Урок з теми «Електричний струм у різних середовищах» (метали, розчини, гази)

Тема: «Електричний струм у різних середовищах»

(метали, розчини, гази)

Мета уроку. Освітньо - виховна: створити комфортні умови для навчання, за яких кожен учень відчуває свою успішність, інтелектуальну спроможність, самостійність.

Навчальна: розширити та поглибити знання учнів про електричний струм у різних середовищах, систематизувати та узагальнити знання щодо протікання струму в різних середовищах; показати практичну значущість набутих знань у побуті, техніці, на виробництві; зрозуміти що спільного між законами електричного струму і законами життя людини.

Розвиваюча: розвивати зацікавленість до вивчення фізики, розвивати логічне мислення через проведення таких операцій як аналіз, порівняння, систематизація; розвивати уміння вести бесіду, використовуючи приклади з життя видатних людей, виховувати моральність для розвитку найкращих якостей учнів.

Виховна: виховувати в учнів любов до рідної природи, повагу до оточуючого середовища.

 

Хід уроку

Добрий день. Сократ сказав, що найлегше – повчати всіх, найважче – повчати самого себе. Пізнайте себе. А для початку перевіримо, чи готові ви це зробити.

Витягніть, будь-ласка, руки перед собою. Подивіться – у багатьох долоні догори. Це означає, що ви відкриті для того, щоб поділитися своїми знаннями і отримати нові. Сподіваюсь, що до кінця уроку таких учнів буде більше.

А тепер відкриємо щоденники та запишемо домашнє завдання. В зошитах запишемо: число, класна робота.

А почнемо урок словами американського вченого Джозефа Генрі: «Коли я вперше прочитав теорію Ома, вона мені здалася блискавкою, що раптом освітила кімнату, занурену в морок»

Про яку теорію йшла мова?

(головний закон електричного струму)

Ось ви і сформулювали тему уроку!

(електричний струм у різних середовищах)

Як на вашу думку, чому ми повинні навчитись на уроці?

(сьогодні ми повинні повторити матеріал про основні величини, які характеризують електричний струм у різних середовищах і зрозуміти, що спільного між цими величинами і законами життя людини.)

Тобто провести аналогію між фізичними законами і законами буття. Тому звертаюся до вас з проханням: висловлюйте свої думки, а якщо вам буде здаватися що вони нереальні то згадайте, що істина не лежить на поверхні, її треба шукати.

I завдання: скласти опорну схему.

Що являє собою електричний струм?

(електричний струм – упорядкований рух заряджених частинок)

Що означає з’ясувати природу електричного струму?

(встановити, які саме заряджені частинки переносять заряд у даному середовищі)

Які речовини називають провідниками?

(речовини, що добре проводять електричний струм)

Розглянемо металеві провідники.

Учні відповідають користуючись опорною схемою.

Що є носіями електричного струму в металах?

(вільні електрони)

Як змінюється швидкість руху електронів і іонів в провіднику при нагріванні.

(з підвищенням температури провідника зростає середня швидкість теплового руху електронів і збільшується амплітуда коливань іонів у вузлах гратки)

До чого це призводить?

(це призводить до збільшення кількості зіткнень електронів з іонами, тобто опір металів збільшується)

При збільшенні температури опір металів збільшується. А сила струму?

(зменшується, згідно з законом Ома!)

А при зменшенні температури що відбудеться з опором і силою струму?

(опір зменшується, сила струму збільшується)

Яке явище було відкрите в 1911р голландським фізиком Хейке Камерлінгом-Оннесом.

(надпровідність)

В чому воно полягає?

(явище зменшення опору до нуля при температурі, відмінній від абсолютного нуля.

Задача 1.

Визначити силу струму в металевому провіднику опір якого 20 Ом, якщо напругу 24В.

Чи може людина, як вільний електрон рухатись в одному напрямку, тобто цілеспрямовано?

(так, коли вона має мету і «не боїться» бути вільною, творчою, самостійною. Тоді, вона є провідником своєї мети, і рухається цілеспрямовано, не звертаючи уваги на перешкоди)

Крім того людина теж може бути надпровідником своїх ідей. В якому випадку?

(коли її оточують однодумці, які підтримують її, які допомагають їй досягти своєї мети. Коли вона впевнена в собі.

Я бажаю вам завжди мати однодумців, бути творчими, бути надпровідниками своїх ідей.

Учні відповідають користуючись опорною схемою.

Який процес називають електролітичною дисоціацією?

(розпад на йони молекул електролітів при розчиненні їх у полярному розчиннику (воді))

Що є носіями електричного заряду в електролітах?

(позитивно і негативно заряджені йони)

Як називається процес виділення речовини на одному із електродів?

(електроліз)

Де використовується явище електролізу?

(електрометалургія, рафінування, гальванопластика, гальваностегія)

Як формулюється закон електролізу?

(маса речовини, що виділяється на аноді або катоді під час проходження електричного струму в електролітах, прямо пропорційна заряду, який при цьому переноситься йонами через електроліт)

Який заряд має атом?

(нейтральний)

Що таке йон?

(атом, який втратив або приєднав електрон)

А коли людина, як атом, перестає бути нейтральною, байдужою і перетворюється на заряджений йон?

