При изучении темы "Электрический ток в средах" целесообразно использовать составление таблицы, дающей возможность сопоставить механизм прохождения тока в различных средах, выявить различия и общие черты данного явления, применение его на практике (см. табл.1).
Составление таблицы возможно на любом этапе изучения темы в зависимости от образовательного уровня учащихся, подготовки учителя и цели, которую ставит перед собой учитель.
Рассмотрим работу с таблицей на разных этапах изучения темы.
1. Составление таблицы можно начать на первом уроке. Опираясь на знания, полученные учащимися при изучении темы "Электрический ток" в курсе физики 8 класса, целесообразно напомнить им, что все вещества делятся на проводники и диэлектрики условно по количеству свободных носителей зарядов, напомнить условия протекания тока. Далее с помощью демонстраций учащимся показывается, что электрический ток можно получить в любой среде, подчеркнув, что во всех случаях для прохождения тока через среду в ней нужно создать электрическое поле, но в одних средах ток начинается сразу, т.к. в них есть свободные носители заряда, а в других носители заряда надо создать тем или иным способом.
Демонстрации:
1) Свечение лампы - ток в
металлах.
2) Несамостоятельный разряд в
газах - ток в газах.
3) Прохождение тока через
раствор соли - ток в жидкостях.
4) Проводимость полупроводников
при нагревании и освещении.
5) Работа вакуумного диода - ток в
вакууме.
Затем, перед учащимися ставится задача изучить механизм появления, свойства и поведение носителей зарядов в различных средах, и практическое применение тока в этих средах в быту и технике. При этом сразу выстраивается план изучения темы в виде заполнения первой горизонтальной и первой вертикальной строк таблицы.
В дальнейшем возможно в хорошо подготовленных классах заполнение таблицы проводить горизонтальными строками. При этом четко просматриваются сходства и различия в проводимости различных сред. Такой подход позволяет развивать мыслительную способность учащихся, способность сравнивать, анализировать, обобщать.
2. В менее подготовленных классах заполнение таблицы можно проводить вертикальными столбцами по мере изучения механизма проводимости различных сред. При этом целесообразно после изучения темы "электрический ток в металлах" вместе с учащимися выделить основные компоненты (пункты) рассказа о данном явлении, поместив их в первую вертикальную колонку таблицы.
3. Возможно заполнение таблицы вместе с учащимися на уроке обобщения темы с использованием доски. При этом отдельные учащиеся заполняют и объясняют каждый свою колонку. ( В слабом классе это может делать сам учитель с помощью учеников).
4. И, наконец, заполнение таблицы можно предоставить учащимся в конце изучения темы как самостоятельную, контрольную или домашнюю работ .
Таблица №1.
Среда | Металлы | Полупроводники | Жидкости | Вакуум | Газы |
Носители заряда | Электроны | Электроны и дырки | Ионы | Электроны | Ионы и электроны |
Образование носителей заряда | При образовании кристалла валентные электроны теряют связь с ядром атома и становятся свободными. | При разрыве ковалентных связей между атомами в результате нагревания кристалла или под действием света образуются свободные электроны и дырки - вакантные места в связях. | При взаимодействии молекул жидкости с молекулами растворителя или при взаимодействии друг с другом в результате нагревания молекулы распадаются на ионы. | При нагревании металла с его поверхности вылетают самые быстрые электроны - термоэлектронная эмиссия. | Под действием ионизатора или в результате тепловых столкновений молекулы газов теряют один или два электрона, становясь положительными ионами. Электрон остается свободным или присоединяется к нейтральному атому образуя отрицательный ион. |
Способ создания электрического поля. | Присоединение к проводнику источника тока. | Присоединение полупроводникового элемента к источнику тока | Введение в раствор электролитов электродов | Введение в вакуумное пространство электродов. | Введение в газовое пространство электродов. |
Движение заряженных частиц в средах | Электроны двигаются к положительному электроду. | Электроны двигаются к положительному полюсу источника тока, дырки - к отрицательному | Положительные ионы двигаются к катоду, отрицательные ионы - к аноду | Электроны двигаются к аноду | Положительные ионы двигаются к катоду, электроны и отрицательные ионы - к аноду |
Вольтамперная характеристика | |||||
Основные законы |
|
-- |
|
-- | -- |
Применение | В электронагревательных и осветительных приборах, электродвигателях, для подведения тока к любому электрическому устройству | В радиотехнике для выпрямления тока, для изменения его характеристик, получения тока в солнечных батареях, в различного рода реле и автоматических устройствах | Покрытие одних металлов другими, для получения чистых веществ, для заточки хирургических инструментов, для получения копий с рельефных изображений и т.д. | В радиотехнике для выпрямления тока и изменения его характеристик, в электронно-лучевых трубках, используемых в телевидении, осциллографах, медицинских приборах и т.д. | В лампах дневного света, рекламных трубках, электросварке, при искровой обработке металлов и т.д. |
В классе, где у учащихся развито образное мышление, можно во второй, третьей и четвертой горизонтальных строчках таблицы заменить текст соответствующими рисунками (см. табл.2).
Таблица № 2 .
Среда | Металлы | Полупроводники | Жидкости | Вакуум | Газы |
образование носителей заряда | |||||
способ создания электрического поля | |||||
движение заряженных частиц в средах |