Меню

Электрический ток источники электрического тока 8 класс конспект кратко



Конспект урока по физике для 8 класса «Источники тока. Электрический ток».
план-конспект урока по физике (8 класс) на тему

Образцова Елена Александровна

Урок по физике для 8 класса , разработан с учетом требований ФГОС ООО.

Скачать:

Вложение Размер
Конспект урока «Источники тока. Электрический ток» 28.34 КБ
Презентация к уроку » Источники тока. Электрический ток» 1.43 МБ
alessandro_volta.pptx 455.96 КБ
luidzhi_galvani.pptx 1.29 МБ
тест к уроку » Источники тока. Электрический ток» 238.82 КБ

Предварительный просмотр:

Электрический ток. Источники электрического тока.

Образцова Елена Александровна

МБОУ «СОШ № 59» г. Курска

Тема и номер урока в теме

Электрический ток. Источники электрического тока.

Пёрышкин А.В. «Физика. 8»: учебник для общеобразовательных учреждений.

8. Цель урока: Способствовать продуктивной работе учащихся, направленной на реализацию следующих задач.

  • выяснить физическую природу электрического тока;
  • осознать смысл понятия электрический ток, условия возникновения электрического тока;
  • выяснить роль источника тока в электрической цепи, направление тока в цепи;
  • уметь объяснять принцип работы различных источников тока.
  • развивать абстрактное мышление;
  • использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для обеспечения безопасности в процессе использования электробытовых приборов;
  • осуществлять самостоятельный поиск информации по изучаемой теме с использованием учебных текстов, компьютерных баз данных ресурсов сети Интернет.
  • расширить кругозор;
  • выработать уважительное отношение друг к другу.
  1. Тип урока: урок изучения нового материала с использованием ЭОР НП при ведущей роли учителя.
  2. Формы работы учащихся: фронтальная, работа в группах, компьютерное тестирование,
  3. .Необходимое техническое оборудование: компьютер, экран, мультимедиапроектор, гальванический элемент, вольтметры, мультиметры, светодиоды, соединительные провода, электрофорная машина, электрометры, электрические лампочки на подставке, батарейки 4,5В, картошка, лук, лимоны, электроды из цинка (цинковые саморезы), меди (двухжильный медный кабель).
  4. Структура и ход урока: организационный момент, актуализация знаний и умений учащихся, формирование новых знаний, первичное закрепление материала, применение полученных знаний в стандартных или новых ситуациях, диагностика процесса усвоения учебного материала, домашнее задание.

2. Актуализация знаний и умений учащихся.

Эпиграфом к сегодняшнему уроку я взяла

русскую пословицу: « Не стыдно не знать, стыдно не учится».

Вместе со мной сегодня вы будете физиками – теоретиками, экспериментаторами, исследователями. Нам ведь известно, что учёные сначала выдвигают теоретические гипотезы, а затем проверяют их путём проведения многочисленных опытов. Наблюдая, сравнивая, анализируя, они либо подтверждают, либо опровергают выдвинутую гипотезу.

Мы с вами поступим так же и попробуем сформулировать тему урока.

— Как вы думаете, могут ли заряды перемещаться? (Да)

— Какие заряды перемещаются? ( Любые )

Проведём эксперимент и проверим нашу гипотезу.

Беру два одинаковых электрометра. Один наэлектризую эбонитовой палочкой. Соединяю наэлектризованный электрометр с не наэлектризованным электрометром проводником. Что произойдет?

Ответ: свободные электроны стержня окажутся в электрическом поле и придут в движение к незаряженному электроскопу, и он зарядится отрицательно.

Наша гипотеза подтвердилась. Заряды могут перемещаться.

-Как называется наблюдаемое явление ( Электрический ток)

Итак, тема сегодняшнего урока:

Постоянный электрический ток. Источники постоянного тока.

Запишите, пожалуйста, в тетради тему урока.

Слова «электричество», «электрический ток» прочно вошли в нашу жизнь. Мы настолько привыкли к тому, что нас окружают электроприборы и электрические явления, что порой даже не замечаем, какую огромную роль они играют в нашей жизни.
Представьте себе на минуту, что отключили электричество наших квартирах. Что было бы? Каковы последствия этого события? ( Погас бы свет. Не смогли бы посмотреть телевизор, не работала бы микроволновая печь, компьютер, холодильник, пылесос, другие электробытовые приборы. Отключили бы отопление и воду, так как насосы, качающие воду, работают на электричестве. Невозможно было бы подзарядить сотовые телефоны).

