Дополните схему названия явлений, которые вызывает электрический ток.
Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь для публикации ответа на этот вопрос.
решение вопроса
Связанных вопросов не найдено
Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.
- Все категории
- экономические 43,679
- гуманитарные 33,657
- юридические 17,917
- школьный раздел 612,713
- разное 16,911
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
- Обратная связь
- Правила сайта
Человек как источник электрического тока
Рунцова, М. С. Человек как источник электрического тока / М. С. Рунцова, С. Г. Маюров. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2019. — № 8 (28). — С. 114-121. — URL: https://moluch.ru/young/archive/28/1686/ (дата обращения: 06.04.2024).
Введение
Первый, кто открыл иную возможность получения электричества, исключая случаи электризации различных тел трением, был итальянский ученый Луижди Гальвани (1737–1798) (рис. 1). Он был по специальности биолог, но работал в лаборатории, где проводились опыты с электричеством.
Гальвани наблюдал явление, которое заключалось в том, что если к нерву лапки мёртвой лягушки прикоснуться электродом от раскрученной электростатической машины, то лапка дергалась. Происходило сокращение мышц. Но, однажды ученый коснулся ноги лягушки скальпелем из стали и заметил такое же подергивание. Самое удивительное заключалось в том, что электростатическая машина не контактировала со скальпелем. Гальвани провел много опытов для того, чтобы понять причину возникновения тока.
Проведя свои эксперименты, ученый посчитал, что электричество возникает в теле лягушки. Гальвани назвал его «животным электричеством».
Это был неправильный вывод. Другие ученые опытным путем доказали, что Гальвани ошибся. Но ученый настаивал на своей точке зрения. Он умер в 1798 году, так и не приняв другой точки зрения, основанной на результатах исследований.
Другой ученый Алессандро Вольта один из тех, кто заложил основы учения об электричестве, тоже провел многочисленные опыты и пришел выводу, который не совпадал с выводом Гальвани. Он посчитал, что электричество возникает при контакте двух разных металлов. Металлы прикасались к веществу мышц и становились источником тока. Такой же эффект возникает при контакте пары металлов с влажным телом. «Вольта подчеркивал, что разнородные металлы здесь не простые проводники или передатчики тока, а «настоящие двигатели электричества»» [2].
Но этот ученый, утверждая, что нет никакого «животного электричества», ошибался. А. Вольта писал, что если составить проводящую цепь так, чтобы между различными металлами, например серебром и цинком, был введен соприкасающийся с ними жидкий проводник, то вследствие этого возникает постоянный электрический ток того или иного направления. Опытным путем получен ряд напряжений элементов (табл. 1).
Ряд напряжений элементов
Можно продемонстрировать, что дистиллированная вода, глицерин, спирт и растворы спирта, глицерина и сахара в дистиллированной воде плохо проводят электрический ток. Вместе с тем растворы кислот, щелочей и солей в воде — хорошие проводники электричества. Вещества, водные растворы которых являются проводниками, называются электролитами. Согласно таблице 2, если для гальванического элемента взять медную и цинковую пластины, то медь приобретет положительный, а цинк — отрицательный заряд. Разность их потенциалов равна примерно 1,1 вольта. Она не зависит от размеров пластин. Размер пластин определяет силу тока. Чем больше пластина, тем больше ток, даваемый элементом. Раньше гальванические элементы размещали в стеклянные сосуды, это неудобно, стали делать сухие элементы.
Сухой гальванический элемент представляет собой цилиндрический цинковый контейнер, в котором находится содержимое элемента. Корпус одновременно является отрицательным электродом. Положительный электрод часто делают из угольного стержня.
Цинковый цилиндр выложен изнутри тонким пористым материалом, похожим на промокательную бумагу, который покрыт толстым слоем пасты; в состав последней входят алебастр, вода и хлористый аммоний NH4Cl — соль, известная под названием нашатыря. В центре цинкового контейнера укрепляется угольная палочка, служащая в качестве положительного электрода. Остальное пространство контейнера заполняется смесью гранулированного угольного порошка и двуокиси марганца, насыщенной раствором нашатыря. Сверху элемент запечатывается воском, чтобы из него не выпало содержимое.
Снаружи цилиндр обычно обертывается толстым слоем бумаги. По мере работы элемента цинк постепенно растворяется, пока, наконец, на стенках цилиндра не появляются дырки. Поэтому, выражение «сухой гальванический элемент», условно. Нужно вовремя удалять отработанные элементы из современных приборов, иначе из корпуса батареи может вытечь небольшое количество электролита и испортить прибор.
Основная часть
Большое количество процессов в живых организмах обусловлено прохождением электрических сигналов от одного органа к другому. Если через тело человека проходит электрический ток, мышцы сокращаются, это может нанести вред здоровью.
Если взять два разных металла (медь + цинк, медь + алюминий и др.) и поместить электроды из этих металлов в раствор соли или кислоты, то на концах появится электродвижущая сила. Если подключить провода к измерительному прибору, например микроамперметру, то можно измерить силу тока в цепи. В данном случае электроды и раствор будут служить гальваническим элементом (рис. 2).
