Урок по темі "Коло електричного струму" 8 клас

Тема: Коло електричного струму.

Мета: Дати учням поняття про електричне коло. З'ясувати, з яких частин складається електричне коло та яке призначення складових частин електричного кола. Ознайомити з правилами креслення електричних схем.

Обладнання: джерела струму, електролампочки, вимикачі, перемикачі, кнопки, електродзвінок, з'єднувальні провідники.

Струм - це течія (перенесення) чогось. (Подібно як течія води чи газу по трубах; рух крові по судинах). При проходженні електричного струму переноситься заряд. В металах заряд переносять електрони. Щоб електрони рухались напрямлено потрібно створити електричне поле. Електричне поле створюють джерела електричного струму. Завдання джерела розділяти негативні і позитивні заряди і збирати їх в особливих точках - полюсах (що являють собою виводи до яких під’єднуються провідники). Щоб розділити заряди (а це заряди протилежного знаку і вони притягуються між собою) потрібно виконати роботу. В джерелах струму використовується перетворення різних видів енергії в електричну.

/Пояснення проводиться з одночасною демонстрацією дії джерел струму різного типу/.

1.Термопара. Перетворює теплову енергію, що виділяється під час згоряння палива, в електричну. Являє собою спай двох різнорідних провідників. (Термопару під’єднуємо до міліамперметра. Нагріваємо сірником спай термопари. Спостерігаємо відхилення стрілки міліамперметра, що вказує на виникнення електричного струму).

2.Фотоелемент.          Перетворює         світлову      енергію       в електричну. (Під’єднуємо фотоелемент до міліамперметра. Якщо направити фотоелемент на джерело світла (вікно) то стрілка міліамперметра відхилиться. Якщо закрити фотоелемент від попадання на нього світла то стрілка повертається на нуль, струм в колі відсутній).

3.Генератор.     Механічна енергія        перетворюється   в        електричну. (Демонструємо свічення електролампочки під'єднаної до шкільної моделі генератора. Під час обертання якоря виникає струм, лампочка засвічується. Чим швидше обертати ручку тим яскравіше свічення лампи).

4.Гальванічний елемент. Хімічна енергія перетворюється в електричну.

(Демонструємо різні за конструкцією і величиною гальванічні елементи (батарейки)).

5.Акумулятор. Споживає електричну енергію, перетворюючи її в "хімічну". Після від'єднання від джерела електричного струму запасену "хімічну” енергію перетворює в електричну. (Демонструємо свічення лампочки під'єднаної до акумулятора. Показуємо наявні в школі типи акумуляторів).

Електричну енергію отримують на електростанціях. Щоб використати електроенергію потрібно мати споживач. Ним може бути електролампа, праска, холодильник, кофемолка. Щоб передати електроенергію від джерела до споживача користуються провідниками. Для вмикання і розмикання кола застосовують ключі (вимикачі, перемикачі, кнопки).

Для демонстрації дії вимикача, перемикача і кнопки вчитель складає відповідні сполучення на вчительському столі (або демонструє вже складені схеми).

(При достатній кількості приладів учні збирають електричні кола самостійно, за партами, не креслячи схем, а просто за вказівками вчителя під’єднують провідники до потрібних клем приладів.)

Дія ключів грунтується на розмиканні замкнутого електричного кола. (Аналогічно, якщо розірвати трубу з водою то течія води в подальшій частині труби припиняється).

Розглядаємо таблицю, на якій намальовано вітрогенератор від якого електричний струм поступає до електричної лампи. Як це показати на малюнку в зошиті? Для кожного ввімкнення малювати свої прилади: будинок, електролампу, праску, телевізор? А якщо людина погано малює? Потрібно багато часу, не всім може бути зрозумілим даний малюнок. Тому для зображення на малюнку джерел, споживачів, вимикачів і їх з'єднань використовують певні умовні позначення.

Ще 100 - 150 років тому людина, яка бажала показати будову електричного приладу або пристрою, змушена була малювати цілу картину: зовнішній вигляд деталей, з'єднувальних провідників і навіть стіл на якому все це розміщене. Дріт за тих часів виготовляли вручну, вартість його була висока, тому його берегли, застосовуючи ті самі відрізки в різних експериментах. Зайві куски не відрізали, а для того, щоб не переплутати надто довгі провідники, їх скручували в довгі спіралі, які можна було розтягувати в міру потреби. Тому провідники, як правило, малювали скрученими в спіраль. Намалювати електричний прилад міг тільки той, хто мав художні навики, і звичайно виконання такого малюнка вимагало великих затрат праці.

