Урок физики по теме "Проводники и непроводники электричества"

Диэлектрики, проводники, сверхпроводники и полупроводники

По электропроводности вещества можно разделить на четыре группы: диэлектрики, проводники, сверхпроводники и полупроводники.

Диэлектрики – это вещества, которые существенно препятствуют протеканию через них электрического тока ввиду высокого удельного сопротивления, часто превышающего 10⁸ Ом • м. Диэлектрики, которые применяют в качестве изоляции, например, проводов, обычно обладают на много порядков более высоким сопротивлением.

Проводники – это материалы, которые почти не препятствуют протеканию по ним электрического тока благодаря низкому удельному сопротивлению, обычно не превышающему 10^–5 Ом • м. Металлические проводники используют в кабелях и проводах в качестве токоведущих шин.

Сверхпроводники – это материалы, которые при охлаждении до некоторой критической температуры резко уменьшают удельное сопротивление до нуля. В результате отсутствуют потери энергии на омическом сопротивлении, что позволяет создавать мощные высокоэффективные кабели, трансформаторы мощностью в мегаватты с высоким КПД и т.п. К сверхпроводникам относят соединения лантана, стронция, меди и кислорода ;  иттрия, бария, меди и кислорода; ртути, бария, кальция, меди, кислорода и другие. У большинства сверхпроводников критическая температура лежит вблизи абсолютного нуля, что снижает практическую пригодность этих материалов.

Полупроводники – это вещества, удельное сопротивление которых зависит от внешних условий, например, флюктуаций температуры, изменений интенсивности облучения световым потоком и прочего. В результате, в определённых условиях полупроводники могут менять своё удельное сопротивление, и оно может стать со всеми промежуточными градациями либо таким, как у проводников, либо как у диэлектриков. При температуре вблизи абсолютного нуля полупроводники обладают диэлектрическими свойствами, а при нагреве выше определённой критической температуры они проявляют свойства проводников. Зависимость их сопротивления от температуры нелинейна.

Не в каждом теле есть условия для прохождения электрического тока. Дело в том, что атомы и молекулы различных веществ обладают неодинаковыми свойствами. В металлах, например, электроны легко покидают оболочки и беспорядочно, хаотично движутся между атомами. В металлах особенно много свободных электронов. По существу, металл состоит из положительных ионов, расположенных в определенном порядке, пространство между которыми заполнено свободными электронами. В металле невозможно различить, какой электрон к какому из атомов относится, они сливаются в единое электронное «облако». Огромное количество свободных электронов в металлах создает в них наиболее благоприятные условия для электрического тока. Нужно только хаотическое движение электронов упорядочить, заставить их двигаться в одном направлении.
В некоторых телах и веществах почти нет свободных электронов, так как они прочно удерживаются ядрами. У молекул и атомов таких тел трудно «отобрать» или «навязать» им лишние электроны. В таких телах нельзя создавать электрический ток. Тела и вещества, в которых можно создавать электрический ток, называют проводниками. Те же тела и вещества, в которых его создать нельзя, называют диэлектриками или непроводниками тока. К проводникам, кроме металлов, относятся также уголь, растворы солей, кислоты, щелочи, живые организмы и многие другие тела и вещества. Причем в растворах солей электрический ток создается не только электронами, но и положительными ионами. Диэлектриками являются воздух, стекло, парафин, слюда, лаки, фарфор, резина, пластмассы, различные смолы, маслянистые жидкости, сухое дерево, сухая ткань, бумага и другие вещества. Фарфоровыми, например, делают изоляторы для электропроводки, лаки используют для покрытия проводов, чтобы изолировать провода друг от друга и от других предметов.
Но есть еще большая группа веществ, называемых полупроводниками. К полупроводникам, в частности, относятся германий, селен и кремний. По электропроводности они занимают среднее место между проводниками и непроводниками. Считавшиеся когда - то непригодными для практических целей, сейчас они стали основным материалом для производства современных полупроводниковых приборов, например транзисторов, с которыми будет связана большая часть вашего творчества.

Вещества, по которым передаются электрические заряды, называют проводниками электричества.
Хорошие проводники электричества — металлы, почва, растворы солей, кислот или щелочей в воде, графит. Тело человека также проводит электричество. Из металлов лучшие проводники электричества серебро, медь и алюминий, поэтому провода электрической сети чаще всего делают из меди или алюминия.
Вещества, по которым заряды не передаются, называют непроводниками (или изоляторами). К хорошим изоляторам относятся эбонит, янтарь, фарфор, резина, различные пластмассы, шелк, керосин, масла.