Как гальванический ток элемент создает ток. Изучая полярность пластин гальванического элемента, мы установили, что цинк в кислоте приобретает отрицательный заряд, указывающий на избыток электронов, а медь — положительный заряд, свидетельствующий о недостатке электронов. Но как это может быть, если оба металла находится в одной и той же жидкости?
Если исследовать отработавший гальванический элемент, то можно убедиться, что медная пластинка лучше сохранилась, нежели цинковая. Это говорит о том, что цинковая пластинка растворяется значительно быстрее медной. Когда атомы металла переходят в раствор в виде положительно заряженных ионов, в металлической пластинке остаются избыточные электроны. Это объясняет отрицательный заряд цинка, но не положительный заряд меди. Почему же в гальваническом элементе медь не приобретает отрицательный заряд подобно цинку?
Как мы уже выяснили, молекула серной кислоты H2SO4 в воде распадается на два иона H + и один ион SO4 2- :
Положительные ионы цинка (Zn 2+ ), переходя в раствор, отталкивают положительные ионы водорода и оттесняют их к медной пластине. Здесь каждый водородный ион (H + ) приобретает один электрон, превращаясь в нейтральный атом; последний, соединяясь с другим водородным атомом, образует молекулу газообразного водорода. Несколько таких молекул образуют газовый пузырек. Поскольку медная пластина теряет электроны, она заряжается положительно.
Рис. 2. Батарея гальванических элементов
При замыкании внешней электрической цепи, получаемой соединением электродов, электроны от цинкового электрода переходят к медному электроду. Это приводит к нарушению первоначальных равновесий, в результате чего будут протекать процессы окисления на цинковом и процессы восстановления на медном электродах, обеспечивая поддержание их потенциалов. Такое самопроизвольное протекание окислительно-восстановительного процесса и обусловливает работу гальванического элемента.
Была выдвинута гипотеза: если человек является источником электрического тока, тогда при прикосновении руками к пластинам из разного металла, должна появиться электродвижущая сила. И если к пластинам подключить чувствительные электроизмерительные приборы, то можно измерить силу тока.
Цель работы: обнаружить электричество, источником которого может быть человек и можно ли его использовать для нужд самого человека.
Задачи: изучить литературу по теме;
Изготовить прибор для обнаружения слабого тока;
Составить план экспериментов;
Определить правила измерений;
Проанализировать полученные результаты;
Найти закономерности и попытаться их объяснить;
Разобраться, как человеческий организм может вырабатывать электричество, быть источником энергии и, каким образом это можно выгодно использовать.
Объект исследования: электричество, источником которого является человек.
Предмет исследования: человек как источник электрического тока. Зависимость силы излучаемого тока от различных фактов.
Актуальность работы. В современном мире человечество нуждается в электроэнергии каждый день. Она нужна как большим предприятиям, так и человеку в быту. На ее выработку тратится много средств. И поэтому счета за электроэнергию растут каждый год. Те предприятия, которые могут вырабатывать дешёвую электроэнергию, наносят большой ущерб экологии, который потом отражается на окружающей среде и нашем здоровье. А те предприятия, которые вырабатывают более экологически чистую электроэнергию, как, к примеру, гидроэлектростанции, требуют больших затрат. В настоящее время очень остро поднимается проблема нехватки энергетических ресурсов. Ведь человеческая цивилизация очень динамична. Но запасы нефти, угля, газа не бесконечны. Чем больше мы используем эти виды энергетического сырья, тем меньше их остается, и тем дороже с каждым днем они нам обходятся. Существует опасность, что основные виды традиционного топлива будут исчерпаны. Неизбежность топливного дефицита в настоящее время ни у кого не вызывает сомнения. Сегодня многие учёные занимаются проблемой нахождения новых, альтернативных, экологически чистых источников энергии [5, 6].
Поэтому меня заинтересовала данная тема: познакомиться с альтернативными источниками энергии, в частности, человеком как источником электрического тока. Какое количество электричества вырабатывает организм человека? И каковы возможности его использования с пользой для себя.
Методы исследования: эксперимент, анализ полученных результатов с учетом разных фактов, обобщение и поиск закономерности в обнаруженном явлении.
Измерения силы тока, источником которого являлся человек
Устройство прибора для измерения силы тока
На деревянную подставку Т-образной формы прикреплены медная и алюминиевая пластины. Они присоединены к микроамперметру. Предел измерения прибора 150 мкА. Цена деления 2 мкА.
Второй вариант прибора. На деревянной подставке Т-образной формы прикреплены медная и алюминиевая круглые пластины диаметром 50 мм. Они присоединены к микроамперметру. Предел прибора 100 мкА. Цена деления 2 мкА. Данный прибор обеспечит одинаковую площадь соприкосновения ладоней с металлическими пластинами. В изготовлении приборов приняли участие учащиеся 8 класса.
Правила измерения
Приложить ладони к пластинам.
Проводились измерения с группой учащихся в возрасте 9 лет. Измерения проводились при прикосновении к пластинам только пальцами (табл. 2).
