постоянный ток. Постоянный ток. Утверждаю Зам директора по умр

• Название: Утверждаю Зам директора по умр
• Анкор: постоянный ток
• Дата: 06.12.2021
• Размер: 31.07 Kb.
• Имя файла: Постоянный ток.docx
• Тип: Документы; #293590

Утверждаю:

Зам. директора по УМР

Жумалиева Ж.М. _______

ГККП «Колледж сервиса и новых технологий»

УО ЗКО

Тема занятия: Постоянный ток
Наименование модуля /дисциплины: Физика

Подготовил педагог: Андрусенко Н.А.

"22" ноября 2021 года

" " ноября 2021 года

" " ноября 2021 года
1. Общие сведения

      Курс, группы: 1 курс; №122

Курс, группы: 1 курс;

Курс, группы: 1 курс;

Тип занятия: урок ознакомления с новым материалом и закрепление изученного.
2. Цели, задачи

Образовательная: сформировать у учащихся знания о постоянном электрическом токе на основе полученных в школе; дать понятия: электрический ток, сила тока, амперметр, объяснить какие условия необходимы для возникновения электрического тока, показать какие действия может оказывать электрический ток. Показать широкое использование электрического тока в промышленности, быту и будущей профессии.

Развивающая: развивать у учащихся устную речь, аналитическое мышление, наблюдательность, память, навыки самостоятельной работы, политехнический кругозор.

Воспитательная: рассмотреть вопросы применения электрического тока, которые способствует формированию познавательного интереса учащихся к предмету. Повысить роль учебного предмета в формировании у учащихся научного мировоззрения.
Уровень мыслительных навыков. Знание и понимание. Применение.
2.1 Перечень профессиональных умений, которыми овладеют обучающиеся в процессе учебного занятия

Умение делать логические выводы, выделять главное; умение планировать работу и ориентироваться в информационном пространстве; умение сравнивать, анализировать учебный материал.
3. Оснащение занятия

      3.1 Учебно-методическое оснащение, справочная литература

Физика. Учебник для 10 кл. естественно-математического направления общеобразоват. шк. Часть 2/ Б.А. Кронгарт, Д.М. Казахбаева, О. Иманбеков, Т.З. Кыстаубаев.
       3.2 Техническое оснащение, материалы
4. Ход урока

Организационный момент.

Приветствие, проверка отсутствующих, проверка домашнего задания.
Актуализация раннее усвоенных знаний и умений (фронтальный опрос)


Что такое электрический заряд?


Какой заряд называют элементарным?


Может ли существовать заряд без частицы?


Какие виды зарядов вы знаете?


Какие частицы носят элементарный отрицательный заряд?


Что называют положительным ионом?

Дайте определение электрического поля.


Что понимают под работой электрического поля?

Тема: Конденсаторы. Энергия электрического поля. 10 класс

Цели урока: 1.Знакомстро учащихся с конденсаторами – накопителями

энергии электрического поля, их основными характеристиками.

2.Научить учащихся решать задачи по данной теме, подготовка к ЕГЭ.

3.Показать практическую значимость данного материала.

Тема: Конденсаторы. Энергия электрического поля. 10 класс

Цели урока: 1.Знакомстро учащихся с конденсаторами – накопителями

энергии электрического поля, их основными характеристиками.

2.Научить учащихся решать задачи по данной теме, подготовка к ЕГЭ.

3.Показать практическую значимость данного матер

Цели урока: 1.Знакомстро учащихся с конденсаторами – накопителями

энергии электрического поля, их основными характеристиками.

2.Научить учащихся решать задачи по данной теме, подготовка к ЕГЭ.

3.Показать практическую значимость данного материала.

Середина урока

Мы с вами достаточно подробно разобрали, как ведет себя заряжен­ная частица в электрическом поле. Под действием сил электрического поля заряженная частица будет перемещаться в определенном направ­лении.

Рассмотрим поведение большого числа свободных заряженных ча­стиц в однородном электрическом поле. Под действием сил этого поля они начнут перемещаться в одном направлении, сохраняя тепловое дви­жение, которое носит хаотический характер и зависит от температуры. Такое направленное, или еще говорят, упорядоченное движение элек­трически заряженных частиц, называется электрическим током.

Электрический ток, возникающий в проводящих средах в резуль­тате упорядоченного движения свободных зарядов под действием электрического поля, созданного в этих средах, называется током проводимости.

Условия, необходимые для появления и существования электриче­ского тока:

1) Наличие в данной среде свободных носителей тока — заряженных частиц, которые могли бы в ней упорядоченно перемещаться. Такими частицами в металлах являются электроны проводимости; в полупро­водниках — электроны проводимости и дырки; в жидких проводниках (электролитах) — положительные и отрицательные ионы; в газах — положительные и отрицательные ионы и электроны.

2) Существование в данной среде внешнего электрического поля, энергия которого должна расходоваться на упорядоченное перемеще­ние электрических зарядов. Для поддержания электрического тока энергия электрического поля должна непрерывно пополняться, т. е. необходим источник электрической энергии — устройство, в котором осуществляется преобразование какого- либо вида анергии в энергию электрического поля.