вывод: электричество играет огромную роль в нашей жизни, поэтому важно знать, что это такое.
Цель нашего урока : выяснить, что такое электрический ток и какие условия необходимы для его существования. Познакомится с источниками электрического тока .

-Что называется электрическим током?

Упорядоченное движение заряженных частиц под действием электрического поля называют электрическим током.

— Как вы думаете, какие частицы приходят в движение под действием электрического тока?

В других проводниках (электролитах, газах) под действием поля могут двигаться любые заряженные частицы ионы, электроны.

— Почему ток был кратковременным? ( Ослабело электрическое поле, при этом прекратилось движение заряженных частиц.)

-Что нужно для поддержания электрического тока в проводниках? ( Наличие электрического поля)

Для существования электрического тока необходимы следующие условия:

а) наличие свободных электронов в проводнике;

б) наличие внешнего электрического поля для проводника.

Электрический ток прекращается, если электрическое поле, создающее движение зарядов, исчезает.

-Как поддерживать внешнее электрическое поле? ( С помощью источников тока)

Чтобы электрический ток в проводнике существовал длительное время, необходимо все это время поддерживать в нем электрическое поле. Электрическое поле в проводниках создается и может длительное время поддерживаться источниками электрического тока.

Что такое источники тока? Как они работают? Какие виды источников тока существуют?

Эксперимент №1 . Предлагаю собрать цепь, состоящую из батарейки и лампочки , соединенных последовательно. Какой вывод вы можете сделать? ( Существует электрический ток (лампа горит )движение свободных электронов; наличие внешнего электрического поля(источник питания)

Источник тока — это устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии в электрическую энергию.

В любом источнике тока совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц, которые накапливаются на полюсах источника.

Существуют различные виды источников тока :

-Механический источник тока. Демонстрируется опыт № 3. Действие электрофорной машины. О конструкции и принципе работы этого источника тока рассказывает физик — экспериментатор ( ).(презентация №2)

Разделение зарядов происходит за счет механической энергии. При вращении дисков происходит трение щеток о диск, что приводит к разделению зарядов. В результате один электрод машины заряжается положительно, а другой отрицательно. Если приблизить электроды машины , то возникает кратковременный ток в виде электрического разряда в воздухе.

Для того , чтобы ток протекал постоянно, необходимо непрерывно вращать ручку электрофорной машины. Конечно, таким образом создавать электрический ток длительное время невозможно.

Можно осуществить и превращение внутренней энергии в электрическую. Если две проволоки, изготовленные из разных металлов, спаять, а затем нагреть место спая, то в проволоках возникнет электрический ток (рис. 45). Такой источник тока называется термоэлементом. В нём внутренняя энергия нагревателя превращается в электрическую энергию. При освещении некоторых веществ, например селена, оксида меди (I), кремния, наблюдается потеря отрицательного электрического заряда (рис. 46). Это явление называется фотоэффектом. На нём основано устройство и действие фотоэлементов. Термоэлементы и фотоэлементы изучают в курсе физики старших классов.

А сейчас нам ребята расскажут об истории создания первых источников тока:

а) Луиджи Гальвани( ) презентация 2

б) Алессандро Вольта.( ) презентация 3

Источники тока , у которых разделение положительных и отрицательных зарядов происходит за счет энергии химических процессов, получили название гальванических. Такое название было предложено итальянским ученым Вольта в 1796году в честь ученого Гальвани.

Гальванический элемент состоит из цинкового сосуда (корпуса). В корпус вставлен угольный стержень, у которого имеется металлическая крышка. Стержень помещен в полотняный мешочек, наполненный смесью оксида марганца с углем. В элементе используется густой клейстер , приготовленный из муки на растворе нашатыря. Цинковый сосуд с содержимым помещен в картонную коробку и залит сверху слоем смолы. При взаимодействии нашатыря с цинком от цинка отделяется положительные ионы. Цинк становится отрицательно заряженным, а угольный стержень-положительно заряженным. Между заряженным угольным стержнем и цинковым сосудом, которые называются электродами, возникает электрическое поле. Если электроды соединить проводником, то под действием электрического поля свободные электроны придут в движение. Возникнет электрический ток.

