8 класс. Тема урока: «Электрический ток. Источники электрического тока»
Цели урока:
1. Дать понятие электрического тока.
2. Выяснить условия длительного существования в проводнике электрического тока.
3. Рассмотреть виды источников тока.
4. Рассмотреть устройство и принцип работы гальванических элементов и аккумуляторов.
Оборудование для демонстрации: ноутбук, проектор, слайды.
Оборудование и материалы для опытов: металлический стержень, 4 круглых магнита с дыркой посередине, электрофорная машина, лимон, угольная палочка с металлическим наконечником, цинковая пластина, соединительные провода, миллиамперметр, стакан, раствор соли в воде, медная пластина.
Ход урока.
1. Приветствие. Организационный момент.
2. Развитие представлений об электрических явлениях.
Слово «электричество» впервые было введено в обиход Вильямом Гилбертом (1544 – 1603), английским физиком и врачом, который стал известен благодаря своим исследованиям природы электричества и магнетизма.
Но первое знакомство человека с электрическими явлениями произошло более 25 столетий тому назад. Фалес Милетский знал, что кусок янтаря притягивает к себе легкие предметы (янтарь по-гречески «электрон», откуда и произошли слова «электрон», «электричество»).
[pic]
Однако на протяжении около двух тысячелетий после открытия электрических явлений не было значительного продвижения в исследованиях их природы. Существенных успехов достиг Гилберт, изложивший результаты своих исследований в книге. Он обнаружил, что не только янтарь, но и алмаз, сапфир, хрусталь, сера и многие другие вещества обладают электрическими свойствами.
Следующий шаг в исследовании электрических явлений сделал Отто Герике, построивший в 1660 году первую электрическую машину для получения электричества трением вращающегося шара из серы. [pic]
[pic] [pic]
В 1733 году американец Бенджамин Франклин предположил, что молнии имеют электрическую природу. Для проверки своего предположения он во время грозы запустил воздушного змея с прикрепленным к нему железным острием, а на конце бечевки, которой удерживался змей, привязал железный ключ. При прохождении грозового облака бечевка намокла, и при приближении руки к ключу возникла искра. Предположение Франклина подтвердилось, поэтому он предложил для защиты от ударов молний устанавливать над крышами зданий громоотводы.
[pic] [pic]
Опыты с извлечением искр из облаков были смертельно опасны. Такие опыты проводили в России Рихман и Ломоносов. В 1753 году при выполнении эксперимента Рихман погиб от удара молнии.
[pic] [pic]
В период с 1785 года по 1789 год французский ученый Шарль Кулон с помощью очень чувствительного прибора для измерения сил, названного крутильными весами, исследовал зависимость сил взаимодействия электрических зарядов от расстояния.
[pic]
Что же такое электрический ток и что необходимо для его возникновения и существования в течение нужного нам времени? Слово «ток» означает движение или течение чего – то. Что может перемещаться в проводах, соединяющих электростанцию с потребителями электрической энергии?
Мы уже знаем, что в телах имеются электроны, движением которых объясняются различные электрические явления. Электроны обладают отрицательным электрическим зарядом. Электрическим зарядом могут обладать и более крупные частицы вещества – ионы. Следовательно, в проводниках могут перемещаться различные заряженные частицы.
Учащиеся записывают определение в тетради: электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц.
3. Опыт, демонстрирующий движение электронов.
На горизонтально зафиксированный стержень последовательно одеваются круглые магниты с дыркой посередине, таким образом, чтобы магниты располагались разными полюсами друг к другу. Если двигать крайний магнит, то остальные магниты придут в движение под действием сил отталкивания.
[pic]
Учитель: такая передача энергии представляет собой электрический импульс. А как вы думаете, вследствие чего он возникает?
Учащиеся: вследствие силы отталкивания между отрицательно заряженными частицами.
Учитель: а чтобы заставить электроны упорядоченно двигаться по проводнику, необходимо создать в нем электрическое поле. Электрическое поле в проводниках создается и может длительное время поддерживаться источниками электрического тока.
4. Виды источников тока.
Демонстрация электрофорной машины.
[pic]
Термоэлемент: в нем внутренняя энергия нагревателя превращается в электрическую энергию.
Фотоэлемент: действие основано на явлении фотоэффекта – потеря отрицательного заряда при освещении некоторых веществ.
Гальванический элемент: в них происходят химические реакции, и внутренняя энергия, выделяющаяся при этих реакциях, превращается в электрическую.
Рассмотреть схему строения гальванического элемента по учебнику.
5. Опыты по созданию гальванических элементов.
Опыт 1.
Необходимо в лимоне сделать два надреза. В один вставить цинковую пластину, в другой – угольную палочку с металлическим наконечником.
Если присоединить миллиамперметр, то он покажет наличие электрического тока.
Опыт 2.
Налейте в стакан раствор воды с солью, в этот раствор опустите медную и цинковую пластины. Между пластинами поместите ластик, чтобы они не касались друг друга. Присоедините пластины к миллиамперметру и обнаружите наличие электрического тока.
Опыт 3.
Соедините последовательно несколько стаканов из предыдущего опыта и получите упрощенный аккумулятор.
6. Сообщение.
В 1780 году итальянский ученый Луиджи Гальвани заметил, что электричество вызывает сокращение мышцы лапы лягушки. Дальнейшие исследования привели его к открытию замечательного факта – мышца лягушки сокращалась и без электрического воздействия извне, если мышцы и нервы соединялись разнородными металлическими предметами.
[pic]
Итальянский ученый Алессандро Вольта обнаружил, что электричество возникает без использования тканей животных, если пластины из различных металлов поместить в сосуды с раствором соли или кислоты. В 1775 году Вольта опубликовал описание устройства, состоящего из пар медных и цинковых пластинок, разделенных кружочками ткани, смоченными проводящим раствором. Подобные устройства до сих пор по имени Гальвани называют гальваническими элементами.
7. Закрепление материала.
Решить задачи:
Если к шарам разноименно заряженных электроскопов одновременно прикоснуться металлическим стержнем, то в них возникнет электрический ток. Чем эта установка принципиально отличается от устройств, которые принято называть источниками тока?
Протекает ли ток внутри гальванического элемента, от которого работает электрический фонарь, когда фонарь включен? когда он выключен?
8. Домашнее задание: § , задание .
