Урок. "Електричний струм. Дії електричного струму"

Тема уроку. Електричний струм. Дії електричного струму.

Мета уроку:

• сформувати в учнів початкові уявлення про електричний струм як направлений рух заряджених частинок, показати дії електричного струму;
• розвивати життєві компетентності учнів, вчити їх пояснювати з точки зору електронної теорії явища, що відбуваються в провідниках, уміщених в електричне поле; продовжувати формувати пізнавальний інтерес до фізики як науки;
• створювати умови для розвитку в них здібностей до самовдосконалення;
•  виховувати наполегливість, формувати комунікативні навички.

Тип уроку: комбінований урок

Обладнання та наочність: електричний струм і його дії – теплова, хімічна, світова, магнітна, механічна.

ХІД УРОКУ

І. Організаційний етап.

Вступне слово вчителя. Ми продовжуємо вивчати загадкові електричні явища, які завжди привертали увагу людей і цікавили їх. Ще єгиптяни й греки описували розряди блискавки і світіння загострених металевих предметів. У Середньовіччі це світіння дістало назву «вогні святого Ельма» ,  оскільки дуже часто воно спостерігалося на шпилях церкви святого Ельма у Франції. Ви вже знаєте, звідки беруться електричні заряди.

ІІ. Актуалізація опорних знань та умінь.

Вікторина

•                 Що таке електричне поле? Чим створюється?
•                 Які типи зарядів існують у природі?
•                 Які заряджені частинки вам відомі?
•                 Які ви знаєте частинки, що мають найменший негативний заряд? Позитивний заряд?
•                 На яку частинку перетворюється атом, якщо він приєднує електрони ? втрачає їх?
•                 Як поводиться заряджена частинка в електричному полі?
•                 Як поділяються всі речовини за здатністю проводити електричний заряд?
•                 Навіщо людині електрика?
•                 Де люди застосовують електрику?
•                 Які переваги має електрична енергія порівняно з іншими видами енергії?
•                 Хто створював теорію електричного поля?

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

План вивчення нової теми:

•                 Електричний струм.
•                 Умови існування електричного струму.
•                 Дії електричного струму.

Опорний конспект

1. Теплова дія струму

Діями електричного струму називають ті явища, що спостерігаються за наявності електричного струму в колі. За цими діями судять про електричний струм у колі, тому що не можна безпосередньо спостерігати за рухом заряджених частинок у провіднику.

З деякими діями електричного струму учні знайомі з повсякденного життя. Тому насамперед потрібно з'ясувати, що їм відомо, а потім уже звернутися до дослідів.

Теплову дію струму можна спостерігати, наприклад, приєднавши до полюсів джерела струму нікеліновий чи ніхромовий дріт.

Про теплову дію струму учнем відомо з повсякденного життя: так працюють електричний паяльник, електроплитка, праска, лампа розжарення і багато інших предметів.

2. Хімічна дія струму

Хімічну дію струму можна спостерігати при пропусканні електричного струму через розчин мідного купоросу CuSO₄. Учням може бути пояснено, що під час взаємодії речовини з розчинником молекули речовини розпадаються на позитивні та негативні іони. Ці іони в електричному полі будуть рухатися спрямовано. Позитивні йони рухаються до негативно зарядженого електрода (катода), а негативні йони — до позитивно зарядженого електрода (анода). Водень і метали завжди виділяються на катоді.

Можна зробити висновок: Електричний струм в електроліті — це спрямований рух іонів у електричному полі.

Хімічну дію електричного струму використовують у промисловості (видобування алюмінію, міді й інших металів, нікелювання, хромування та ін.).

Щоб продемонструвати учням хімічну дію струму, у посудину з розчином мідного купоросу опускаємо два вугільних електроди і пропускаємо через розчин електричний струм. Через певний час на одному з електродів виявляємо тонкий шар чистої міді.

3. Магнітна дія струму

Магнітну дію струму можна показати за допомогою котушки із залізним осердям. Коли коло замкнене, до осердя притягуються невеликі залізні предмети: цвяхи, залізні ошурки тощо. Оскільки в міжнародній системі одиниць (СІ) одиницю сили струму ампер уводять за взаємодією провідників зі струмом, доцільно показати взаємодію двох паралельно розташованих провідників зі струмом.

4. Спостерігаємо фізіологічну дію електричного струму на організм

Якщо людина неізольована від землі, то, доторкнувшись до провідника, що перебуває під напругою, вона включає себе в електричне коло. У цьому випадку крізь тіло людини проходить електричний струм.

Дія електричного струму на живу тканину має різнобічний характер. Проходячи крізь організм людини, струм спричиняє термічну, електролітичну, механічну, біологічну і світлову дію.