В быту часто применяют устройства, которые можно подзаряжать многократно – Аккумуляторы.

Аккумулятор – химический источник тока многоразового действия. Если поместить в раствор соли два угольных электрода, то гальванометр не показывает наличие тока. Если же аккумулятор предварительно зарядить, то его можно использовать в качестве самостоятельного источника тока. Существуют различные типы аккумуляторов : кислотные и щелочные . В них заряды разделяются так же в результате химических реакции . Электрические аккумуляторы используются для накопления энергии и автономного питания различных потребителей .

Аккумулятор (от лат. – Собиратель) – устройство для накопления энергии с целью ее последующего использования.

5 Минутка отдыха.

На уроках физики мы говорим о познании природы. Но сегодня давайте познаем себя. Как мы воспринимаем окружающий мир? Как «художники» или как «мыслители»?

Встаньте, поднимите руки вверх, потянитесь.

Переплетите пальцы рук.

Посмотрите какой палец левой или правой руки оказался у вас вверху? Результат запомните «Л» или «П»

Скрестите руки на груди («поза Наполеона»). Какая рука сверху?

Поаплодируйте. Какая рука сверху?

У кого получился результат «ЛЛЛ» — «художники», а «ППП» — «мыслители».

У кого получились разные буквы – гармонично развитые личности, которым свойственно, как логическое, так и образное мышление.

Вернёмся к теме сегодняшнего урока. Как она звучит?

Попробуем получить источники тока из того, что лежит у вас на столах. И объяснить наблюдаемые явления. В конце всех экспериментов нужно сделать общий вывод.

Закрепление нового материала

6 Экспериментальные задания.

Итак, попробуем самостоятельно собрать источник тока.

Для этого разделитесь на группы по 4-5 человек. У каждой группы на столе свой набор, описание эксперимента.

Проведите эксперимент и объясните явление. Результаты занесите в тетрадь.

К клеммам вольтметра присоедините провода. К концу одного из них прикрепите медную пластину, к концу второго цинковую пластину. Пластины воткните в картофелину. Что произошло с вольтметром? Объясните наблюдаемое явление.

Ответ: раствор минеральных солей, содержащихся, в картофеле, и разнородные проволоки образуют гальванический элемент.

К клеммам вольтметра присоедините провода. К концу одного из них прикрепите медную пластину, к концу второго цинковую пластину. Пластины воткните в лимон. Что произошло с вольтметром? Объясните наблюдаемое явление.

Ответ: фрукты содержат в себе слабые растворы кислот, а разнородные проволоки образуют гальванический элемент.

Задание 3. Возьмем 3-4 картофелина , соединим их медной проволочкой . В одну из них воткнем оцинкованный шуруп , а в другую- кусок медного провода. Медный электрод соединим с положительным контактом светодиода, а оцинкованный шуруп с отрицательным. Светодиод загорится. Объясните эксперимент.

Пять оцинкованных шурупов завернутых в вату на которые аккуратно намотана медная проволока, соединены последовательно ( медь к цинку, цинк к меди). К контактам данной цепи подключен светодиод. Когда на вату попадает сок лимона, светодиод начинает светится. (Можно заменить уксусом, эффект такой же). Объясните данный опыт.

Обсуждение ответов каждой группы.

Каждая группа записывает результаты своего эксперимента в тетрадь. Делает вывод.

— Что вы обнаружили в каждом из опытов

— Что такое электрический ток.

-Условия существования электрического тока.

— Что вы изготовили в каждом опыте (гальванический элемент, источник тока)

— Что общего между всеми опытами. (Различные водные растворы проводят электрический ток, в результате химических реакций. В результате химической реакций внутренняя энергия преобразуется в электрическую.)

— Что является носителями заряда в экспериментах ( ионы + -)

Вывод из серии экспериментов: Мы изготовили источники тока, гальванические элементы. В них внутренняя энергия, которая образуется в результате химической реакций преобразуется в электрическую. Возникает электрический ток. Носителями зарядов в растворах являются + — ионы, которые образуются в результате распадов молекул.

5. Работа с учебником:

Откройте учебники на с. 95. На рис 44-48 рассмотрите различные источники тока, найдите информацию и заполните таблицу.