Количество пальцев
1 пара
2 пары
3 пары
4 пары
5 пар
Значение силы тока в мкА
Разработка урока физики в 8 классе по теме «Электрический ток в металлах. Действия электрического тока. направление тока»
продолжить развитие умения работать с текстом учебника.
Планируемые результаты
Предметные умения:
1. Знать природу носителей электрических зарядов в металлах.
2. Объяснять существование электрического тока в металлах, направление электрического тока.
3. Знать примеры применения электрического тока на практике.
УУД
1. Развитие мотивов учебной деятельности и формирование личностного смысла учения.
2. Развитие навыков сотрудничества с учителем и сверстниками в разных учебных ситуациях.
Познавательные: Умеют анализировать наблюдаемые явления, обобщать и делать выводы.
Регулятивные: Принимают и сохраняют познавательную цель, выполняют инструкции.
Коммуникативные: Имеют навыки конструктивного общения, взаимопонимания. Осуществляют взаимоконтроль и взаимопомощь.
Тип урока: урок «открытия новых знаний».
Формы работы учащихся: фронтальная, групповая.
Межпредметные связи: химия.
Необходимое техническое оборудование: компьютер, проектор, экран, источник постоянного тока, дистиллированная вода, сахар, соль поваренная, медный купорос, 2 угольных стержня, катушка с железным сердечником, гальванометр, соединительные провода.
Структура и ход урока
Этапы урока
Деятельность учителя
Деятельность учащегося
Организация внимания и порядка в классе, взаимное приветствие, проверка присутствующих, проверка готовности класса к уроку
Приветствие учителя, проверка готовности к уроку
Личностные: мобилизация внимания, уважение к окружающим.
Коммуникативные: планирование учебного сотрудничества с учителем, сверстниками.
2. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся. Актуализация знаний
Создать условия для возникновения внутренней потребности включения в учебную деятельность. Выявить уровень знаний и систематизировать их.
Организует проверку изученного материала об электрическом токе, электрической цепи, проводниках и непроводниках электричества.
Создает проблемную ситуацию, побуждает учащихся к обсуждению и выявлению причин возникших затруднений. Организует анализ учащимися проблемной задачи, формулирование способов ее решения.
Отвечают на вопросы учителя, обсуждают их. Формулируют цели урока, определив границы знания и незнания. Составляют план достижения цели и определяют алгоритм действий.
Регулятивные: целеполагание; планирование.
Познавательные: решение проблемы, построение рассуждений, выдвижение гипотез и их обоснование.
Коммуникативные: сотрудничество в поиске выборе и информации.
3. Первичное усвоение новых знаний
Организовать осмысленное восприятие новых знаний
Выдвигает проблему, проводит эвристическую беседу. Организует самостоятельную работу в парах. Побуждает к анализу собственных действий. Проводит опыты, организует обсуждение результатов опыта и их объяснение.
Участвуют в беседе; формулируют выводы, делают записи в маршрутном листе урока. Просмотр, наблюдение, анализ опытов, установление причинно-следственных связей.
Познавательные: извлекать необходимую информацию из прослушанного и увиденного, структурировать знания.
Коммуникативные: вступать в диалог, уметь выражать свои мысли.
Предметные: давать определение новым понятиям темы.
4. Первичная проверка понимания
Вызвать эмоциональный настрой и познавательный интерес к теме
Организует решение задач по теме, обсуждение ответов.
Выбирают самостоятельно варианты работы и наиболее рациональную последовательность действий по выполнению учебной задачи
Регулятивные: устанавливать последовательность действий по выполнению задания.
Коммуникативные: слушать и слышать собеседника.
Познавательные: применять полученные знания для решения задач.
5. Контроль усвоения, обсуждение ошибок и их коррекция
Определить типичные ошибки и пробелы в знаниях и умениях, организовать их устранение и совершенствование
Организует самостоятельную работу учащихся по заполнению маршрутных листов урока, обсуждение результатов, контроль и самоконтроль.
Предъявляют результаты самостоятельной работы, осуществляют контроль и самоконтроль.
Регулятивные: выделение и осознание того, что усвоено и что еще подлежит усвоению.
Коммуникативные: оценка действий партнера.
6. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению
Организовать обсуждение и запись домашнего задания
Сообщает домашнее задание для всех учащихся и дополнительные задания по выбору.
Выбирают задание из предложенных учителем с учетом индивидуальных возможностей, записывают домашнее задание.
Регулятивные: умение выбрать задание по силам.
Коммуникативные: планирование сотрудничества с учителем.
7. Рефлексия деятельности
Организовать самооценку учениками собственной учебной деятельности.
Подвести итог проделанной работы на уроке
Организует самооценку учениками своей деятельности на уроке, систематизации полученных знаний.
Анализируют свою деятельность на уроке. Осуществляют самооценку собственной учебной деятельности, соотносят цель и результаты.
Регулятивные: умение соотнести результат своей деятельности с целью и оценит его.
Коммуникативные: вступать в диалог.
Личностные: осознавать успешность своей деятельности.
