Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Открытый урок и презентация к теме "Действие Электрического тока"

Открытый урок и презентация к теме "Действие Электрического тока"


  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:

Разработка открытого урока физики

учителя Ефимовой Светланы Михайловны


8 «Б» класс

Дата проведения: 26.12.2013 г.

Тема: «Электрический ток в металлах. Действия электрического тока»

Цель урока: Продолжить изучение природы электрического тока в металлах, экспериментальным путем изучить действие электрического тока.

Задачи урока:

Образовательная – формирование единых взглядов на природу электрического тока, формирование умения работать с электрическими схемами, собирать электрические цепи, экспериментально установить действия электрического тока и выяснить его практическое применение

Развивающая – формирование умения находить ошибки и не допускать их при применении знаний на практике, а также логично объяснять новые явления, применять свои знания в нестандартных ситуациях, формирование познавательного интереса к физике, воспитание толерантного отношения друг к другу.

Воспитательная - формирование умения концентрировать внимание, вести диалог, аргументировано отстаивать свое мнение. Способствовать развитию коммуникативной компетентности, развитию умений преодоление трудности в решении задач, активизировать мыслительную деятельность, развитие навыков логического мышления; обоснования своих высказываний; развитие политехнических знаний и умений, элементов творчества, умения пользоваться языком физики и применять знания в новой обстановке

Тип урока: изучение и повторение знаний природы электрического тока.

Оборудование и материалы: источники тока, электрическая лампочка для карманного фонаря, электрический звонок, выключатели, подводящие провода, раствор медного купороса, электромагнит, медная и цинковая пластинки, модель кристаллической решетки, гальванометр.


ТСО: компьютер, интерактивная доска, проектор, приборы для демонстрации электрических явлений.

Демонстрации:

1) Сборка простейших электрических цепей.

2) Выделение меди при электролизе CuSO4.

3)Действие катушки с током, как электромагнита.

4)Получение источника тока, используя медную и цинковую пластинку.


План урока

  1. Организационный момент – 2 мин.

  2. Повторение (актуализация опорных знаний) -10 мин.

  3. Изучение нового материала «Электрический ток в металлах» - 10 мин.

  4. Минутка отдыха -3 мин.

  5. Изучение нового материала «Действия электрического тока» - 7 мин.

  6. Закрепление нового материла, итоговый тест -6 мин.

  7. Домашнее задание -1мин.

  8. Итоги урока -1 мин.




Ход урока

1.Организационный момент

Учитель: Здравствуйте ребята, тема нашего урока «Электрический ток в металлах. Действия электрического тока». Целью данного урока будет продолжение изучения природы электрического тока в металлах. Мы попробуем экспериментальным путем изучить действие электрического тока.



2. Повторение (актуализация опорных знаний)

Учитель: Попрошу обратить внимание на уже вам известную интерактивную доску, на которой спроецировано четверостишие:

Как наша прожила б планета,

Как люди жили бы на ней

Без теплоты, магнита, света

И электрических лучей. (слайд №6)

У китайского народа есть пословица:

«Человек может стать умным тремя путями: путем подражания – это самый легкий путь, путем опыта – это самый трудный путь и путем размышления – это самый благородный путь».(слайд №7)

И пусть сегодня на уроке каждый из вас выберет свой путь к знанию!

Учитель:

Отгадайте загадку:

Он бежит по проводам

В каждом доме он желан

Но не вздумай с ним шутить,

Может он поколотить. (слайд №8)

Ребята, знания науки всегда, помогает человеку в жизни, а незнания приводит подчас к трагическим последствиям. Сделайте из этих слов для себя правильные выводы.

Учащийся: Электрический ток

Слайд №9 вопросы

Учитель: Что называется электрическим током?

Учащийся: Упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.

Учитель: Как вы думаете (исходя из определения) какие условия должны выполняться для существования электрического тока?

Учащийся: Нужно:

1. наличие заряженных частиц

  1. они должны быть «свободными»

  2. наличие электрического поля, способного заставлять заряженные частицы двигаться в одном направлении.

Учитель: Хорошо. Что необходимо, чтобы в цепи существовал электрический ток?

Учащийся: Источник тока, проводники, потребитель тока, и все эти элементы должны быть замкнуты.

Учитель: Можно ли увидеть движение свободных электронов в проводнике?

Учащийся: НЕТ

Учитель: Давайте вспомним и приведём примеры потребителей тока и источников тока?