Для того чтобы выполнить эти два условия, собирают электриче­скую цепь. Основными компонентами электрической цепи являются: источник тока — устройство, преобразующее любой вид энергии в электрическую; соединительные провода; элементы, замыкающие и размыкающие цепь; потребители тока — устройства, преобразующие электрическую энергию в тепловую, механическую и т. д.
Ток, проходя по элементам цепи, оказывает тепловое, химическое и магнитное действие, причем магнитное действие оказывается им всегда. Для того чтобы оценить действие тока, количественно вводят особую физическую величину — силу тока I. Силой тока I называется физи­ческая величина, которая показывает, какой заряд ∆qпроходит через поперечное сечение проводника за единицу времени, т. е.

Измеряется сила тока в амперах [I] — А.

Электрический ток называется постоянным, если сила тока не изменяется ни по величине, ни по направлению.

Для полной характеристики электрического тока вводят еще одну физическую величину: плотность тока , которая показывает, какой ток проходит в единичном сечении проводника:



Единица измерения плотности тока: [j] = A/м².

Направлением электрического тока считается направление упоря­доченного движения положительных электрических зарядов.
Электрическое напряжение — это физическая величина, определяемая работой электрического поля по перемещению единичного электрического заряда, т. е.



ЭТО ИНТЕРЕСНО!

В 1979 г. в США было получено в лабораторных условиях самое высокое напряжение. Оно составило 32 ± 1,5 млн В.

Напряжение, считающееся безопасным для человека в сухом помещении, составляет до 36 В. Для сырого помещения это значение опускается до 12 В.

_________________________________________________________________________________________

Что будет с человеком, который окажется рядом с упавшим оголенным кабелем, находящимся под высоким напряжением?

Так как земля является проводником электрического тока, вокруг упавшего оголенного кабеля, находящегося под напряжением, может возникнуть опасное для человека шаговое напряжение.

Шаговое напряжение, обусловленное электрическим током, протекающим в этом случае в земле,

равно разности потенциалов между двумя точками поверхности земли, находящимися на расстоянии одного шага человека. Возникает замкнутая электрическая цепь в теле человека по пути нога-нога. Поражение электрическим током по этому пути считается наименее опасным, т.к. в этом случае через сердце проходит не более 0,04 от общего тока, и на практике не зарегистрировано ни одного случая смертельного поражения человека шаговым напряжением.

При попадании под шаговое напряжение даже небольшого значения возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц ног. Обычно человеку удается в такой ситуации своевременно выйти из опасной зоны. Однако не пытайтесь выбегать оттуда огромными шагами, шаговое напряжение при этом только увеличится! Выходить надо обязательно быстро, но очень мелкими шагами

или скачками на одной ноге!

Если же рефлекторное действие тока всё-таки успевает проявиться, то человек падает на землю, и возникает более тяжелая ситуация: образуется более опасный путь тока от рук к ногам, и создается угроза смертельного поражения.

Известно, что рыбы находящиеся в аквариуме, через который пропускают эл. ток,

плывут по направлению к аноду и , не достигая его, вдруг останавливаются парализованные.

Падение напряжения на длине рыб при этом должно составлять около 0,4 В.

После выключения тока рыбы могут «ожить» и снова плавать. Но если падение напряжения увеличить до 2В, то рыба цепенеет и погибает. Привлекательная сила анода успешно используется при ловле рыбы.

___

Электрический угорь способен создавать напряжение 800 – 900 В, нильская щука и нильский сом – от 200 до 350 В.

Эл. скат и угорь при поражении жертвы, т.е. при эл. разряде, затрачивают большую энергию до 6 кВт при длительности импульса тока 2-3 мс, поэтому они используют свои эл. органы сравнительно редко.

___

У многих растений возникают токи повреждений. Срезы листьев, стебля всегда заряжены отрицательно по отношению к нормальной ткани. Если взять лимон или яблоко и разрезать, а потом приложить к кожуре два электрода, то они не выявят разницы потенциалов.

Если же один электрод приложить к кожуре, а другой к внутренней части мякоти, то появится разность потенциалов.

____

Напряжение между облаками во время грозы может достигать 100 миллионов вольт.
В то же время работа сил электрического поля при перемещении заряда по замкнутому контуру равна нулю. Это означает, что, если в замкнутой цепи на заряды действуют одни только электрические силы, то работу с помощью тока получить нельзя. Следовательно, в электри­ческой цепи должен быть хотя бы один такой участок, в котором на подвижные носители зарядов, кроме сил электрического поля, дей­ствовали бы еще какие-либо другие силы, способные совершить работу по перемещению этих зарядов в сторону, противоположную действию электрических сил. Такие силы называют сторонними.
Величину, характеризующую зависимость электрической энергии, приобретенной зарядом в источнике от внутреннего устройства последнего, называют электродвижущей силой источника (ЭДС) и обозначают Электродвижущая сила источника характеризуется работой сторонних сил, выполненной при перемещении единичного положительного заряда:



Единицей ЭДС в СИ является 1 В (вольт): 1 [В] = [Дж/Кл]
В источниках тока в качестве сторонних сил могут выступать силы, возникающие за счет энергии химической реакции (аккумуляторы, гальванические элементы), или тепловой (термопара), световой (солнечные батареи) энергии и т. д.
1 Ом — сопротивление такого проводника, в котором при напряже­нии между концами 1 В течет ток силой 1 А. С учетом этого получаем:



Это — математическая запись закона Ом, а для участка цепи, суть которого в следующем: сила тока, текущего по участку цепи, прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорцио­нальна его сопротивлению.