Електротехнікою, а потім і радіотехнікою часто займались особи, які не вміли малювати. З необхідності вони значно спрощували малюнки електричних деталей. Чим простіші за накресленням були такі малюнки, тим легше було їх відтворювати і тим більше поширювалися вони. Кінець-кінцем ці малюнки стали настільки умовними, символьними, що іноді нелегко було уявити собі їх початковий вигляд. Такі спрощені і загальноприйняті малюнки називають умовними позначеннями.

З окремих умовних позначень складають радіосхеми, які називають принциповими. Не знаючи умовних позначень, не можна прочитати схеми. Тому важливо насамперед уважно роздивитися і запам'ятати умовні позначення. Далі коли доведеться креслити схему, важливо подбати про те, щоб пропорції символів і відносні розміри їх були такі самі як на поданих малюнках.

Сучасна система умовних позначень електричних пристроїв великою мірою нагадує систему позначення звуків мови літерами, або звуків музики - нотами. Склалась особлива письменність, в якій роль літер і слів відіграють радіотехнічні символи. Вона змінюється і вдосконалюється в наші дні.

Подібно до того, як знання літер ще не означає вміння читати, так і знання умовних позначень ще не досить для того, щоб повною мірою і без труднощів користуватися принциповими схемами. Сучасні схеми мають свої особливості.

1.По перше вони всі є плоским зображенням просторових за своєю конструкцією пристроїв.

2.Друга особливість - узагальнений характер умовних позначень. Кожне з позначень звичайно не характеризує конструкцію, розміри або інші фізичні параметри деталі. Велика електролампа і лампочка від кишенькового ліхтарика мають однакові позначення.  Лінія на принциповій схемі вказує тільки наявність електричного з'єднання між різними деталями. Таке з'єднання можна виконати тонким або товстим, голим або ізольованим, довгим або коротким, мідним або срібним провідником.

Дуже часто можна спостерігати, як досвідчений радіотехнік, ремонтуючи або налагоджуючи складний прилад, часто абстрагується від реальної споруди і починає розмірковувати над схемою. Тільки зрозумівши з неї, як розвиваються електричні процеси, як протікають струми, він повертається до реального приладу.

Умовні позначення з невеликими змінами однакові в усіх країнах світу. Мова радіосхем стала міжнародною, як методи запису алгебраїчних або хімічних формул. Багато радіолюбителів, які зовсім не знають іноземних мов, чудово розуміють будову і принцип роботи приладу, розглядаючи схему в зарубіжних журналах.

Наводимо умовні позначення лампочки, вимикача, перемикача, кнопки і інше. Пропонуємо учням накреслити в зошитах схеми з'єднань проведених на уроці дослідів (ввімкнення кнопки, перемикача, вимикача). /На “магнітній” дошці вчитель збирає відповідні схеми, використовуючи схематичне позначення приладів, намальованих на картоні до якого прикріплені магніти. Учні креслять схеми в зошитах/.

На закріплення учням пропонуються такі запитання.

1.     Яке призначення джерела струму в електричному колі?

2.     Які приймачі (споживачі); електричної енергії ви знаєте)?

3.     3 яких частин складається електричне коло?

4.     Яке електричне коло називають замкненим? Розімкненим?

5.Накресліть схему кола, що складається з джерела струму і двох електролампочок, кожну з яких можна вмикати окремо. Зберіть це коло на робочих столах і продемонструйте дію схеми.

Підсумок уроку. Вчитель наголошує на правила техніки безпеки яких потрібно дотримуватись при складанні електричних кіл, роботі з електричним струмом. Аналізує роботу учнів під час уроку, вказує на типові помилки учнів, відзначає кращих. Звертає увагу на приведення в порядок робочих місць, складання приладів.

Завдання додому. Відповідний параграф підручника, запитання параграфа. Задача: придумайте схему з'єднання джерела струму, дзвінка і двох кнопок, розміщених так, щоб можна було ввімкнути дзвінок з двох різних місць.