Урок физики в 10 классе на тему "Электрический ток в металлах"

• 1 слайд

  
  СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
  

• 2 слайд

  Сверхпроводимость
  Сверхпроводимость - свойство многих проводников, состоящее в том, что их электрическое сопротивление скачком падает до нуля при охлаждении ниже определённой критической температуры Тк , характерной для данного материала.
  Сверхпроводимость обнаружена у более чем 25 металлических элементов, у большого числа сплавов и интерметаллических соединений, а также у некоторых полупроводников.
  

• 3 слайд

  В 1911 году голландский физик  Камерлинг - Оннес обнаружил, что при охлаждении ртути в жидком гелии её сопротивление сначала меняется постепенно, а затем при температуре 4,2 К резко падает до нуля.
  

• 4 слайд

  Физическая природа сверхпроводимости
  
  Явление сверхпроводимости можно понять и обосновать только с помощью квантовых представлений.
  
  Они были представлены в 1957 году американскими учеными Дж.Бардиным, Л.Купером, Дж.Шриффером и советским академиком Н.Н. Боголюбовым.
  
  В 1986 году была открыта высокотемпературная сверхпроводимость соединений лантана, бария и других элементов (Т= 1000К - это температура кипения жидкого азота).
  

• 5 слайд

  Одним из главных отличий сверхпроводников от идеальных проводников является эффект Мейснера, открытый в 1933 году, т.е. полное вытеснение  магнитного поля из материала при переходе в сверхпроводящее состояние. Впервые явление наблюдалось в 1933 году немецкими физиками Мейснером и Оксенфельдом.
  

• 6 слайд

  Гроб Мухаммеда — опыт, демонстрирующий этот эффект в сверхпроводниках. По преданию, гроб с телом пророка Магомета висел в пространстве без всякой поддержки, поэтому этот опыт называют экспериментом с «магометовым гробом».
  
  Сверхпроводимость существует только при низких 
  температурах, поэтому предварительно вещество 
  охлаждают, например при помощи жидкого азота. 
  Далее магнит кладут на поверхность плоского 
  сверхпроводника. Даже в полях 0,001 Тл заметно смещение магнита вверх на расстояние порядка 
  сантиметра. При увеличении поля вплоть до 
  критического магнит поднимается всё выше. Отталкиваясь от неподвижного сверхпроводника, магнит всплывает сам и продолжает парить до тех пор, пока внешние условия не выведут сверхпроводник из сверхпроводящей фазы. В результате этого эффекта магнит, приближающийся к сверхпроводнику, «увидит» магнит обратной полярности точно такого же размера, что и вызывает левитацию.
  
  

• 7 слайд

  Применение сверхпроводимости
  

• 8 слайд

  Наиболее интересные возможные промышленные применения сверхпроводимости связаны с генерированием, передачей и использованием электроэнергии.
  
  Сверхпроводящие кабели могут без потерь передавать энергию на большие расстояния. Они могут служить обмотками, создающими сильные магнитные поля.
  

• 9 слайд

  Пучок тончайших проволочек из сплава ниобия с оловом и трубочек, по которым течёт жидкий гелий, запрессован в медную оболочку.
  Сверхпроводящий кабель
  

• 10 слайд

  Инженеры давно уже задумывались о том, как можно было бы использовать огромные магнитные поля, создаваемые с помощью сверхпроводников, для магнитной подвески поезда (магнитной левитации). За счет сил взаимного отталкивания между движущимся магнитом и током, индуцируемым в направляющем проводнике, поезд двигался бы плавно, без шума и трения и был бы способен развивать очень большие скорости. Экспериментальные поезда на магнитной подвеске в Японии и Германии достигли скоростей, близких к 300 км/ч.
  

• 1 слайд

  «Аукцион формул»
  𝑰= 𝑼 𝒕
  𝑰= 𝑼 𝒕
  R= 𝒍 𝝆𝑺
  U= 𝑨 𝒒
  F=𝒌 𝒒 𝟏 𝑹 𝟐
  A= 𝑷 𝒕
  A=IUt
  P= 𝑨 𝒕
  𝑸= 𝑰 𝟐 𝑹𝒕
  

• 2 слайд

  Решение задач на расчёт электроэнергии, потребляемой различными бытовыми приборами, и её стоимости
  Определить стоимость электроэнергии, потребляемой различными электроприборами в течении 2 часов, если стоимость 1 кВт∙ч по
  СКО равна 10,47 тенге.
  

• 3 слайд

• 4 слайд

  Электрический ток
  в металлах
  Сверхпроводимость
  

• 5 слайд

  Целеполагание
  Цель урока: Изучить особенности прохождения электрического тока в металлах, зависимость сопротивления металла от температуры, а также явление сверхпроводимости при сверхнизких температурах.
  
