ФІЗИКА. 8 КЛАС

Урок 62 Види самостійних газових розрядів

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

ІІ. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

Фронтальне опитування

1. Чому за звичайних умов газ не проводить електричний струм?

2. Який газ називають йонізованим?

3. Що таке йонізація?

4. Що таке електричний струм у газах?

5. Який розряд у газі називають несамостійним?

6. Чому після закінчення дії йонізатора несамостійний газовий розряд швидко припиняється?

7. Дайте означення самостійного газового розряду.

8. Опишіть механізм ударної йонізації.

9. Яким ще шляхом, крім йонізації електронним ударом, поповнюється нестача вільних електронів у випадку самостійного газового розряду?

IIІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Ми вже знаємо:

Самостійний газовий розряд – це газовий розряд, який відбувається без дії зовнішнього йонізатора.

Де самостійний газовий розряд зустрічається у нашому житті?

Залежно від властивостей і стану газу, характеру й розміщення електродів, а також від прикладеної до електродів напруги виникають різні види самостійного розряду (іскровий, коронний, дуговий, тліючий)

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Накресліть  таблицю та заповнити її самостійно використовуючи § 40.

V. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Прикладом якого газового розряду є блискавка? (Іскрового)

2. Як називається газовий розряд, завдяки якому у високовольтних електричних мережах зазнають втрат електроенергії? (Коронний)

3. Який газовий розряд використовують як дуже потужне джерело тепла та світла? (Дуговий)

4. Як називається газовий розряд, що використовується в неоновій рекламі? (Тліючий)

5. Коли виникає коронний розряд?

Утворюється в сильному електричному полі біля гострих виступів предметів.

6. Як вплине на коронний газовий розряд опромінення рентгенівськими променями повітря поблизу джерела розряду? Відповідь поясніть.

Розряд стане більш інтенсивним тому, що рентгенівські промені іонізують молекули повітря.

7. Чому заряджений електроскоп дуже швидко розряджається, якщо поряд з ним працює рентгенівська трубка?

Тому що рентгенівські промені іонізують молекули повітря.

8. Чому між вугільними електродами за невисокої напруги виникає газовий розряд - електрична дуга?

Спочатку зближують і вводять у контакт вугільні електроди, замикаючи коло. Унаслідок теплової дії струму, що проходить через точкові контакти з великим електричним опором, кінці електродів розжарюються до світіння. З поверхні електродів при цьому вилітають з великою швидкістю електрони й через зіткнення йонізують газ у прилеглому просторі. Якщо електроди розвести, то електричний струм у колі не припиняється, він проходить через йонізований газ, що супроводжується його розжаренням і яскравим світінням.

9. Як утворюється блискавка між грозовою хмарою і поверхнею Землі?

Під час руху повітря за рахунок конвекції повітряні потоки й хмари в результаті зіткнень електризуються. При цьому одна частина хмари (наприклад, верхня) електризується позитивно, а друга - негативно.

Напруга між двома хмарами, а також між хмарами і Землею сягає десятків мільйонів вольтів. У результаті виникає гігантська іскра - блискавка.

10. Дощ застав вас у полі. Неподалік росте високе дерево з могутньою кроною. Чи варто бігти до нього, щоб сховатися від дощу?

Під час грози не можна ховатися біля самотніх дерев, ховатися під скельним виступом, притулятися до скель і стінам.

Якщо під час грози ви опинилися на відкритому місці, то сядьте навпочіпки, ноги поставте разом, а голову схиліть до колін. Не тримайте при собі під час грози великі металеві предмети.

VI. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Перелічіть основні види самостійних газових розрядів.

2. Наведіть приклади іскрового газового розряду. За яких умов він виникає?

3. Що таке блискавка? Коли й чому вона виникає?

4. Назвіть основні правила безпеки, яких слід дотримуватися під час грози.

5. Що являє собою коронний розряд?

6. Які особливості дугового розряду забезпечили його широке застосування?

7. Де застосовують електричну дугу?

8. За яких умов виникає тліючий розряд?

9. Де використовують тліючий розряд?

VII. Домашнє завдання

Вивчити § 40

Урок 61 Електричний струм у газах

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

ІІ. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

Фронтальне опитування або самостійна робота

1. Що таке електроліт?

2. У чому полягає явище електролітичної дисоціації? Наведіть приклади.

3. Що являє собою електричний струм в електролітах?

4. Опишіть процес електролізу.

5. Сформулюйте перший закон Фарадея.

6. Наведіть приклади застосування електролізу.

7. Як можна очистити метали від домішок?

8. Опишіть процес отримання алюмінію за допомогою електролізу.

9. Для чого поверхню металів покривають тонким шаром іншого металу?

10. Що таке гальваностегія? гальванопластика?

IIІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Ми знаємо, що гази є діелектриками (в них немає вільних заряджених частинок)

За яких умов газ із діелектрика може перетворитися на провідник?

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Електричний струм у газах

Проведемо дослід

Складемо електричне коло: 1 – металеві пластини; 2 – повітряний проміжок; 3 – потужне джерело струму; 4 – гальванометр; 5 – спиртівка.

Замкнувши коло, побачимо, що стрілка гальванометра не відхиляється

За звичайних умов повітря не проводить електричного струму (а).

Помістимо між металевими пластинами запалену спиртівку – стрілка гальванометра відхилиться.

У разі внесення в повітряний проміжок запаленої спиртівки повітря стає провідником

Питання класу

·     Чому через повітря почав проходити електричний струм?

Гази складаються з електрично нейтральних атомів і молекул і за звичайних умов майже не містять вільних носіїв струму (за звичайних умов повітря є ізолятором).

Полум’я спиртівки нагріває повітря, й кінетична енергія теплового руху атомів і молекул повітря збільшується настільки, що в разі їх зіткнення від молекули або атома може відірватися електрон і стати вільним. Втративши електрон, молекула (або атом) стає позитивним йоном.

Здійснюючи тепловий рух, електрон може зіткнутися з нейтральною частинкою і «прилипнути» до неї – утвориться негативний йон.

Йонізація газів – це процес утворення позитивних і негативних йонів та вільних електронів з молекул (атомів) газу.

Рекомбінація газів – це процес возз’єднання протилежно заряджених частинок у нейтральні молекули.

Питання класу

·     Що ж відбудеться, якщо йонізований газ помістити в електричне поле?

Якщо йонізований газ помістити в електричне поле, то внаслідок дії цього поля позитивні йони рухатимуться в напрямку силових ліній поля, а електрони та негативні йони – в протилежному напрямку.

Електричний струм у газах – це напрямлений рух вільних електронів, позитивних і негативних йонів.

Електричний струм у газах інакше називають газовим розрядом.

2. Несамостійний газовий розряд

Йонізація газу може відбуватися під впливом різних зовнішніх впливів (сильне нагрівання газу, рентгенівське чи радіоактивне випромінювання), що називаються зовнішніми йонізаторами.

Існує 2 види газового розряду: несамостійний і самостійний.

Якщо електропровідність газу виникає під дією йонізаторів, а з видаленням останнього зникає, то це несамостійний розряд.

Несамостійний газовий розряд – це газовий розряд, який відбувається тільки за наявності зовнішнього йонізатора.

3. Самостійний газовий розряд

За певних умов газ може проводити електричний струм і після припинення дії йонізатора.

Самостійний газовий розряд – це газовий розряд, який відбувається без дії зовнішнього йонізатора.

Схема розвитку електронної лавини.

Вільний електрон, прискорений електричним полем, йонізує молекулу або атом і звільняє ще один електрон. Розігнавшись, два електрони звільняють ще два. До анода летять уже чотири електрони і т. д. Число вільних електронів збільшується лавиноподібно доти, доки вони не досягнуть анода.

Позитивні йони прямують до катода й вибивають з нього нові електрони (емісія)

Самостійний газовий розряд підтримується за рахунок ударної йонізації та за рахунок емісії електронів з поверхні катода.

V. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. До зарядженого електроскопа піднесли запалену спиртівку. Що відбуватиметься зі стрілкою електроскопа?

2. Як зміниться сила струму насичення, якщо під час незмінної дії іонізатора збільшити відстань між пластинами електродів?

3. У чому відмінність провідності газів при самостійному та несамостійному розрядах?

4. Які умови виконуються для того, щоб несамостійний розряд став самостійним?

VІ. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Чому за звичайних умов газ не проводить електричний струм?

2. Який газ називають йонізованим?

3. Що таке йонізація?

4. Що таке електричний струм у газах?

5. Який розряд у газі називають несамостійним?

6. Чому після закінчення дії йонізатора несамостійний газовий розряд швидко припиняється?

7. Дайте означення самостійного газового розряду.

8. Опишіть механізм ударної йонізації.

9. Яким ще шляхом, крім йонізації електронним ударом, поповнюється нестача вільних електронів у випадку самостійного газового розряду?

VIІ. Домашнє завдання

Вивчити § 39, Вправа № 39 (1 - 4)

Урок 60 Застосування електролізу

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

ІІ. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

Фронтальне опитування

1. Що таке електроліт?

2. У чому полягає явище електролітичної дисоціації? Наведіть приклади.

3. Що являє собою електричний струм в електролітах?

4. Опишіть процес електролізу.

5. Сформулюйте перший закон Фарадея.

6. Яким є фізичний зміст електрохімічного еквіваленту?

IIІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Ми вже знаємо:

Електроліз – це процес виділення речовин на електродах, пов'язаний з окисно-відновними реакціями, які відбуваються на електродах під час проходження струму.

Яке практичне значення даного процесу?

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Застосування електролізу для одержання металів

Електроліз широко застосовують у промисловості.

За допомогою електролізу:

Очищають метали (рафінування) (мідь, срібло тощо).

Рафінування міді: тонка пластинка чистої міді є катодом, товста пластинка неочищеної міді – анодом; ванна наповнена водним розчином купрум (II) сульфату.

Одержують метали (цинк, алюміній, мідь тощо).

Розглянемо схему промислового пристрою виробництва алюмінію. Дно та стінки ванни слугують катодом; алюміній збирається на дні ванни. Вугільний блок слугує анодом, на ньому виділяється кисень

2. Гальваностегія

За допомогою електролізу можна наносити тонкий шар металу на поверхню виробу – робити сріблення, золочення, нікелювання, хромування тощо. Такий шар може захищати від корозії, збільшувати міцність виробу або просто ставати його прикрасою.

 Гальваностегія – електролітичний спосіб покриття виробу тонким шаром металів.

Розглянемо гальванічне сріблення. Предмет, який покривають сріблом (кухоль), є катодом, срібна пластинка – анодом; ванна наповнена розчином аргентум (I) нітрату

3. Гальванопластика

Гальванопластика – це отримання за допомогою електролізу точних копій рельєфних виробів.

V. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Чому для гальванічного покриття виробу найчастіше використовують нікель і хром?

2. За сили струму 5 А за 10 хв в електролітичній ванні виділився цинк масою 1,017 г. Визначте електрохімічний еквівалент цинку.

3. Під час електролізу розчину мідного купоросу за 1 год виділилася мідь масою 500 г. Визначте силу струму в колі.

4. За допомогою електролізу зробили нікелювання пластинки площею 200 см2. Електроліз робили за сили струму 2 А. Товщина шару нікелю 0,02 мм. Протягом якого часу відбувався електроліз?

5. За допомогою електролізу, що відбувався за напруги 5 В, одержали 4 кг алюмінію. Який час світили б 5 енергозберігаючих ламп потужністю по 18 Вт за рахунок цієї енергії?

VI. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Наведіть приклади застосування електролізу.

2. Як можна очистити метали від домішок?

3. Опишіть процес отримання алюмінію за допомогою електролізу.

4. Для чого поверхню металів покривають тонким шаром іншого металу?

5. Що таке гальваностегія? гальванопластика?

VII. Домашнє завдання

Вивчити § 38, Вправа № 38 (1, 2)

Урок 59 Електричний струм у рідинах

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

ІІ. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

Фронтальне опитування

1. Яка будова металевого провідника?

2. Як довести, що електричний струм у металах виникає внаслідок руху електронів, а не руху йонів? Опишіть відповідний дослід.

3. Як рухаються електрони у провіднику за відсутності в ньому електричного поля і за наявності його?

4. Що являє собою електричний струм у металах?

5. Чи залежить опір металів від температури? Якщо залежить, то як?

6. У чому полягає явище надпровідності?

IIІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Як ви думаєте чи проводить вода електричний струм?

Що таке електричний струм в рідинах?

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Електроліти

Проведемо дослід

У посудину з дистильованою водою опустимо два електроди. Зберемо коло із джерела струму, ключа, лампочки та чутливого амперметра. Якщо замкнути коло, то стрілка амперметра не відхилиться. Це означає, що дистильована вода не містить вільних носіїв заряду й у колі немає струму.

У такий же спосіб можна переконатися, що суха кам’яна сіль так само є діелектриком.

А тепер «об’єднаємо» ці два діелектрики: насиплемо у посудину з водою дві-три ложки кам’яної солі. Ми побачимо, що лампочка загориться, причому в міру розчинення солі розжарення лампи збільшується.

Цей дослід доводить, що підсолена вода є провідником, причому носії заряду з’являються під час розчинення солі у воді.

За допомогою подібних дослідів можна визначити, що практично усі водні розчини солей, кислот і лугів є провідниками електричного струму.

Електроліти – речовини, водні розчини або розплави яких проводять електричний струм.

2. Електричний струм в електролітах

Питання класу

·        Що відбувається в розчині електроліту коли електричне поле відсутнє?

Молекула води полярна, тобто її можна уявляти об’єктом видовженої форми, на кінцях якого зосереджено електричні заряди протилежних знаків.

Молекули солей, кислот і лугів утворені позитивними й негативними йонами, що утримуються силами електростатичного притягування.

Наприклад, у молекулах кухонної солі NaCl позитивно заряджений йон натрію Na+ притягується до негативного йона хлору Cl–. У водяному розчині молекули води послаблюють зв’язок між йонами.

При зіткненнях, обумовлених тепловим рухом, молекула розпадається на позитивні й негативні йони, що стають носіями заряду в електроліті.

Таким чином, носіями заряду в електролітах є йони, тобто електроліти мають йонну провідність.

Електролітична дисоціація – розщеплення молекул на йони у водному розчині або в розплаві.

Зі збільшенням температури ступінь дисоціації зростає, а, отже, збільшується концентрація позитивно і негативно заряджених іонів.

У розчині може відбуватися також процес, що називається рекомбінацією.

Рекомбінація – процес з'єднання йонів у нейтральні молекули.

Питання класу

·        Що ж відбудеться, якщо в розчині електроліту створити електричне поле?

Візьмемо два вугільні електроди та з’єднаємо їх із полюсами джерела струму. Електрод, з’єднаний із позитивним полюсом джерела струму, називають анодом, а електрод, з’єднаний із негативним полюсом, – катодом.

Опустимо електроди в посудину з електролітом, наприклад, із водним розчином кухонної солі (NaCl), і замкнемо коло. У розчині виникне електричне поле, через дію якого вільні позитивні йони Натрію (Na+) попрямують до катода, а вільні негативні йони Хлору (Cl–) – до анода. Отже, в розчині виникне напрямлений рух вільних заряджених частинок – електричний струм.

Електричний струм в електролітах – це напрямлений рух позитивних і негативних йонів.

Під час проходження струму через електроліт:

позитивні йони рухаються до негативного електрода – катода, тому їх називають катіонами;

негативні йони рухаються до позитивного електрода – анода, і їх відповідно називають аніонами.

