УРОК ІЗ/32. ДІЇЕЛЕКТРИЧНОГОСТРУМУ. СИЛАСТРУМУ
Метауроку: Познайомитиучнівізперетвореннямиенергіїелектричного струмунаіншівидиенергії.
Типуроку: Уроквивченняновогоматеріалу.
Демонстрації: 1. Нагріванняпроводуелектричнимструмом.
2. ВиділеннямідівнаслідокелектролізуCuSO4.
3. Діякотушкизіструмомнамагнітнустрілку.
4. Світіннянеоновоїлампочки.
Планвикладанняновогоматеріалу:1. Тепловадіяструму.
2. Хімічнадіяструму. Електричнийструм велектролітах.
3. Магнітнадіяструму.
4. Електричнийструмуметалах.
5. Напрямелектричногоструму.
6. Силаструму.
Перевірка знань
1. Накресліть схему з'єднання джерела струму, дзвінка і двох кнопок, що дозволяють подзвонити з двох різних місць.
2. Назвіть основні складові елементи, що входять до кола електричного струму.
3. На трамвайних коліях у деяких місцях установлюють автоматичні сигнали «Стережись трамвая». Сигнал загоряється перед тим, як трамвай підходить, і гасне, коли трамвай проходить. Накресліть схему вмикання цього сигналу.
Викладання нового матеріалу
Діями електричного струму називаються ті явища, які спостерігаються в разі наявності електричного струму в колі. За цими діями судять про електричний струм у колі, оскільки 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.
Тепловудію струмуможна спостерігати, наприклад, приєднавши до полюсів джерела струму нікеліновий чи ніхромовий дріт.
Хімічну дію струмуможна спостерігати, пропустивши електричний струм через розчин мідного купоросу CuSO4. Учні повинні знати, що внаслідок взаємодії речовини з розчинником молекули речовини розпадаються на позитивні та негативні йони. Ці йони починають рухатися в електричному полі. Позитивні йони рухаються до негативно зарядженого електрода (катода), а негативні йони — до позитивно зарядженого електрода (анода). Водень і метали завжди виділяються на катоді. Слід зробити висновок: електричний струм в електроліті — це спрямований рух йонів в електричному полі.
Хімічну дію електричного струму використовують у промисловості (одержання алюмінію, міді та інших металів, нікелювання, хромування тощо).
Магнітну дію струму можна показати за допомогою котушки з залізним осердям. Коли коло замкнене, до осердя притягуються невеликі залізні предмети: цвяшки, залізні ошурки тощо. Оскільки в міжнародній системі одиниць (СІ) одиницю сили струму ампер вводять за взаємодією провідників зі струмом, доцільно показати взаємодію двох паралельно розташованих провідників зі струмом.
Крім того, корисно показати світіння газів під час проходження струму. При цьому достатньо, якщо учні знатимуть, що в газосвітних трубках, які використовуються, наприклад, у рекламі, відбувається світіння газу під дією електричного струму.
Коли ми до металевого провідника приєднували полюси джерела струму, то в ньому виникало електричне поле, яке на безладний тепловий рух вільних електронів накладало спрямований рух. Під дією сил електричного поля електрони починали «дрейфувати», що й зумовлювало електричний струм. При цьому швидкість спрямованого руху електронів (швидкість «дрейфу») дуже мала порівняно зі швидкістю їхнього хаотичного руху — усього кілька міліметрів за секунду. Однак електричне поле в провіднику поширюється зі швидкістю близько 300 000км/с. Тому прийнято вважати, що рух електронів виникає в усіх точках електричного кола одночасно.
Оскільки електричний струм являє собою спрямований рух вільних заряджених частинок у провіднику (електронів у металах, йонів в електролітах), то можна говорити про напрям електричного струму. За напрям струму умовно взяли той напрям, у якому могли б рухатися в провіднику позитивно заряджені частинки, тобто напрям від позитивного полюса джерела струму до негативного.
Для введення поняття про силу струму корисною є аналогія з течією води в трубі. Справді, про силу потоку води можна судити з маси води, яка протікає за одиницю часу через поперечний переріз труби.
Сила ж електричного струму дорівнює кількості електрики, яка протікає через поперечний переріз провідника за одиницю часу:
.
Вводячи ампер, як основну одиницю СІ, підкреслюємо, що для вибору одиниці сили струму можна було б скористатися будь-якою його дією: тепловою, магнітною або хімічною. Важливо підкреслити, що ця дія має піддаватися точному кількісному вираженню. Зараз одиницю сили струму визначають за його магнітною дією.
Питання до учнів у ході викладання нового матеріалу
1. Де використовують теплову і хімічну дії струму?
2. Наведіть приклади механічної дії електричного струму.
3. Якою є природа електричного струму в металі?
4. Що мають на увазі, коли говорять про швидкість поширення струму в провіднику?
5. Як напрям струму пов'язаний із зарядами полюсів джерела струму?
6. Яке явище покладене в основу встановлення одиниці сили струму?
Задачі, що розв'язують на уроці
1. Подайте в амперах, силу струму, що дорівнює 1000 мА; 200 мА; 5 кА.
2. Через спіраль електроплитки за 12 хв пройшло 3000 Кл електрики. Якою є сила струму в спіралі? (Відповідь: 4,2 А.)
3. Після вмикання лампи розжарювання в електричне коло через її волосок за 0,5 хв проходить 9 Кл електрики, а після того як розжарення сягне максимальної величини,— 12 Кл за 1 хв. Як змінюється сила струму в лампі? Яким чином можна пояснити це явище? (Відповідь: від 0,3 А до 0,2 А.)
До конспекту учня
За напрям струму умовно взяли той напрям, у якому могли б рухатися в провіднику позитивно заряджені частинки, тобто напрям від позитивного полюса джерела струму до негативного.
Силою струму називається фізична величина, яка дорівнює електричному заряду, що переноситься через поперечний переріз провідника за одиницю часу:
.
За одиницю сили струму прийнята сила струму, за якої відрізки двох паралельних провідників довжиною 1 м взаємодіють із силою 2∙10-7 Н.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.