  Критерии успеха:
  Знаю, что являются проводником электрического тока в металлах.
  Понимаю, как зависит сопротивления металла от температуры и что такое сверхпроводимость.
  Могу применить полученные знания при решении задач
  

• 6 слайд

  Видео
  

• 7 слайд

  Опыт Рикке ( нем. ) – 1901 г.
  Следы взаимного проникновения не превышали результатов обычной диффузии в твердых телах. Носителями электрического заряда являются частицы, общие для меди и алюминия - электроны
  ПРИРОДА НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В МЕТАЛЛАХ
  Электрический ток в металлах - направленное движение электронов.
  Карл Виктор Эдуард Рикке
   (1845—1915)
  

• 8 слайд

  Мандельштам Леонид Исаакович
  (1879–1944)
  Николай Дмитриевич Папалекси
  (1880—1947)
  

• 9 слайд

  Опыт Л.И. Мандельштама и
  Н.Д. Папалекси
  В 1913 году поставили оригинальный опыт. Катушку с проводом стали крутить в разные стороны. Раскрутят, по часовой стрелке, потом резко остановят и — назад.  Рассуждали они примерно так: если электроны и вправду обладают массой, то, когда катушка внезапно останавливается, электроны еще некоторое время должны двигаться по инерции. Так и получилось. Подсоединили к концам провода телефон и услышали звук, а это означало что через него протекает ток.
  

• 10 слайд

  Батлер Стюарт Томас
  (1926-1982)
  Ричард Чейз Толмен
  (1881 — 1948)
  Опыт Т.Стюарта и Р.Толмена
  

• 11 слайд

  Опыт Мандельштама и Папалекси в 1916 году повторили американские ученые Т.Стюарт и Р.Толмен.
  Они определили экспериментально удельный заряд частиц. Он оказался равным удельному заряду электрона
  

• 12 слайд

  Классическая электронная теория
  В 1900 году немецкий ученый П. Друде и голландский физик Х.Ленц на основании гипотезы о существовании свободных электронов в металлах создал свою электронную теорию проводимости металлов, названную после  классической электронной теорией.
  
  
  
  
  
  
  

• 13 слайд

  Рефлексия
  Цель урока: Изучить особенности прохождения электрического тока в металлах, зависимость сопротивления металла от температуры, а также явление сверхпроводимости при сверхнизких температурах.
  
  Критерии успеха:
  Знаю, что являются проводником электрического тока в металлах.
  Понимаю, как зависит сопротивления металла от температуры и что такое сверхпроводимость.
  Могу применить полученные знания при решении задач
  1,2,7 вопросы
  
  3,4 вопросы
  
  5 вопрос
  

• 14 слайд

• 15 слайд

План урока № 77

Предмет  Физика		Класс 10	Дата 18.03.2016
Тема	Электрический ток в металлах. Сверхпроводимость

Это урок № 77

1

из

5

уроков по этой теме

Цель обучения	рассмотреть тип проводимости металлов, свойства свободных электронов металла, зависимость сопротивления металла от температуры, а также явление сверхпроводимости при сверхнизких температурах.
Критерии успеха	Знаю, что являются проводником электрического тока в металлах. Понимаю, как  зависит сопротивления металла от температуры и что такое сверхпроводимость. Могу применить полученные знания при решении задач

