Конспект урока «Постоянный электрический ток» по физике

5

10

25

35

10

5

№ элементов

I

II

III

IV

V

VI

Элементы занятия и учебные вопросы

Доп

I.

Организационный момент. Перекличка, проверка готовности к уроку.

II.

Постановка цели. Актуализация знаний студентов (связывает содержание нового материала предыдущим и позволяет вовремя ликвидировать пробелы)

На предыдущих лекциях были рассмотрены основные вопросы электростатики. Явления и процессы, связанные с движением электрических зарядов, составляют особую часть учения об электричестве - электродинамику

Повторим материал данной темы, изученный в школьном курсе физики.

Экспресс-опрос студентов:

• Что является носителем электрических зарядов в металлах?

• Что такое сила тока?

• Каким прибором она измеряется?

• Каковы единицы измерения силы тока?

• Как определяется напряжение?

• Как вы понимаете сопротивление проводника?

Электродинамика изучает явления, связанные с электрическим током. Электрическим током называют всякое упорядоченное движение электрических зарядов. Электрический ток возникает в проводниках при условии, что внутри проводника напряженность электрического поля отлична от нуля.

Цель: Нас будет интересовать лишь один класс проводников, а именно металлы. Вы должны будете знать:

- условия существования непрерывного электрического тока;

- характеристики электрического тока - силу токаи плотность тока;

- основные представления классической электронной теории электропроводности

металлов;

- закон Ома для неоднородного участка цепи.

III

Изучение теретического материала. (по слайдам презантации)

Составляем опорный конспект:

1. Объяснение понятия об электрической энергии.

2. Направленное движение заряженных частиц – электрический ток. , где q – заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за время t.

3. Условия, при которых существует эл. ток: наличие свободных носителей зарядов, наличие источника электрической энергии, замкнутость электрического поля. (видеофрагмент)

4. 

Демонстрация теплового, химического и магнитного действия тока. Желательно в этом случае собрать одну электрическую цепь, состоящую из источника, лампы накаливания, гальванической ванны, электромагнита, соединительных проводов, выключателя, амперметра, вольтметра.

5. Стационарное электрическое поле внутри проводника с током. Оно обеспечивает существование разности потенциалов на концах проводника. Стационарное электрическое поле заряженного проводника отличается от его электростатического поля тем, что оно существует внутри проводника, а электростатическое существует только вне проводника и поверхность его эквипотенциальна.

6. Вывод формул силы тока на основе электронной теории.

7. Техническое направление тока – движение положительно заряженных частиц из точек с большим потенциалом поля в проводнике к точкам с меньшим потенциалом. Движение электронов проводимости имеет противоположное направление – от точек с меньшим потенциалом поля в проводнике к точкам с большим потенциалом.

8. Источник электрической энергии . Все виды энергии в природе взаимопревращаемы, и поэтому, в принципе, любой вид энергии (механическая, тепловая, химическая, световая) можно превратить в электрическую. Устройства, которые превращают один из видов энергии в электрическую, называется источником тока или электрическим генератором.

Выяснить назначение генератора. Для того чтобы ток в цепи был постоянным, надо поддерживать в цепи постоянное напряжение. Во внешней цепи электроны проводимости перемещаются под действием кулоновских сил электрического поля. Как же создать в проводнике электрическое поле? Очевидно, что кулоновские силы не могут создать это поле. Необходимы силы, которые бы перемещали электроны проводимости в направлении, противоположном направлению сил электрического поля. Эту роль и выполняют источники тока.

Демонстрация зависимости силы тока проводника от напряжения и сопротивления. Для поддержания в проводнике постоянного тока на полюсах источника тока должна поддерживаться постоянной разность потенциалов. Для этого положительные заряды в электролите должны двигаться к аноду, а отрицательные – к катоду. Это движение может происходить только под действием сил неэлектрического происхождения, т.к. имеет направление, противоположное кулоновскому. Эти силы называются сторонними, возникают за счет реакции между электролитом и электродами. Роль источника аналогична роли насоса при перекачивании жидкости. Сторонней силой является сила давления на воду крыльчатки насоса, кулоновской – сила тяжести, сила трения аналогична силе сопротивления при перемещении заряда.

ЭДС источника тока – физическая величина, численно равная работе сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда от отрицательного полюса источника тока к положительному. =А_ст/q. Измеряется в вольтах ( 1В=1Дж/Кл). 

• Закон Ома для участка цепи:. Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению. Сопротивление тем больше, чем длиннее проводник и чем он тоньше, приводим аналогию с жидкостью, перекачиваемой по трубе (заряду аналогична масса жидкости, силе тока – масса жидкости, протекающая через поперечное сечение трубы за единицу времени). Сопротивление однородного проводника .

IV.

Обобщение теоретического материала, выделение главного.

• Нами рассмотрены условия существования непрерывного электрического тока, его характеристики — сила тока и плотность тока, также мы познакомились с основными представлениями классической электронной теории электропроводности металлов, с законом Ома для неоднородного участка цепи. Все это представлено в опорный конспект, который вы должны хорошо знать.

• Опрос «Проверь себя» (слайд)

V.

Самостоятельно выполнить конспет на тему: «Применение постоянного электрического тока в промышленности и на транспорте»

VI.

Итог урока. Что нового узнали сегодня на уроке, чему научились?

- Узнали, что … Домашнее задание – № 799,800