(*зарядитися* для людини – визначитись, зробити вибір, мати свою точку зору, не бути байдужим, зацікавленість, мати мотивацію. Бажання – заряд людини)

Чим більше заряд людини, тим більше її сила взаємодії з іншими людьми, тим більше потенціал людини.

Дослід

Дослідити явище електролізу

Висновок: 1) дистильована вода не проводить електричний струм; 2) електроліти – провідники електричного струму; 3) із збільшенням концентрації розчину величина сили електричного струму зростає.

1.     Давайте змінимо джерело струму U=1,5В, чому I=0.? Слабке електричне поле, воно не здатне змусити рухатися йони (робота електричного поля маленька). В житті людини теж так буває – є бажання, є мета, але вона прикладає дуже мало зусиль, для його здійснення. Тому і тупцюється на місці. Тобто для цілеспрямованого руху не достатньо мати великий заряд – бажання, треба знаходитися в постійному русі, виконуючи роботу.
2.       А якщо ми будемо поступово виймати з розчину один або обидва електроди.

Учні відповідають користуючись опорною схемою.

Що таке газовий розряд?

(проходження електричного струму в газі)

Що є носіями електричного струму в газах? Яка природа струму в газах?

(електрони; позитивні та негативні йони)

Що таке йонізація газу?

(відривання від атомів чи молекул електронів)

Наведіть приклади йонізатора газів?

(нагрівання, рентгенівське випромінювання, радіоактивне випромінювання, сонячне випромінювання)

Задача 2

Знайдіть енергію електрона, який викликає йонізацію атома гелія, знаходячись в електричному полі, напруга якого 20В.

Що таке несамостійний розряд у газі?

(газовий розряд, який може спостерігатись тільки за наявності зовнішнього іонізатора)

Графік

Що таке самостійний розряд у газі?

(газовий розряд, що продовжується після того, як припиняється дія зовнішнього іонізатора) А чи може людина поводити себе як несамостійний розряд?

Графік

Застосування?

(тліючий розряд, електрична дуга, коронний розряд, іскровий розряд, плазма)

А чи може людина поводити себе як самостійний розряд?

За яких умов несамостійний розряд переходить у самостійний?

(немає іонізатора – немає струму)

Як в нашому житті одні люди живуть за рахунок інших: чекають на чиюсь допомогу, прагнуть щоб їх розважали, створювали комфортні умови навколо них. Вони як і несамостійний розряд повністю залежать від оточення – іонізатора. На мою думку таке життя неповноцінне, нецікаве.

А іншим таке життя швидко набридає і вони прагнуть до осягнення нових вершин, починаючи мислити нестандартно, творчо, креативно, застосовуючи при цьому раніше набуті знання. Вони стають більш самостійними і заряджають своєю енергією інших людей, які йдуть за ними незважаючи на труднощі.

Одним із таких вчених був  Євген Оскарович Патон.

Цікаві факти. Він зумів об’єднати два несумісних поняття: зварювання і будування мостів.

Під його керівництвом у 1954 році було побудовано унікальний міст через річку Дніпро у Києві. Це перший у світі суцільно зварений міст завдовжки 1543 метри. Дуже прикро, але конструктор не дожив до відкриття мосту 3 місяці. Тому син Євгена Оскаровича, Борис став першим, хто в’їхав на цю споруду, перевіряючи її міць. Борис Патон в кінці 90-х поєднав електрозварювання з медициною. Він запропонував не зшивати м’які ткані тіла, а буквально спаювати їх, аби уникнути появи рубця.

Які основні величини, що характеризують електричний струм ми повторили на уроці? (На сьогоднішньому уроці ми повторили матеріал про силу струму, напругу, опір. Провели аналогію між фізичними величинами і законами буття, поведінкою людини)

Тобто фізика це наука про природу, а людина – головна частина цієї природи. Вивчаючи фізику ми вивчаємо людину.

З цього приводу шведський суспільно-політичний діяч Рольф Едберг писав: *Лише пізнавши природу людина зрозуміє саму себе*

Ми сьогодні розглянули іскровий газовий розряд. До нього належить блискавка, вона приводить до потрясінь і захоплень.

Що таке блискавка з точки зору фізики?

(це іскровий розряд)

Між якими тілами вона виникає?

(між негативно зарядженими хмарами і позитивно зарядженою поверхнею Землі)

На цьому відео фрагменті показано як утворюється блискавка. Для наочності швидкість її руху зменшено в 10 разів.

Кожна частинка рухається за своєю траєкторією. Зближенню зарядів перешкоджає  забруднення атмосфери. Але коли блискає блискавка згоряє отрута в атмосфері: повітря очищується і насичується йонами. В нашому житті бувають такі ситуації, коли йде боротьба між добрими помислами і, на жаль, не дуже добрими.

Як в блискавці між позитивними і негативними зарядами (енергією). І раптом – осяяння – яскрава думка, яку за силою можна порівняти з блискавкою. Ми приймаємо рішення. Воно може бути як позитивним так і негативним. Але потворні думки не створюють прекрасних дій, не сприяють очищенню помислів в людини.

Пам’ятайте, тільки накопичення позитивних думок, рішень змінить наш світ на краще.