Цель:
- Сформировать у обучающихся понятия: «электрический ток», «сила тока».
- Экспериментально установить основные действия тока, выяснить, что скорость упорядоченного движения электронов в металлическом проводнике мала.
Задачи:
- Образовательные: углубление знаний учащихся по данной теме, формирование понятий «электрический ток», «сила тока», обучение решению качественных и количественных задач.
- Развивающие: развитие творческих и речевых навыков каждого ученика, развивать умение работать с книгой, делать выводы, наблюдать;
- Воспитательные: содействие трудовому воспитанию учащихся, формирование умения концентрировать внимание, вести диалог, аргументировано отстаивать свою точку зрения.
Оборудование и материалы: источники тока, штатив, проволочный моток медной проволоки, магнит постоянный, мелкие металлические опилки.
ТСО: компьютер, презентация к уроку, видеоролик («Действия тока»), интерактивная доска.
План урока:
1. Организационный момент (2 мин.)
2. Изучение нового материала (25 мин.)
3. Закрепление, решение задач (15 мин.)
4. Подведение итогов, д/з. (3 мин.)
ХОД УРОКА
Здравствуйте, ребята!
Без электрического тока невозможно
представить современную жизнь. Задумайтесь на
секунду, что электрический ток отключили по
всему городу. Это значит, что ни в одной квартире,
ни в одном учреждении не будут гореть лампы
дневного света и лампы накаливания, работать
компьютеры, компьютерная техника, в столовых
поварам будет невозможно приготовить пищу,
остановятся трамваи, троллейбусы, будет
затруднено движение автобусов и машин. Будут
закрыты магазины, банки, остановятся станки на
предприятиях, прокатные станы в цехах.
В общем, работа города и его жителей будет
парализована. Вот насколько современная
цивилизация зависит от электрического тока.
А что понимают под «электрическим током», какими
действиями он сопровождается – это сегодня и
предстоит нам выяснить на уроке.
Изучение нового материала
1. Электрический ток
Слово «ток» означает движение и течение
чего-либо. Например, в реках и водопроводных
трубах течет вода, в трубопроводах – нефть или
газ, и в этих случаях говорят о токе или потоке
воды, нефти или газа.
Что может перемещаться – течь в проводах,
соединяющих потребителей электрической энергии
с электростанцией?
Мы уже знаем, что в телах имеются электроны,
движением которых объясняется различные явления
электризации тел. Электроны обладают
отрицательным электрическим зарядом.
Электрическим зарядом могут обладать и более
крупные частицы вещества – ионы. Следовательно,
в проводниках могут перемещаться различные
свободные заряженные частицы.
Упорядоченное(направленное) движение
заряженных частиц называют электрическим током.
(Слайд 2)
За направление тока принимают направление
движения положительно заряженных частиц. (Так
сложилось исторически).
Чтобы в проводнике получить электрический ток,
необходимо создать в нем электрическое поле.
Электрическое поле в проводниках создается и
может длительное время поддерживаться
источниками электрического тока.
2. Действия тока
Движения частиц в проводнике мы непосредственно не видим. О наличии электрического тока приходится судить по тем действиям или явлениям, которые его сопровождают.
1) Тепловое действие тока – проводник, по которому течет ток, нагревается. (Исключение – сверхпроводники)
Опыт 1. (штатив, проволочный моток, источник тока. При прохождении по мотку электрического тока, проволока нагревается).
Объясняется тем, что при наличии тока в проводнике усиливается беспорядочное (тепловое) движение молекул, а значит и увеличивается внутренняя энергия проводника.
Внутренняя энергия проводника увеличивается потому, что свободные электроны в металлах или ионы в электролитах, перемещаясь под действием электрического поля, сталкиваются с молекулами или атомами вещества проводника и передают им свою энергию. (Слайд 3. Приборы, работа которых основана на тепловом действии тока).
2) Магнитное действие тока – ток оказывает силовое воздействие на соседние токи и намагниченные тела (проявляется у всех без исключения проводников).
Опыт 2. (штатив, проволочный моток, источник тока. При прохождении по мотку электрического тока, вокруг него образуется магнитное поле. Поднесем магнит – моток притягивается (или отталкивается). При выключении тока подобного не наблюдается. К мотку, по которому течет ток, так же будут притягиваться мелкие металлические опилки (принцип работы электромагнита), при отключении тока подобного не наблюдается). (Слайд 4. Приборы, работа которых основана на магнитном действии тока).
3) Химическое действие тока – электрический ток может изменять состав проводника, например выделять его химические составные части (медь из медного купороса).
Видеоролик.
3. Сила тока
Действия электрического тока, которые мы наблюдали могут проявляться в разной степени – сильнее или слабее. Опыты доказывают, что интенсивность (степень действия) электрического тока зависит от заряда, проходящего в цепи в 1 с.
Электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за 1 с, определяет силу тока в цепи.
Сила тока равна отношению заряда ?q, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени ?t, к этому интервалу времени. (стр.271)
Если сила тока со временем не изменяется, то ток называют постоянным.
I =∆q/∆t
I – сила тока, [А]
∆q – переносимый заряд, [Кл]
∆t – интервал времени, [с]
Переменный ток более опасен, чем постоянный. (Слайд5)
Силу тока измеряют амперметрами. Демонстрация амперметров, обозначение на схеме. (Слайд 6)
Сила тока зависит от заряда, переносимого каждой частицей, концентрации частиц, скорости их направленного движения и площади поперечного сечения проводника.
4. Скорость упорядоченного движения электронов в проводнике
Так быстро или медленно двигаются электроны в проводнике при протекании по нему тока? Для этого решим задачу: через медный проводник сечением 1мкм2 течет ток 1 А. Определите скорость упорядоченного движения электронов в медном проводнике?
Закрепление изученного материала:
Контрольные вопросы:(Слайд 7)
- Что называют электрическим током?
- Что называют силой тока?
- Какое направление тока принимают за положительное?
- Назовите единицу измерения силы тока.
- Электроны, летящие к экрану телевизионной трубки, образуют электронный пучок. В какую сторону направлен ток в пучке?
- Что необходимо для возникновения и существования электрического тока?
(Слайд 8). Задача. Сколько электронов должно
пройти в единицу времени через поперечное
сечение проводника, чтобы включенный в цепь
миллиамперметр показал 1мА?
Подведем итог нашему уроку, выставляем оценки за
урок, взаимооценивание.
Домашнее задание:§104-105, №775(А.П. Лукашик),
заполнить таблицу, где используются тепловое,
химическое, магнитное действия тока.
| Тепловое действие тока | Магнитное действие тока | Химическое действие тока |