Зазначимо, що зі збільшенням температури кількість йонів у електроліті збільшується, відповідно збільшується й сила струму.

При нагріванні електроліту сила струму збільшується, отже опір зменшується.

3. Електроліз

Якщо струм проходить крізь розчин мідного купоросу, то із часом виявимо, що на катоді утворився тонкий шар міді. Отже, у розчині під дією електричного поля до катода переміщаються позитивно заряджені йони міді, які під час контакту з катодом приєднують до себе недостатні електрони й нейтралізуються. Нейтральні атоми, що утворилися, осідають на електроді. Бачимо, що на відміну від металів струм в електроліті супроводжується перенесенням речовини.

Електроліз – це процес виділення речовин на електродах, пов'язаний з окисно-відновними реакціями, які відбуваються на електродах під час проходження струму.

4. Закон Фарадея

У 1833-1834 рр. видатний англійський учений Майкл Фарадей експериментально встановив кількісні співвідношення явища електролізу.

Перший закон Фарадея

Маса речовини, яка виділяється на електроді, прямо пропорційна заряду, який пройшов через електроліт.

Електрохімічний еквівалент чисельно дорівнює масі певної речовини, яка виділяється на електроді внаслідок проходження через електроліт заряду 1 Кл.

V. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Яка маса міді виділиться на електроді під час електролізу мідного купоросу за 10 хв сили струму 2 А?

2. Скільки часу тривало нікелювання, якщо у процесі електролізу на виробі осів шар нікелю масою 3,6 г за сили струму 2 А?

3. Якою була сила струму під час електролізу розчину мідного купоросу, якщо за 50 хв на катоді виділилося 1,98 г міді?

4. Під час електролізу розчину цинк сульфату виділилося 2,45 г цинку. Визначте електрохімічний еквівалент цього металу, якщо крізь електроліт протягом 60 хв проходив електричний струм 2 А.

VІ. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Що таке електроліт?

2. У чому полягає явище електролітичної дисоціації? Наведіть приклади.

3. Що являє собою електричний струм в електролітах?

4. Опишіть процес електролізу.

5. Сформулюйте перший закон Фарадея.

6. Яким є фізичний зміст електрохімічного еквіваленту?

VIІ. Домашнє завдання

Вивчити § 37, Вправа № 37 (4, 5)

ВИКОНАТИ ТЕСТ Завдання необхідно виконати до 27 квітня 10:00 год .

 Код доступу 3554297 використайте цей код, відкривши посилання join.naurok.ua

 Або перейдіть за посиланням:

https://naurok.com.ua/test/join?gamecode=3554297

Урок 58 Електричний струм у металах

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

Оголошення оцінок за самостійну роботу. Обговорення виконання завдань у яких допущено помилки.

ІІ. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

IIІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Ми вже знаємо, що:

Електричний струм – це напрямлений рух заряджених частинок.

Які це частинки в металах, рідинах, газах?

На сьогоднішньому уроці ми розглянемо, що таке електричний струм в металах.

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Електричний струм в металах

Розглянемо внутрішню будову металевих провідників.

У будь-якому металі частина електронів покидає свої місця в атомі, у результаті чого атом перетворюється на позитивний йон. Позитивні йони та нейтральні атоми в металах розміщуються у строгому порядку, утворюючи так звані кристалічні ґратки.

За відсутності електричного поля вільні електрони всередині металевого провідника рухаються хаотично у вигляді електронного газу.

Негативний заряд усіх вільних електронів за абсолютним значенням дорівнює позитивному заряду всіх йонів кристалічних ґраток. Тому за звичайних умов металевий провідник електрично нейтральний.

Питання класу

·     Які електричні заряди рухаються під дією електричного поля в металевих провідниках?

У 1899 р. німецький фізик-експериментатор Карл Рікке на трамвайній підстанції у Штутгарті вмикав у головний провід, яким подавалося живлення трамвайним лініям, послідовно три металевих циліндри, тісно притиснутих один до одного торцями: два крайніх - мідних, а середній - алюмінієвий. Через ці циліндри понад рік проходив електричний струм. У результаті точного зважування до експерименту та після експеременту виявилося, що дифузія в металах не відбулася: у мідних циліндрах не було атомів алюмінію, і навпаки.

Таким чином Рікке довів, що під час проходження провідником електричного струму йони не переміщуються, а в різних металах переміщуються лише електрони.

Питання класу

·     Як рухаються вільні електрони?

За відсутності у провіднику електричного поля електрони рухаються хаотично, подібно до того, як рухаються молекули газів або рідин. У будь-який момент часу швидкості руху різних електронів відрізняються значенням і напрямком. За наявності у провіднику електричного поля електрони, зберігаючи свій хаотичний рух, починають зміщуватися в напрямку позитивного полюса джерела. Разом з безладним рухом електронів виникає і їх упорядкований рух.

Електричний струм у металах – це напрямлений рух електронів під дією електричного поля.

В 1916 р. американський фізик Р. Толмен і шотландський фізик Б. Стюарт. Вони розкручували до великої швидкості котушку з мідного тонкого дроту навколо її осі, потім різко гальмували її і при цьому реєстрували в колі короткочасний електричний струм, зумовлений інерцією носіїв заряду, якими виявилися саме електрони.

2. Залежність опору металів від температури

Проведемо дослід

З’єднаємо сталеву спіраль із джерелом струму й підігріватимемо її в полум’ї спиртівки. Напругу будемо підтримувати незмінною. Дослід демонструє: у міру нагрівання спіралі сила струму в ній зменшується, а це означає, що опір спіралі зростає. Якщо провести подібні досліди зі спіралями, виготовленими з інших речовин, можна переконатися, що зі збільшенням температури опір цих спіралей також збільшується, але зміна опору кожного разу буде іншою.

Опір металевого провідника збільшується в разі підвищення температури та зменшується в разі її зниження.

Зміна опору залежить від матеріалу, з якого виготовлений провідник.

Знаючи, як залежить опір металевого провідника від температури, можна, вимірявши опір провідника, визначити його температуру. Цей факт покладено в основу роботи так званих термометрів опору.

3. Надпровідність

Питання класу

·     Чи можна зробити так, щоб електричний струм в провіднику протікав без втрат?

У 1911 р. нідерландський учений Г. Камерлінг-Оннес, досліджуючи, як поводиться ртуть за температур, близьких до абсолютного нуля (-273°С), помітив дивне явище: в разі зниження температури ртуті до 4,15 К (-269 °С) її питомий опір стрибком падає до нуля. Подібне відбувалося з оловом, свинцем та іншими металами. Це явище назвали надпровідністю.

Надпровідність – властивість багатьох провідників, що полягає в тому, що їх електричний опір стрибком падає до нуля при охолоджуванні нижче певної критичної температури.

Надпровідність неможливо пояснити з погляду елементарної електронної провідності металів. У 1957 р. група американських учених і незалежно від них радянський учений М. М. Боголюбов розробили квантову теорію надпровідності.

V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Яка будова металевого провідника?

2. Чому за звичайних умов будь-який шматок металу є електрично нейтральним?

3. Як довести, що електричний струм у металах виникає внаслідок руху електронів, а не руху йонів? Опишіть відповідний дослід.

4. Як рухаються електрони у провіднику за відсутності в ньому електричного поля і за наявності його?

5. Що являє собою електричний струм у металах?

6. Чи залежить опір металів від температури? Якщо залежить, то як?

7. У чому полягає явище надпровідності?

VI. Домашнє завдання

Вивчити § 36, Вправа № 36 (1 - 3)

Урок 57 Розв’язування задач.

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

IІI. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Фронтальне опитування

1. Чому нагріваються провідники, в яких тече електричний струм?

2. Сформулюйте закон Джоуля – Ленца. Чому він має таку назву?

3. Як математично записують закон Джоуля – Ленца?

4. Які перетворення енергії відбуваються всередині електронагрівника в разі його ввімкнення в електричне коло?

5. Що таке коротке замикання?

6. З якою метою застосовують запобіжники?

IV. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Два резистори опором 6 і 10 Ом ввімкнені в коло послідовно. Яка кількість теплоти виділиться в кожному резисторі за 2 хв, якщо напруга на другому дорівнює 20 В?

2. У спіралі електроплитки, включеної в розетку з напругою 220 В, при силі струму 3,5 А виділилося 690 кДж теплоти. Скільки часу була включена в мережу плитка?

3. З ніхромового дроту довжиною 2 м і діаметром 0,5 мм виготовлено спіраль, яку увімкнули в електричне коло. Яка кількість теплоти виділиться спіраллю за 5 хв за сили струму в ній 2 А?

4. 3 якого матеріалу виготовлена спіраль нагрівного елемента, потужність якого 480 Вт, якщо його довжина дорівнює 16 м, переріз 0,24 мм2 і напруга в мережі 120 В?

5. Якої довжини треба взяти нікелінову дріт площею поперечного перерізу 0,84 мм2, щоб виготовити нагрівач на 220 В, за допомогою якого можна було б нагріти 2 л води від 20 °С до кипіння за 10 хв при ККД 80%?

VІ. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

VІІ. Домашнє завдання

Повторити § 34 – 35, Вправа № 34 (2, 5)

Урок 56 Електричні нагрівальні пристрої . Запобіжники.

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

ІІ. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

IIІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

·     Яке практичне значення має закон Джоуля – Ленца?

Розглянемо дане явище більш детальніше.

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

3. Коротке замикання та запобіжники

Якщо увімкнути відразу кілька потужних споживачів, загальний опір кола суттєво зменшиться, відповідно сила струму в колі значно збільшиться.

Коротке замикання – різке збільшення сили струму в колі.

Коротке замикання може виникнути у випадку порушення ізоляції проводів або під час ремонту елементів електричного кола, які перебувають під напругою.

Щоб уникнути пожежі у випадку короткого замикання або перевантаження електричного кола, а також не допустити псування споживачів електричної енергії під час небезпечного збільшення сили струму, використовують запобіжники.

Запобіжники – пристрої, які розмикають коло, якщо сила струму в ньому збільшиться понад норму.

Автоматичні запобіжники.

Робоча частина автоматичного запобіжника – біметалева пластина. у разі збільшення сили струму понад норму біметалева пластина вигинається, в результаті чого коло розмикається. Після охолодження запобіжник знову можна повернути в робочий стан.

Плавкі запобіжники, які застосовують в радіотехніці. Уздовж осі скляної трубочки з металевими наконечниками натягнутий тонкий дріт із легкоплавкого матеріалу

Закон Джоуля – Ленца

Коли в провіднику йде струм, то вільні заряджені частинки, рухаючись під дією електричного поля, зіштовхуються з іншими частинками і передають їм частину своєї енергії. У результаті середня швидкість хаотичного (теплового) руху частинок речовини збільшується – провідник нагрівається.

Теплову дію струму вивчали англійський фізик Джеймс Джоуль і російський фізик Емілій Ленц. Незалежно один від одного вони дійшли однакового висновку.

Закон Джоуля – Ленца

Кількість теплоти, яка виділяється в провіднику внаслідок проходження струму, прямо пропорційна квадрату сили струму, опору провідника й часу проходження струму

Можна користуватися тільки в тому випадку, коли вся електрична енергія витрачається на нагрівання.

Якщо ж на ділянці кола є споживачі енергії, в яких виконується механічна робота або відбуваються хімічні реакції, даними формулами користуватися не можна.

 Електронагрівальні пристрої

Питання класу

·     Яке практичне значення має закон Джоуля – Ленца?

Теплова дія струму використовується в різних електронагрівальних пристроях (праски, плити, чайники, електричні каміни, рефлектори, лампи накалювання).

Основною частиною будь-якого електронагрівника є нагрівальний елемент.

За законом Джоуля – Ленца кількість теплоти Q, що виділяється в нагрівальному елементі, обчислюється за формулою Q = I2Rt, отже, змінюючи час нагрівання або силу струму в нагрівальному елементі, можна регулювати температуру нагрівника.

V. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Яка кількість теплоти виділиться протягом години в провіднику опором 10 Ом за сили струму 2 А?

2. По провіднику проходить струм 5 А. Визначте опір провідника, якщо впродовж 20 хв виділяється кількість теплоти 10 кДж.

3. Визначте кількість теплоти, що дає електроприлад потужністю 2 кВт за 10 хв роботи?

4. Визначте, на скільки градусів нагріваються 100 г води, якщо на нагрівання їх витрачено всю кількість теплоти, що виділяється при протіканні струму 5 А по провіднику опором 10 Ом протягом 2 хв.

5. За 10 хв в електричному чайнику нагріли 0,5 кг води від 20 °С до кипіння. Сила струму в мережі 2 А, а опір спіралі електрочайника –  90 Ом. Визначте ККД електрочайника.

VI. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Чому нагріваються провідники, в яких тече електричний струм?

2. Сформулюйте закон Джоуля – Ленца. Чому він має таку назву?

3. Як математично записують закон Джоуля – Ленца?

4. Які перетворення енергії відбуваються всередині електронагрівника в разі його ввімкнення в електричне коло?

5. Що таке коротке замикання?

6. З якою метою застосовують запобіжники?

VII. Домашнє завдання

Вивчити § 34 – 35, Вправа № 34 (2,3)

Урок 55 Теплова дія струму. Закон Джоуля – Ленца

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

ІІ. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

IIІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Ми вже знаємо, що проходження струму завжди супроводжується виділенням теплоти.

Розглянемо дане явище більш детальніше.

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Закон Джоуля – Ленца

Коли в провіднику йде струм, то вільні заряджені частинки, рухаючись під дією електричного поля, зіштовхуються з іншими частинками і передають їм частину своєї енергії. У результаті середня швидкість хаотичного (теплового) руху частинок речовини збільшується – провідник нагрівається.

Теплову дію струму вивчали англійський фізик Джеймс Джоуль і російський фізик Емілій Ленц. Незалежно один від одного вони дійшли однакового висновку.

Закон Джоуля – Ленца

Кількість теплоти, яка виділяється в провіднику внаслідок проходження струму, прямо пропорційна квадрату сили струму, опору провідника й часу проходження струму

Можна користуватися тільки в тому випадку, коли вся електрична енергія витрачається на нагрівання.

Якщо ж на ділянці кола є споживачі енергії, в яких виконується механічна робота або відбуваються хімічні реакції, даними формулами користуватися не можна.

2. Електронагрівальні пристрої

Питання класу

·     Яке практичне значення має закон Джоуля – Ленца?

Теплова дія струму використовується в різних електронагрівальних пристроях (праски, плити, чайники, електричні каміни, рефлектори, лампи накалювання).

Основною частиною будь-якого електронагрівника є нагрівальний елемент.

За законом Джоуля – Ленца кількість теплоти Q, що виділяється в нагрівальному елементі, обчислюється за формулою Q = I2Rt, отже, змінюючи час нагрівання або силу струму в нагрівальному елементі, можна регулювати температуру нагрівника.

3. Коротке замикання та запобіжники

Якщо увімкнути відразу кілька потужних споживачів, загальний опір кола суттєво зменшиться, відповідно сила струму в колі значно збільшиться.

Коротке замикання – різке збільшення сили струму в колі.

Коротке замикання може виникнути у випадку порушення ізоляції проводів або під час ремонту елементів електричного кола, які перебувають під напругою.

Щоб уникнути пожежі у випадку короткого замикання або перевантаження електричного кола, а також не допустити псування споживачів електричної енергії під час небезпечного збільшення сили струму, використовують запобіжники.

V. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Яка кількість теплоти виділиться протягом години в провіднику опором 10 Ом за сили струму 2 А?

2. По провіднику проходить струм 5 А. Визначте опір провідника, якщо впродовж 20 хв виділяється кількість теплоти 10 кДж.

3. Визначте кількість теплоти, що дає електроприлад потужністю 2 кВт за 10 хв роботи?

4. Визначте, на скільки градусів нагріваються 100 г води, якщо на нагрівання їх витрачено всю кількість теплоти, що виділяється при протіканні струму 5 А по провіднику опором 10 Ом протягом 2 хв.

5. За 10 хв в електричному чайнику нагріли 0,5 кг води від 20 °С до кипіння. Сила струму в мережі 2 А, а опір спіралі електрочайника –  90 Ом. Визначте ККД електрочайника.

VI. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Чому нагріваються провідники, в яких тече електричний струм?

2. Сформулюйте закон Джоуля – Ленца. Чому він має таку назву?

3. Як математично записують закон Джоуля – Ленца?

4. Які перетворення енергії відбуваються всередині електронагрівника в разі його ввімкнення в електричне коло?

5. Що таке коротке замикання?

6. З якою метою застосовують запобіжники?

VII. Домашнє завдання

Вивчити § 34 – 35, Вправа № 34 (1, 4)

Урок 54 Розв’язування задач

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

IІI. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Фронтальне опитування

1. Як визначити роботу електричного струму?

2. Назвіть одиниці роботи електричного струму в СІ.

3. Як на практиці вимірюють роботу електричного струму?

4. Що називають потужністю електричного струму?

5. За якою формулою можна обчислити потужність струму?

6. Назвіть одиниці потужності електричного струму в СІ.

IV. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. На цоколі лампи розжарення написано 48 В, 96 Вт. Яка сила струму протікає через лампу, коли вона працює за номінальної потужності?

2. За напруги 37,5 В електричний двигун виконує роботу 900 Дж за 4 хв. Визначте силу струму через двигун.

3. Залізна дротина довжиною 10 м та площею поперечного перерізу 0,5 мм2 підключена до джерела з напругою 12 В. Обчисліть роботу, яку виконує струм за 1 хвилину.

4. До джерела струму з напругою 9 В приєднали три однакових резистори опорами по 1 кОм. Визначте загальну потужність струму.

5. Двигун кондиціонера споживає силу струму 5 А від мережі напругою 220 В. Яку корисну роботу виконує двигун за 20 хв, якщо його ККД = 85 %?

6. Двигун ліфта працює від мережі 220 В. Його ККД становить 70 %. Яку силу струму споживає двигун ліфта, якщо він рівномірно підіймає кабіну з вантажем масою 600 кг зі швидкістю 2 м/с?

V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

VІ. Домашнє завдання

Повторити § 33, Вправа № 33 (5)

Виконати ТЕСТ Завдання необхідно виконати до 6 квітня 10:00 год

Код доступу 2993065

Використайте  цей код, відкривши посилання

join.naurok.ua

Або перейдіть за посиланням:

https://naurok.com.ua/test/join?gamecode=2993065

Урок 53 Робота і потужність електричного струму

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

Оголошення оцінок за контрольну роботу та за тему.

Обговорення виконання завдань у яких допущено помилки.

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Дія всіх відомих вам електричних приладів відбувається за рахунок електричної енергії. В результаті цього одержуємо світло, теплоту, звук, механічний рух, тобто різні види енергії.

Все це приклади роботи електричного струму. У всіх цих випадках електрична енергія перетворюється в інший вид енергії (світлову, теплову, магнітну, хімічну).

Яку роботу виконує електричний струм, проходячи по тій або іншій ділянці кола?

IІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Щоб виміряти роботу електричного струму в колі, треба мати вольтметр, амперметр і годинник.

2. Потужність електричного струму

Питання класу

На побутових приладах є написи:

На електричній лампі  «230 В; 60 Вт»

На електропрасці «потужність електричної праски 2200 Вт»

Що ці написи означають?

Потужність електричного струму – фізична величина, що характеризує швидкість виконання струмом роботи й дорівнює відношенню роботи струму до часу, за який цю роботу виконано.

1 Вт – це потужність струму силою 1 А на ділянці кола з напругою 1 В.

Кратні одиниці потужності:

кіловат (1 кВт = 103 Вт), мегават (1 МВт = 106 Вт), гігават (1 ГВт = 109 Вт)

За будь-якого з’єднання споживачів загальна потужність струму в усьому колі дорівнює сумі потужностей окремих споживачів.

Вимірюючи потужність струму в споживачі, ми визначаємо його фактичну потужність. Потужність, яку зазначено в паспорті електропристрою (або на пристрої), називають номінальною потужністю.

3. Електролічильник

Кожен із вас бачив електролічильник, а дехто навіть знімав його покази.

Яку фізичну величину вимірює цей прилад?

Поряд із цифровим табло написано: кВт ⋅ год.

Електролічильник – це прилад для прямого вимірювання роботи струму.

ІV. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Користуючись показами електролічильника (див. рисунок), визначте витрачену електроенергію та обчисліть її вартість за тарифом 1,3 грн за 1 кВт · год.

2. Яку роботу виконає електричний струм у лампочці кишенькового ліхтаря за 10 хвилин, якщо напруга 4 В, а сила струму 250 мА?

3. При переміщенні заряду 50 Кл по провіднику виконана робота 200 Дж. Визначити час проходження струму й потужність, якщо сила струму в колі 4 А.

4. Визначте ККД електричного двигуна, що за напруги 220 В і сили струму 2 А за 30 с піднімає вантаж масою 100 кг на висоту 10 м.

V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Як визначити роботу електричного струму?

2. Назвіть одиниці роботи електричного струму в СІ.

3. Як на практиці вимірюють роботу електричного струму?

4. Що називають потужністю електричного струму?

5. За якою формулою можна обчислити потужність струму?

6. Назвіть одиниці потужності електричного струму в СІ.

VI. Домашнє завдання

Вивчити § 33, Вправа № 33 (1 – 4)

Урок 52 Захист навчальних проектів з теми «Електричні явища. Електричний струм»

Мета уроку:

Навчальна. Поглибити та розширити знання учнів з вивченої теми.

Розвивальна. Розвивати в учнів дослідницькі навички та інтерес до вивчення фізики.

Виховна. Виховувати учнів працювати в команді.

Тип уроку: навчальний проект. 

Обладнання: презентації проектів, моделі, установки.

Хід уроку

І.  ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

III. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Орієнтовні критерії оцінювання навчального проекту

1.   Актуальність -1 бал.

2.   Оформлення роботи (паперові носії) - 2 бали.

3.   Достовірність - 1 бал.

4.   Науковість - 2 бали.

5.   Представлення - 2 бали.

6.   Презентація (малюнки) - 2 бали.

7.   Обговорення - 2 бали

Орієнтовне оформлення проекту (паперові носії та презентація)

1.       Назва проекту.

2.       Тип проекту.

3.       Керівник проекту (вчитель).

4.       Виконавці проекту.

5.       Проблема.

6.       Мета.

7.       Очікуваний результат (для дослідження).

8.       Завдання проекту.

9.       Хід роботи.

10.  Висновки.

11.  Використані джерела інформації.

IV. ЗАХИСТ ПРОЕКТІВ

Орієнтовні теми

1. Електрика в житті людини.

2. Сучасні побутові та промислові електричні пристрої.

3. Застосування електролізу в практичній діяльності людини.

4. Застосування струму в газах у практичній діяльності людини.

5. Вплив електричного струму на організм людини.

V. ПІДСУМОК УРОКУ

VI. Домашнє завдання

Оформити роботу відправити на н.з.

Урок 51 Контрольна робота № 4 з теми «Електричний струм»

Мета уроку:

Навчальна. Перевірити знання учнів про фізичні величини і зв'язки між ними; вміння застосовувати формули для розв'язування конкретних задач.

Розвивальна. Розвивати в учнів інтерес до вивчення фізики.

Виховна. Виховувати самостійність та наполегливість.

Тип уроку: урок контролю знань.

Обладнання: картки для контрольної роботи.

Хід уроку

І.  ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

III. ВИКОНАННЯ КОНТРОЛЬНОЇ РОБОТИ

IV. ПІДСУМОК УРОКУ

VI. Домашнє завдання

Повторити § 23-32

Тема уроку: Послідовне та паралельне з’єднання провідників. Мішане з’єднання провідників.  

Очікувані результати: учні зможуть розв’язувати задачі, застосовуючи закон Ома та закономірності паралельного і послідовного з’єднань;

                                                           Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

Привітання з учнями, перевірка їх присутності.

- привітання, налаштування на роботу.

- коментована перевірка домашнього завдання.

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Вчитель: «Сьогодні ми з вами будемо розв’язувати задачі на послідовне та паралельне з’єднання. Давайте згадаємо що ми вивчали на минулих уроках.»

Вчитель : «Пропоную вам  перевірити свої знання з даної теми , виконавши інтерактивне завдання. Скористайтесь посиланням: https://learningapps.org/display?v=ptds5pvgt22

Пригадайте : « яким саме способом вмикаються в електричне коло  вимірювальні прилади ?»

: «Дайте відповіді на такі запитання: 

1.   Назвіть характерні ознаки кіл, що складаються з послідовно та паралельно з’єднаних провідників?

2.   Як розрахувати загальні силу струму, напругу та опір у разі послідовного з’єднання?

3.   Як розрахувати загальні силу струму, напругу та опір у разі паралельного з’єднання?»

- Давайте заповнимо таблицю, з’ясовуючи які твердження справджуються для ділянки кола ,яка складається з n провідників, з’єднаних тільки послідовно/паралельно.»

1. Записати формулу закону розподілу струму при паралельному з’єднанні провідників.

2. записати формулу закону підрахунку опорів при послідовному з’єднанні провідників.

3. Записати формулу розподілу напруги при послідовному з’єднанні провідників.

4. записати формулу закону підрахунку опорів при паралельному з’єднанні провідників.

5. Записати формулу розподілу напруги при паралельному з’єднанні провідників.

6. Записати формулу закону розподілу струму при послідовному з’єднанні провідників.»

На попередніх уроках  ми з вами розглядали окремо послідовне та паралельне з’єднання провідників, а зарад перейдемо до розгляду задач ,які містять одночасно і послідовне і паралельне з’єднання. Метод розв’язування цього типу задач передбачає з’ясування, дивлячись на схему, яким чином з’єднані принаймні деякі з опорів, а потім знайдення опору таких ланок. Далі, замінюючи ланки відповідними обрахованими опорами вибудовують декілька еквівалентних схем. Кожна схема виходить простішою, ніж попередня. Вибудовуючи таким чином декілька еквівалентних схем, знайдемо загальний опір. Знаючи загальний опір і якщо дана  загальна напруга, знаходять загальний струм. Далі вже можна знайти напруги і струми на окремих резисторах.

: « Переходимо до слідуючого етапу нашого уроку та переввіримо  спаведливість цих твердженнь на практиці розвязування задач з  змішаним з’єднанням провідників - електричне коло може одночасно містити послідовно і паралельно з’єднані провідники, в такому випадку говорять, що коло містить змішане з’єднання провідників

Покажемо, як працює ця методика на окремих простих  прикладах.»

IІІ.  ЗАСТОСУВАННЯ НАБУТИХ ЗНАНЬ.

Використовуючи  додаток  https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc/latest/circuit-construction-kit-dc_en.html  та прилади для побудови електричних кіл, побудувати схеми, які використовуються в задачах .

Задача 1.

Провідники з опорами R1 = 2 Ом, R2 = 3 Ом, R3 = 5 Ом з’єднані за схемою, зображеною на рисунку. Знайдіть опір цього кола.       

Задача 2.

В електричному колі зображеною на рисунку R1 = 3 Ом, R2 = 6 Ом, R3 = 4 Ом Знайдіть R, I, I1, I2, I3, U1, U2, U3 якщо напруга на зображеній ділянці кола дорівнює 36 В

Задача 3.

У коло, що зображено на мал. 1, подано напругу 55 В. Опори всіх резисторів однакові і дорівнюють 2 Ом. Знайти загальний опір кола, а також розподіл струмів і напруг.

IV ПІДВЕДЕННЯ ПІДСУМКІВ.

Вчитель : « Розглянемо ще раз приклади етапів перетворення схем  при розв’язуванні задач.»

V. РЕФЛЕКСІЯ.

  Виконайте інтерактивне завдання , перейшовши за посиланням 

  https://learningapps.org/display?v=pndj8v4ja22

Вчитель: « Що сподобалось вам на уроці?  Чи цікавим , корисним був  урок?»      

VІ. ПОВІДОМЛЕННЯ ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ.

1) повторити формули послідовного та паралельного з’єднання провідників;

2) Вивчити  §31, впр31 ;  §32, впр32 .

Тема:  Розв’язування задач

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

IІI. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Фронтальне опитування

1. Як довести, що опір провідника прямо пропорційний його довжині?

2. Як залежить опір провідника від площі його поперечного перерізу?

3. За якою формулою обчислюють опір провідника?

4. Що таке питомий опір речовини?

5. Що таке реостат?

6. Які види реостатів ви знаєте? Чим вони відрізняються один від одного?

IV. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Розрахуйте силу струму, що проходить через нікеліновий провідник довжиною 100 м і площею поперечного перерізу 0,5 мм2, якщо до кінців провідника прикладено напругу 84 В.

2. Крізь нікеліновий провідник завдовжки 5 м, поперечний переріз якого 0,12 мм2, проходить струм силою 1,5 А при напрузі 24 В. Визначте питомий опір нікеліну.

3. Скільки треба взяти метрів мідного дроту перерізом 3 мм2, щоб його опір був таким самим, як опір алюмінієвого дроту перерізом 4 мм2 і довжиною 15 м?

4. Визначте масу та площу поперечного перерізу мідного проводу, який потрібний для проведення повітряної лінії завдовжки 2 км, якщо її опір має дорівнювати 1,36 Ом.

V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

VІ. Домашнє завдання

Повторити § 30, Вправа № 30 (5, 6)

Урок 45. Питомий опір речовини. Реостати

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

ІІ. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

IIІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Ми вже знаємо:

Електричний опір – це фізична величина, яка характеризує властивість провідника протидіяти проходженню електричного струму.

Коли в металевому провіднику йде струм, вільні електрони, рухаючись напрямлено, зіштовхуються з йонами кристалічної ґратки металу – провідник чинить опір електричному струмові.

Від чого залежить опір провідника?

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Питомий опір провідника

Питомий опір речовини – це фізична величина, яка характеризує електричні властивості даної речовини й чисельно дорівнює опору виготовленого з неї провідника завдовжки 1 м і площею поперечного перерізу 1 м2.

Питомі опори речовин визначають дослідним шляхом і заносять у таблиці (див. табл. 7 Додатка). Значення питомого опору істотно залежить від температури речовини, тому в таблицях обов’язково зазначають температуру, за якої справджуються подані значення.

3. Реостат

Реостат – це пристрій зі змінним опором, призначений для регулювання сили струму в електричному колі.