Учащийся: Приборы работающие за счёт электрического тока - это потребители, например: холодильник, телевизор. Устройство, в котором появляется эл. поле, заставляющее двигаться заряженные частицы упорядочено - это источники

Учитель: А теперь поработаем с эклектическими схемами и проверим, как вы видите нарушения в составлении электрических цепей. Перед вами две электрические цепи, схемы которых представлены на экране.(слайд №10)



hello_html_m779432c3.pnghello_html_m4942e0c.png

Учитель: Почему не горит исправная лампа в первой цепи при замыкании ключа? (Рис. 1)

Учащийся: Электрическая цепь имеет разрыв. Чтобы лампа загорелась, в цепи должен существовать электрический ток, а это возможно при замкнутой цепи, состоящей только из проводников электричества.

Учитель: А чем проводники отличаются от непроводников или изоляторов?

Учащийся: Проводники – такие тела, через которые электрические заряды могут переходить от заряженного тела к незаряженному. А в изоляторах такие переходы невозможны, и лампа загорается.


Учитель: Я попрошу подойти …. к демонстративному варианту этой цепи и устранить разрыв.

Учащийся подходит к прибору и устраняет неисправность, лампа загорается.

Учитель: Замечательно. Почему не звенит звонок во второй цепи при замыкании цепи? (Рис. 2)

Учащийся: Для получения электрического тока в проводнике, надо в нем создать электрическое поле. Под действием этого поля свободные заряженные частицы начнут двигаться упорядоченно, а это и есть электрический ток. Электрическое поле в проводниках создается и может длительно поддерживаться источниками электрического поля. Электрическая цепь должна иметь источник тока. Подключаем цепь к источнику тока и звонок звенит.

Учитель: Я попрошу подойти …. к демонстративному варианту этой цепи и устранить неисправность.

Учащийся подходит к прибору и устраняет неисправность, звонок звенит.

Учитель: Молодцы, переходим к следующему заданию – задачи. С какой целью на стыках рельсов электрифицированных железных дорог делают толстые медные перемычки или сваривают рельсы?

Учащийся: Рельсы проводят электрический ток и, следовательно, чтобы цепь не была разомкнута, делают медные перемычки или сваривают рельсы.

Учитель: Ребята кто знает, как можно избежать действия электрического тока при случайном прикосновении к электроприбору, которое оказалось под напряжением?

Учащийся: Для этого необходимо заземление, так как земля является проводником и, благодаря своим огромным размерам, может удерживать большой заряд.

Учитель: Из каких материалов выполняется заземление?

Учащийся: Заземление выполняют из металла.

Учитель: Итак, наша задача – выяснить каковы действия

электрического тока. Но, прежде всего, необходимо

установить, что мы уже знаем о нем.

Задание: Закончите высказывание.( слайд № 12)

1. Проводники отличаются от непроводников

наличием свободных…

2. В узлах кристаллической решетки металла

расположены…

3. Когда говорят о скорости распространения

электрического тока, то имеют в виду

скорость распространения по проводнику…

4. За направление электрического тока условно

приняли то направление, по которому движутся

в проводнике…

5. Носителями заряда в водных растворах

являются…

Учащийся:

1.свободных заряженных частиц.

2. В узлах кристаллической решетки металла

расположены положительные ионы .

3. электрического поля

  1. положительные заряды.

  2. положительные и отрицательные ионы.

Учитель:

Хорошо,а теперь проверим себя. (слайд №13)


3. Изучение нового материала «Электрический ток в металлах»

Учитель: Правильно. Почему предпочитают именно эти вещества, мы ответим после изучения новой темы «Электрический ток в металлах». Запишите тему урока в тетрадь. Открываем тетрадь и записываем тему нашего урока. Обратите внимание, тема записана на доске.

Итак, наш разговор пойдет о металлах. Самое известное из ранних определений металла было дано в середине XVIII века М.В. Ломоносовым: «Металлом называется светлое тело, которое ковать можно. Таких тел только шесть: золото, серебро, медь, олово, железо и свинец». Спустя два с половиной века многое стало известно о металлах. К числу металлов относится более 75% всех элементов таблицы Д. И. Менделеева, и подобрать абсолютно точное определение для металлов – почти безнадежная задача.

Поэтому сегодня, в общем случае можно воспользоваться определением М.В.Ломоносова первый русский ученый – естествоиспытатель мирового значения, добавив к первым двум свойствам, им предложенным, еще три. Вы узнаете все свойства металлов. Начнем знакомство с одним из них – электропроводностью.

