Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Конспекты / Конспект урока по физике "Ток в металлах. Действия тока"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 26 апреля.

Подать заявку на курс
  • Физика

Конспект урока по физике "Ток в металлах. Действия тока"

библиотека
материалов

8 класс

Электрический ток в металлах. Действия электрического тока. Направление тока

Цели урока:

Создать условия для усвоения нового учебного материала, используя элементы технологии проблемного обучения, соблюдения техники безопасности при работе с электрическими приборами, научить учащихся, работая в группах, достигать общую цель.

Ход урока

  1. Организационный момент

Каждый современный человек должен иметь представление об электрических явлениях, уметь правильно пользоваться электрическими приборами, а для этого необходимо знать законы для электрического тока.

  1. Экспресс-опрос по пройденному материалу

  1. Что такое электрический ток?

  2. Перечислите условия существования электрического тока.

  3. Какие заряженные частицы могут участвовать в возникновении электрического тока?

  4. Что создает и поддерживает длительное время электрическое поле в цепи?

  5. Что такое источник тока?

  6. Каково его назначение?

  7. Какие виды источников тока вам знакомы?

  1. Основной материал.

Структура металлов

На преды­ду­щих уро­ках мы изу­чи­ли прак­ти­че­ски все по­ня­тия, свя­зан­ные с воз­ник­но­ве­ни­ем элек­три­че­ско­го тока: элек­три­че­ские за­ря­ды, элек­три­че­ское поле, ис­точ­ни­ки тока, про­стей­шие элек­три­че­ские цепи и элек­три­че­ские схемы. Те­перь нам пред­сто­ит вы­яс­нить, как течёт элек­три­че­ский ток в ме­тал­лах, какие дей­ствия ока­зы­ва­ет элек­три­че­ский ток, а также на­прав­ле­ние тока.

Ме­тал­лы, как мы вы­яс­ни­ли из экс­пе­ри­мен­тов на преды­ду­щих уро­ках, хо­ро­шо про­во­дят элек­три­че­ский ток. Для того чтобы по­яс­нить этот факт, за­да­дим­ся во­про­сом: а что же такое ме­тал­лы?

Ме­тал­лы, как пра­ви­ло, – это по­ли­кри­стал­ли­че­ские ве­ще­ства (со­сто­я­щие из мно­же­ства кри­стал­лов)

Движение электронов в металлах до появления электрического поля. Рассматривая ме­тал­лы, мы имеем дело с упо­ря­до­чен­ной струк­ту­рой ато­мов: каж­дый атом на­хо­дит­ся на своём кон­крет­ном месте.

Как мы уже знаем, во­круг ядра ато­мов дви­жут­ся элек­тро­ны. Элек­тро­ны, на­хо­дящие­ся на самых уда­лён­ных от ядра ор­би­тах, до­воль­но слабо свя­за­ны с ядром. По­это­му они могут до­воль­но легко пе­ре­хо­дить от од­но­го атома к дру­го­му. Такое бес­по­ря­доч­ное дви­же­ние элек­тро­нов часто называют элек­трон­ным газом. Если внут­ри ме­тал­ла нет элек­три­че­ско­го поля, то дви­же­ние этих сво­бод­ных элек­тро­нов беспорядочное и чем-то на­по­ми­на­ет дви­же­ние под­ня­то­го в воз­дух роя мош­ка­ры в лет­ний день.

hello_html_540f4a3b.png

Рис. 1. Дви­же­ние элек­тро­нов внут­ри ме­тал­ли­че­ско­го про­вод­ни­ка

Движение электронов в металлах после появления электрического поля.

Всё из­ме­ня­ет­ся, когда внут­ри ме­тал­ла по­яв­ля­ет­ся элек­три­че­ское поле. Элек­три­че­ское поле за­став­ля­ет дви­гать­ся за­ря­жен­ные ча­сти­цы. Ядра ато­мов оста­ют­ся на месте, а элек­тро­ны на­чи­на­ют упо­ря­до­чен­но дви­гать­ся.

Электрический ток в металлах

Элек­тро­ны, пе­ре­ска­ки­вая от од­но­го атома к дру­го­му, дви­жут­ся в том на­прав­ле­нии, куда им ука­зы­ва­ет элек­три­че­ское поле. Это дви­же­ние и называется элек­три­че­ским током в ме­тал­лах.

Мы знаем, что элек­три­че­ский ток – это на­прав­лен­ное, упо­ря­до­чен­ное дви­же­ние за­ря­жен­ных ча­стиц. В ме­тал­лах в роли дви­жу­щих­ся за­ря­жен­ных ча­стиц вы­сту­па­ют элек­тро­ны. В дру­гих ве­ще­ствах это могут быть ионы или ионы и элек­тро­ны.

Дви­же­ние за­ря­жен­ных ча­стиц (в ме­тал­лах – элек­тро­нов) про­ис­хо­дит очень мед­лен­но (доли мил­ли­мет­ров в се­кун­ду). Воз­ни­ка­ет во­прос: по­че­му же, когда мы на­жи­ма­ем на вы­клю­ча­тель, лам­поч­ка за­го­ра­ет­ся прак­ти­че­ски мгно­вен­но?

Дело в том, что внут­ри про­вод­ни­ков с огром­ной ско­ро­стью (со ско­ро­стью света – при­бли­зи­тель­но 300 000 ки­ло­мет­ров в се­кун­ду) рас­про­стра­ня­ет­ся элек­три­че­ское поле.