Будова двоконтактного повзункового реостату:

1, 6 – клеми;

2 – керамічний циліндр;

3 – металевий дріт (обмотка);

4 – повзунок;

5 – металевий стрижень;

Принцип дії повзункового реостата ґрунтується на залежності опору провідника від його довжини. Пересуваючи повзунок уздовж обмотки, плавно збільшують або зменшують довжину ділянки, в якій проходить струм. У результаті опір реостата так само плавно збільшується або зменшується, а це, згідно із законом Ома, приводить до плавної зміни сили струму (настроюють гучність звуку радіоприймача, регулюють яскравість світіння лампи)

Важільні (секційні) реостати

Опір важільних реостатів змінюється стрибками, відповідно стрибками змінюється й сила струму. Важільні реостати застосовують для вмикання і вимикання електродвигунів.

V. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Обчисліть опір алюмінієвого дроту довжиною 80 см і площею поперечного перерізу 0,4 мм2.

2. В освітлювальній мережі будинку використали 100 м мідного дроту, опір якого 850 мОм. Яка площа поперечного перерізу цього дроту?

3. Ніхромова спіраль для нагрівника електроплитки повинна мати електричний опір 48 Ом. Якої довжини має бути ніхромовий дріт, площею перерізу 0,2 мм2, щоб виготовити таку спіраль?

4. У лабораторних роботах використовуються мідні з’єднувальні проводи, площа перерізу яких дорівнює 2 мм2. Сила струму в них досягає 2 А. Яка напруга на такому проводі, якщо його довжина дорівнює 10 см?

VI. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Як довести, що опір провідника прямо пропорційний його довжині?

2. Як залежить опір провідника від площі його поперечного перерізу?

3. За якою формулою обчислюють опір провідника?

4. Що таке питомий опір речовини?

5. Що таке реостат?

6. Які види реостатів ви знаєте? Чим вони відрізняються один від одного?

VII. Домашнє завдання

Вивчити § 30, Вправа № 30 (2, 3)

 Розрахунок опору провідника.

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

ІІ. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

IIІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Ми вже знаємо:

Електричний опір – це фізична величина, яка характеризує властивість провідника протидіяти проходженню електричного струму.

Коли в металевому провіднику йде струм, вільні електрони, рухаючись напрямлено, зіштовхуються з йонами кристалічної ґратки металу – провідник чинить опір електричному струмові.

Від чого залежить опір провідника?

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Опір провідника

Опір провідника залежить від:

·        довжини провідника

·        площі поперечного перерізу провідника

·        роду речовини

Проведемо дослід

В електричне коло вмикатимемо по черзі провідники, які виготовлені з однакового матеріалу, мають однаковий поперечний розріз, але різні довжини. Силу струму вимірюватимемо амперметром.

Опір провідника прямо пропорційний його довжині:

Тобто, у довшому провіднику частинки, що рухаються напрямлено, зазнають на своєму шляху більшої протидії.

Проведемо дослід

Вмикатимемо в електричне коло по черзі провідники, які виготовлені з однакового матеріалу, однакової довжини, але мають різні поперечні перерізи.

Опір провідника обернено пропорційний площі його поперечного перерізу:

Збільшення товщини провідника рівнозначне «розширенню русла», яким рухаються заряди, тому й опір провідника зменшується.

Проведемо дослід

Тепер в електричне коло будемо по черзі вмикати провідники однакової довжини та площею поперечного перерізу, але виготовлені з різних речовин.

Опір провідника залежить від речовини, з якої цей провідник виготовлений.

Це пояснюється тим, що провідники з різних металів мають різні кристалічні структури, отже, гальмівна дія зіткнень йонів і вільних електронів виявляється різною.
Підсумовуючи результати дослідів, можна записати формулу:

V. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Обчисліть опір алюмінієвого дроту довжиною 80 см і площею поперечного перерізу 0,4 мм2.

2. В освітлювальній мережі будинку використали 100 м мідного дроту, опір якого 850 мОм. Яка площа поперечного перерізу цього дроту?

3. Ніхромова спіраль для нагрівника електроплитки повинна мати електричний опір 48 Ом. Якої довжини має бути ніхромовий дріт, площею перерізу 0,2 мм2, щоб виготовити таку спіраль?

4. У лабораторних роботах використовуються мідні з’єднувальні проводи, площа перерізу яких дорівнює 2 мм2. Сила струму в них досягає 2 А. Яка напруга на такому проводі, якщо його довжина дорівнює 10 см?

VI. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Як довести, що опір провідника прямо пропорційний його довжині?

2. Як залежить опір провідника від площі його поперечного перерізу?

3. За якою формулою обчислюють опір провідника?

VII. Домашнє завдання

Вивчити § 30, Вправа № 30 (1, 4)

Урок 43 Контрольна робота № 3 з теми «Електричний заряд. Електричне поле»

Мета уроку:

Навчальна. Перевірити знання учнів про фізичні величини і зв'язки між ними; вміння застосовувати формули для розв'язування конкретних задач.

Розвивальна. Розвивати в учнів інтерес до вивчення фізики.

Виховна. Виховувати самостійність та наполегливість.

Тип уроку: урок контролю знань.

Обладнання: картки для контрольної роботи. 

План уроку:

І.  ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

III. ВИКОНАННЯ КОНТРОЛЬНОЇ РОБОТИ

IV. ПІДСУМОК УРОКУ

V. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Хід уроку

І.  ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

III. ВИКОНАННЯ КОНТРОЛЬНОЇ РОБОТИ

IV. ПІДСУМОК УРОКУ

VI. Домашнє завдання

Повторити § 19-22, для дистан. виконати конт. роб . відправити на н.з. не пізніше 24.02.

Урок 42 Розв’язування задач. Підготовка до контрольної роботи

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

IІI. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

IV. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Яке з наведених тверджень пояснює явище електризації тертям?

а) Під час тісного контакту різнорідних тіл частина електронів з одного тіла переходить до іншого

б) У разі тертя одне об одне тіла втрачають електрони

в) Під час тертя одне об одне тіла набувають позитивних зарядів

2. На якому явищі базується дія електроскопа?

а) Відштовхування різнойменних зарядів

б) Притягання однойменних зарядів

в) Відштовхування однойменних зарядів

г) Електризація дотиком

3. Як називається частинка з найменшим (неподільним) від’ємним електричним зарядом?

а) Діелектрик

б) Електрон

в) Протон

г) Електрометр

4 Які речовини є провідниками?

а) Атоми або молекули яких можуть вільно переміщуватися

б) Які мають електричний заряд

в) В яких є електрони та протони

г) В яких електрони або іони можуть вільно переміщуватися

6. Як зміниться кут розходження листочків негативно зарядженого електроскопа при наближені до нього позитивно зарядженого тіла? (Зменшиться)

7. В електричне поле позитивно зарядженої кулі вносять позитивно заряджену гільзу. В якій точці поля відхилення гільзи буде мінімальним? Максимальним?

(А – максимальне; Е – мінімальне)

8. Укажіть спосіб, за допомогою якого можна надати позитивного заряду металевій кульці, маючи лише заряджену негативно ебонітову паличку.

Унаслідок дії електричного поля негативно зарядженої палички вільні електрони перерозподіляються по поверхні металевої сфери. Електрони мають негативний заряд, тому вони відштовхуються від негативно зарядженої палички. У результаті кількість електронів стане надлишковою на віддаленій від палички частині сфери і недостатньою — на ближчій.

Якщо доторкнутися до сфери рукою, то деяка кількість вільних електронів перейде зі сфери на тіло дослідника. Таким чином, на сфері виникає брак електронів, і вона стає позитивно зарядженою.

9. При електризації тертям з тіла 1 на тіло 2 перейшло 8×109 електронів. Який заряд має тіло 1?

10. Дві однакові маленькі металеві кульки мали заряди 16 мкКл і 4 мкКл та розташовані на відстані 0,5 м одна від одної. Кульки з’єднали на короткий час провідником й знову розвели на таку саму відстань. Чому стала дорівнювати сила їх електричної взаємодії?

11. З однієї нейтральної краплі води забрали 100 мільярдів електронів і передали іншій нейтральній краплі. Сила електричної взаємодії між ними становить 9 мН Яка відстань між цими краплями?

V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

VІ. Домашнє завдання

Повторити § 19-22, Вправа № 22 (3, 5)

Урок 41 Лабораторна робота № 3. Вимірювання опору провідника за допомогою амперметра та вольтметра

Мета уроку:

Навчальна. Навчитися визначати опір провідника за допомогою амперметра й вольтметра; переконатися дослідним шляхом у тому, що опір провідника не залежить від сили струму в ньому та від напруги на його кінцях.

Розвивальна. Розвивати критичне мислення учнів.

Виховна. Виховувати в учнів охайність під час проведення експерименту, дбайливе ставлення до лабораторного обладнання; виховувати учнів працювати в парах та групах.

Тип уроку: урок застосування знань, умінь і навичок. 

Обладнання: обладнання лабораторної роботи.

Хід уроку

І.  ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

III. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

IV. ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ № 3

Тема. Вимірювання опору провідника за допомогою амперметра та вольтметра

Мета: навчитися визначати опір провідника за допомогою амперметра та вольтметра; переконатися на досліді в тому, що опір провідника не залежить від сили струму в ньому та напруги на його кінцях.

Обладнання: джерело струму, резистор, повзунковий реостат, амперметр, вольтметр, ключ, з'єднувальні проводи.

Хід роботи

Підготовка до експерименту

1. Перш ніж виконувати роботу, переконайтеся, що ви знаєте:

а) вимоги безпеки під час роботи з електричними колами;

б) правила, яких необхідно дотримуватися, здійснюючи вимірювання за допомогою амперметра та вольтметра.

2. Визначте ціну поділки шкал амперметра та вольтметра:

Самп. = _____________________;                           Свольт. = _____________________.

Експеримент

Відео експеримент https://www.youtube.com/watch?v=ChRvSBCLgl8

Суворо дотримуйтесь інструкції з безпеки.

Результати вимірювань відразу заносьте до таблиці. С. 160 підручник таблиця

Складіть електричне коло за поданою схемою. С. 160 підручник

2. Розташуйте повзунок реостата на середині обмотки.

3. Замкніть коло і виміряйте напругу на кінцях резистора та силу струму в ньому.

4. Плавно пересуваючи повзунок реостата, збільшіть силу струму в колі. Запишіть покази вольтметра та амперметра.

5. Пересуньте повзунок реостата у протилежний бік і ще двічі виміряйте напругу та силу струму.

Опрацювання результатів експерименту

1. Обчисліть опір резистора для кожного випадку.

2. Результати обчислень занесіть до таблиці. 

Аналіз експерименту та його результатів

Проаналізуйте експеримент і його результати. Сформулюйте висновок, у якому зазначте:

а) яку фізичну величину і за допомогою яких приладів ви навчилися вимірювати;

б) чи залежить вимірювана величина від сили струму в резисторі та напруги на його кінцях;

в) які чинники вплинули на точність вимірювання. Висновок

Творче завдання

За отриманими в ході експерименту даними побудуйте графік – вольт-амперну характеристику резистора. За графіком визначте значення опору резистора.С.161 підручник

Зверніть увагу: через похибку вимірювання точки можуть не належати одній прямій, що проходить через початок координат (U = 0, I = 0). У цьому випадку будуйте графік так, щоб він проходив через точку (0, 0) і щоб з обох боків від графіка була приблизно однакова кількість експериментальних точок. Для знаходження опору резистора використайте будь-яку точку отриманого графіка (див. рисунок).

Завдання «із зірочкою»

Вважаючи, що абсолютні похибки вимірювання сили струму та напруги дорівнюють ціні поділки шкали відповідного приладу, визначте для досліду 1:

а) відносну похибку вимірювання сили струму:

б) відносну похибку вимірювання напруги:

в) відносну похибку вимірювання опору:

г) абсолютну похибку вимірювання опору:

VІ. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

VIІ. Домашнє завдання

Повторити § 30, для дистанційн. Виконати лаб.роб у зошиті , інструкція підручник с. 160  Відео експеримент https://www.youtube.com/watch?v=ChRvSBCLgl8  Відправити на н.з. не пізніше 17.02

Урок 40 Електричний опір. Закон Ома

Мета уроку:  Навчальна. Установити залежність між силою струму, напругою на однорідній ділянці електричного кола й опором цієї ділянки.

Розвивальна. Розвивати логічне мислення учнів та показати практичну значущість отриманих знань.

Виховна. Формування таких якостей особистості, як відповідність, організованість, дисциплінованість, обов'язок.

Тип уроку: комбінований урок

Обладнання: навчальна презентація, комп’ютер, амперметр, вольтметр.

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

ІІ. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

Проведення фронтального опитування або самостійна робота

1. Що називають силою струму?

2. За якою формулою визначають силу струму?

3. Яка одиниця сили струму?

4. Як вмикають амперметр у електричне коло?

5. Що таке електрична напруга?

6. За якою формулою визначають електричну напругу?

7. У яких одиницях вимірюють напругу?

8. Яким приладом вимірюють напругу?

9. Поясніть, як вмикають вольтметр в електричне коло.

IIІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Ми вже знаємо, що таке сила струму та напруга.

Чи взаємопов’язані дані фізичні величини між собою?

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Відео урок https://www.youtube.com/watch?v=W7XFO4fAx7A

1. Залежність сили струму від напруги

Сила струму в провіднику прямо пропорційна напрузі на кінцях провідника.

Цю залежність першим експериментально встановив німецький учений Георг Сімон Ом (1787 – 1854) у 1826 р.

2. Електричний опір

Проведемо дослід

Напруга в колі незмінна. Перевіримо, як буде змінюватися сила струму в колі якщо будемо вмикати різні провідники. Знову замкнемо коло і побачимо, що сила струму в колі зменшилася.

Сила струму в провіднику залежить не тільки від напруги на його кінцях, але й від властивостей самого провідника.

Залежність сили струму від властивостей провідника пояснюється тим, що напрямленому руху вільних електронів у металевому провіднику протидіють їхні хаотичні зіткнення з йонами кристалічної решітки, що перебувають у стані теплового руху. Ця протидія призводить до зменшення швидкості напрямленого руху заряджених частинок, тобто до зменшення сили струму в колі.

Електричний опір – це фізична величина, яка характеризує властивість провідника протидіяти проходженню електричного струму.

Одиниця опору в СІ – ом:

Кратні й частинні одиниці опору:

1 мОм = 1×10-3 Ом;              1 кОм = 1×103 Ом;             1 МОм = 1×106 Ом

3. Закон Ома для ділянки кола

Закон Ома для ділянки кола:

Сила струму в ділянці кола прямо пропорційна напрузі на кінцях ділянки та обернено пропорційна опору цієї ділянки.

I – сила струму;     U – напруга;         R – опір

1 Ом – це опір такого провідника, в якому за напруги на кінцях 1 В сила струму дорівнює 1 А

V. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. На цоколі електричної лампи написано 3,5 В; 0,28 А. Що це значить? Знайдіть опір спіралі лампи.

2. Яку напругу треба створити на кінцях провідника опором 0,02 кОм, щоб у ньому виникла сила струму 500 мА?

3. У провіднику за 30 хв проходить електричний заряд 3,6 кКл. Визначте опір провідника, якщо напруга на ньому 12 В.

4. Якщо на резисторі напруга дорівнює 10 В, то через нього протікає струм 0,5 А. Яку напругу потрібно подати на резистор, щоб сила струму стала 0,25 А?

VI. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Опишіть дослід, який демонструє, що сила струму в провіднику прямо пропорційна напрузі на його кінцях.

2. Опишіть дослід, який демонструє, що сила струму в провіднику залежить від властивостей провідника.

3. Дайте означення опору провідника.

4. Сформулюйте закон Ома для ділянки кола.

5. Що таке 1 Ом?

