Конспект урока «Электрический ток в газах. Самостоятельный и несамостоятельный газовый разряд» по физике

УРОК №____________ __________________

Тема урока:

План-схема урока

Этап урока

Ход урока

1. Организационный этап

2. Актуализация и коррекция опорных знаний

Проводится письменный опрос по темам «электрический ток в металлах», «электрический ток в растворах и расплавах электролитов».

Самостоятельная работа

1. Какие утверждения являются неверными?

А. Все жидкости являются электролитами

Б. Жидкости могут быть проводниками

В. Раствор серной кислоты в воде является электролитом

2. Какие утверждения являются неверными?

А. Металлы – вещества с небольшим количеством носителей заряда.

Б. Носителями заряда в металле являются электроны, и с повышение температуры их количество в металле увеличивается.

В. Металлы содержат большое количество носителей заряда – электронов, причем при изменении температуры количество носителей заряда не изменяется.

3. Какие утверждения являются неверными?

А. Сопротивление металлов не зависит от температуры.

Б. При увеличении температуры сопротивление металлов уменьшается.

В. При низких температурах, близких к абсолютному нулю, сопротивление металлов скачком падает до нуля.

4. Какие утверждения являются неверными?

А. Масса вещества, выделившегося при электролизе, зависит только от силы тока, проходящего через электролит, и рода вещества.

Б. Масса вещества, выделившегося при электролизе, уменьшается при увеличении длительности протекания электрического тока через электролит.

В. При уменьшении времени протекания тока через электролит масса выделившегося при электролизе вещества уменьшается.

5. Какие утверждения являются неверными?

А. При прохождении электрического тока через электролит положительные ионы движутся к аноду, а отрицательные – к катоду.

Б. При прохождении электрического тока через электролит положительные и отрицательные ионы движутся в противоположных направлениях.

В. Отрицательные ионы при прохождении тока через электролит движутся к аноду.

6. Задача. Сколько времени длилось никелирование, если на изделии осел слой никеля массой 3,6 г.? Сила тока в цепи была равна 2 А. К какому полюсу источника было подсоединено изделие? Почему?

3. Мотивация учебной деятельности.

Демонстрируется выключатель. Обсуждается вопрос: «На чем основано действие выключателя?» В процессе обсуждения вопроса формулируется ответ: « Поворачивая выключатель, мы тем самым создаем воздушный промежуток между двумя точками цепи. Следовательно, действие выключателя основано на изолирующем свойстве воздуха». Подчеркивается, что после этого вывода, название темы звучит парадоксально.

4. Изучение нового материала

Проводится методом эвристической беседы.

Демонстрация. Демонстрируется заряженный электрометр. Акцентируется внимание на том, что заряд электрометра длительное время сохраняется неизменным, что подтверждает изолирующие свойства воздуха. После этого к кондуктору электрометра подносят зажженную спичку – стрелка электрометра быстро падает.

Обсуждение наблюдаемого опыта дает возможность предположить, что пламя спички изменяет свойства воздуха. Если пламя убрать и зарядить электрометр повторно, то опять наблюдается длительное сохранение заряда электрометра и его быстрая разрядка при поднесении пламени спички.

Делается вывод о том, что свойства воздуха изменяются только при наличии пламени. К сожалению, невозможно продемонстрировать в школе опыты, связанные с наблюдением прохождения токов через газы, поскольку для этих опытов требуются мощные источники постоянного тока, запрещенные для использования в школе из соображений безопасности.

Об этих опытах можно рассказать, используя таблицы, экранные пособия и др.

Работа с учебником

Учитель рассказывает об опыте, изображенном на рис. 21.1 на с. 116 учебника.

Задание классу. Объясните результаты опыта, изучив п.2 и 3 § 20.

При обсуждении материала следует выделить и записать в тетради новые термины: ионизация газа, ионизаторы, ионизированный газ, несамостоятельный газовый разряд, рекомбинация.

Работа с наглядными пособиями

С опорой на настенную таблицу учитель рассказывает о прохождении электрического тока через воздух при постоянном его разрежении.

Учащиеся рассматривают увеличенную фотографию опыта: двухэлектродная трубка для демонстрации газового разряда включена в цепь, состоящую из высоковольтного выпрямителя, демонстрационного гальванометра. Двухэлектродная трубка прикреплена к штативу и подсоединена к насосу Комовского. Учитель поясняет, что при нормальном давлении воздух не проводит ток и стрелка гальванометра стоит на нуле. При откачивании воздуха насосом гальванометр, начиная с некоторого момента, показывает наличие тока в цепи.

Для объяснения опыта учащимся предлагается ознакомиться с понятием «ударная ионизация» с опорой на рис. 21.5 (с. 119 учебника). Проводится объяснение опыта. В тетрадь записываются новые термины: ударная ионизация, лавина электронов, самостоятельный газовый разряд.

Внимание учащихся акцентируется на том, какую роль играло разрежение газа в наблюдаемом явлении. Сообщается, что ударная ионизация может начаться и при нормальном атмосферном давлении, но для этого нужно создать в газе очень сильное электрическое поле.

Вывод (записывается в тетради). Для того чтобы сделать газ проводником, нужно создать в нем заряженные частицы. При этом возможны два случая: заряженные частицы создаются под воздействием ионизатора (несамостоятельная проводимость газов) или заряженные частицы создаются действием электрического поля, существующего между электродами (самостоятельная проводимость газов).

5. Подведение итогов урока

Объяснение опытов с электрометром, демонстрировавшихся на уроке.

6. Домашнее задание

1. параграф учебника.

2. Задача. Через электролитическую ванну, наполненную раствором медного купороса, пропускают электрический ток. Электроды угольные. Как изменится масса меди, выделяющаяся на катоде за один и тот же небольшой промежуток времени, если: а) заменить угольный анод медным с такими же формой и объемом; б) увеличить напряжение на электродах; в) увеличить концентрацию раствора.

3. Задача. В каком из четырех резисторов, показанных на рисунке, при протекании электрического тока выделится большее количество теплоты?