Вспомним строение металлов. Модель металла - кристаллическая решетка, в узлах которой частицы совершают хаотичное колебательное движение. (Представлена модель кристаллической решетки, а на экране проецируется изображение модели строения металлов). Слайд №14.

 hello_html_m456f7e4d.pnghello_html_74ad1ab1.png

    Металлы в твёрдом состоянии имеют кристаллическое строение. Частицы в кристаллах расположены в определённом порядке, образуя пространственную (кристаллическую) решётку. Как вам уже известно, в любом металле часть валентных электронов покидает свои места в атоме, в результате чего атом превращается в положительный ион. В узлах кристаллической решётки металла расположены положительные ионы, а в пространстве между ними движутся свободные электроны (электронный газ), т.е. не связанные с ядрами своих атомов.
    Отрицательный заряд всех свободных электронов по абсолютному значению равен положительному заряду всех ионов решётки. Поэтому в обычных условиях металл электрически нейтрален.
    Какие же электрические заряды движутся под действием электрического поля в металлических проводниках? Мы можем предположить, что под действием электрического поля движутся свободные электроны. Но это наше предположение нуждается в доказательстве.
    В 1899 г. К. Рикке на трамвайной подстанции в Штуттгарте включил в главный провод, питающий трамвайные линии, последовательно друг другу торцами три тесно прижатых цилиндра; два крайних были медными, а средний - алюминиевым.


hello_html_24dc81a2.png



Через эти цилиндры более года проходил электрический ток. Произведя тщательный анализ того места, где цилиндры контактировали, К. Рикке не обнаружил в меди атомов алюминия, а в алюминии - атомов меди, т. е. диффузия не произошла. (слайд №15).Таким образом, он экспериментально доказал, что при прохождении по проводнику электрического тока ионы не перемещаются. Следовательно, перемещаются одни лишь свободные электроны, а они у всех веществ одинаковые.

Заключительным подтверждением этому факту явился опыт, проведенный в 1913 году физиками нашей страны Л. И. Мандельштамом и Н. Д. Папалекси, а также американскими физиками Б. Стюартом и Р. Толменом.

Учитель: Посмотрите рисунок на экране.

Ученые приводили в очень быстрое вращение многовитковую катушку вокруг ее оси. Затем, при резком торможении катушки концы ее замыкались на гальванометр, и прибор регистрировал кратковременный электрический ток. Причина возникновения, которого вызвана движением по инерции свободных заряженных частиц между узлов кристаллической решетки металла. Так как из опыта известно направление начальной скорости и направление получаемого тока, то можно найти знак заряда носителей: он оказывается отрицательным. Следовательно, свободные носители зарядов в металле - свободные электроны. По отклонению стрелки гальванометра можно судить о величине протекающего в цепи электрического заряда. Опыт подтвердил теорию. Триумф классической теории электричества состоялся.

Электрический ток в металлических проводниках представляет собой упорядоченное движение свободных электронов, под действием электрического поля. Если в проводнике нет электрического поля, то электроны движутся хаотично, аналогично тому, как движутся молекулы газов или жидкостей. В каждый момент времени скорости различных электронов отличаются по модулям и по направлениям. Если же в проводнике создано электрическое поле, то электроны, сохраняя свое хаотичное движение, начинают смещаться в сторону положительного полюса источника. Вместе с беспорядочным движением электронов возникает и упорядоченный их перенос - дрейф.

Скорость упорядоченного движения электронов в проводнике под действием электрического поля - несколько миллиметров в секунду, а иногда и ещё меньше. Но как только в проводнике возникает электрическое поле, оно с огромной скоростью, близкой к скорости света в вакууме (300 000 км /с), распространяется по всей длине проводника.
    Одновременно с распространением электрического поля все электроны начинают двигаться в одном направлении по всей длине проводника. Так, например, при замыкании цепи электрической лампы в упорядоченное движение приходят и электроны, имеющиеся в спирали лампы.
    Понять это поможет сравнение электрического тока с течением воды в водопроводе, а распространения электрического поля - с распространением давления воды. При подъёме воды в водонапорную башню очень быстро по всей водопроводной системе распространяется давление (напор) воды. Когда мы открываем кран, то вода уже находится под давлением и начинает течь. Но из крана течёт та вода, которая была в нём, а вода из башни дойдёт до крана много позднее, т.к. движение воды происходит с меньшей скоростью, чем распространение давления.
Когда говорят о скорости распространения электрического тока в проводнике, то имеют в виду скорость распространения по проводнику электрического поля.
    Электрический сигнал, посланный, например, по проводам из Москвы во Владивосток (s=8000 км), приходит туда примерно через 0,03с.


4. Минутка отдыха.

Учитель: А сейчас после такого объема информации я предлагаю провести минутку отдыха.

Ребята, однажды великого мыслителя Сократа спросили о том, что, по его мнению, легче всего в жизни? Он ответил, что легче всего – поучать других, а труднее – познать самого себя.

На уроках физики мы говорим о познании природы. Но сегодня давайте заглянем «в себя». Как мы воспринимаем окружающий мир? Как художники или как мыслители?

Встаньте, поднимите руки вверх, потянитесь.

Переплетите пальцы рук.

Посмотрите какой палец левой или правой руки оказался у вас вверху? Результат запишите «Л» или «П»

Скрестите руки на груди («поза Наполеона») Какая рука сверху?

Поаплодируйте. Какая рука сверху?

Подведем итоги.