VII. Домашнє завдання

Вивчити § 29, Вправа № 29 (1, 3, 5)

Урок 39 Електрична напруга. Одиниця напруги. Вольтметр

Мета уроку:

Навчальна. Увести поняття напруги, ознайомити учнів з одиницею напруги та навчити вимірювати напругу.

Розвивальна. Розвивати інтерес учнів до вивчення фізики як практичної науки.

Виховна. Формування таких якостей особистості, як відповідність, організованість, дисциплінованість, обов'язок.

Тип уроку: комбінований урок

Обладнання: навчальна презентація, комп’ютер, вольтметр.

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

ІІ. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

Проведення фронтального опитування або самостійна робота

1. Що називають силою струму?

2. За якою формулою визначають силу струму?

3. Яка одиниця сили струму? На честь кого її названо?

4. Яке значення сили струму безпечне для людини?

5. Яких основних правил безпеки необхідно дотримуватися під час роботи з електротехнічними пристроями?

6. Дайте означення кулона.

7. Яким приладом вимірюють силу струму?

8. Які правила необхідно виконувати, вимірюючи силу струму?

IIІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Ви чули:

«Не підходь – там висока напруга!»

«Знову впала напруга в мережі!»

«На яку напругу розрахований цей прилад?».

Що таке напруга і чому на всіх електротехнічних пристроях наводять її значення?

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Електрична напруга

Під дією електричного поля, яке створюється джерелом струму, заряджені частинки рухаються по провіднику. При цьому виконується робота. Для характеристики електричного поля вводять фізичну величину, яку називають електричною напругою, або напругою.

Електрична напруга – це фізична величина, яка чисельно дорівнює роботі електричного поля з переміщення одиничного позитивного заряду по цій ділянці.

Одиницею напруги в СІ – вольт (названа на честь італійського вченого Алессандро Вольти)

1 В – це така напруга на ділянці кола, за якої електричне поле виконує роботу 1 Дж, переміщуючи по цій ділянці заряд, що дорівнює 1 Кл:

Кратні й частинні одиниці електричної напруги:

1 мкВ = 1×10-6 В

1 мВ = 1×10-3 В

1 кВ = 1×103 В

Питання класу

·     Яка напруга подається у ваш будинок?

·     Яка напруга подається на акумулятор вашого мобільного телефона під час його зарядки?

2. Вимірювання напруги

Вольтметр – прилад для вимірювання сили напруги.

Правила, яких необхідно дотримуватися  під час вимірювання напруги вольтметром

1. Вольтметр приєднують паралельно.

2. Клему вольтметра, біля якої стоїть знак «+», слід з’єднувати з проводом, який іде від позитивного полюса джерела струму; клему зі знаком «–» із проводом, що йде від негативного полюса джерела струму.

3. Для вимірювання напруги на полюсах джерела струму вольтметр приєднують безпосередньо до клем джерела.

V. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

2. Визначте напругу на ділянці кола, якщо при проходженні по ньому заряду в 15 Кл була здійснена робота 6 кДж.

3. Під час світіння лампи розжарювання виконується робота 3,96 кДж. Визначте електричний заряд, який пройшов через лампу, якщо вона ввімкнута в мережу 220 В.

4. Напруга між хмарами під час грози 10000 кВ. Скільки електронів проходить між хмарами, якщо при цьому виконується робота 16 мДж?

5. Через спіраль лампи розжарення тече струм 2 А. Під якою напругою працює лампа, якщо за 1,5 хв електричне поле в нитці лампи виконує роботу 0,72 кДж?

6. Визначте роботу електричного струму в лампі за 1,5 год, якщо покази амперметра і вольтметра становлять 3 А і 220 В відповідно.

7. Напруга на ділянці кола дорівнює 36 В. З якої висоти має впасти вантаж масою 72 кг, щоб сила тяжіння виконала таку саму роботу, яку виконує електричне поле, переміщуючи ділянкою кола заряд 900 Кл?

VI. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Що називають напругою на певній ділянці кола?

2. За якою формулою визначають електричну напругу?

3. У яких одиницях вимірюють напругу?

4. Дайте означення одиниці напруги.

5. Який прилад використовують для вимірювання напруги?

6. Яких правил необхідно дотримуватися під час вимірювання напруги?

VII. Домашнє завдання

Вивчити § 28,  с. 148 зад. Переписати , с. 149 вправа № 28 (№3 – 5)

Урок 38 Елементи електричного кола. Схема побудови електричного кола.

Мета уроку:

Навчальна. З'ясувати, з яких частин складається електричне коло; пояснити учням призначення кожної частини електричного кола.

Розвивальна. Розвивати вміння стисло та грамотно висловлювати свої міркування та обґрунтовувати їхню правильність.

Виховна. Формування таких якостей особистості, як відповідність, організованість, дисциплінованість, обов'язок.

Тип уроку: комбінований урок

Обладнання: навчальна презентація, комп’ютер, складові електричного кола.

План уроку:

І.  ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

ІІ. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

III. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

V. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

VІ. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

VIІ. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

ІІ. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

Проведення фронтального опитування або самостійної роботи

1. Що таке електричний струм?

2. Які пристрої називають джерелами електричного струму?

3. Які процеси відбуваються в джерелах електричного струму?

4. Чому для розділення різнойменних зарядів необхідно виконати роботу?

5. За рахунок якої енергії може здійснюватися розділення різнойменних зарядів у джерелі електричного струму?

6. Які джерела електричного струму ви знаєте? Наведіть приклади їх використання в техніці.

III. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Мобільний телефон, планшет, ноутбук, ліхтарик, цифровий фотоапарат, калькулятор. Що між даними пристроями є спільного? (Вони складаються із певного набору обов’язкових елементів).

Який цей обов’язковий набір елементів і не тільки ми сьогодні з вами дізнаємося.

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Електричне коло

Модель найпростішого електричного пристрою:

1 – джерело струму (батарея гальванічних елементів);

2 – споживач електричної енергії (лампа);

3 – з'єднувальні проводи;

4 – ключ

Електричне коло – це з’єднані провідниками в певному порядку джерело струму, споживачі, замикальні (розмикальні) пристрої.

Два способи з'єднання елементів в електричному колі:

а – послідовне; б – паралельне

2. Електрична схема

Електрична схема – це креслення, на якому умовними позначеннями показано, з яких елементів складається електричне коло і в який спосіб ці елементи з'єднані між собою.

За напрямок струму в колі умовно прийнято напрямок, у якому рухалися б по колу частинки, що мають позитивний заряд, тобто напрямок від позитивного полюса джерела струму до негативного.

Питання класу

·     Розгляньте усі можливі варіанти вмикання електричної лампи та обігрівача.

Коло має три вимикачі (ключі), два споживачі струму (електричну лампу та електрообігрівач) і джерело струму (акумуляторну батарею).

Якщо замкнути ключі К1 і К2, а ключ К3 розімкнути, то коло, споживачем у якому є лампа, буде замкнене на джерело струму — і лампа світитиметься.

Якщо замкнути ключі К1 і К3, а ключ К2 розімкнути, то працюватиме електрообігрівач, а лампа світитися не буде.

Якщо ж замкнути всі три ключі, то одночасно світитиметься лампа і працюватиме електрообігрівач.

Якщо замкнути або розімкнути тільки ключ К1 то електричне коло працювати не буде.

V. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Накресліть електричні схеми установок, показаних на малюнку. Джерело струму (акумулятор). Позначте напрямок струму в колі.

2. Накресліть схему приєднання двох лампочок до гальванічного елемента так, щоб перегорання однієї не вплинуло на роботу іншої.

4. Накресліть схему електричного кола, яке складається з батареї гальванічних елементів, одного дзвоника, однієї лампи і двох вимикачів. Перший вимикач вимикає лампу, другий вимикає дзвоник.

5. Як потрібно з’єднати  гальванічний елемент, дві лампочки й два ключі, щоб у разі замикання хоча б одного ключа одночасно загорялися обидві лампочки? Накресліть відповідну схему. Позначте напрямок струму в колі.

6. Накресліть схему з’єднання батареї акумуляторів, двох лампочок і трьох ключів у коло, у якому кожною з лампочок керує свій ключ, а розмикання третього ключа приводить до вимикання обох лампочок.

7. Накресліть схему з’єднання  батарейки, лампочки, дзвінка і двох ключів. Лампочка вмикається щоразу, коли дзвонить дзвінок, але може працювати й у випадку, коли дзвінок вимкнений.

VI. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Назвіть основні елементи електричного кола.

2. Наведіть приклади споживачів електричної енергії.

3. З якою метою в електричних колах використовують ключ?

4. Що називають електричною схемою?

5. Як на електричних схемах зображують гальванічний елемент? батарею гальванічних елементів? електричний дзвінок? ключ?

6. Який напрямок прийнято за напрямок струму в електричному колі?

VII. Домашнє завдання

Вивчити § 26,  с. 139 Вправа № 26  №3, 4

Урок 37 Електричне коло та його елементи

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

ІІ. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

Проведення фронтального опитування

1. Що таке електричний струм?

2. Які пристрої називають джерелами електричного струму?

3. Які процеси відбуваються в джерелах електричного струму?

4. Чому для розділення різнойменних зарядів необхідно виконати роботу?

5. За рахунок якої енергії може здійснюватися розділення різнойменних зарядів у джерелі електричного струму?

6. Які джерела електричного струму ви знаєте? Наведіть приклади їх використання в техніці.

III. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Мобільний телефон, планшет, ноутбук, ліхтарик, цифровий фотоапарат, калькулятор. Що між даними пристроями є спільного? (Вони складаються із певного набору обов’язкових елементів).

Який цей обов’язковий набір елементів і не тільки ми сьогодні з вами дізнаємося.

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Електричне коло

Модель найпростішого електричного пристрою:

1 – джерело струму (батарея гальванічних елементів);

2 – споживач електричної енергії (лампа);

3 – з'єднувальні проводи;

4 – ключ

Електричне коло – це з’єднані провідниками в певному порядку джерело струму, споживачі, замикальні (розмикальні) пристрої.

Два способи з'єднання елементів в електричному колі:

а – послідовне; б – паралельне

2. Електрична схема

Електрична схема – це креслення, на якому умовними позначеннями показано, з яких елементів складається електричне коло і в який спосіб ці елементи з'єднані між собою.

За напрямок струму в колі умовно прийнято напрямок, у якому рухалися б по колу частинки, що мають позитивний заряд, тобто напрямок від позитивного полюса джерела струму до негативного.

Питання класу

·     Розгляньте усі можливі варіанти вмикання електричної лампи та обігрівача.

Коло має три вимикачі (ключі), два споживачі струму (електричну лампу та електрообігрівач) і джерело струму (акумуляторну батарею).

Якщо замкнути ключі К1 і К2, а ключ К3 розімкнути, то коло, споживачем у якому є лампа, буде замкнене на джерело струму — і лампа світитиметься.

Якщо замкнути ключі К1 і К3, а ключ К2 розімкнути, то працюватиме електрообігрівач, а лампа світитися не буде.

Якщо ж замкнути всі три ключі, то одночасно світитиметься лампа і працюватиме електрообігрівач.

Якщо замкнути або розімкнути тільки ключ К1 то електричне коло працювати не буде.

V. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Накресліть електричні схеми установок, показаних на малюнку. Джерело струму (акумулятор). Позначте напрямок струму в колі.

2. Накресліть схему приєднання двох лампочок до гальванічного елемента так, щоб перегорання однієї не вплинуло на роботу іншої.

4. Накресліть схему електричного кола, яке складається з батареї гальванічних елементів, одного дзвоника, однієї лампи і двох вимикачів. Перший вимикач вимикає лампу, другий вимикає дзвоник.

5. Як потрібно з’єднати  гальванічний елемент, дві лампочки й два ключі, щоб у разі замикання хоча б одного ключа одночасно загорялися обидві лампочки? Накресліть відповідну схему. Позначте напрямок струму в колі.

6. Накресліть схему з’єднання батареї акумуляторів, двох лампочок і трьох ключів у коло, у якому кожною з лампочок керує свій ключ, а розмикання третього ключа приводить до вимикання обох лампочок.

7. Накресліть схему з’єднання  батарейки, лампочки, дзвінка і двох ключів. Лампочка вмикається щоразу, коли дзвонить дзвінок, але може працювати й у випадку, коли дзвінок вимкнений.

VI. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Назвіть основні елементи електричного кола.

2. Наведіть приклади споживачів електричної енергії.

3. З якою метою в електричних колах використовують ключ?

4. Що називають електричною схемою?

5. Як на електричних схемах зображують гальванічний елемент? батарею гальванічних елементів? електричний дзвінок? ключ?

6. Який напрямок прийнято за напрямок струму в електричному колі?

VII. Домашнє завдання

Вивчити § 26, Вправа № 26 (1, 2), с 138 табл.

Урок 36 Сила струму. Одиниця сили струму. Амперметр

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

ІІ. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

проведення фронтального опитування.

1. Назвіть основні елементи електричного кола.

2. Наведіть приклади споживачів електричної енергії.

3. З якою метою в електричних колах використовують ключ?

4. Що називають електричною схемою?

5. Як на електричних схемах зображують гальванічний елемент? батарею гальванічних елементів? електричний дзвінок? ключ?

6. Який напрямок прийнято за напрямок струму в електричному колі?

IIІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Ми вже знаємо, що таке електричний струм.

Електричний струм – це напрямлений рух заряджених частинок.

Як кількісно описати процес проходження електричного струму в провіднику?

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Сила струму

Досліди показали, що більше електричних зарядів проходить через провідник за певний час, то більше проявляються дії електричного струму – теплова, хімічна, магнітна та світлова.

Для оцінювання й порівняння електричних зарядів, що протікають через провідник, була введена спеціальна фізична величина – сила струму.

Сила струму – це фізична величина, що характеризує електричний струм і чисельно дорівнює заряду, який проходить через поперечний переріз провідника за одиницю часу.

Щоб уявити, що означає велика чи мала сила струму, розглянемо декілька прикладів:

·     сила струму в каналі блискавки сягає 500 кА

·     сила струму в аксоні під час передачі нервового імпульсу становить лише 0,004 мкА

·     середня сила струму в ході лікування електрофорезом – 0,8 мА

·     сила струму, яка менше 1 мА безпечна для людини

·     сила струму 100 мА може призвести до серйозних уражень

При роботі з електричним струмом не можна:

·     торкатись оголеного проводу, особливо стоячи на землі, сирій підлозі тощо;

·     користуватися несправними електротехнічними пристроями;

·     збирати, розбирати, ремонтувати електротехнічні пристрої, не від'єднавши їх від джерела струму.

3. Одиниця електричного заряду  1 Кл – це заряд, який проходить через поперечний переріз провідника за 1 с при силі струму в провіднику 1 А.

4. Вимірювання сили струму

Амперметр – прилад для вимірювання сили струму.

– умовне позначення амперметра на електричних схемах.

Правила, яких необхідно дотримуватися  під час вимірювання сили струму амперметром

1. Амперметр вмикають у коло послідовно

2. Клему амперметра, біля якої стоїть знак «+», потрібно з’єднувати з проводом, що йде від позитивного полюса джерела струму, клему зі знаком «–» із проводом, що йде від негативного полюса.

3. Не можна приєднувати амперметр до кола, в якому відсутній споживач струму.

V. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

2. Через спіраль електроплитки за 12 хв пройшло 3000 Кл електрики. Яка сила струму в спіралі?