Урок физики 8 класс

Тема:  Проводники и непроводники электричества

Цель: формирование у учащихся представления о способности веществ проводить электрический заряд

Задачи:

1.     обучающая:

сформировать у учащихся понятие: проводник, непроводник, полупроводник. . ознакомить с применением проводников и диэлектриков на практике

2.     развивающая:

развивать умения  решать проблемы, работать с информацией (сбор, систематизация, использование), развивать коммуникативные умения и навыки при работе в группе, публичного выступления

3.     воспитательная:

формировать уважительное отношение к другому мнению, развивать навыки сотрудничества со взрослыми и сверстниками в различных социальных ситуациях.

Предполагаемый результат:

1.     учащиеся знают понятия проводник, непроводник, полупроводник; могут найти их применение в жизни.

2.     находят нужную информацию и систематизируют её

3.     работают в группе, излагают свою точку зрения и аргументируют её

4.     презентуют свой продукт

Ход урока

1.     организационный момент

2.     актуализация знаний (слайд)

1. загадка (электричество)

1. игра да-нетка (взаимопроверка) (слайд 2)  все ответы: да

2. решение задач по рисунку (фронтальный опрос)

ОЦЕНИТЕ СЕБЯ, НАСКОЛЬКО ВЫ ГОТОВЫ К ИЗУЧЕНИЮ НОВОГО МАТЕРИАЛА. (СПРОСИТЬ ДЕТЕЙ, КАКАЯ ОЦЕНКА И ПОЧЕМУ)

3.     постановка проблемы

Перед вами 2 электроскопа. Один заряжен, а другой нет. Как можно передать заряд с одного электроскопа на другой?

4. выдвижение гипотез

5.     деление на группы ( кому какая нравится гипотеза, могут быть группы,)

6.     работа в группах. (подтверждение или опровержение гипотезы) Каждой группе выдаю алгоритм работы над проектом)

(на этапе сбора данных и оформления результатов заполняют схему)

7.     защита гипотез (выступление от групп).

8.     взаимооценка в группе

9.     первичный контроль (тест) взаимопроверка взаимооценка

10. Общий вывод. А какого практическая значимость проекта? Зачем каждому из нас надо знать  про проводники и непроводники электричества.

11. Рефлексия

12. домашнее задание . 1. параграф 27.  2. сделать электроскоп. 3. как уберечь себя от поражения электричеством (на домашних примерах)

План действий учащихся в проекте 

1. Выбор темы проекта (исследования). 

2. Ставим цель. (Для чего я это делаю? Какого результата я хочу достичь?) Записать ответы. 

3. Если это исследование, то затем нужно выдвинуть предположение - гипотезу. (Сделай свое предположение о том, какой будет результат и почему?) Записать ответы. 

4. Выбираем метод. (Что нужно сделать, чтобы получить результат?) Записать план своих действий, время выполнения каждого шага. 

5. Собираем данные (ставим эксперименты, собираем необходимую информацию, материал, оформляем его, сверяем свои действия по времени, которое определили для каждого шага). 

6. Получаем результаты. (Если что-то не удалось - это тоже результат). 

7. Анализируем результаты. (Сравниваем полученные результаты с данной гипотезой). 

8. Делаем выводы. (Планируем дальнейшую деятельность). Даем оценку действиям в группе. 

9. Защищаем результат в коллективе. Получаем общую оценку результатов

Алгоритм работы над учебным проектом

Тема: "История моей семьи в истории моей Родины", 8 класс

Проблема	Мы плохо знаем свою родословную, историю своей семьи, своих предков
Почему?	Не интересуемся Не сохранилось достаточно сведений Отсутствие семейных традиций Родители тоже плохо знают историю своей семьи Бабушки и дедушки живут далеко, связи с ними непрочные
Цель (Что делать?)	Изучить историю семьи
Задачи (Как?)	Узнать у родителей, бабушек, дедушек, родственников сведения о семье Изучить документы, семейные реликвии, фотографии
Результат (Что получить? Продукт деятельности)	Сочинение "История моей семьи в истории моей Родины"

Урок физики 8 класс

Тема:  Проводники и непроводники электричества

Цель: формирование у учащихся представления о способности веществ проводить электрический заряд

Задачи:

1. обучающая:

сформировать у учащихся понятие: проводник, непроводник, полупроводник. . ознакомить с применением проводников и диэлектриков на практике

2. развивающая:

развивать умения  решать проблемы, работать с информацией (сбор, систематизация, использование), развивать коммуникативные умения и навыки при работе в группе, публичного выступления

3. воспитательная:

формировать уважительное отношение к другому мнению, развивать навыки сотрудничества со взрослыми и сверстниками в различных социальных ситуациях.