План-конспект урока
1. Организационный этап. Взаимное приветствие учителя и учащихся, проверка готовности к уроку.
2. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся. Актуализация знаний.
Проверка ранее изученного материала по вопросам:
1) Каково назначение источника тока в электрической цепи?
Ответ : источник тока в электрической цепи предназначен для создания электрического поля.
2) Какие источники электрического тока вам известны?
Ответ: электрофорная машина, термоэлемент, фотоэлемент, гальванический элемент, аккумулятор, генератор.
3) В чем состоит отличие проводников от диэлектриков?
Ответ: в проводниках есть свободные электроны, а в диэлектриках нет свободных электронов. В диэлектриках электроны прочно удерживается в атомах и не могут свободно двигаться в электрическом поле.
4) Что такое электрический ток?
Ответ: Электрическим током называется упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.
5) Из каких частей состоит электрическая цепь?
Ответ: простейшая электрическая цепь состоит из источника тока, приемника электроэнергии, замыкающего устройства, соединенных между собой проводами.
3. Первичное усвоение новых знаний.
Работа с маршрутным листом, который учащиеся заполняют по ходу урока:
Маршрутный лист урока «Электрический ток в металлах. Направление электрического тока»
1) Прочтите название темы урока и сформулируйте для себя цели урока, запишите их.
2) Пользуясь рисунками к параграфу 34 учебника, объясните механизм проводимости металлов
В узлах кристаллической решетки металла расположены ______________________________, в пространстве между ионами беспорядочно движутся ____________________________________. Электрический ток в металлах представляет собой _____________________ движение свободных _____________________. Электрическое поле распространяется по всей длине проводника со скоростью, близкой к скорости _________________ в вакууме. Опытное доказательство того, что ток в металлах осуществляется _________________________ провели __________________________ _______________________________________________________________________________ .
Скорость света в вакууме равна _________________________
3) Изучите параграф 35 учебника и ответьте на вопросы:
1. Направление движения каких частиц в проводнике принято за направление тока?
2. От какого полюса источника тока и к какому принято считать направление тока?
4) Нарисуйте схему электрической цепи по рисунку и укажите стрелками направление тока в электрической цепи
5) Действия электрического тока
Движущиеся в металлическом проводнике электроны мы не видим. О наличии электрического тока в цепи мы можем судить лишь по разным явлениям, которые вызывают электрический ток. Эти явления называют действиями тока.
Эксперимент 1. Тепловое действие тока.
Тепловое действие тока можно наблюдать при пропускании тока через железную или никелиновую проволоку. Проволока при этом нагревается и провисает. Тепловое действие тока используется в лампах накаливания, электронагревательных приборах.
Эксперимент 2 . Химическое действие тока.
Химическое действие тока можно наблюдать при пропускании электрического тока через раствор медного купороса CuSO 4 .
При взаимодействии медного купороса с водой молекулы медного купороса распадаются на положительные и отрицательные ионы.
CuSO 4 Cu ++ + SO 4 — —
Эти ионы приходят в движение в электрическом поле. Положительные ионы движутся к отрицательно заряженному электроду (катоду), а отрицательные ионы – к положительно заряженному электроду (аноду).
Электрический ток в электролите – это направленное движение ионов в электрическом поле. Химическое действие электрического тока используют в промышленности для получения чистых металлов.
Эксперимент 3 . Магнитное действие тока.
Магнитное действие тока можно наблюдать, если медный провод, покрытый изоляционным материалом, намотать на железный гвоздь, а концы провода соединить с источником тока. Когда цепь замкнута, гвоздь становится магнитом и притягивает небольшие железные предметы (гвоздики, кнопки, металлические опилки).
4. Первичная проверка понимания.
1) Расстояние от Москвы до Тюмени равно 1700 км. За какое время дойдет электрический сигнал, посланный по проводам из Тюмени в Москву?
2) Электрический сигнал, посланный из Санкт-Петербурга в Москву, дошел за 2,5 мс. Чему равно расстояние между городами?
3) Является ли электрическим током искра, проскакивающая между шариками разрядника электрофорной машины?
4) В коробке перемешаны медные винты и железные шурупы. Какое действие тока позволит их рассортировать?
5. Контроль усвоения, обсуждение ошибок и их коррекция.
6. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению.
ДЗ: Прочитать §34-36. Проверить усвоение по вопросам к параграфам. Выполнить одно из заданий на стр. 103, 106 по выбору, подготовить отчет о выполнении задания.
7. Рефлексия деятельности.
Вспомните, какие цели вы поставили в начале урока. Оцените, насколько достигнуты цели, какие задачи вы поставите перед собой для домашней работы?
Разработка урока физики «Электрический ток и его характеристики»
ЦЕЛЬ УРОКА: 1. повторение основных характеристик электрического тока, предварительный контроль знаний.
2. формирование умений решать задачи, собирать электрические цепи, пользоваться электроизмерительными приборами.
3.формирование познавательного интереса к предмету.
4. Подчеркнуть практическую значимость физики для техники, быта, производства, физика в природе.