Зависимость силы тока в проводнике от напряжения на нем на­зывается вольтамперной характеристикой.
Под сопротивлением проводника понима­ют физическую величину, которая показывает, как данный проводник препятствует прохож­дению тока через него.


ЗНАЕШЬ ЛИ ТЫ?

... что сопротивление кожи человека обычно изменяется от 1 кОм (для влажной кожи) до 500 кОм (для сухой кожи). Сопротивление других тканей тела равно от 100 до 500 Ом.

... что соединительные провода, из которых собираются электрические цепи, обладают сопротивлением. Согласно закону Ома на проводах теряется часть напряжения, поэтому выгодно ставить провода с наименьшим удельным сопротивлением.

... что сопротивление проводника зависит от температуры.

При повышении температуры металлического проводника его сопротивление увеличивается.

При увеличении температуры электролита (жидкого проводника) его сопротивление уменьшается.
Экспериментально было доказано, что сопро­тивление металлического проводника зависит от его длины l, площади поперечного сечения S и рода вещества, из которого изготовлен про­водник, т. е.

(⁎)

где ρ — удельное сопротивление проводника.

Удельное сопротивление — это физическая величина, определяемая сопротивлением проводника единичной длины и единичного сечения. Значение удельного сопротивления вычисляют при 0⁰С и заносят в таблицу.
Как показывал опыт, удельное сопротивление зависит от температуры проводника. Эта зависимость выглядит так: ρ = ρ₀(1 + αt) (⁎⁎), где α - температурный коэффициент сопротивления, имеющий различные значения для разных веществ и зависящий от их внутреннего строения.

Подставив значения из (⁎⁎) в формулу (⁎), получим:

,

где - сопротивление данного проводника при 0⁰С.
Задание

Тест (9% верный ответ на вопросы)

1. Электрическим током называется…

А. тепловое движение молекул вещества. Б. хаотичное движение электронов.

В. упорядоченное движение заряженных частиц.

Г. беспорядочное движение ионов. Д. среди ответов нет правильного.

2. Какая формула выражает закон Ома для участка цепи?

А. I= q/t Б. A=IUt В. P = IU Г. I=U/R Д. R= pl/S

3. Сопротивление проводника зависит от…

А. силы тока в проводнике. Б. напряжения на концах проводника.

В. от материала, из которого изготовлен проводник, от его длины и площади поперечного сечения. Г. только от его длины.

Д. только от площади поперечного сечения.

4. Напряжение на участке можно измерить…

А. вольтметром. Б. амперметром. В. омметром. Г. ареометром.

5. Каково напряжение на участке цепи постоянного тока с электрическим сопротивлением

2 Ом и при силе тока 4 А?

А. 2 В. Б. 0,5 В. В. 8 В. Г. 1 В. Д. 4 В.

6. К источнику тока с ЭДС, равной 24 В, и внутренним сопротивлением 2 Ом подключили электрическое сопротивление 4 Ом. Определите силу тока в цепи.

А. 3 А. Б. 12 А. В. 4 А. Г. 6 А. Д. 0.


7. Какова сила тока в цепи, если на участке с электрическим сопротивлением 4 Ом напряжение ровно 2 В?

А. 2 А. Б. 8 А. В. 0,5 А. Г. 1 А. Д. 0,25 А.

8.  Какая из формул выражает закон Ома для полной цепи?

А. Q=IUt. Б. I=U/R. В. E=A/q. Г. P=IU. Д. I=E/(R + r).

9. За направление тока принимают…

А. движение нейтронов. Б. движение протонов. В. движение электронов.

Г. движение положительно заряженных частиц. Д. движение элементарных частиц.

10. Силу тока на участке цепи измеряют…

А. амперметром. Б. вольтметром. В. омметром.

Г. манометром. Д. динамометром.

Дескрипторы:

1. Понимает и анализирует вопрос.

2. Правильно определяет вариант ответа.
Задача (10%)

Обмотка реостата сопротивлением 84 Ом выполнена из никелиновой проволоки

(ρ = 42‧10^-8Ом‧м) с площадью поперечного сечения 1 мм². Какова длина проволоки?

Дескрипторы:

1. Записывает дано.

2. Записывает основную формулу.

3. Выражает из формулы неизвестную величину.

4. Подставляет в формулу числовые значения, выполняет вычисление.
Рефлексия

- что узнал, чему научился

- что осталось непонятным

- над чем необходимо работать
Д/з §60