Этап	Время	Деятельность учителя	Деятельность учащихся	Дифферен циация	Оценивание	Ресурсы, оборудование, обстановка класса
	2 мин	Создание коллаборативной среды Деление на группы	Пазлы по картинкам: электричество, металл, электрон	Все учащиеся		Картинки
Повторение	3 мин	«Аукцион формул» Работа с интерактивной доской.      Выпиши номера правильных формул	Учащиеся на время пишут как можно больше формул Работают по интерактивной доске.	Все учащиеся	Взаимооценивание	Презентация
	3 мин	Перед вами приборы какие бы вы купили и почему? Решение задачи и оценивание по критериям «Решение задач на расчёт электроэнергии, потребляемой различными бытовыми приборами, и её стоимости» определить стоимость электроэнергии, потребляемой различными электроприборами в течении 2 часов, если стоимость 1 кВт ∙ ч по СКО равна 10,47 тенге.	Учащиеся решают индивидуально задачу, самостоятельно добывая нужные данные с рисунков.	Учащиеся группы А,В самостоятельно решают задачу, учашщиеся группы С самостоятельно записывают дано, с помощью подбирают формулу	Взаимооценивание по критериям	Картинки с бытовами приборами Критерии оценивания задачи
	2 мин	Целеполагание Давайте вернемся к рисункам у вас на столах. Как вы думаете что их объединяет. И какая тема сегоднянего урока.  Какую цель урока вы себе поставите? А как я смогу оценить и проверить поняли вы тему или нет? Формулирование критериев успеха Знаю Понимаю Могу	Учащиеся самостоятельно формулируют тему урока, цель и критерии успеха
Изучение новой темы	2 мин	Активизация прежних знаний, погружение в тему урока 1.        Что такое электрический ток? 2.        Каковы условия существования тока? 3.        Что принято за направление тока?	Отвечают на вопросы учителя	Все учащиеся	Формативное оценивание
	1 мин	Просмотр фильма Электрческий ток в металлах	Смотрят отрывок фильма	Все учащиеся		Фильм
	3 мин	Опыты подтверждающие что электрический ток в металлах представляет собой направленное движение электронов. Просмотр презентации	Изучение презентации с помощью учителя	Все учащиеся
	7 мин 3 мин	Друде и Лоренц создали классическую теорию электропроводности металлов. Основные положения этой теории Работа в группах. Распределение ролей (спикер, тайм-менеджер, эксперт) эксперт составляют по 2 вопроса. 1 группа – 1,2 положение теории 2 группа – 3,4 положение теории Создание проблемной ситуации  А как вы думаете зависит ли сопротивление металлического проводника от температуры?  3 группа – 5,6 положение Выступление	Самостоятельное изучение новой темы. Учащиеся выбирают в группе: спикера, секретаря, эксперта.	Все учащиеся	Наблюдение учителя за работой в группах	Ватманы, маркеры, ресурсы с информацией учебник
	5 мин	Презентация «Сверхпроводимость» (подготовил ученик с хорошей успехами в изучении  физики)	Выступление сильного учащегося	Учащиеся группы А		Презентация
	8 мин	Индивидуальная работа Интерактивный Тест	Отвечают на вопросы теста. Закрепление знаний	Все учащиеся	Самопроверка	Устройства ActivOte
	4 мин	Обобщения Заполнение таблицы	Синтез всей  полученной информации в виде таблицы	Все учащиеся	Самоопценивание по образцу
	1 мин	Рефлексия	Подсчет баллов. Определение достигли цели или стремятся. Самооценивание по листу	Все учащиеся		Листы самооценивания

Самооценивание урока (используйте это пространство для того, чтобы записывать свои комментарии по ходу урока. Что было положительного/ отрицательного?)

Самоанализ урока

Название дидактического этапа	Содержание этапа (что?)	Формы, методы, приемы (как?)	Психолого-педагогическое обоснование (зачем?)
Введение в урок вызвать интерес учащихся	«Вся наша жизнь сплошной сериал …»	Метод словесный. Стимулирование. (Введение в урок в шуточной форме, настрой на повторение)	Создание эмоционального и делового настроя. Привлечение внимания учащихся.
«Аукцион формул»	Повторение основных формул	Метод создание проблемной ситуации. Метод наглядный
Решение задач	Практическое применение знаний	Метод создание проблемной ситуации Прием Практический	Развитие у учащихся навыков решение расчетных задач. Практическое применение знаний
Подведение учащихся к самостоятельному определению темы урока, целей и критериев успеха	Обсуждение по картинкам	Метод наглядно-дедуктивный (рассуждение от общих положений к частному) Форма общеклассная. Метод словесный	Развитие у учащихся умений анализировать, сравнивать, обобщать и делать выводы.
Первичное ознакомление учащихся с темой урока	Просмотр видео, презентации Обсуждение фильма.	Метод наглядный, словесный Прием лекция	Погружение в тему урока
Компактное изложение материала, в желаемой последовательности	Работа в группах с предложенными ресурсами. Создание информационной модели	Самостоятельная работа учащихся. Групповая форма работы.	Учащиеся владеют навыками самостоятельной работы. Пошаговая подача информации способствует запечатлению в памяти изученного.
Развитие предметной речи, формирование ораторского искусства	Каждая группа излагает, что они изучили	Метод словесный. Метод интерактивной технологии «Аквариум»
Работа с сильными учащимися. Опережающее обучение	Выступление учащихся	Метод наглядный, словесный
Проверка усвоения нового материала	Проведение онлайн тестирования	Интерактивный метод (использование средств мультимедиа)	Вызвать положительные эмоции. Настроить на дальнейшую работу
Закрепление и обобщение полученных знаний	Заполнение Сводной таблицы
Рефлексия	Анализ выполненного теста Подсчет набранных баллов	Словесный	Показать учащимся результативность выполненной работы