ОБОРУДОВАНИЕ: 1.Электроизмерительные приборы: амперметр, вольтметр, реостат. 2. 2. Рисунки- вопросы, кроссворды..( использовать проектор или интерактивную доску).
3. Каждому ученику приготовить чистые листочки для письменных работ.
4.На каждую парту приготовить текст с тестовыми задачами по теме «Электричество» ( 2 варианта)
Методические рекомендации. Для поведения урока класс делится на 3 команды, каждая команда придумывает себе название « 220 В», « Электроники», « Физматики» и тд, эмблему и готовит рекламу физики ( в которой нужно показать значимость физики и необходимость ее изучения).
В состав жюри можно пригласить учащихся выпускного класса, сдающих ЕНТ или членов Физического научного общества.
Б) Логическая цепочка.
Б) Конкурс загадок.
— занимательная пауза. Тема: « Молния».
— познавательная пауза. Тема: « Меры безопасности……»
Д). Конкурс « Найди ошибку».
Е). Конкурс капитанов.
— занимательная пауза. Тема: « История изобретения …..»
Ж). Конкурс кроссвордов.
— занимательная пауза. Тема: « Электрические рыбы».
З).Конкурс физматиков ( тест по решению задач).
3. Подведение итогов.
Заканчивая изучение темы « Электрический ток» необходимо повторить его основные характеристики. В какой форме мы будем проводить повторение, вы узнаете, составив логическую цепочку и одновременно начнем повторение изученных терминов.
А) Учащиеся составляют логическую цепочку. (прилагаются 12 вопросов: 1-4 для первой команды, 5-8 для второй команды, 9-12 для третьей команды). Ответом на вопрос является слово в именительном падеже, из которого надо выбрать букву номер которой указан к этому ключевому слову. Затем каждая команда озвучивает правильные буквы- в результате появляется слово- СОРЕВНОВАНИЕ.
Рекомендация: Учитель может взять за основу другое слово и составить для него вопросы по этой же схеме или 3 слова для каждой команды в отдельности.
Номер буквы в слове-ответе.
Буква из слова- ответа.
Логическая цепочка (1-4) Вопросы для команды № 1.
1.Прибор для обнаружения электрических зарядов. (электроСкоп)
2.Устройство,служащее для накопления электрических зарядов, состоящее из двух
проводников, разделенных диэлектриком.( кОнденсатор)
3.Как переводится на греческий язык слово « электрон»? (янтаРь)
4.Устройство, мгновенно размыкающее электрическую цепь при коротком
Логическая цепочка (5-8). Вопросы для команды № 2
5.Единица измерения мощности. (Ватт)
6. Вещества, хорошо проводящие заряды.( проводНики)
7.Частица, входящая в состав атомного ядра и имеющая положительный заряд.
8. Единица измерения напряжения. ( Вольт)
Логическая цепочка (9-12). Вопросы для команды № 3
9.Мельчайшие частицы, из которых состоят молекулы ( Атомы).
10. Нейтральная частица, входящая в состав атомного ядра. ( Нейтрон)
11 Вещества, не проводящие электрический ток ( дИэлектрики)
12.Процесс сообщения телу электрического заряда каким- либо способом
Рекомендация: в классах высокого уровня обучения все 12 вопросов можно предложить каждой команде и присудить баллы в соответствии со скоростью нахождения ключевого слова, но при этом условии на этот этап урока будет затрачено больше времени.
Ключевое слово-« СОРЕВНОВАНИЕ».( этот этап можно не оценивать)
Учитель: И так, повторение темы мы проводим в форме соревнования между 3 командами.
ДАЛЕЕ ПРЕДСТАВИТЬ ЧЛЕНОВ ЖЮРИ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ КАЖДОГО КОНКУРСА.
После представления жюри каждая команда представляет себя: название, эмблема, реклама физики.( жюри оценивает это домашнее задание).
2.ТРЕНАЖЕРНЫЙ ЭТАП.А) ФИЗИЧЕСКИЙ ДИКТАНТ.
1.НАПИСАТЬ БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН: СИЛЫ ТОКА, НАПРЯЖЕНИЯ, ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА, СОПРОТИВЛЕНИЯ, РАБОТЫ.
2. НАПИСАТЬ ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН: СИЛЫ ТОКА, НАПРЯЖЕНИЯ, ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА, СОПРОТИВЛЕНИЯ, РАБОТЫ.
3.НАПИСАТЬ ФОРМУЛЫ: ЗАКОНА ОМА, РАБОТЫ, МОЩНОСТИ, СОПРОТИВЛЕНИЯ, ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА.
1.К далеким селам, городам
Что идет по проводам?
1. Два соседних колеса
Друг от друга тянут сами
Поясочки с голосами
1. Как Солнце горит, быстрее ветра летит,
Дорога в воздухе лежит,
По силе себе равных не имеет.
2. Им силу тока изменяют,
Если что-то в нем сдвигают.
2. В нашей комнате одно
Есть волшебное окно.
В нем летают чудо- птицы,
Бродят волки и лисицы,
Знойным летом снег идет,
А зимою сад цветет.
