Урок Электрический ток, источники электрического тока (8 класс)

8 класс. Тема урока: «Электрический ток. Источники электрического тока»

Цели урока:

1. Дать понятие электрического тока.

2. Выяснить условия длительного существования в проводнике электрического тока.

3. Рассмотреть виды источников тока.

4. Рассмотреть устройство и принцип работы гальванических элементов и аккумуляторов.

Оборудование для демонстрации: ноутбук, проектор, слайды.

Оборудование и материалы для опытов: металлический стержень, 4 круглых магнита с дыркой посередине, электрофорная машина, лимон, угольная палочка с металлическим наконечником, цинковая пластина, соединительные провода, миллиамперметр, стакан, раствор соли в воде, медная пластина.

Ход урока.

1. Приветствие. Организационный момент.

2. Развитие представлений об электрических явлениях.

Слово «электричество» впервые было введено в обиход Вильямом Гилбертом (1544 - 1603), английским физиком и врачом, который стал известен благодаря своим исследованиям природы электричества и магнетизма.

Но первое знакомство человека с электрическими явлениями произошло более 25 столетий тому назад. Фалес Милетский знал, что кусок янтаря притягивает к себе легкие предметы (янтарь по-гречески «электрон», откуда и произошли слова «электрон», «электричество»).

Однако на протяжении около двух тысячелетий после открытия электрических явлений не было значительного продвижения в исследованиях их природы. Существенных успехов достиг Гилберт, изложивший результаты своих исследований в книге. Он обнаружил, что не только янтарь, но и алмаз, сапфир, хрусталь, сера и многие другие вещества обладают электрическими свойствами.

Следующий шаг в исследовании электрических явлений сделал Отто Герике, построивший в 1660 году первую электрическую машину для получения электричества трением вращающегося шара из серы.

В 1733 году американец Бенджамин Франклин предположил, что молнии имеют электрическую природу. Для проверки своего предположения он во время грозы запустил воздушного змея с прикрепленным к нему железным острием, а на конце бечевки, которой удерживался змей, привязал железный ключ. При прохождении грозового облака бечевка намокла, и при приближении руки к ключу возникла искра. Предположение Франклина подтвердилось, поэтому он предложил для защиты от ударов молний устанавливать над крышами зданий громоотводы.

Опыты с извлечением искр из облаков были смертельно опасны. Такие опыты проводили в России Рихман и Ломоносов. В 1753 году при выполнении эксперимента Рихман погиб от удара молнии.

В период с 1785 года по 1789 год французский ученый Шарль Кулон с помощью очень чувствительного прибора для измерения сил, названного крутильными весами, исследовал зависимость сил взаимодействия электрических зарядов от расстояния.

Что же такое электрический ток и что необходимо для его возникновения и существования в течение нужного нам времени? Слово «ток» означает движение или течение чего - то. Что может перемещаться в проводах, соединяющих электростанцию с потребителями электрической энергии?

Мы уже знаем, что в телах имеются электроны, движением которых объясняются различные электрические явления. Электроны обладают отрицательным электрическим зарядом. Электрическим зарядом могут обладать и более крупные частицы вещества - ионы. Следовательно, в проводниках могут перемещаться различные заряженные частицы.

Учащиеся записывают определение в тетради: электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц.

3. Опыт, демонстрирующий движение электронов.

На горизонтально зафиксированный стержень последовательно одеваются круглые магниты с дыркой посередине, таким образом, чтобы магниты располагались разными полюсами друг к другу. Если двигать крайний магнит, то остальные магниты придут в движение под действием сил отталкивания.

Учитель: такая передача энергии представляет собой электрический импульс. А как вы думаете, вследствие чего он возникает?

Учащиеся: вследствие силы отталкивания между отрицательно заряженными частицами.

Учитель: а чтобы заставить электроны упорядоченно двигаться по проводнику, необходимо создать в нем электрическое поле. Электрическое поле в проводниках создается и может длительное время поддерживаться источниками электрического тока.

4. Виды источников тока.

• Механические: в процессе работы по разделению заряженных частиц происходит превращение механической, внутренней или какой - нибудь другой энергии в электрическую.

Демонстрация электрофорной машины.

• Термоэлемент: в нем внутренняя энергия нагревателя превращается в электрическую энергию.

• Фотоэлемент: действие основано на явлении фотоэффекта - потеря отрицательного заряда при освещении некоторых веществ.

• Гальванический элемент: в них происходят химические реакции, и внутренняя энергия, выделяющаяся при этих реакциях, превращается в электрическую.

Рассмотреть схему строения гальванического элемента по учебнику.

5. Опыты по созданию гальванических элементов.

Опыт 1.

Необходимо в лимоне сделать два надреза. В один вставить цинковую пластину, в другой - угольную палочку с металлическим наконечником.

Если присоединить миллиамперметр, то он покажет наличие электрического тока.

Опыт 2.

Налейте в стакан раствор воды с солью, в этот раствор опустите медную и цинковую пластины. Между пластинами поместите ластик, чтобы они не касались друг друга. Присоедините пластины к миллиамперметру и обнаружите наличие электрического тока.

Опыт 3.

Соедините последовательно несколько стаканов из предыдущего опыта и получите упрощенный аккумулятор.

6. Сообщение.

В 1780 году итальянский ученый Луиджи Гальвани заметил, что электричество вызывает сокращение мышцы лапы лягушки. Дальнейшие исследования привели его к открытию замечательного факта - мышца лягушки сокращалась и без электрического воздействия извне, если мышцы и нервы соединялись разнородными металлическими предметами.

Итальянский ученый Алессандро Вольта обнаружил, что электричество возникает без использования тканей животных, если пластины из различных металлов поместить в сосуды с раствором соли или кислоты. В 1775 году Вольта опубликовал описание устройства, состоящего из пар медных и цинковых пластинок, разделенных кружочками ткани, смоченными проводящим раствором. Подобные устройства до сих пор по имени Гальвани называют гальваническими элементами.

7. Закрепление материала.

Решить задачи:

• Если к шарам разноименно заряженных электроскопов одновременно прикоснуться металлическим стержнем, то в них возникнет электрический ток. Чем эта установка принципиально отличается от устройств, которые принято называть источниками тока?

• Протекает ли ток внутри гальванического элемента, от которого работает электрический фонарь, когда фонарь включен? когда он выключен?

8. Домашнее задание: § , задание .