3. Струм в електричному паяльнику 500 мА. Яка кількість електрики пройде через паяльник за 2 хв?

4. Скільки часу триває перенесення заряду 7,7 Кл при силі струму 0,5 А?

5. Скільки електронів пройде за 1 год через поперечний переріз спіралі лампи, якщо сила струму в спіралі дорівнює 5 мА?

6. При ввімкненні лампи розжарювання в електричне коло через її нитку розжарення за 0,5 хв проходить 9 Кл електрики, а після того як спіраль максимально нагріється 12 Кл за 1 хв. Як змінюється сила струму в лампі?

VI. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Що називають силою струму?

2. За якою формулою визначають силу струму?

3. Яка одиниця сили струму? На честь кого її названо?

4. Яке значення сили струму безпечне для людини?

5. Яких основних правил безпеки необхідно дотримуватися під час роботи з електротехнічними пристроями?

6. Дайте означення кулона.

7. Яким приладом вимірюють силу струму?

8. Які правила необхідно виконувати, вимірюючи силу струму?

VII. Домашнє завдання

Вивчити § 27,  с 144 зад. розібрати переписати, с.145  Вправа № 27 (2 – 5)

Урок 35 Джерела електричного струму

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

ІІ. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

Проведення фронтального опитування.

1. Що таке електричний струм?

2. Сформулюйте умови виникнення та існування електричного струму.

3. Які речовини відносять до провідників, діелектриків, напівпровідників?

4. Як дізнатися, чи проходить у провіднику струм?

5. Перелічіть дії електричного струму.

6. Доведіть, що електричний струм чинить теплову дію; може чинити світлову дію.

7. Опишіть дослід, який підтверджує, що електричний струм чинить хімічну дію.

8. Що слід зробити, щоб намагнітити залізний цвях?

9. Наведіть приклади на підтвердження того, що електричний струм діє на організм людини.

III. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Що потрібно робити коли розрядився ваш мобільний телефон? (зарядити акумулятор)

Що таке акумулятор та як він працює?

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Джерела електричного струму

Джерела електричного струму – пристрої, які перетворюють різні види енергії на електричну енергію.

У джерелі струму відбувається розділення заряджених частинок на два полюси: позитивний «+» і негативний «–» за рахунок виконання роботи так званими сторонніми силами. Сторонні сили можуть мати хімічну, механічну, теплову природу.

2. Види джерел електричного струму

Усі джерела електричного струму можна умовно розділити на фізичні і хімічні.

Фізичні джерела електричного струму – пристрої, в яких розділення зарядів відбувається за рахунок механічної, світлової або теплової енергії.

Прикладами таких джерел струму можуть бути:

Електрофорна машина. Два диски з органічного скла (з розміщеними по колу металевими смужками) обертаються у протилежних напрямках. Унаслідок тертя дротяних щіток об смужки на кондукторах (полюсах) машини накопичуються заряди протилежних знаків. Механічна енергія перетворюється на електричну.

Турбогенератори електростанцій. Завдяки турбогенераторам, що перетворюють механічну енергію обертання турбін на енергію електричного струму, виробляють 80% споживаної у світі електроенергії

Фотоелементи. Сонячні батареї перетворюють енергію світла на електричну енергію. Під дією світла, що падає на поверхню пластин з деяких речовин, наприклад селену або кремнію, у них відбувається перерозподіл позитивних і негативних електричних зарядів.

Термоелементи (термопара). Якщо дві дротини, виготовлені з різних металів, спаяти, а місце спаювання потім нагріти, то у дротинах виникне електричний струм. Теплова енергія перетворюється на електричну енергію.

Хімічні джерела електричного струму – пристрої, в яких розподіл зарядів відбувається за рахунок енергії, що виділяється внаслідок хімічних реакцій.

До хімічних джерел струму належать гальванічні елементи й акумулятори.

3. Гальванічний елемент

Гальванічний елемент створив у 1799 р. італійський учений Алессандро Вольта (1745-1827); він назвав його на честь свого співвітчизника – анатома і фізіолога Луїджі Ґальвані (1737-1798). Досліди, описані Ґальвані, підказали А. Вольті ідею створення хімічного джерела струму.

Візьмемо мідну й цинкову пластинки. Між пластинками покладемо тканину, змочену в слабкому розчині сульфатної кислоти. Виготовлений пристрій являє собою найпростіший гальванічний елемент. Якщо з’єднати пластинки через гальванометр, то прилад зафіксує наявність струму.

Будь-який гальванічний елемент складається з двох електродів та електроліту (речовина, що проводить струм).

Між електродами й електролітом відбуваються хімічні реакції, в результаті яких один із електродів набуває позитивного заряду, а другий — негативного заряду. Коли запас речовин, що беруть участь у реакціях, виснажується, гальванічний елемент припиняє роботу і його не можна використати вдруге.

Якщо до гальванічного елемента за допомогою провідників приєднати електричну лампочку, то під дією електричного поля заряджені частинки у провіднику починають рухатися, виникає електричний струм, лампочка світиться.

Питання класу

·        Чи можливо маючи лише лимони або картоплю засвітити ламочку?

4. Акумулятор

Акумулятор – це хімічне джерело, у якому електрична енергія нагромаджується внаслідок пропускання електричного струму крізь кислотний або лужний розчин.

Електричні акумулятори – можна використовувати багаторазово.

Акумулятори складаються з двох електродів, поміщених в електроліт.

Так, свинцевий акумулятор, використовуваний в автомобілях, має один електрод зі свинцю, а другий – із оксиду свинцю (плюмбум діоксиду); електролітом слугує водний розчин сульфатної кислоти.

У процесі заряджання електричний струм в акумуляторі виконує роботу, у результаті якої електрична енергія перетворюється на хімічну енергію акумулятора. Під час розряджання акумулятора ця енергія перетворюється знов на електричну.

Акумулятори, як і гальванічні елементи, зазвичай об’єднують й одержують відповідно акумуляторну батарею і батарею гальванічних елементів.

Питання класу

Де використовують хімічні джерела струму?

V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Які пристрої називають джерелами електричного струму?

2. Які процеси відбуваються в джерелах електричного струму?

3. Чому для розділення різнойменних зарядів необхідно виконати роботу?

4. За рахунок якої енергії може здійснюватися розділення різнойменних зарядів у джерелі електричного струму?

5. Які джерела електричного струму ви знаєте? Наведіть приклади їх використання в техніці.

VI. Домашнє завдання

Вивчити § 25, Вправа № 25 (2 – 4), доповідь Алессандро Вольта

Урок 34 Електричний струм. Електрична провідність металів. Дії електричного струму

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

Обговорення виконання завдань д.з.  у яких допущено помилки.

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Сьогодні існує багато електричних побутових приладів:

-         телевізор;

-         комп’ютер;

-         холодильник;

-         пральна машина.

Чому ці прилади називають електричними? (їх робота заснована на діях електричного струму)

Що таке електричний струм?

На сьогоднішньому уроці ми дізнаємося, що таке електричний струм і якими є його дії.

IІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Електричний струм

Проведемо дослід

Поставимо на столі два електрометри (А і Б):

-         зарядимо електрометр А;

-         з’єднаємо кондуктори електрометрів металевим стрижнем, закріпленим на пластмасовій ручці.

-         стрілки електрометрів відхилилися (заряд електрометра А зменшився, а незаряджений електрометр Б отримав заряд).

Це означає, що певна кількість заряджених частинок (у цьому випадку електронів) перейшла стрижнем від одного приладу до іншого.

Кажуть, що стрижнем пройшов електричний струм.

Електричний струм – це напрямлений рух заряджених частинок.

Умови виникнення та існування електричного струму:

1. У середовищі повинні бути вільні заряджені частинки.

2. Необхідна наявність електричного поля.

2. Провідники, діелектрики та напівпровідники

Залежно від здатності проводити електричний струм всі речовини й матеріали поділяють на провідники, діелектрики та напівпровідники.

Провідники – речовини та матеріали, які добре проводять електричний струм.

Провідниками є метали (як у твердому, так і в рідкому станах), графіт, водні розчини солей (наприклад, кухонної солі), кислот і лугів.

Висока електрична провідність провідників пояснюється наявністю в них великої кількості вільних заряджених частинок. Так, у металевому провіднику частина електронів, залишивши атоми, вільно «мандрує» по всьому його об’єму, і кількість таких електронів сягає 1023 в кубічному сантиметрі.

Волога земля, тіло людини або тварини добре проводять електричний струм, бо містять речовини, що є провідниками.

Діелектрики – речовини та матеріали, які погано проводять електричний струм.

Діелектриками є багато твердих речовин (ебоніт, порцеляна, гума, скло та ін.), рідин (дистильована вода, гас, спирт, бензин та ін.) і газів (кисень, водень, азот, вуглекислий газ та ін.).

У діелектриках майже відсутні вільні заряджені частинки.

Провідники й діелектрики широко застосовують у промисловості, побуті, техніці. Так, проводи, якими підводять електричний струм від електростанцій до споживачів, виготовляють із металів — хороших провідників. При цьому на опорах проводи розташовують на ізоляторах, — це запобігає стіканню електричного заряду в землю.

Напівпровідники – це речовини, які займають проміжне місце між провідниками та діелектриками.

Зазвичай вони погано проводять електричний струм і їх можна віднести до діелектриків.

Однак якщо підвищити температуру або збільшити освітленість, у напівпровідниках з’являється достатня кількість вільних заряджених частинок і напівпровідники стають провідниками.

Напівпровідники використовують для виготовлення радіоелектронної апаратури, сонячних батарей.

Питання класу

·     Чому метали добре проводять електричний струм? (Метали є провідниками)

·     Чому дистильована вода практично не проводить електричний струм? (Дистильована вода є діелектриком)

·     Чому важко зарядити електроскоп у вологій кімнаті? (Вологе повітря є провідником)

·     Яким вимогам має відповідати матеріал, з якого виготовляють розетки й вимикачі? (Матеріал має бути діелектриком)

·     Чи виникає електричний струм при заземленні зарядженої металевої кульки? (Виникає. Так як металева куля розряджається, тобто передає свій заряд Землі)

·     Чи рухаються заряджені частинки в провіднику, коли по ньому не йде електричний струм?

(За відсутності електричного струму заряджені частинки (електрони, іони) рухаються, але безладно. Під час такого руху не відбувається переносу заряду з однієї області провідника на іншу. Струм виникає, коли рух вільних заряджених частинок стає упорядкованим. Це відбувається, наприклад, під дією електричного поля.)

·     Чому радіоприймач, що внесли в теплу кімнату з морозу, рекомендується включати не раніше, ніж через 2 години?

(Конденсація водяної пари всередині приймача призводить до утворення провідної плівки. Що в свою чергу може призвести до електричного замикання приймача)

3. Дії електричного струму

Дії електричного струму:

Теплова (нагрівання провідника)

Прасуєте, припаюєте деталь електричним паяльником, готуєте на електричній плиті, обігріваєте кімнату електричним нагрівником, промисловість (зварювання, різання, плавлення металів), сільське господарство (обігрів теплиць та інкубаторів, сушіння зерна, сінажу); природа (енергія, що виділяється під час блискавки, може спричинити лісову пожежу)

Світлова (електрична енергія частково перетворюється на енергію світла) (електролампочки)

Хімічна (хімічне розкладання речовини)

Проведемо дослід

Якщо в посудину з водним розчином купрум(ІІ) сульфату (CuSO4) опустити два вугільні електроди й пропустити через розчин електричний струм, через деякий час один з електродів вкриється тонким шаром чистої міді.

Дану дію застосовують для очищення деяких металів (мідь, алюній)

Магнітна (набуття магнітних властивостей)

Проведемо дослід

Намотаємо на цвях ізольований провід й пропустимо по проводу електричний струм. Цвях почне притягувати до себе залізні предмети, тобто виявить магнітні властивості.

Дана властивість застосовується в електричних двигунах, електровимірювальних приладах.

На організм людини

Електричний струм чинить теплову, хімічну, магнітну дії на живі організми, в тому числі на людину.

Електролікування: теплову дію електричного струму використовують для прогрівання частин тіла, хімічну й магнітну — для стимулювання діяльності органів, поліпшення обміну речовин.

Негативний вплив: струм може викликати опік, судоми й навіть спричинити смерть.

ІV. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Що таке електричний струм?

2. Сформулюйте умови виникнення та існування електричного струму.

3. Які речовини відносять до провідників, діелектриків, напівпровідників?

4. Як дізнатися, чи проходить у провіднику струм?

5. Перелічіть дії електричного струму.

6. Доведіть, що електричний струм чинить теплову дію; може чинити світлову дію.

7. Опишіть дослід, який підтверджує, що електричний струм чинить хімічну дію.

8. Що слід зробити, щоб намагнітити залізний цвях?

9. Наведіть приклади на підтвердження того, що електричний струм діє на організм людини.

V. Домашнє завдання

Вивчити § 23 – 24, с. 126 Вправа № 23 (1-3); с. 130 № 24 (5)

Урок 33 Розв’язування задач

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

IІI. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

IV. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Яке з наведених тверджень пояснює явище електризації тертям?

а) Під час тісного контакту різнорідних тіл частина електронів з одного тіла переходить до іншого

б) У разі тертя одне об одне тіла втрачають електрони

в) Під час тертя одне об одне тіла набувають позитивних зарядів

2. На якому явищі базується дія електроскопа?

а) Відштовхування різнойменних зарядів

б) Притягання однойменних зарядів

в) Відштовхування однойменних зарядів

г) Електризація дотиком

3. Як називається частинка з найменшим (неподільним) від’ємним електричним зарядом?

а) Діелектрик

б) Електрон

в) Протон

г) Електрометр

4 Які речовини є провідниками?

а) Атоми або молекули яких можуть вільно переміщуватися

б) Які мають електричний заряд

в) В яких є електрони та протони

г) В яких електрони або іони можуть вільно переміщуватися

6. Як зміниться кут розходження листочків негативно зарядженого електроскопа при наближені до нього позитивно зарядженого тіла? (Зменшиться)

7. В електричне поле позитивно зарядженої кулі вносять позитивно заряджену гільзу. В якій точці поля відхилення гільзи буде мінімальним? Максимальним?(А – максимальне; Е – мінімальне)

8. Укажіть спосіб, за допомогою якого можна надати позитивного заряду металевій кульці, маючи лише заряджену негативно ебонітову паличку.

Унаслідок дії електричного поля негативно зарядженої палички вільні електрони перерозподіляються по поверхні металевої сфери. Електрони мають негативний заряд, тому вони відштовхуються від негативно зарядженої палички. У результаті кількість електронів стане надлишковою на віддаленій від палички частині сфери і недостатньою — на ближчій.

Якщо доторкнутися до сфери рукою, то деяка кількість вільних електронів перейде зі сфери на тіло дослідника. Таким чином, на сфері виникає брак електронів, і вона стає позитивно зарядженою.

9. При електризації тертям з тіла 1 на тіло 2 перейшло 8×109 електронів. Який заряд має тіло 1?

10. Дві однакові маленькі металеві кульки мали заряди 16 мкКл і 4 мкКл та розташовані на відстані 0,5 м одна від одної. Кульки з’єднали на короткий час провідником й знову розвели на таку саму відстань. Чому стала дорівнювати сила їх електричної взаємодії?

11. З однієї нейтральної краплі води забрали 100 мільярдів електронів і передали іншій нейтральній краплі. Сила електричної взаємодії між ними становить 9 мН Яка відстань між цими краплями?