Источник

Электрический ток и его источники

Что такое источник тока

Чтобы поддерживать ток в электрических цепях долгое время необходимо удерживать стабильное значение электрического поля. Именно в этом заключается роль источников электрического тока.

Во всех источниках происходит работа по разделению отрицательно и положительно заряженных частиц. Частицы с зарядами разных знаков скапливаются у полюсов источника тока (“плюса” и “минуса”), которые обозначены специальными клеммами. Между полюсами возникает разность потенциалов и электрическое поле, которое после подключения источника проводниками к электрической цепи, порождает электрический ток.

Первый вариант работающей батареи сконструировал итальянский ученый Алессандро Вольта в 1798 г. А в 1859 г. французский физик Гастон Планте свинцово-кислотные клетки — ключевой элемент аккумулятора для автомобиля. Кстати, автомобиль появился только через 26 лет.

Таким образом, внутри источника тока совершается работа по разделению электрических зарядов, без использования силового действия электрического поля. Силы, совершающие работу по сортировке (разделению) зарядов, по определению называются сторонними силами. Перечислим некоторые примеры сторонних сил:

  • Механические силы

Простейший пример — это электрофорная машина, диски которой приводятся во вращение рукой. Современные генераторы электрического тока преобразуют механическую энергию вращения вала от двигателей внутреннего сгорания или от паровых и гидротурбин;

Электрофорная машина:

Рис. 1. Электрофорная машина:.

  • Тепловое воздействие

Такие источники называют термоэлементами. Примером может служить так называемая термопара, то есть когда берутся две проволоки из разных металлов, делаются два спая, один из которых нагревают, а другой охлаждают. В результате появляется напряжение. Величина напряжения таких источников мала, но в они используются в качестве термодатчиков. Геотермальные станции, работающие в местах, где имеются природные источники горячей воды, также относятся к этому виду источников. ;

  • Фотоэффект

Энергия фотонов света переходит в электрическую энергию, когда твердое тело обладает свойствами полупроводника. К таким веществам относятся, например, кремний, германий, арсенид галлия. Солнечные батареи, которые были в первую очередь разработаны для космических кораблей, сейчас используются повсеместно;

  • Химические реакции

Набор определенных химических веществ может вступать в реакции, в результате которых внутренняя энергия переходит в электрическую. Такие источники тока называются гальваническими элементами в честь итальянского ученого Луиджи Гальвани. Батарейки для современных гаджетов, телевизионных пультов, все это — гальванические элементы. Батарейки используются один раз, так как после окончания химического процесса электроды теряют способность к накоплению зарядов;

Гальванический элемент:

Рис. 2. Гальванический элемент:.

  • Аккумуляторы

Данные источники тока выделены в отдельный класс, хотя механизм получения электрической энергии у них тоже основан на химических реакциях. В этих источниках электроды не расходуются. После подзарядки от электрической сети, источники снова возобновляют механизм химического воспроизводства электрической энергии.

Примеры аккумуляторов:

Рис. 3. Примеры аккумуляторов:.

Классификация источников электрического тока

В таблице источников электрического тока представлены основные виды источников и механизмы их работы.

Источник электрического тока

Механизм разделения электрических зарядов

Механическая энергия вращения

Солнечные батареи, фотоэлементы

Энергия фотонов света

Гальванические элементы, батарейки

Механическая энергия вращения

Постоянно предпринимаются попытки использовать механическую энергию человека для выработки электроэнергии. Например, был предложен вариант скакалки, у которой внутри цилиндрической ручки имеются полости. В них размещены аккумуляторы. Согласно расчетам 20-25 прыжков со скакалкой позволят заряжать четыре аккумуляторных батарейки.

Что мы узнали?

Итак, мы узнали полезную информацию об электрическом токе и его источниках. Внутри источников тока совершается работа по разделению зарядов с помощью различных механизмов неэлектрического происхождения: химического, теплового, светового, механического. Накопленный заряд создает электрическое поле. Батареи и аккумуляторы применяются в различных отраслях деятельности — от бытовой до космической техники.

Источник

Электрический ток. Источники электрического тока

Конспект по физике для 8 класса «Электрический ток. Источники электрического тока». Что такое электрический ток. Каковы условия существования электрического тока. Что такое источники тока. Какие преобразования энергии происходят в источниках тока.