Предполагаемый результат:

1. учащиеся знают понятия проводник, непроводник, полупроводник; могут найти их применение в жизни.
2. находят нужную информацию и систематизируют её
3. работают в группе, излагают свою точку зрения и аргументируют её
4. презентуют свой продукт

Урок физики 8 класс

Тема:  Проводники и непроводники электричества

Цель: формирование у учащихся представления о способности веществ проводить электрический заряд

Задачи:

4. обучающая:

сформировать у учащихся понятие: проводник, непроводник, полупроводник. . ознакомить с применением проводников и диэлектриков на практике

5. развивающая:

развивать умения  решать проблемы, работать с информацией (сбор, систематизация, использование), развивать коммуникативные умения и навыки при работе в группе, публичного выступления

6. воспитательная:

формировать уважительное отношение к другому мнению, развивать навыки сотрудничества со взрослыми и сверстниками в различных социальных ситуациях.

Предполагаемый результат:

5. учащиеся знают понятия проводник, непроводник, полупроводник; могут найти их применение в жизни.
6. находят нужную информацию и систематизируют её
7. работают в группе, излагают свою точку зрения и аргументируют её
8. презентуют свой продукт

• 1 слайд

  Оно несет нам свет, тепло
  Компьютер видео включает.
  Комфортно с ним, но без него
  Удобство мигом исчезает. 
  электричество
  

• 2 слайд

  Игра «ДА-НЕТКА»
  При соприкосновении тел происходит их электризация
  При трении о шелк стекло заряжается положительно
  Если тело наэлектризовано, то оно имеет электрический заряд
  Электрометр –прибор для обнаружения электрического заряда
  Достаточно просто коснуться шарика электроскопа заряженной стеклянной палочкой, чтобы стрелка электроскопа заметно отклонилась
  
  
  
  
  

• 3 слайд

  Определите электрический заряд второго шарика
  +
  +
  

• 4 слайд

  Заряженные шарики подвешены на нитях. Каков знак заряда шариков?
  +
  __
  

• 5 слайд

  Какому из электроскопов, представленных на рисунке, сообщили больший по модулю электрический заряд?
  2
  

• 6 слайд

  На рисунке представлен один и тот же отрицательно заряженный электроскоп.
  Определите знак поднесенной к электроскопу палочки
  __
  

• 7 слайд

  К заряженному электроскопу поднесли заряженный шарик. Можно ли по этому рисунку однозначно определить знак заряда электроскопа?
  нельзя
  

• 8 слайд

  проблема
  

• 9 слайд

• 10 слайд

• 11 слайд

  Проводниками называют тела, через которые электрические заряды могут переходить от за- ряженного тела к незаряженному.
  

• 12 слайд

  Вода с примесями (растворенными в ней кислотами, солями, щелочами)
  ПОЧВА
  Металлы (лучшие проводники – серебро, медь)
  ГРАФИТ
  

• 13 слайд

  Непроводниками (диэлектриками) называют тела, через которые электрические заряды не могут переходить от заряженного тела к незаряженному.
  ИЗГОТОВЛЕННЫЕ ИЗ ДИЭЛЕКТРИКОВ ТЕЛА НАЗЫВАЮТ ИЗОЛЯТОРАМИ
  

• 14 слайд

  РЕЗИНА
  РАЗЛИЧНЫЕ ГАЗЫ (ВОЗДУХ)
  МАСЛА
  КАПРОН
  ФАРФОР
  ЭБОНИТ, ЯНТАРЬ, ШЕЛК, ПЛАСТМАССЫ
  

• 15 слайд

  Полупроводниками называют тела, которые по способности передавать электрические заряды занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками.
  

• 16 слайд

  Примеры:
  кремний, селен, германий
  
  У полупроводников способность проводить электрические заряды резко увеличивается при повышении температуры.
  

• 17 слайд

  сверхпроводники
  вещества, переходящие в сверхпроводящее состояние при температурах ниже критической 
  Сверхпроводимость - способность проводников при очень низкой температуре терять электрическое сопротивление.
  

• 18 слайд

  тест
  

• 19 слайд

  ответы
  1 – 4
  2 – 1
  3 – 3
  4 – 4
  5 – 2
  
  

• 20 слайд

  Домашнее задание
  1. параграф 27.
  2. сделать электроскоп.
  3. как уберечь себя от поражения электричеством (проводники и непроводники в жизни)