В том окне чудес полно
Что же это за окно?
2. Я в Москве, он в Павлодаре
В разных комнатах сидим
Далеко, а будто рядом
Разговариваем с ним. (телефон, компьютер)
В)КОНКУРС КИПовцев (РАССКАЗАТЬ ОБ ЭЛЕКТРОПРИБОРАХ ПО АЛГОРИТМУ)
Учитель: к конкурсу КИПовцев приготовлены 3 карточки с названием приборов. По 1 участнику из каждой команды вытягивают карточки и готовятся рассказывать о приборе, могут начертить на доске схему с использованием этого прибора.
—Учитель: пока КИПовцы готовятся, объявляется — ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ ПАУЗА. Сообщение на тему: «МОЛНИЯ» ( См. приложение № 1)
Г) КОНКУРС ИНЖЕНЕРОВ. ( СОБРАТЬ ЦЕПЬ, НАЧЕРТИТЬ СХЕМУ, ЗАПИСАТЬ ПОКАЗАНИЯ ПРИБОРОВ)
Учитель: В конкурсе инженеров примут участие по 1 человеку от команды. Каждому из участников приготовлены наборы различных приборов из которых надо собрать цепь , начертить схему, записать показания электроизмерительных приборов.
— Учитель: пока инженеры готовятся, объявляется ПОЗНАВАТЕЛЬНАЯ ПАУЗА. (МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ ЦЕПЯМИ. ПЕРВАЯ МЕДИЦИНСКАЯ ПОМОЩ ПРИ ПОРАЖЕНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ) (См. приложение № 2)
Д)КОНКУРС РИСУНКОВ: «НАЙДИ ОШИБКИ ») ( предлагается каждой команде несколько схем с ошибками, которые нужно увидеть и исправить)
Е) КОНКУРС КАПИТАНОВ «ФИЗИКА В БЫТУ». НАПИСАТЬ КАК МОЖНО БОЛЬШЕ БЫТОВЫХ ЭЛЕКТРОПРИБОРОВ.
-Учитель: на соревнование капитанов требуется некоторое время, а мы сейчас послушаем историю изобретения электрической лампы.- ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ ПАУЗА . (ИСТОРИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЛАМПЫ) (См приложение № 3)
Ж) КОНКУРС КРОССВОРДОВ.(ВОПРОСЫ ПРИЛАГАЮТСЯ)
-Учитель. На доске для каждой команды приготовлены кроссворды. От каждой команды выходят по 1 человеку, читают вопрос № 1 и записывают ответ. Если участник не знает ответ, он уступает место следующему участнику своей команды. На следующий вопрос отвечает следующий участник. Побеждает команда, быстрее выполнившая задание.
Кроссворд для команды № 1.
1. Чертеж, на котором изображены способы соединения эл. приборов в цепь. ( схема).
2. Явление упорядоченного , направленного движения заряженных частиц. (ток).
3. Единица измерения силы тока. (ампер)
4.Физвеличина, измеряемая в вольтах.( напряжение).
5.Частица, имеющая самый маленький отрицательный заряд.( электрон).
Кроссворд для команды № 2.
1. Единица измерения заряда.( кулон)
2.Русский ученый, прославившийся своими открытиями в области физики, химии, математики, истории…( Ломоносов).
3.Прибор для регулирования силы тока в цепи.( реостат).
4.Прибор для измерения силы тока в цепи.( амперметр).
5.Химический источник тока, требующий регулярной зарядки.( аккумулятор).
Кроссворд для команды № 3.
1.Атом, потерявший или присоединивший электроны. ( ион).
2.Единица измерения сопротивления.(Ом).
3.Элемент цепи, служащий для ее замыкания и размыкания. ( ключ).
4.Прибор для измерения напряжения.( вольтметр).
5.Источник тока, в котором световая энергия превращается в электрическую.(фотоэлемент).
Учитель: ОБЪЯВЛЯЕТСЯ ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ ПАУЗА. СООБЩЕНИЕ НА ТЕМУ «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РЫБЫ». (См приложение №4).
З) КОНКУРС ФИЗМАТИКОВ. (ТЕСТ ПО РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ).
Учитель: мы с вами по ходу соревнования повторили характеристики электрического тока, приборы, единицы измерения величин. А теперь перейдем к практической части и поверим знание законов и формул через решение тестовых задач. оценки за тест будут выставлены после его поверки.
Рекомендация: Ключ к тесту можно написать на доске и после выполнения работы учащиеся могут провести самопроверку и назвать количество набранных баллов.
1.Каким сопротивлением обладает нагреватель, рассчитанный на напряжение 0,11кВ, если сила тока в нем 5А?
А) 550Ом; Б) 0,18 Ом; В) 22 Ом.
2.Работа электрического тока на участке цепи за 5с при напряжении 10В и силе тока 2А равна:
А)20Дж; Б)100Дж; В)4Дж.
3.Мощность тока, выделяемая на участке цепи за 5с при напряжении 10В и силе тока 2А, равна:
А)20Вт; Б)10Вт; В) 4Вт.
4.Если длина константанового проводника 0,01км, площадь поперечного сечения 2мм 2 , удельное сопротивление константана 0,5 Ом . мм 2 /м, то электрическое сопротивление такого провода равно:
А) 0,4 Ом; Б)2,5 Ом; В)10 Ом.
5.За какое время ток 4А при напряжении 220В в проводнике выделит 35,2кДж теплоты?
А) 20с; Б) 40с; В)38с.
1.Сила тока в нагревательном элементе чайника 2,5А, а сопротивление 48 Ом. Вычислите напряжение на нагревательном элементе.
А) 19,2В; Б)0,05В; В) 120В.
2.Электрический паяльник рассчитан на напряжение 127В и силу тока 0,5А. Вычислите работу тока в паяльнике за 10мин.
А) 40кДж; Б) 38,1кДж; В) 120кДж.
3. Мощность тока, выделяема паяльником за 10мин при напряжении 127В и силе тока 0,5А равна:
А)38,1Вт; Б) 63,5Вт; В)120Вт.
4.Кусок медной проволоки имеет длину 240см и площадь поперечного сечения 0,2мм 2 . Вычислите сопротивление этой проволоки, если удельное сопротивление меди 0,017 Ом . мм 2 /м.
А)0,204 Ом; Б) 28 Ом; В) 6,5 Ом.
5.В электрической лампе за 10мин выделяется 36кДж теплоты. Вычислите напряжение на лампе, если сила тока в ней 0,5А.
А)220В; Б) 127В В)120В.
3. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ. Награждение команды -победителей.
Сообщение на тему: « Молния».
Чаще всего человек наблюдает молнии, напоминающие извилистые реки с притоками. Такие молнии называются линейными, их длина при разряде между облаками достигает 20км. Молнии других видов можно видеть значительно реже.
Линейная молния представляет собой электрический ток. Примерно 65% всех молний имеют значение силы тока 10000А, а иногда-230000А. Время протекания тока мало- около 100мкс, поэтому количество электричества, переносимое молнией, невелико, примерно 10-50Кл.
Канал молнии , через который протекает ток, сильно разогревается и ярко светится. Температура канала достигает десятков тысяч градусов, а давление повышается до нескольких сотен мегапаскалей, воздух расширяется, происходит взрыв раскаленных газов. Это мы и воспринимаем как гром. Удар молнии в наземный предмет может вызвать пожар.
Сопротивление воздуха везде разное, поэтому разряд проходит по тем местам, где встречает наименьшее сопротивление. Поэтому мы наблюдаем извилистую линию молнии.
Молния часто поражает высокие сооружения, т.е. те места, где меньше толщина слоя между облаком и наземным предметом- высокой постройкой, башней, деревом. Молния может ударить и в ровную поверхность земли, но там где электрическое сопротивление почвы меньше ( берега рек и ручьев).
Для защиты зданий и построек от грозовых разрядов применяют молниеотводы. Молниеотвод представляет собой металлический стержень, возвышающийся над защищаемым зданием и соединенный с землей металлическим проводом.
Для человека и животных удар молнии чаще всего является смертельным. Поэтому, находясь вне дома и видя приближение грозы, надо покинуть опасные места: горы и вершины холмов, равнины, берега водоемов. Нельзя подходить к высоким одиночным предметам ( деревьям, столбам). Рекомендуется укрыться в небольшом углублении на склоне холма, выбирая место между деревьями, расстояние между которыми 15-25м.
Пострадавшему от молнии, находящемуся в бессознательном состоянии, до прибытия врача надо сделать искусственное дыхание.
Сообщение на тему: « Будьте осторожны с электричеством!».
Прохождение тока через тело человека силой около 100мА вызывает серьезные поражения организма. Безопасным для человека является ток силой до 1мА. Удельное сопротивление верхнего слоя сухой кожи человека очень велико ( 15кОм). Тогда опасные токи могут возникнуть при значительном напряжении. В сыром помещении сопротивление тела человека резко снижается и безопасным считается напряжение до 12 В. Помните, что ремонт и электромонтаж электрической сети следует проводить только тогда., когда напряжение снято.
Человек, пораженный электрическим током чаще всего сам не может освободиться от проводов, потому что ток вызывает судорожное сокращение мышц, поражает центральную нервную систему и человек теряет сознание. Нужно срочно отключить ток выключателем, выдернуть штепсельную вилку, вывернуть предохранители, стоящие около счетчика.
Необходимо помнить, что пострадавший, находящийся в контакте с токонесущими проводами сам является проводником электрического тока. Поэтому оттягивать пострадавшего от проводов надо за концы его сухой одежды одной рукой или отодвинуть провода сухой палкой, доской. Освободив пострадавшего от тока, его надо положить на спину, расстегнуть стесняющую дыхание одежду и вызвать врача.
Сообщение на тему: « Из истории изобретения лампы накаливания».