Під час термічної дії відбувається перегрівання і функціональний розлад органів на шляху проходження струму.

Електролітична дія струму виражається в електролізі рідини в тканинах організму, у тому числі крові, і порушенні її фізико-хімічного складу.

Механічна дія призводить до розриву тканин, розшарування, ударної дії випаровування рідини з тканин організму. Механічна дія пов'язана із сильним скороченням м'язів аж до їх розриву.

Біологічна дія струму виражається в роздратуванні й перезбудженні нервової системи.

Світлова дія призводить до ураження очей.

Характер і глибина впливу електричного струму на організм людини залежить від сили й роду струму, часу його дії, шляху проходження крізь тіло людини, фізичного й психологічного її стану.

Електричний струм, діючи на організм людини, може призвести до різних уражень: електричного удару, опіку, металізації шкіри, електричного знаку, механічного ушкодження, електроофтальмії.

Електричний удар призводить до збудження живих тканин.

Електричний опік різних ступенів — наслідок коротких замикань — при зіткненні людини (безпосередньо або через електричну дугу) зі струмоведучими частинами електричних приладів.

Електричний знак (оцінка струму) — специфічні ураження, зумовлені механічним, хімічним або їхнім спільним впливом струму. Уражена ділянка шкіри практично безболісна, довкола знаку відсутні запальні процеси. Згодом він твердне, і поверхневі тканини відмирають. Електрознаки зазвичай швидко виліковуються.

Металізація шкіри — так зване просочування шкіри дрібними пароподібними чи розплавленими частинками металу під впливом механічного або хімічного впливу струму. Уражена ділянка шкіри набуває твердої поверхні й своєрідного забарвлення. У більшості випадків металізація виліковується, не залишаючи на шкірі слідів.

Електроофтальмія — ураження очей ультрафіолетовими променями, джерелом яких є вольтова дуга. У результаті електроофтальмії через кілька годин настає запальний процес, що проходить, якщо вжити необхідних засобів лікування.

Слово вчителя.  Електричний струм впливає на живі організми і в  багатьох випадках буває дуже небезпечним. Проходячи крізь організм людини, струм виконує теплову, хімічну, механічну, біологічну й світлову дії. Термічна дія проявляється в перегріванні й функціональному розладі органів. Хімічна дія струму виражається в електролізі рідини в тканинах організму, у крові, у порушенні її складу. Механічна дія пов’язана із сильним скороченням м’язів аж до її розриву. Біологічна дія струму виражається в роздратуванні й перезбудженні нервової системи. Світлова дія призводить до ураження очей. Тому під час використання електричного струму слід обов’язково дотримуватися правил техніки безпеки.

ІV. Закріплення нових знань та умінь.

•                 Що називають електричним струмом?

•                 Як пояснити, що у звичайних умовах метал є електрично нейтральним?
•                 Що являє собою електричний струм у металі? За якої умови він виникає?

•                 Чи можна вважати електричним струмом упорядкований рух нейтронів?

•                 Електрони в провіднику рухаються зі швидкістю приблизно 1 мм/с. Чому ж у разі замикання кола електрична лампочка засвічується практично миттєво?
•                 Чим відрізняється рух електронів у провіднику в замкненому та розімкненому колах?
•                 Рукою торкаються кульки зарядженого електроскопа. Чи можна казати про наявність електричного струму в стрижні електроскопа?
•                 Які дії струму дозволяють стверджувати, що він існує?
•                 Назвіть дії електричного струму та наведіть приклади прояву цих дій.
•                 У яких пристроях використовується теплова дія струму?
•                 У яких пристроях використовується магнітна дія струму?
•                 Які дії струму можна спостерігати, пропускаючи струм через морську воду?
•                 Як ви вважаєте, чи буде рухатися стрілка компаса під час удару блискавки?
•                 Чому спалах блискавки супроводжується громом?

V. Підбиття підсумків уроку.

1.               Що ми вивчали сьогодні на уроці?
2.               Чому ця тема важлива?
3.               Чи досягли ми поставленої мети?
4.               Що таке електричний струм?
5.               Якими є дії електричного струму?
6.               Що вибрано за напрям струму?
7.               Електричний струм в електроліті — це спрямований рух іонів у електричному полі.
8.               Дія електричного струму на живу тканину має різнобічний характер. Проходячи крізь організм людини, струм спричиняє термічну, електролітичну, механічну, біологічну і світлову дію.
9.               Діями електричного струму називають ті явища, що спостерігаються за наявності електричного струму в колі.

VІ. Домашнє завдання .

1.               Вивчити теоретичний матеріал уроку.
2.               Додаткове завдання. Підготувати повідомлення з теми «Історія вивчення природи блискавки» або «Електричний струм у живій природі».