При за­мы­ка­нии цепи поле рас­про­стра­ня­ет­ся прак­ти­че­ски мгно­вен­но. А уже вслед за полем на­чи­на­ют мед­лен­но дви­гать­ся элек­тро­ны, при­чём сразу по всей цепи. Эту си­ту­а­цию можно срав­нить с дви­же­ни­ем воды в во­до­про­во­де. Воду за­став­ля­ет дви­гать­ся дав­ле­ние в тру­бах, ко­то­рое при от­кры­тии крана рас­про­стра­ня­ет­ся прак­ти­че­ски мгно­вен­но, за­став­ляя «бли­жай­шую» к крану воду вы­ли­вать­ся. При этом по тру­бам дви­жет­ся вся вода под этим самым дав­ле­ни­ем. По­лу­ча­ет­ся, что дав­ле­ние – это ана­лог элек­три­че­ско­го поля, а вода – ана­лог элек­тро­нов. Как толь­ко пре­кра­ща­ет­ся дей­ствие элек­три­че­ско­го поля, сразу пре­кра­ща­ет­ся упо­ря­до­чен­ное дви­же­ние элек­три­че­ских за­ря­дов.

Опыт Рикке

Воз­ни­ка­ет ло­гич­ный во­прос: а не из­ме­ня­ет­ся ли про­вод­ник из-за того, что из него «ушли» элек­тро­ны? Опыт по под­твер­жде­нию того, что все элек­тро­ны оди­на­ко­вые, был про­ве­дён немец­ким учё­ным Рикке (Рис. 2) тогда, когда на трам­вай­ных ли­ни­ях ис­поль­зо­ва­ли три раз­ных про­вод­ни­ка: алю­ми­ни­е­вый и два мед­ных.

Рhello_html_m718c5917.jpgис. 2. Карл Вик­тор Рикке

Рикке в те­че­ние года на­блю­дал за по­сле­до­ва­тель­ным со­еди­не­ни­ем трёх про­вод­ни­ков: медь + алю­ми­ний + медь. По­сколь­ку ток в трам­вай­ных ли­ни­ях течёт до­воль­но боль­шой, то экс­пе­ри­мент поз­во­лял дать од­но­знач­ный ответ: оди­на­ко­вы ли элек­тро­ны, ко­то­рые яв­ля­ют­ся но­си­те­ля­ми от­ри­ца­тель­но­го за­ря­да в раз­ных про­вод­ни­ках.

За год масса про­вод­ни­ков не из­ме­ни­лась, диф­фу­зии не про­изо­шло, то есть струк­ту­ра про­вод­ни­ков оста­лась неиз­мен­ной. Из этого сле­до­вал вывод, что элек­тро­ны могут пе­ре­хо­дить из од­но­го про­вод­ни­ка в дру­гой, но струк­ту­ра их при этом не из­ме­нит­ся

Действия тока

По­го­во­рим те­перь о том, какое дей­ствие ока­зы­ва­ет элек­три­че­ский ток. За счёт чего он по­лу­чил такое ши­ро­кое при­ме­не­ние в быту и тех­ни­ке?

Можно вы­де­лить три ос­нов­ных дей­ствия элек­три­че­ско­го тока (демонстрации).

1. Теп­ло­вое. При про­хож­де­нии тока про­вод­ник на­гре­ва­ет­ся. Это одно из самых глав­ных дей­ствий тока, ко­то­рое ис­поль­зу­ет­ся че­ло­ве­ком. Самый про­стой при­мер – неко­то­рые бы­то­вые обо­гре­ва­те­ли

2. Хи­ми­че­ское.  При по­мо­щи элек­три­че­ско­го тока до­бы­ва­ют неко­то­рые ме­тал­лы в чи­стом виде, вы­де­ляя их из раз­лич­ных со­еди­не­ний. Например, по­лу­чение алю­ми­ния.

3. Маг­нит­ное. Если по про­вод­ни­ку течёт ток, то маг­нит­ная стрел­ка вб­ли­зи та­ко­го про­вод­ни­ка из­ме­нит своё по­ло­же­ние.

Направление тока

Те­перь по­го­во­рим о на­прав­ле­нии элек­три­че­ско­го тока.

За на­прав­ле­ние элек­три­че­ско­го тока при­ни­ма­ет­ся на­прав­ле­ние дви­же­ния по­ло­жи­тель­ных элек­три­че­ских за­ря­дов.

Но толь­ко что мы го­во­ри­ли о том, что ток в ме­тал­лах со­зда­ют дви­жу­щи­е­ся элек­тро­ны, ко­то­рые имеют от­ри­ца­тель­ный заряд. По­че­му же воз­ни­ка­ет такое про­ти­во­ре­чие?

Когда воз­ник во­прос о на­прав­ле­нии элек­три­че­ско­го тока, ещё никто не знал о су­ще­ство­ва­нии элек­тро­нов. Было ре­ше­но счи­тать, что ток дви­жет­ся в на­прав­ле­нии дви­же­ния по­ло­жи­тель­ных за­ря­дов. Про­шло время, учё­ные вы­яс­ни­ли, что в ме­тал­лах, в част­но­сти, дви­жут­ся элек­тро­ны, но было ре­ше­но оста­вить всё в преж­нем виде. Это свя­за­но с тем, что знак за­ря­да нас прак­ти­че­ски не ин­те­ре­су­ет, го­раз­до боль­ше нас ин­те­ре­су­ет само дей­ствие тока.


До­маш­нее за­да­ние: § 34–36

Автор
Дата добавления 12.01.2016
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров161
Номер материала ДВ-332076
Получить свидетельство о публикации

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ


Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх