Где накапливаются разделенные электрические заряды
Все материалы различаются по степени проводимости электрических зарядов. Проводники позволяют зарядам течь, тогда как изоляторы затрудняют движение зарядов. Электростатика является областью изучения зарядов или заряженных тел, находящихся в покое. Статическое электричество имеет место тогда, когда электрические заряды, находящиеся без движения, накапливаются на предметах. Когда заряды текут, возникает ток, и электричество уже больше не является статическим. Ток, представляющий собой движение зарядов, обычно называется электричеством, о нем идет разговор в других статьях этой главы. Статическая электризация — это термин, используемый для обозначения любого процесса, заканчивающегося разделением электрических зарядов на положительные и отрицательные. Проводимость характеризуется свойством, которое называется электропроводност ью, в то время как изолятор — удельным сопротивлением. Разделение зарядов, приводящее к электризации, может иметь место в результате механических процессов, например, контакте между телами и трении или столкновении двух поверхностей. Эти поверхности могут быть двумя твердыми телами или одно твердым, а другое — жидким. Реже таким механическим процессом может быть, разрыв или разделение твердых или жидких поверхностей. В данной статье речь идет, прежде всего, о контакте и трении.
Процессы электризации
Явление генерации статического электричества трением (трибоэлектризация) известно тысячелетиями. Для электризации бывает достаточно контакта между двумя материалами. Трение является просто типом взаимодействия с увеличенной площадью контакта, которое генерирует тепло. Трение — это общий термин для обозначения движения двух тел, находящихся в контакте. При приложении давления касательная скорость и возникающее тепло являются первичными определяющими характеристиками разряда, генерируемого трением. Иногда трение приводит также к отрыву твердых частиц.
Когда два находящихся в соприкосновении твердых тела являются металлами (контакт “металл — металл”), электроны двигаются от одного к другому. Каждый металл характеризуется различным первичным потенциалом (потенциал Ферми), а природа всегда движется к равновесию, то есть естественные явления работают на устранение разности потенциалов. Миграция электронов приводит к образованию контактного потенциала.
Поскольку заряды в металлах очень мобильны (металлы являются отличными проводниками), заряды даже рекомбинируют в последней точке контакта до того, как металлы разделяются. Поэтому невозможно возбудить электризацию путем соединения и последующего разделения двух металлов: заряды всегда потекут для преодоления разности потенциалов.
Когда металл и изолятор вступают в контакт почти без всякого трения, в вакууме, уровень энергии электронов в металле приближается к их уровню в изоляторе. Это происходит из-за примесей на поверхности или в массе, которые также препятствуют возникновению дугового разряда (разряд электричества между двумя заряженными телами — электродами) после разделения. Заряд, переданный на изолятор, пропорционален структурной близости электронов металла, а каждый изолятор также обладает структурной близостью электронов или их притяжение вследствие этого. Таким образом, переход положительных или отрицательных ионов от изолятора на металл также возможен. Заряд на поверхности после контакта и разделения выражается уравнением 1 в таблице 40.2 .
Таблица 40.2 Основные взаимоотношения в электростатике — набор уравнений
Уравнением 1: Заряд от контакта металла с изолятором
Вообще, плотность заряда на поверхности (
Заряд
Материал
Сродство электронов
(EV)
PVC (поливинилхлорид)
Физика. 10 класс
§ 25. Условия существования постоянного электрического тока. Сторонние силы. ЭДС источника тока
Сторонние силы. Сторонние силы действуют на заряженные частицы только внутри источников тока, совершая работу по разделению положительных и отрицательных зарядов. В результате такого разделения на одном полюсе источников тока накапливаются положительные заряды, а на другом — отрицательные, что приводит к возникновению электрического поля. Это поле, действуя силой на свободные электроны, заставляет их двигаться в электрической цепи вне источника тока. Таким образом, действие электрической силы приводит к соединению разноимённых зарядов и уменьшению разности потенциалов, тогда как действие сторонней силы приводит к разделению разноимённых зарядов и поддержанию разности потенциалов на полюсах источников тока.
В химических источниках тока (гальванических элементах, аккумуляторах) (рис. 131, а) разделение зарядов происходит при химических реакциях, в электромеханических индукционных генераторах (рис. 131, б) — при совершении механической работы, в солнечных батареях (рис. 131, в) — под воздействием энергии солнечного излучения и т. д.
Участок цепи, где заряды движутся под действием только электрической силы, называют внешним (различные потребители электрического тока, соединительные провода, измерительные приборы). Участок цепи, где заряды движутся под действием сторонней и электрической сил, называют внутренним (источник тока).
Электрический ток. Источники электрического тока
В рассмотренных нами электрических явлениях мы все время наблюдали перемещение электрических зарядов. Из механики вы знаете, что, если есть какое-то перемещение, то совершается работа.
Какая же работа совершается при движении электрических зарядов? Лампочки в наших домах и квартирах, все электроприборы, которыми мы ежедневно пользуемся — все это и есть следствие совершения электрическим полем работы по перемещению зарядов.
Тут же возникает следующий логичный вопрос. Как же эти заряды перемещаются? Что заставляет их двигаться? Вы все слышали об электрическом токе, но еще не заглядывали внутрь этого явления с помощью инструментов физики.
На данном уроке вы узнаете, что именно называют электрическим током и как его получают.
Электрический ток
Само слово «ток» подразумевает под собой движение.
В некоторых телах (проводниках) есть свободные электроны, которые могут переносить электрический заряд. Этот заряд будет отрицательный, ведь электроны именно таким и обладают.
А есть ли еще какие-то частицы в телах, способные переносить заряд? Оказывается, что есть.
Если обычные атомы электрически нейтральны, то ионы обладают некоторым зарядом. Он может быть как отрицательным, так и положительным. Эти частицы крупнее электронов, но тоже могут переносить электрический заряд.
Значит, электроны или ионы могут как-то перемещаться в проводниках. Отсюда и следует определение электрического тока (рисунок 1).
Электрический ток — это упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.
Обратите внимание, что это движение направленное, а не беспорядочное. Когда мы говорим, что по телу идет ток, мы подразумеваем определенное его направление. О том, какое же это направление мы поговорим в отдельном уроке.
Для этого нам понадобятся два стержня: железный и медный. Воткнем их в лимон и соединим проводником. В нем возникнет электрический ток.
Это означает, что сок лимона вступает в химические связи с пластинами, провоцируя разделение зарядов. Подключив к этой системе прибор для измерения характеристик тока, мы только удостоверимся, что создали источник тока из подручных материалов.
Превращение механической энергии в электрическую
Чтобы разделить заряженные частицы в приборе, который станет источником тока, нужно совершить какую-то работу. В ходе этой работы происходит превращение какой-то энергии в электрическую энергию.
Но энергия не может возникнуть из ниоткуда. Значит, и сам источник тока требует какой-то энергии.
Например, на гидроэлектростанции происходит превращение механической энергии течения воды в электроэнергию (рисунок 3).
Строится плотина и водохранилище. Вода из него под действием силы тяжести течет вниз. Тем самым она вращает гидротурбину. К гидротурбине подсоединено такое устройство, как электрогенератор (о нем подробнее в конце урока). От него уже и выходит электрическая энергия. Ток течет по проводам и поступает к нам домой.
Рассмотрим еще один пример, в котором механическая энергия превращается в электрическую.
Так происходит в устройстве, которое называется электрофорной машиной (рисунок 4).
Она состоит из двух пластмассовых дисков 1. Между ними есть небольшое расстояние. Вращая ручку, находящуюся на задней поверхности машины, мы приведем в движение два диска. Они будут вращаться в разные стороны.
В результате, они электризуются благодаря трению о ту небольшую воздушную прослойку между ними. Заряды же накапливаются в лейденских банках 2. Оттуда они передаются на кондукторы 3.
В итоге, на одном кондукторе образуется положительный заряд, а на другом — отрицательный. В какой-то момент при их сближении появляется кратковременный ток в виде электрического разряда, который выглядит как маленькая молния.
Так механическая энергия вращения ручки машины перешла в электрическую.
Превращение внутренней энергии в электрическую
Теперь рассмотрим превращение внутренней энергии в электрическую. Для этого возьмем две проволоки и спаяем их друг с другом. А затем нагреем это место спая (рисунок 5).
В результате этого нагрева в проволоке возникнет электрический ток. Прибор, соединенный с нашей проволокой называется гальванометром. Принцип его работы мы рассмотрим позже, а пока будем использовать это устройства для определения наличия электрического тока в проводнике. Стрелка отклонилась — ток есть, стрелка осталась на месте — тока нет.
Такой источник тока, состоящий из нагревателя и самого место спая проволок из разных металлов называют термоэлементом.
В термоэлементах внутренняя энергия превращается в электрическую.
Превращение энергии излучения в электрическую
Рассмотрим еще одно интересное превращение энергий. Возьмем пластину из кремния (или оксида меди, селена). Направим на нее включенную лампу (рисунок 6).
Опять мы увидим, что по проводнику течет ток. При этом у пластины происходит потеря отрицательного электрического заряда, она теряет электроны.
Так энергия излучения (свет от лампы) переходит в электрическую. Это явление называется фотоэффектом, а такой источник тока — фотоэлементом.
Термоэлементы и фотоэлементы вы более подробно изучите в старших классах.
Гальванический элемент
Одним из самых распространенных источников тока является гальванический элемент. Его же мы и будем использовать в различных опытах. Поэтому мы рассмотрим его более подробно.
Что такое гальванический элемент простыми словами? Это всем нам хорошо известная батарейка.
Заглянем внутрь нее (рисунок 7), чтобы разобраться, как она работает.
Этот элемент в своей основе (рисунок 7, б) представляет собой цинковый корпус 2, внутри которого находится угольный стержень 3. На верхнем конце этого стержня находится металлическая крышка 1.
Стержень окружен смесью 4 оксида марганца (IV) $MnO_2$ и измельченного углерода $C$. Между этой смесью и самим корпусом находится желеобразный раствор соли 5 (хлорида аммония $NH_4Cl$).
В чем же суть? Дело в том, что цинк $Zn$, из которого состоит корпус, взаимодействует с хлоридом аммония $NH_4Cl$. Идет химическая реакция. Цинковый сосуд приобретает отрицательный заряд.
А вот оксид марганца имеет положительный заряд. Угольный стержень передает его на металлическую крышку.
Итак, мы имеем отрицательно заряженный корпус и положительно заряженный стержень. Они будут называться электродами. Между ними возникает электрическое поле.
Само понятие электрода синонимично с понятием полюса. «Электрод» больше используется в описании электрических явлений и приборов, а «полюс» чаще применяют, когда говорят о магнитах.
Соединим эти два электрода проводником. По нему потечет электрический ток. Так энергия химических реакций превращается в электрическую.
Аккумулятор
Еще один крайне популярный источник тока — аккумулятор. Он представляет собой ту же батарейку, только теперь ее можно многократно подзаряжать (рисунок 8, а).
Как устроен аккумулятор? Его простейший вариант представляет собой две свинцовые пластины, помещенные в раствор серной кислоты (рисунок 8, б). Пластины будут являться электродами, создающими электрическое поле.
Но изначально аккумулятор не создает никакого поля. Его нужно зарядить. Для этого берут еще один источник тока, соединяют его с аккумулятором и пропускают через него ток.
Во время такой зарядки внутри аккумулятора начинают происходить химические реакции. Один электрод (пластина) становится положительно заряженной, а другой — отрицательно.
Теперь аккумулятор сам становится источником тока. Он имеет два полюса, обозначенные плюсом (+) и минусом (-).
Помните, что при зарядке аккумулятора важно соблюдать правильное соединение с другим источником тока. Положительный полюс аккумулятора следует соединять с положительным полюсом источника тока, а отрицательный — с отрицательным.
Рассмотренный нами аккумулятор называется свинцовым (по материалу пластин) или кислотным (по названию заполняющей его жидкости).
Наравне с кислотными аккумуляторами широко применяют и щелочные (или никелевые) аккумуляторы. Можно подумать, что в таком устройстве две пластины будут из никеля, но на деле из никеля состоит только одна. Вторая изготавливается из спресованного железного порошка.
Также существуют и другие виды аккумуляторов: литий-ионные, литий-полимерные, гелиевые аккумуляторы, никель-металл-гибридные.
Применение аккумуляторов
Применение аккумуляторов настолько широко, что даже сейчас, изучая данный урок, вы используете аккумуляторы. Они есть в наших телефонах, компьютерах, планшетах.
В большинстве видов транспорта также задействованы аккумуляторы. Двигатель машины не заведется, если аккумулятор под капотом будет разряжен. Аккумуляторы приводят в движение и строительную технику, и сельскохозяйственную, и даже самолеты. Современные электромобили в самой своей основе имеют мощный аккумулятор.
Аккумуляторы играют большую роль в аварийных ситуациях: они могут поддержать работу других электрических приборов достаточное время для устранения неполадок.
Типы зарядных устройств
Если аккумуляторы требуют зарядки, значит существуют специальные устройства, с помощью которых это можно осуществить — зарядные устройства.
Они классифицируются по множеству параметров.
По методу заряда:
- С постоянным током
Обеспечивают быструю зарядку, но способствуют более быстрому изнашиванию аккумуляторов - С постоянным напряжением
Более медленная зарядка, но безопаснее для аккумулятора - Смешанного типа
Совмещают в себе два вышеприведенных вида, поэтому являются наилучшим вариантом. Способны увеличивать емкость аккумулятора и увеличивать срок его службы
По способу применения:
В зависимости от совместимости с другим источником энергии:
- Сетевые
Предназначены для подключения к стандартным сетям 220 В или 380 В, т. е. требуют простого подключения к розетке - Аккумуляторные
Имеют собственный накопитель энергии. Используют в качестве резервного накопителя, позволяющего заряжать другие устройства при отсутствии доступа к сети - Автомобильные
Подключаются через прикуриватель. С их помощью в машине можно зарядить телефон, фотоаппарат и другую технику - Беспроводные
Не требуют кабельного соединения, передает энергию без непосредственного физического контакта аккумулятора и источника - Универсальные
Соединяют в себе от нескольких до всех перечисленных видов зарядных устройств
Генераторы
Получить электрический ток можно с помощью специального устройства — генератора.
Генераторы превращают механическую энергию в электрическую, иногда достаточно сложными способами.
Они применяются во всех транспортных средствах для выработки электроэнергии при движении транспорта. Эта энергия идет в том числе и на зарядку аккумулятора.
Генераторы стоят на электростанциях, гидроэлектростанциях, атомных электростанциях генераторы используются для выработки электроэнергии. Существуют даже геотермальные электростанции, на которых установлены генераторы электрического тока. В таких местах насыщенный пар из пробуренной скважины направляется в паровые турбины, соединенные с генераторами. Так внутренняя энергия пара переходит в механическую энергию, а затем в электрическую.
Электрический ток. Источники электрического тока
Компьютер, проектный экран, мультимедийный проектор, металлическая трубка, эбонитовая палочка, электрофорная машина, термоэлемент, спиртовка, гальванометр, фотоэлемент, лампа, гальванический элемент, батарея гальванических элементов, аккумулятор. На столах лимон, картофель ,медные провода, гвозди. Карточки с заданиями
Технология
личностно–ориентированного обучения, индивидуальная и р азвивающего обучения
Методы, формы
проблемный, репродуктивный, эвристический Формы организации познавательной деятельности обучающихся: коллективная, индивидуальная, групповая
формирование представления об электрическом токе и условиях его существования в цепи, и об источниках тока
Планируемые образовательные результаты
· 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.
Метапредметные
Регулятивные:
· умение обнаруживать и формулировать учебную проблему;
· умение адекватно соблюдать ритуалы школьного поведения (поднимать руку, вставать и выходить из-за парты и т. д.);
· умение составлять план выполнения работы;
· умение адекватно оценивать правильность или ошибочность выполнения учебной задачи;
· умение развивать познавательный интерес через игровые моменты взаимоконтроля.
Коммуникативные:
· умение использовать в общении правила вежливости;
· умение вступать в контакт и работать в коллективе; выслушать чужую точку зрения и обосновать свою;
· умение формулировать высказывание, адекватно использовать средства устного общения для решения коммуникативных задач;
· согласовывать позиции и находить общее решение, обсуждать информацию;
· умение выражать свои мысли и идеи.
Познавательные:
· осознанное владение логическими действиями определения понятий, обобщения, установления аналогий;
· осуществление анализа объектов с выделением существенных и несущественных признаков;
· осуществлять самостоятельный поиск информации по изучаемой теме с использованием учебных текстов, компьютерных баз данных ресурсов сети Интернет.
· формирование ценностных ориентиров и смыслов учебной деятельности на основе развития познавательных интересов, учебных мотивов;
· формирование умений управлять своей учебной деятельностью;
· формирование интереса к физике при анализе физических явлений;
· формирование мотивации постановкой познавательных задач, раскрытием связи теории и опыта, развитие внимания, памяти и творческого мышления
Структура и ход урока
Этапы урока
Задачи этапа
Деятельность учителя
Деятельность обучающихся
Организационный
Создать благоприятный психологический настрой на работу
Приветствует обучающихся. Проверяет готовность к занятию, создает эмоциональный настрой на работу, организовывает внимание и дает пояснение по работе.
Приветствуют учителя, и выполняют самооценку готовности к занятию, настраиваются на предстоящую работу
Актуализация знаний и умений
Актуализация опорных знаний и способов действий
Проводит фронтальный опрос по вопросам модуля
Отвечают на заданные вопросы
Мотивация учебной деятельности обучающихся
Формулировка цели и задач урока
Создает условия для формулировки целей урока, обеспечивает мотивацию учения.
Задает вопросы: «Как вы думаете, какая тема нашего урока? А что бы вы хотели сегодня узнать об электрическом токе?»
Знакомит с темой и целью урока.
Задает вопрос о значимости электрического тока.
Предлагает сформулировать тему урока.
Предлагает сформулировать цель урока.
Обобщает и корректирует ответы обучающихся по постановке цели урока
Слушают учителя. Вспоминают, отвечают на вопросы.
Отвечают на вопросы учителя. Формулируют тему урока и записывают в тетрадь.
Формулируют цель урока
Изучение новых знаний
Обеспечение восприятия, осмысления и первичного запоминания изучаемой темы
Излагает новый материал.
1.Демонстрация опыта №1.
Электроскопы соединены проводником
2.Формулировка понятия электрического тока
3. Выяснения условий длительного существования электрического тока.
4. .Демонстрация опытов с источниками эл.тока .
№2.Электрофорная машина(слайд №9)
Эксперимент 1.Рассказывает про гальванический элемент
Следят за экспериментом, делают вывод. Пытаются самостоятельно сформулировать определение и записать его в тетрадь. Рисуют схему. Следят за экспериментами, делают выводы и записывают их в тетрадь.
Записывают в тетрадь.
Выполняют эксперимент. Делают выводы
Динамическая пауза. Снеговик
Сменить деятельность, обеспечить эмоциональную разгрузку учащихся
Первичная проверка понимания
Формирование навыков и умений
Рассказ про аккумуляторы ЭОР
Работают с учебником.
Отвечают на вопросы.
Первичное закрепление
Раздает карточки с заданием
Контроль усвоения, обсуждение допущенных ошибок и их коррекция
Взаимопроверка. Выставление оценок
Рефлексия (подведение итогов урока)
Организовать рефлексию учащихся по их собственной деятельности и взаимодействия с учителем и другими учениками в классе
Подводить к итогам занятия, предлагает осуществить самооценку достижений
Высказывают свои мнения.
Участвуют в беседе по обсуждению достижений
Информация о домашнем задании
Обеспечить осознания учащимися своей учебной деятельности на уроке
Информирует о домашнем задании.
Раздает инструкцию по выполнению
Записывают в дневники и тетради домашнее задание
I. Организационный момент
II . Актуализация знаний и умений
Учитель: Но прежде всего давайте вспомним ранее изученный материал и ответим на следующие вопросы.
1. Что такое электризация тел? ( Электризация – разделение электрических зарядов в результате тесного контакта двух или более тел. )
2. Как можно наэлектризовать тело?
3. Назовите два рода зарядов. Как взаимодействуют тела, имеющие электрические заряды?
4. Что такое проводники и непроводники электричества?
5. Какие металлы проводят электричество?
6. Под действием чего движутся свободные электроны в металлах?
7. Какие заряженные частицы вы знаете?
III . Мотивация учебной деятельности обучающихся
Учитель: Сегодня мы начинаем изучение важнейшей для современного человека темы: «Электрический ток. Источники электрического тока». Слово «электричество», «электрический ток» прочно вошли в нашу жизнь. Мы настолько привыкли к тому, что нас окружают электроприборы и электрические явления, что порой не замечаем, какую огромную роль они играют в нашей жизни.
Представьте себе на минуту, что отключили электричество в наших домах. Что было бы? Каковы последствия этого события?
Ученики: Если отключат электричество, то погаснет свет, не сможем посмотреть телевизор, не будут работать компьютеры, холодильники, все электроприборы, останемся без воды и тепла, так как насосы, качающие воду, работают на электричестве, не смогли бы подзарядить сотовые телефоны.
Учитель: Делаем вывод: электричество играет огромную роль в нашей жизни, поэтому важно знать, что это такое. Какая цель сегодняшнего урока?
Ученики: выяснить, что такое электрический ток и какие условия необходимы для его существования, и источники тока.
IV. Первичное усвоение новых знаний
1. Электрический ток
Демонстрация№1
Два электрометра, соединенных металлическим проводником. Если поднести к одному электрометру заряженную стеклянную палочку, то стрелка второго электрометра отклонится. Что происходит при этом?
Учащиеся отвечают (вокруг заряженной палочки возникает электрическое поле, под действием которого свободные электроны перемещаются сначала к одному электрометру, а затем через проводник к другому.)
В нашем опыте электроны двигаются в одну сторону, т.е. направлено (упорядочено). В этом случае можно сказать, что по металлическому проводнику протекает электрический ток.
Кроме металлических проводников мы будем изучать и другие проводники, например, проводящие ток жидкости. В них кроме электронов есть и другие заряженные частицы – ионы. Они тоже могут перемещаться.
Сформулируем вместе, что же такое электрический ток?
1. электроны и ионы – это…? (Ученики: заряженные частицы).
2. что с ними происходит? (Ученики: они движутся).
3. как они движутся? (Ученики: упорядочено, т.е. направлено ).
4.под действием чего движутся заряженные частицы? (Ученики: под действием электрического поля).
СЛАЙД (запишите)
электрический ток — это упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц, под действием электрического поля.
2.Условие существования тока в цепи.
В нашем опыте в металлическом проводнике электрический ток возникает, но он быстро прекращается. Почему же он является кратковременным? По мере перемещения зарядов с палочки на электрометр и далее по трубке, электрическое поле вокруг палочки уменьшается, а вокруг левого электрометра растет. При равенстве зарядов их электрические поля компенсируют друг друга и движение электронов прекращается.
Значит, для того, чтобы ток в цепи существовал долго что необходимо:
1.Наличие свободных электронов
2.Наличие внешнего электрического поля для проводника
Изобразим все в виде схемы. (Учитель рисует на доске, ученики в тетрадях схему)
Условия существования тока
 |
 |
 |
Свободные заряженные Электрическое поле Замкнутая электрическая
 |
Источник тока
3.Источники тока
Источники тока – это устройства, создающие и поддерживающие длительное время электрическое поле. Существуют различные источники тока, но в любом из них совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц. Разделенные заряженные частицы накапливаются на полюсах источника тока. Один полюс заряжен положительно, второй – отрицательно. Если полюсы источника соединить проводником, то в нем под действием электрического поля возникает электрический ток, т.е. свободные заряженные частицы придут в нем в движение.
4.Виды источников тока.
Произвожу демонстрацию опытов по рис. 44-46 учебника. В ходе выполнения опытов задаю вопрос. Какой вид энергии превращается в электрическую в данном опыте? После обсуждения каждого опыта заполняем соответствующую строку таблицы 1.
Демонстрирую опыт
№2 
. Дейтвие электрофорной машины.
Вывод: 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. На электростанциях электрический ток вырабатывают с помощью генераторов. Этот ток используется в промышленности, на транспорте, в осветительной сети.
Демонстрирую опыт №3. Действие термоэлемента.
Вывод: Если две проволоки, изготовленные из разных металлов, спаять, затем нагреть место спая, то по цепи потечет электрический ток. Разделение зарядов происходит за счет изменения внутренней энергии веществ.
Демонстрирую опыт №4. Действие фотоэлементаи источника света.
Вывод: Если такие вещества, как кремний, селен, оксид меди осветить, то в цепи возникает электрический ток. Это явление называется фотоэффектом. Световая энергия превращается в электрическую.
Чтобы перейти к следующему источнику тока расскажу немного об истории их создания.
Эксперимент 1
У вас на столах имеются лимон и картофель . Сейчас попробуйте получить из них источники тока используя ваши вольтметры. Понаблюдайте за отклонением стрелочки.
Какой вывод, какая энергия превратилась в электрическую.
Источники тока у которых разделение зарядов происходит за счет энергии химических процессов называют гальваническими. В них химическая энергия преобразуется в электрическую.
О братимся к истории.
В 1799 году итальянский физик Алессандро Вольта, опираясь на результаты исследований Луиджи Гальвани, изготовил электрическую батарею, названную вольтовым столбом. Батарея Вольта была составлена из чередующихся медных и цинковых кружков, которые были сложены столбиком и переложены кусочками сукна, смоченного в растворе серной кислоты
Рассказ про г.э. ЭОР
V. Первичная проверка понимания.
Откройте учебники на с. 97. На рис 47 рассмотрите устройство сухого гальванического элемента и в тексте найдите ответы на вопросы.
1. Что такое батарея гальванических элементов?
(Несколько гальванических элементов, соединенных вместе, образуют батарею гальванических элементов).
2. Срок действия гальванических элементов? (Все гальванические элементы и батареи гальванических элементов имеют определенный срок действия. После этого мы их просто выбрасываем).
3. Существуют ли химические источники тока многоразового действия? (Да. Это аккумуляторы, от латинского слова аккумуляторе — накоплять).
4. Что представляет простейший аккумулятор? (Простейший аккумулятор – это две свинцовые пластины, помещенные в раствор серной кислоты. Чтобы аккумулятор был источником тока, надо зарядить от какого – то другого источника постоянного тока. При прохождении тока между пластинами и кислотой происходит химическая реакция. При этом один электрод становится положительно заряженным, а второй — отрицательно заряженным).
5. Какие виды аккумуляторов бывают? (Аккумуляторы бывают двух видов:
1. Кислотные (свинцовые) — свинцовая пластина в растворе серной кислоты:
2. Щелочные (железно — никелевые) – одна пластина из спрессованного железного порошка, вторая – из пероксида никеля. Помещены в раствор щелочи.)
А с какими источниками тока вам приходилось чаще всего сталкиваться в повседневной жизни?
Ученики: Аккумуляторы.
· Рассказ про аккумуляторы ЭОР
Действительно, очень часто мы используем именно аккумуляторы. Сотовые телефоны необходимо периодически подзаряжать. Для этого мы используем зарядное устройство или так называемый сетевой адаптер, который преобразует переменный ток напряжением 220 В из осветительной сети в постоянный ток напряжением 3 В.Чаще всего там используется литиево – ионный аккумулятор или батарея, в которой применяется раствор солей лития в органическом растворителе. Ну а теперь мы полностью завершаем заполнение таблицы.
Динамическая пауза. Снеговик.