V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

VІ. Домашнє завдання

Повторити § 19-22, Вправа № 22 (3, 5)

Урок 32 Закон Кулона

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Фронтальне опитування або самостійна робота

1. Що і чому відбувається під час щільного контакту двох тіл, виготовлених із різних матеріалів?

2. Чому під час тертя ебонітової палички об вовняну тканину електризуються обидва тіла?

3. Сформулюйте закон збереження електричного заряду.

4. У чому полягає відмінність провідників і діелектриків?

5. Що називають заземленням?

6. Як за допомогою негативно зарядженого тіла зарядити інше тіло позитивно?

7. Поясніть, чому будь-яке незаряджене тіло завжди притягується до тіла, яке має електричний заряд.

8. Для чого застосовують електроскоп? Як він сконструйований і яким є принцип його дії?

9. Чим електрометр відрізняється від електроскопа?

Проблемні питання

У який спосіб можна кількісно виміряти силу, що виникає між електрично зарядженими тілами? Від чого вона залежить?

IІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Точковий заряд

Точковий заряд – це заряджене тіло, розмірами якого можна знехтувати порівняно з відстанями від нього до інших заряджених тіл, що розглядаються.

Точковий заряд є не реальним об’єктом, а фізичною моделлю. Необхідність уведення такої моделі спричинена тим, що в загальному випадку взаємодія заряджених тіл залежить від багатьох чинників, отже, не існує єдиної простої формули, яка описує електричну взаємодію для будь-якого довільного випадку.

2. Крутильні терези

Уперше закон взаємодії нерухомих зарядів був установлений французьким фізиком Шарлем Кулоном (1785 р). У своїх дослідах Кулон вимірював сили притягування й відштовхування заряджених кульок за допомогою сконструйованого ним приладу — крутильних терезів.

У скляний циліндр на спеціальному тримачі було поміщено заряджену кульку 1. Обертаючи кришку циліндра, дослідник домагався, щоб кульки 1 і 2 доторкнулись одна до одної і частина заряду з кульки 1 перейшла на кульку 2. Однойменні заряди відштовхуються, тому кульки розходилися на деяку відстань. За кутом закручування дроту Кулон визначав силу взаємодії зарядів.

Потім, обертаючи кришку циліндра, дослідник змінював відстань між кульками та знову вимірював силу їх відштовхування. Виявилося: коли відстань збільшувалась у два, три, чотири рази, сила взаємодії кульок зменшувалася відповідно в чотири, дев’ять і шістнадцять разів.

Сила F взаємодії двох точкових зарядів обернено пропорційна квадрату відстані r між ними:

Для виявлення залежності сили F від зарядів кульок Кулон застосував такий прийом. До наелектризованої кульки 1 він торкався незарядженою кулькою 3 такого самого розміру. Оскільки при цьому заряд розподілявся порівну між обома кульками, заряд пробної кульки 1 зменшувався вдвічі. Виявилося, що в стільки ж разів зменшилась і сила електричної взаємодії між 1 та 2 кульками.

Сила F взаємодії двох точкових зарядів q1 і q2, прямо пропорційна добутку модулів цих зарядів

3. Закон Кулона

На підставі проведених дослідів Кулон установив закон, який згодом отримав його ім'я.

Закон Кулона

Сила F взаємодії двох нерухомих точкових зарядів q1 і q2 прямо пропорційна добутку модулів цих зарядів і обернено пропорційна квадрату відстані r між ними

Сили Кулона напрямлені вздовж умовної прямої, яка з’єднує точкові заряди, що взаємодіють.

ІV. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Розв’язування задач

1. Два заряди -3 нКл і 5 нКл розташовані на відстані 3 см один від одного. Визначте силу притягання між ними.

2. На якій відстані потрібно розташувати два точкових заряди 5 нКл і 6 нКл, щоб вони відштовхувалися один від одного із силою, рівною 12×10-4 Н?

3. У скільки разів зміниться сила взаємодії між двома точковими зарядженими тілами, якщо відстань між ними збільшити в 3 рази.

4. Два однакових позитивних заряди перебувають на відстані 10 мм один від одного й взаємодіють із силою, що дорівнює 7,2×10-4 Н. Визначте заряд кожної кульки.

5. Дві однакові кульки із зарядами 40 нКл і -10 нКл знаходяться на відстані 10 см одна від одної. Кульки з'єднали і розвели на попередню відстань. Як змінилася сила взаємодії між зарядженими кульками?

V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Який заряд називають точковим?

2. Сформулюйте закон Кулона.

3. Чому, формулюючи закон Кулона, слід обов’язково користуватися поняттям «точковий заряд»?

4. За якою формулою визначається сила Кулона?

5. Як напрямлена сила Кулона?

VІ. Домашнє завдання

Вивчити § 22,  Вправа № 22 (2, 4)

Урок 31 Механізм електризації. Електроскоп

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

Фронтальне опитування або самостійна робота

1. Що називають електричним зарядом?

2. Які роди зарядів існують?

3. Який рід заряду має ебонітова паличка, потерта об вовну? паличка зі скла, потерта об шовк?

4. Як взаємодіють тіла, що мають однойменні заряди? різнойменні заряди?

5. Що таке електричне поле?

6. Назвіть основні властивості електричного поля.

7. Дайте означення силових ліній електричного поля.

8. Який вигляд має картина силових ліній електричного поля позитивно зарядженої сфери? негативно зарядженої сфери?

9. Який вплив на організм людини чинять електричні поля, створювані різними електротехнічними пристроями?

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Ми вже знаємо:

Електризація – це процес набуття макроскопічними тілами електричного заряду.

Як саме відбувається електризація тіл?

IІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Відео урок

https://www.youtube.com/watch?v=y2zwT36_nPI

1. Електризація тертям

Проведемо дослід

Візьмемо шматок бурштину і потремо його об тканину. Перед натиранням бурштин і тканина є електрично нейтральними.

Танина втримує свої електрони менш міцно, ніж бурштин, тому під час контакту електрони в основному переходять з тканини на бурштин. У результаті після роз’єднання тканина є позитивно заряджена, а бурштин негативно заряджений.

Тіло, яке віддало частину своїх електронів, буде заряджене позитивно, а тіло яке їх одержало, – негативно.

2. Закон збереження електричного заряду

Під час електризації відбувається перерозподіл наявних електричних зарядів, а не створення нових.

Закон збереження електричного заряду:

Повний заряд електрично замкненої системи тіл залишається незмінним під час усіх взаємодій, які відбуваються в цій системі.

Під електрично замкненою системою розуміють таку систему тіл, у яку не проникають заряджені частинки ззовні і яка не втрачає «власних» заряджених частинок.

3. Провідники та діелектрики. Заземлення

За здатністю проводити електричні заряди речовини поділяють на провідники та діелектрики.

Провідники – це речовини з безліччю вільних заряджених частинок, які легко переміщуються по всьому об’єму тіла. (Метали, ґрунт, розчини солей і кислот у воді).

Діелектрики (ізолятори) – це речовини у яких вільні заряджені частинки практично відсутні. (Порцеляна (фарфор), ебоніт, скло, бурштин, гума, шовк, капрон, пластмаса, гас, повітря).

Заземлення – технічний прийом, який дозволяє розрядити будь-яке заряджене тіло шляхом з’єднання цього тіла провідником із землею.

4. Електризація через вплив

Проведемо дослід

Наблизимо негативно заряджену паличку до незарядженої металевої сфери. На короткий час торкнемося рукою до частини сфери, а потім приберемо заряджену паличку. Піднесемо сферу до клаптиків паперу, вони починають притягуватися.

Питання класу

·     Чому клаптики паперу почали притягуватися? Унаслідок дії електричного поля негативно зарядженої палички вільні електрони перерозподіляються по поверхні металевої сфери. Електрони мають негативний заряд, тому вони відштовхуються від негативно зарядженої палички. У результаті кількість електронів стане надлишковою на віддаленій від палички частині сфери і недостатньою — на ближчій.

Якщо доторкнутися до сфери рукою, то деяка кількість вільних електронів перейде зі сфери на тіло дослідника. Таким чином, на сфері виникає брак електронів, і вона стає позитивно зарядженою.

Описаний процес називають електризацією через вплив або електростатичною індукцією.

Питання класу

·     Чому гільза, виготовлена з металевої фольги, притягується як до скляної палички, що має позитивний заряд, так і до ебонітової палички, заряд якої є негативним?

·     Що відбудеться, якщо гільза торкнеться палички?

·     Чому притягуються до наелектризованої палички клаптики паперу?

Пояснення (притягування до наелектризованої палички клаптиків паперу)

Папір є діелектриком і тому практично не містить вільних електронів. Електричне поле зарядженої палички діє на зв’язані електрони атомів, із яких складається папір, унаслідок чого змінюється форма електронної хмари. Форма електронної хмари: за відсутності поля (а); за наявності поля (б). На поверхні паперу, ближчій до позитивно зарядженої палички, утворюється негативний заряд (в) і тому папір починає притягуватися до палички. Описаний процес називають поляризацією діелектрика.

5. Електроскоп та електрометр

Електроскоп – прилад для виявлення електричного заряду.

Будова електроскопа:

1 – індикатор (паперові смужки);

2 – корпус;

3 – металевий стрижень;

4 – діелектрик;

5 – кондуктор

Принцип роботи електроскопа:

Електроскоп незаряджений, і смужки паперу розташовані вертикально (а);

після дотикання зарядженого тіла до кондуктора електроскопа смужки розходяться (б).

Для виявлення і вимірювання електричного заряду можна застосовувати електрометр.

Електрометр обов’язково має металевий корпус, шкалу, завдяки якій можна точніше оцінити значення переданого на електрометр заряду, та легку металеву стрілку (замість паперових смужок).

ІV. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Розв’язування задач

1. Як зміниться маса тіла, якщо йому надати негативний заряд?

Збільшиться, так як тіло отримує надлишкові електрони, а електрони мають масу.

2. Який процес є загальним для всіх типів електризації?

Перерозподіл зарядів.

3. Чому стрижень електроскопа робиться з металу?

Метали є провідниками.

4. Якщо до зарядженої металевої кульки доторкнутися пальцем, вона втрачає практично весь заряд. Чому?

Людське тіло є провідником. При зіткненні двох провідників заряд перерозподіляється між ними так, що на більшому за розміром провіднику виявляється й більший за модулем заряд. Людське тіло набагато більше за кульку, тому практично весь заряд кульки переходить на тіло людини.

5. Чому можна легко наелектризувати ебонітову паличку тертям об шматок вовни, але не можна наелектризувати залізний стрижень тим же способом?

Ебоніт – ізолятор, заряди накопичуються на паличці і нікуди не йдуть. А залізо – провідник, отже, з'явилися на залізному стрижні некомпенсовані заряди відразу ж передаються іншим тілам, наприклад – руці.

6. Як дізнатися, який заряд показує електроскоп?

Щоб дізнатися знак заряду, треба піднести наелектризовану ебонітову паличку до електроскопа. Якщо листочки електроскопа будуть ще більше розходитися, то електроскоп показує (–) заряд, а якщо листочки зійдуться, то (+).

7. Дві однакові провідні заряджені кульки торкнулися одна одної й відразу ж розійшлися. Обчисліть заряд кожної кульки після дотику, якщо перед дотиком заряд першої –8×10-12 Кл, а заряд другої кульки 16×10-12 Кл.

V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Що і чому відбувається під час щільного контакту двох тіл, виготовлених із різних матеріалів?

2. Чому під час тертя ебонітової палички об вовняну тканину електризуються обидва тіла?

3. Сформулюйте закон збереження електричного заряду.

4. У чому полягає відмінність провідників і діелектриків?

5. Що називають заземленням?

6. Як за допомогою негативно зарядженого тіла зарядити інше тіло позитивно?

7. Поясніть, чому будь-яке незаряджене тіло завжди притягується до тіла, яке має електричний заряд.

8. Для чого застосовують електроскоп? Як він сконструйований і яким є принцип його дії?

9. Чим електрометр відрізняється від електроскопа?

VІ. Домашнє завдання

Вивчити § 21, с116 рис. 21.7 перемалювати ., с. 117 Вправа № 21 (2-4)

Урок 30 Електричний заряд. Електрична взаємодія. Електричне поле.

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Гірничі інженери та військові називають зарядом вибухівку.

Інколи слово «заряд» використовують для визначення «запасу почуттів» (заряд бадьорості).

Що таке електричний заряд?

IІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Відео урок

https://www.youtube.com/watch?v=0_0RXUoC5DE

1. Електрична взаємодія

Про електромагнітні явища природи, люди дізналися ще в глибоку давнину, єгиптяни і греки описували:

-         розряди блискавки;

-         «удари» електричних скатів;

-         помітили, що коли бурштин (скам’яніла викопна смола хвойних дерев, які росли на Землі сотні тисяч років тому) потерти об вовну, то він набуває властивості притягувати до себе пух, листя, соломинки. (Бурштин грецькою - електрон. Від слова «електрон» і походить слово електрика.)

Електризація тіл – процес, у результаті якого тіла набувають властивості притягувати до себе інші тіла.

З повсякденного життя ми добре знаємо, що після розчісування сухого волосся пластмасовим гребінцем останній набуває властивості притягувати до себе волосся, ворсинки, клаптики паперу тощо.

2. Електричний заряд

Питання класу

·     Чи можливо  «притягнути» струмені води  пластмасовим гребінцем?

Щоб мати можливість кількісно визначати інтенсивність електромагнітної взаємодії, було введено фізичну величину — електричний заряд.

Електричний заряд  –  це фізична величина, яка характеризує властивість частинок і тіл вступати в електромагнітну взаємодію.[q] = 1 Кл

Про наелектризоване тіло говорять, що тілу надано електричний заряд  –  тіло заряджене.

Електризація –  це процес набуття макроскопічними тілами електричного заряду.

3. Властивості електричного заряду

Питання класу

·     Чи однаковий електричний заряд набувають ебонітова паличка, потерта об вовну і скляна паличка, потерта об шовк?

Проведемо дослід

Наелектризуємо скляну паличку, підвішену на нитці, шматком шовку. Наблизимо до неї таку саму паличку, наелектризовану внаслідок тертя об той самий шовк. Палички відштовхуватимуться одна від одної. Оскільки палички однакові та наелектризовані одним тілом, то можна дійти висновку, що заряди на них також однакові, або палички заряджені однаковими зарядами.

Проведемо дослід

Піднесемо до наелектризованої скляної палички ебонітову паличку, потерту об вовну. Скляна та ебонітова палички притягуватимуться одна до одної. Можна зробити висновок, що заряд на склі, потертому об шовк, іншого роду, ніж на ебоніті, потертому об вовну.

1) Існують два роди електричних зарядів — позитивні і негативні.

Під час електризації скла об шовк скло набуває позитивного заряду «+», а шовк – негативного «—»; під час електризації ебоніту об вовну ебоніт набуває негативного заряду «—», а вовна – позитивного «+».

2) Тіла, що мають заряди одного знака, відштовхуються; тіла, що мають заряди протилежних знаків, – притягуються.

3) Носієм електричного заряду є частинка – електричний заряд не існує окремо від частинки.

Під час електризації тіло приймає або віддає деяку кількість частинок, що мають електричний заряд. Однією з негативно заряджених частинок є електрон, а однією з позитивно заряджених — протон (протони входять до складу атомного ядра).

Зазвичай під час електризації тіло приймає або віддає деяку кількість електронів.