Электрический ток.
Источники электрического тока

Наибольший практический интерес представляют явления, связанные с упорядоченным движением носителей электрических зарядов — электронов и ионов.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

Мы говорим, что электрический ток течёт от электростанций по проводам к нашим домам, благодаря ему зажигаются электрические лампочки, работает телевизор и другие электроприборы. Что означает термин «электрический ток» в физике?

Зарядим один из двух одинаковых электрометров и соединим их металлическим стержнем, в который впаяна лампочка. При соединении можно заметить кратковременную вспышку лампочки. Отклонение стрелки первого электрометра уменьшится, и стрелка второго электрометра отклонится на тот же угол, т. е. часть заряда с первого электрометра перейдёт на второй электрометр. Это означает, что по металлическому стержню прошёл электрический заряд. Говорят, что в металлическом стержне возник электрический ток.

Слово «ток» обозначает течение, а электрический ток — это течение заряда. Вы уже знаете, какие частицы обладают зарядом. В металлах имеются свободные электроны, а в растворах солей, кислот или щелочей — положительно и отрицательно заряженные ионы. Все эти частицы могут участвовать в создании электрического тока. Но сами по себе заряженные частицы не создают электрический ток. Если металлическим стержнем соединить два одинаково заряженных электрометра, то электрический ток в проводнике не возникнет и лампочка не загорится.

Чтобы в проводнике возник электрический ток, движение заряженных частиц должно быть упорядоченным. В соединительном проводнике свободные электроны перемещаются под действием электрического поля. Направленное перемещение электронов и создаёт электрический ток в проводнике.

Итак, электрическим током называется упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц под действием электрического поля.

Скорость упорядоченного движения электронов в проводнике под действием электрического поля мала — всего несколько миллиметров в секунду. Она в сотни миллионов раз меньше средней скорости теплового движения электронов. При такой скорости для перемещения электрона всего на 5 м понадобилось бы примерно 2 ч. Если мы повернём выключатель, лампа, находящаяся в нескольких десятках метров от него, сразу загорится. Отсюда следует, что скорость распространения тока и скорость упорядоченного движения электронов — это не одно и то же.

ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Чтобы получить электрический ток в проводнике, необходимо привести заряженные частицы в направленное движение. Но как получить ток, который существовал бы длительное время?

Возьмём два заряженных тела А и В, заряды которых равны по модулю, но противоположны по знаку, и соединим их проводником. На отрицательно заряженном теле находится избыток электронов, на положительно заряженном теле — недостаток электронов.

Электроны с отрицательно заряженного тела будут двигаться по проводнику, притягиваясь к положительно заряженному телу. В проводнике на короткое время возникнет электрический ток. Он будет существовать до тех пор, пока не исчезнет электрическое поле в проводнике, т. е. пока не исчезнет заряд на телах А и В.

Для поддержания тока в проводнике необходимо, чтобы на одном конце проводника был недостаток электронов, а на другом — их избыток. Процесс разделения зарядов осуществляют источники электрического тока.

В источнике тока благодаря химическим или иным процессам (в зависимости от принципа его действия) происходит разделение положительно и отрицательно заряженных частиц. Эти разделённые частицы накапливаются на так называемых полюсах источника тока. При этом один из полюсов заряжается положительно, а другой — отрицательно.

Если полюсы источника тока соединить проводником, то свободные электроны будут перемещаться от отрицательного полюса к положительному. В проводнике возникнет электрический ток.

Уместно провести аналогию между действием источника тока и кровеносной системой нашего организма. Наше сердце не создаёт кровь, а лишь заставляет её двигаться по артериям и венам. Оно действует так же, как и источник тока. Источники тока не создают электрических зарядов, а лишь приводят уже имеющиеся свободные заряды в направленное движение.

ЭЛЕКТРОФОРНАЯ МАШИНА

Электрофорная машина была создана в 1865 г. немецким физиком Августом Тёплером и независимо от него другим немецким физиком Вильгельмом Гольцем.

Машина Гольца позволяла накапливать большой заряд и могла использоваться в качестве источника тока.

Работа электрофорной машины основана на явлении электризации, позволяющей накапливать большой электрический заряд на её полюсах.

Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Электрический ток. Источники электрического тока».

Источник

Читайте также:  Как узнать что тебя ударило током