Учитывая, что результат «ЛЛЛ» соответствует художественному типу личности, а «ППП» - типу мышления.

Какой же тип мышления преобладает у вашего класса?

Смотрим сколько «художников», сколько «мыслителей», а так же остальных ребят – гармонично развитые личности, которым свойственно, как логическое, так и образное мышление.

А теперь можно переходить к познанию внешнего мира.

5.Изучение нового материала «Действия электрического тока».

Учитель: Вы прослушали новую информацию об электрическом токе в металлах, а теперь переходим к следующему блоку «Действия электрического тока».

Мы не можем видеть движущиеся в металлическом проводнике электроны. О наличии тока в цепи мы можем судить по различным явлениям, которые вызывает электрический ток. Такие явления называют действиями тока. Некоторые из этих действий легко наблюдать на опыте.(слайд 17)


6. Закрепление нового материала.

Учитель: Проведем опыт с раствором медного купороса. Два угольных электрода, опускаем в дистиллированную воду, замыкаем цепь. Наблюдаем, что электрическая лампочка не загорается. Берем раствор медного купороса и подсоединяем к источнику тока. Эл. лампочка загорается.

Какой вывод можно сделать из этого опыта?

Учащийся: Химическое действие тока состоит в том, что в некоторых растворах кислот (солей, щелочей) при прохождении через них электрического тока наблюдается выделение веществ. (слайд № 18)

Учитель: Верно. Вещества, содержащиеся в растворе, откладываются на электродах, опущенных в этот раствор. При пропускании тока через раствор медного купороса (CuSo4) на отрицательно заряженном электроде выделится чистая медь (Сu). Это используют для получения чистых металлов.

Путем электролиза получают алюминий (это единственный промышленный способ его получения), химические чистые металлы, производят никелирование, хромирование, золочение.

Для предохранения металлов от коррозии их поверхность часто покрывают трудно окисляемыми металлами, т. е. производят никелирование или хромирование. Этот процесс называется гальваностегией.

Учитель: Теперь давайте проведем еще один опыт, показывающий магнитное действие тока. Для этого мне понадобиться помощь ученика.

Ученик по желанию выходит для проведения опыта.(слайд № 19)

Учитель: Катушку с железным сердечником включаем в цепь, и наблюдает притяжение металлических предметов.

Использование магнитного действия тока в гальванометрах.

Учитель на интерактивной доске показывает гальванометр и схематическое обозначение его. (слайд № 20)

Тепловое действие тока- электрический ток вызывает разогревание металлических проводников (вплоть до свечения) (слайд № 21)


Учитель: Физиологическое действие тока на ранней стадии развития науки об электричестве было единственным,
о котором было известно ученым, и было основано на собственных ощущениях экспериментаторов. (слайд № 22)

отрицательное: изменения в нервной системе, судорожные спазмы мышц, спазм диафрагмы - главной дыхательной мышцы в организме - и сердца, тепловое действие,

положительное: Электрошок - электрическое раздражение мозга , с помощью которого лечат некоторые психические заболевания.
Дефибрилляторы - электрические медицинские приборы, используемые при восстановлении нарушений ритма сердечной деятельности посредством воздействия на организм кратковременными высоковольтными электрическими разрядами.
Гальванизация - пропускание через организм слабого постоянного тока, оказывающего болеутоляющий эффект и улучшающий кровообращение.

Учитель: Китайский философ Конфуций как – то сказал, словно для нас с вами

«Хорошо обладать природным дарованием, но упражнения, друзья, дают нам больше, чем природное дарование».

Русская пословица гласит: Учиться всегда пригодится.

Учитель: Почему нельзя прикасаться к неизолированным электрическим проводам голыми руками?

Учащийся: Влага на руках всегда содержит раствор различных солей и является электролитом. Поэтому она создает хороший контакт между проводами и кожей.

Учитель: Верно. Помните работая с электроприборами, будьте осторожны.

Учитель :А теперь ребята небольшой тест по сегодняшней теме.(слайд №26-27)

Учитель: Проверим себя, для этого поменяемся тетрадями.(слайд №28)

Вы сегодня МОЛОДЦЫ!

Оценка-это количество ваших правильных ответов.

На этом я хочу закончить урок.




7. Домашнее задание.

Учитель: Ваше домашнее задание: параграфы 34,35,решение задач в «Сборнике задач» Лукашек №1260, 1261.

Придумать стихотворение, или загадку про эл. ток, или рисунок.


8. Итоги урока:

Учитель: Сегодня мы познакомились ещё с одной стороной электрического тока. Всем большое спасибо, а ученики, активно принимавшие участие в ходе всего урока получают оценку 5 или 4. Спасибо за УРОК!




Автор
Дата добавления 18.01.2016
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров129
Номер материала ДВ-351097
Получить свидетельство о публикации

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