Электрическая лампа накаливания изобретена русским изобретателем Александром Николаевичем Лодыгиным. Еще на школьной скамье у Лодыгина зародилась мечта о летательной машине, увлекшая его на долгие годы. Ради этой идеи Лодыгин нарушил обычай семьи – снял офицерский мундир и, уйдя из дома, поступил на Тульский завод молотобойцем. Здесь он всей душой привязался к технике и в 1869 г. представил в главное инженерное управление проект летательной машины (вертолета) с электрическим двигателем. Это был необыкновенно смелый проект. Царские чиновники не приняли его. А. Н. Лодыгину разрешили передать этот проект в помощь воюющей Франции. Изобретатель переехал во Францию, но она потерпела поражение раньше, чем машина была готова. Лодыгин, вернувшись в Петербург в 1872 г. нанялся на работу техником в Общество газового освещения.
В стеклянный баллон А. Н. Лодыгин поместил тонкий угольный стержень между двумя медными держателями. Такая лампа светила всего пол часа, потом ее угольный стерженек сгорал. Исследователь пробовал ставить в лампу два уголька, добиваясь того, чтобы сначала накалялся только один. Этот уголек быстро сгорал, но зато он поглощал кислород в лампе. Когда первый уголек сгорал, раскалялся начинал гореть второй. Он светил уже два часа, но потом он все-таки перегорал, так как между нижней металлической оправой и стеклом в лампочку проникал воздух.
Наконец А.Н. Лодыгин изготовил лампочку со сферической колбой, из которой был выкачен воздух, причем снаружи воздух в нее не просачивался. Угольный стержень этой лампы светился уже несколько часов. Заявку на патент на свою лампу А.Н. Лодыгин подал 14 октября 1872 г.
Осенью 1874 г. Академия наук присудила А.Н. Лодыгину Ломоносовскую премию. Вскоре А. Н. Лодыгин получил патент на свой способ освещения в 10 станах мира.
Все-таки лампочки Лодыгина служили не долго. Нужно было проделать еще тысячи опытов, чтобы создать прочную нить накаливания. А денег у ученого не было.
Американский ученый Эдисон получил несколько лампочек Лодыгина. Их привез в Америку один русский офицер. Эдисон понял, что изобретенные Лодыгиным лампочки – самый лучший способ электрического освещения, только надо их усовершенствовать. У Эдисона было то, чего не хватало Лодыгину, — много денег и много помощников. Как у всякого хорошего изобретателя, у него был большой запас терпения. 6000 опытов проделал Эдисон со своими помощниками, чтобы найти самый прочный материал для угольных нитей – японский бамбук – и лучший способ их приготовления.
В конце 1879 г. Эдисон создал свою винтовую лампу с винтовым цоколем и патроном, называемым эдисоновским. Все выданные Эдисону патенты были сформулированы лишь как предложение об усовершенствовании ранее запатентованной лампы Лодыгина.
Однако великая заслуга Эдисона в том, что он первый создал аппаратуру для электрического освещения, которая получила широкое распространение. Изобретатель построил фабрику по производству электрических ламп, создал источник постоянного тока для питания ламп – динамо-машину, организовал завод по их изготовлению. Эдисон разработал и усовершенствовал всю нужную аппаратуру для освещения. Кроме патрона, им изобретены предохранители, выключатели и первый счетчик, который работал на принципе электрического осаждения меди на маленькой пластине. По массе отложившейся меди судили о количестве протекшего электричества. В короткое время изобретатель получил более трех патентов.
Эдисон вел борьбу за электрическое освещение, которому противодействовали компании по газовому освещению. Он был руководителем огромной работы и своей энергией, трудолюбием, непоколебимой верой в успех воодушевлял своих сотрудников.
Сообщение на тему: «Электрические рыбы.».
Электрические рыбы известны человеку с древнейших времен. О природе их электрических ударов догадался Алессандро Вольта, сопоставив их с разрядом батареи.
Исследования показали, что среди трехсот известных видов электрических рыб лишь немногие дают сильные импульсы. Так двухметровый электрический скат способен создать электрический импульс напряжением 50-60В, при силе тока 50А.. Электрические угри, живущие в Амазонке способны создавать импульсы напряжением 500В, которое опасно для жизни человека.
Зачем рыбам электрический разряд? У тех рыб, о которых мы только что говорили- для нападения и защиты.
Что представляют собой электрические органы рыб? Это особые мускульные клетки, так называемые электрические пластинки, напоминающие электробатареи. У электрического ската эти органы занимают четверть тела, у сома- большую часть, а у электрического угря ими не занята только голова.
Есть рыбы, электрические органы у которых невелики и разбросаны по телу. Разряды этих рыб слабенькие, но следуют непрерывно. К этим рыбам относятся длиннорылы и гимнарки. Эти рыбы способны чувствовать малейшие изменения своего электрического поля, вызванные, например, другой рыбой. Изменение поля – и немедленная реакция- в атаку! Пусть это даже свой сородич- ему не сдобровать! Такие реакции вызваны условиями жизни: длиннорылки и гимнарки обитают в мутной воде, видят плохо и охотятся обычно ночью.
1.Кириллова И.Г. Книга для чтения по физике. Москва. « Просвещение»,1986.
2. Алексеева М.Н. Физика-юным. Москва. « Просвещение»,1980.