действия источников электрического тока.

4.Показать учащимся какие бывают виды источников электрического тока.

Тип урока:

Урок изучения нового материала.

Оборудование: электрофорная машина,  лампа на подставке, гальванический элемент, батарея гальванических элементов, аккумулятор.

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

Демонстрации:

Электрофорная машина.

Демонстрация работы электрофорной машины.

Демонстрация устройства и работы сухого гальванического элемента.

Виды педагогических технологий, применяемые на данном уроке:

Ход урока:

Учитель: Тема нашего сегодняшнего урока: «Электрический ток. Источники электрического тока».

Когда мы говорим об использовании электрической энергии на производстве, в быту, то имеем в виду работу электрического тока.

Давайте представим, что в наших домах выключили свет. Что тогда происходит?

Ученики: В доме становится темно, не работают электрические бытовые приборы, не показывает телевизор, не работают сотовые телефоны, потому что нет связи, не работают компьютеры, нет воды, потому что не работают насосные станции.

Учитель: Правильно. Из наших рассуждений следует вывод, что ток играет в нашей повседневной жизни огромную роль. Поэтому мы должны знать и понимать что такое электрический ток.

Цель нашего урока: выяснить, что такое электрический ток и какие условия необходимы для его возникновения и существования.

Фронтальный опрос.

Учитель: Ребята, давайте повторим ранее изученный материал и ответим на следующие вопросы.

Что такое электризация тел?

Какие два рода электрических зарядов вы знаете?

Что такое проводники и непроводники электрического тока?

Какие тела называют изоляторами?

Под действием чего движутся свободные электроны в металлах?

Какие заряженные частицы вы знаете?

Что такое энергия?

Назовите виды энергии, которые вам знакомы?

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

III. Освоение нового материала:

1. Ребята, давайте отгадаем загадки:

Бегу, бегу по проводам,

И нет меня быстрее!

Тепло и свет несу я вам

И делать все умею!

2. По тропинкам я бегу,

Без тропинки не могу.

Где меня, ребята, нет,

Не зажжется в доме свет. 

(Ответ: электрический ток)

Сегодня тема урока «Электрический ток»

Ребята, давайте попытаемся сформулировать определение что же такое электрический ток.

Мы знаем что: Электроны и ионы – это..?

Ученики: Заряженные частицы.

Знаем что с ними происходит?

Ученики: Они движутся.

Учитель: Как они движутся?

Ученики: Они движутся в одном направлении.

Скажите а под действием чего движутся заряженные частицы?

Ученики: Заряженные частицы движутся под действием электрического поля.

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

Теперь давайте поговорим о условиях возникновения электрического тока.

1. Чтобы получить электрический ток в проводнике, нужно создать в нем электрическое поле. Под действием электрического поля заряженные частицы придут в движение. Возникнет электрический ток.

2. Необходимо наличие свободных заряженных частиц.

3. Чтобы электрический ток в проводнике не пропадал длительное время нужно поддерживать в нем электрическое поле. Электрическое поле в проводниках создается и может поддерживаться источниками электрического тока.

Источники тока

Источники тока – это устройства, создающие и поддерживающие длительное время электрическое поле. Существуют различные источники тока. В любом источнике тока 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. Убедитесь в этом сами.

Учащиеся выполняют 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.

Рассмотрите  опыты, описанные в учебнике по рис. 42-44. В ходе выполнения опытов задаю вопрос. Какой вид энергии превращается в электрическую в данном опыте?

На опыте объясняю принцип действия 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.

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:

Положительный электрод.

Отрицательный электрод.

Электролит.

Герметик.

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. 75. На рис 45 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

IV. Закрепление нового материала.

1.Ответьте на вопросы.

1. Что называется электрическим током?

(Электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц)

2. Что может заставить заряженные частицы упорядоченно двигаться?

(Электрическое поле)

Как можно создать электрическое поле?

(С помощью электризации).

Можно ли искру, возникшую в электрофорной машине,

назвать электрическим током?

(Да, так как имеет место кратковременное упорядоченное движение заряженных частиц)

Домашнее задание.

Параграф 32. Вопросы 1-8.

Задание №6