4) Електричний заряд є дискретним, тобто електричні заряди фізичних тіл є кратними певному найменшому (елементарному) заряду:

Питання класу

·     Як ви вважаєте, чи може фізичне тіло мати заряд 0,5е? –17,7е? 198е?

5) Мікрочастинки та макроскопічні тіла можуть мати заряд (позитивний або негативний), а можуть бути нейтральними.

Атоми є нейтральними, оскільки в них кількість електронів збігається з кількістю протонів. Якщо атом віддає один чи кілька електронів, то він перетворюється на позитивний йон, а якщо приймає — на негативний йон.

Проблемне питання

·     Як же здійснюється взаємодія заряджених тіл?

Вивчаючи взаємодію наелектризованих тіл, учені Майкл Фарадей (1791-1867) і Джеймс-Кларк Максвелл (1831-1879) установили, що у просторі навколо електричного заряду існує електричне поле. За допомогою цього поля і здійснюється електрична взаємодія.

 Електричне поле

Електричне поле — це особлива форма матерії, що існує навколо заряджених тіл або частинок і діє з деякою силою на інші частинки або тіла, які мають електричний заряд.

Електрична сила – сила, з якою електричне поле діє на заряджені частинки або тіла.

 Властивості електричного поля

Проведемо дослід

Надамо усім кулькам позитивного заряду. Навколо кульок виникне електричне поле.

Висновки:

-           електричне поле існує в будь-якій точці простору, що оточує заряд (заряджену сферу);

-           з віддаленням від заряду поле стає слабшим;

-           електричне поле має енергію, адже через його дію кулька набуває руху, відхиляючись на деякий кут;

-           електричне поле може існувати будь-де, навіть у вакуумі (детальніше в старших класах)

Графічне зображення електричного поля

Для графічного зображення електричного поля прийнято використовувати силові лінії.

Силові лінії електричного поля, або лінії електричного поля, — це умовні лінії, уздовж дотичних до яких на заряджене тіло діє сила з боку електричного поля.

Щільність силових ліній на рисунку залежить від того, наскільки сильним є електричне поле (чим сильніше електричне поле, тим щільніше розташовані лінії).

Якщо в точку А помістити позитивний заряд, то сила буде діяти вздовж дотичної в напрямку силової лінії. (якщо в точку А помістити негативний заряд, то напрямок сили буде протилежним напрямку сили )

У точку В помістили негативний заряд.

Картини силових ліній електричних полів, створених:

а — негативно зарядженою кулькою;

б — позитивно зарядженою кулькою;

в — системою двох паралельних пластин, заряди яких однакові за модулем і протилежні за знаком;

г — системою двох кульок, що мають однакові позитивні заряди

Силові лінії електричного поля починаються на позитивному заряді й закінчуються на негативному.

5. Вплив електричного поля на організм людини

Електричне поле існує:

·     В атмосфері Землі. Поверхня Землі заряджена негативно, а верхні шари атмосфери — позитивно).

·     Навколо електротехнічних пристроїв.

·     Навколо клітин й тканин організму людини. Реєстрацію та вимірювання цих полів широко застосовують для діагностування різних захворювань (електроенцефалографія, електрокардіографія, електроретинографія).

Дія зовнішнього електричного поля на клітини й тканини організму людини, призводить до негативних наслідків. Під впливом цих електричних полів у людини змінюються гормональний стан і біоструми мозку, що спричиняє погіршення пам’яті, підвищену стомлюваність.

Проблемне питання

·     Що ж робити? Адже зовсім відмовитися від роботи за комп’ютером, перегляду телевізора, використання побутової техніки, яка теж є джерелом електричних полів, досить важко.

Розв’язати проблему можна, послабивши електричне поле, наприклад:

-       шляхом підвищення вологості повітря або застосування антистатиків.

-       штучна йонізація повітря, насичення його легкими негативними йонами (аеройонізатори — генератори негативних йонів повітря).

ІV. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Розв’язування задач

1. Визначте знаки зарядів кульок

2. Дві ебонітові палички, які потерли об вовну, піднесли одну до одної. Як вони поводитимуться? Відповідь обґрунтуйте.

Ебонітові палички, які потерли об вовну будуть негативно заряджені. Тіла, які мають однойменні заряди відштовхуються.

3. У ядрі атома Берилію втримується 9 частинок, навколо ядра рухаються 4 електрони. Скільки в ядрі цього атома протонів і нейтронів?

В нейтральному стані атома кількість протонів = кількості електронів. А це означає, що в ядрі міститься 4 протони. Щоб дізнатися кількість нейтронів потрібно від загальної кількості частинок в ядрі відняти кількість протонів: 9-4=5 нейтронів

4. Атом, ядро якого має 20 протонів, утратив 2 електрони. Скільки електронів залишилося в атомі?

В нейтральному стані атома кількість протонів = кількості електронів. Тобто було 20 електронів, атом утратив 2 електрони значить залишилося 20-2=18 електронів. Атом став позитивним йоном.

5. Електричний заряд дорівнює -8×10-13 Кл? Якій кількості електронів відповідає цей заряд?

6. Попередньо незаряджена краплина води «втратила» 20 мільярдів електронів. Якого заряду вона набула?

V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Що називають електричним зарядом?

2. Назвіть одиницю електричного заряду.

3. Які роди зарядів існують?

4. Який рід заряду має ебонітова паличка, потерта об вовну? паличка зі скла, потерта об шовк?

5. Як взаємодіють тіла, що мають однойменні заряди? різнойменні заряди?

6. З яких частинок складається атом?

7. Які частинки входять до складу атомного ядра?

8. Яка частинка має найменший негативний заряд? найменший позитивний заряд?

9. Як ви розумієте твердження, що електричний заряд є дискретним?

VІ. Домашнє завдання

Вивчити § 19,  с. 105 Вправа № 19 (1 – 4)

Урок 29. Захист навчальних проектів з теми «Теплові  явища»

Мета уроку:  Поглибити та розширити знання з вивченої теми. Розвивати дослідницькі навички та інтерес до вивчення фізики. Виховання дисципліни, чесності, відповідальності.

Тип уроку: навчальний проект. 

Обладнання: презентації проектів, моделі, установки.

Хід уроку

І.  ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

Орієнтовні  критерії оцінювання навчального проєкту

1. Актуальність -1 бал.

2. Оформлення роботи (паперові носії) - 2 бали.

3. Достовірність - 1 бал.

4. Науковість - 2 бали.

5. Представлення - 2 бали.

6. Презентація (малюнки) - 2 бали.

7. Обговорення - 2 бали.

Орієнтовне  оформлення проєкту (паперові носії та презентація)

1. Назва проєкту.

2.Тип проєкту.

3.  Керівник проєкту (вчитель).

4. Виконавці проєкту.

5.  Проблема.

6.  Мета.

7.Очікуваний результат (для дослідження).

8.  Завдання проєкту.

9.  Хід роботи.

10.  Висновки.

11. Використані джерела інформації

Типи  проектів

Ø Дослідницький.

Ø Інформаційно-пошуковий.

Ø Творчий.

Ø Рольовий.

Проект - це «п'ять П»

ü Проблема.

ü Проєктування (планування).

ü Пошук інформації.

ü Продукт.

ü Презентація (представлення результату).

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

III. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Дай відповіді на питання :

1. Температура тіла під час його плавлення

а) Підвищується       б) Знижується             в) Не змінюється

2. Відомо, що при плавленні температура тіла не змінюється. При цьому внутрішня енергія тіла

а) Теж не змінюється         б) Збільшується         в) Зменшується

3. Чи можна шматочок срібла розплавити в алюмінієвій ложці? Температура плавлення алюмінію 660 °С, срібла - 962 °С.

а) Можна             б) Не можна       в) Можна, якщо дуже швидко нагріти ложку

4. Як називається пароутворення з вільної поверхні рідини?

а) Випаровування   б) Сублімація    в) Кипіння г) Конденсація

5. Як називається пароутворення з усього об’єму всередину бульбашок пари?

а) Випаровування   б) Сублімація в) Кипіння     г) Конденсація

6. Яка енергія палива використовується при його згорянні?

а) Кінетична  б) Потенційна     в) Внутрішня

IV. ЗАХИСТ ПРОЕКТІВ

Орієнтовні теми

1.       Екологічні проблеми теплоенергетики та теплокористування.

2.       Енергозбережувальні технології.

3.       Унікальні фізичні властивості води.

4.       Рідкі кристали та їх використання.

5.       Полімери.

6.       Наноматеріали.

7.       Холодильні машини.

8.       Кондиціонер, теплові насоси.

ДОДАТКОВО

Теми експериментальних досліджень

1. Вивчення теплопровідності різних матеріалів.

2. Вирощування кристалів із різних видів солей.

3. Дослідження кипіння води та залежності зміни температури кипіння води від зовнішнього тиску й наявності домішок.

4. Створення «холодильників», які не використовують електроенергію.

5. Створення двигуна, який використовує енергію свічки.

Додаткові теми

1. Адаптація рослин до високих температур.

2. Випаровування і конденсація в живій природі.

3. Застосування випаровування і конденсації в техніці.

4. Конвекція в природі.

5. Як, коли і чому відбуваються такі природні явища: дощ, туман, сніг, роса, град.

6. Чому «плачуть» вікна?

7. Способи зберігання тепла в приміщеннях.

8. «Дива кулінарії» та закони фізики.

9. Аморфні речовини.

10. Рідкі кристали, їх особливості та використання.

11. Історія створення наноматеріалів.

12. Нанотехнології в медицині та косметології: «за» і «проти».

13. Внесок українських вчених у розвиток нанотехнологій.

14. Джеймс Прескотт Джоуль — видатний англійський фізик.

15. Вплив теплових двигунів на навколишнє середовище.

16. Глобальне потепління — загроза людству?

17. Альтернативні джерела енергії.

18. Побутові пристрої, що працюють за рахунок енергії сонячного випромінювання.

V. ПІДСУМОК УРОКУ

VI. Домашнє завдання

Повторити § 10 – 18. Проект, творче завдання, дослідження  можна презентувати у вигляді презентації, розповіді, реферата, конспекту відправити на н.з не пізніше 22.12

Урок 28 Контрольна робота № 2 з теми «Зміна агрегатного стану речовини. Теплові двигуни»

Мета уроку:  Перевірити знання про фізичні величини і зв'язки між ними; вміння застосовувати формули для розв'язування конкретних задач. Розвивати інтерес до вивчення фізики. Виховувати самостійність та наполегливість.

Тип уроку: урок контролю знань.

Обладнання: картки для контрольної роботи.

Хід уроку

І.  ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

Перегляньте завдання  різних типів контрольної роботи № 2,  згадайте правила їх оформлення, самостійно розподіляйте часу на роботу.

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

III. ВИКОНАННЯ КОНТРОЛЬНОЇ РОБОТИ

Перейди за посиланням , завдання к.р.

https://docs.google.com/document/d/1rv9ItTqVepooiEy517CWHGdMExIve4_N/edit?usp=sharing&ouid=107975613876616500371&rtpof=true&sd=true

IV. ПІДСУМОК УРОКУ

VI. Домашнє завдання

Повторити § 10-18, виконати роботу відправити на н.з. не пізніше 22.12

Урок 27 Розв’язування задач. Підготовка до контрольної роботи

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

Перешлянь відео урок https://www.youtube.com/watch?v=miLvHoUXjfs

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

IІI. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

IV. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Температура тіла під час його плавлення

а) Підвищується      б) Знижується             в) Не змінюється

2. Відомо, що при плавленні температура тіла не змінюється. При цьому внутрішня енергія тіла

а) Теж не змінюється    б) Збільшується         в) Зменшується

3. Чи можна шматочок срібла розплавити в алюмінієвій ложці? Температура плавлення алюмінію 660 °С, срібла - 962 °С.

а) Можна           б) Не можна       в) Можна, якщо дуже швидко нагріти ложку

4. Як називається пароутворення з вільної поверхні рідини?

а) Випаровування   б) Сублімація в) Кипіння г) Конденсація

5. Як називається пароутворення з усього об’єму всередину бульбашок пари?

а) Випаровування   б) Сублімація в) Кипіння г) Конденсація

6. Яка енергія палива використовується при його згорянні?

а) Кінетична  б) Потенційна  в) Внутрішня

8. Яка кількість теплоти виділяється внаслідок конденсації 2 кг водяної пари, якщо її температура 100 °С?9. Яку кількість срібла можна розплавити, якщо йому надати 435 кДж тепла. Початкова температура срібла 962 °С.

10. Яку кількість теплоти потрібно затратити, щоб 3 кг міді за температури 30 °С нагріти до температури плавлення та розплавити?

11. Автомобіль, рухаючись із середньою швидкістю 144 км/год, витратив 8 кг дизельного палива на 100 км шляху. Визначте середню потужність і середню силу тяги автомобіля на всьому шляху, якщо ККД його двигуна 30 %.

12. На скільки градусів можна нагріти 10 кг міді, використавши кількість теплоти, яка може виділитися під час повного згоряння 100 г дров?

V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

VІ. Домашнє завдання

Повторити § 10-18.

Завдання для самоперевірки до розділу 1 (частина 2 на ст. 96 – 97 № 7, 8, 10-14, 16).

Урок 26 Розв’язування задач. Самостійна робота

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

Переглянь відео урок  https://www.youtube.com/watch?v=4B1qL96G7dQ

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

IІI. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Фронтальне опитування

1. Яким є фізичний зміст питомої теплоти згоряння палива? Яка одиниця вимірювання?

2. Як обчислити кількість теплоти, що виділяється в процесі повного згоряння палива?

3. Дайте означення ККД нагрівника.

IV. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Який об’єм гасу був спалений, якщо при цьому виділилося 688 МДж?

2. Скільки води можна нагріти від 20 °С до 60 °С, якщо на її нагрівання пішла половина енергії, отриманої в результаті спалювання 120 г бурого вугілля?

3. На спиртівці нагріли 175 г води від 18 °С до 58 °С. Початкова маса спиртівки зі спиртом 153 г, а по закінченні нагрівання – 146 г. Знайдіть ККД нагрівальної установки.

4. В алюмінієвій каструлі нагріли 2 л води від 20 °С до кипіння за рахунок спалювання 45 г гасу. Визначте масу каструлі, якщо ККД нагрівача прийняти рівним 40 %.

5. У мідній каструлі масою 800 г нагріли 5 л води до кипіння за рахунок спалювання 80 г природного газу. Визначте початкову температуру води. ККД пальника вважайте рівним 52% .

V. САМОСТІЙНА РОБОТА

Завдання необхідно виконати до  16 грудня 12:00 год.

Код доступу 5776943

використати цей код, відкривши посилання

join.naurok.ua

Або перейдіть за посиланням

https://naurok.com.ua/test/join?gamecode=5776943

VІ. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

VІІ. Домашнє завдання 

Повторити § 14-18, виконати сам.роб. до  16 грудня 12:00 год. Код доступу 5776943 використати цей код, відкривши посилання

join.naurok.ua Або перейдіть за посиланням  https://naurok.com.ua/test/join?gamecode=5776943

Урок 25 Теплоенергетика. Способи збереження енергетичних ресурсів.

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Скільки енергії споживає людство?

На скільки часу нам вистачить органічного палива (викопних ресурсів)?

Чи існують альтернативні джерела енергії?

IІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Переглянь відео урок https://www.youtube.com/watch?v=l23-pFvDVvY

1. Теплоенергетика в житті людини

Протягом багатьох століть паливо було практично єдиним джерелом енергії для людства.

Енергію палива використовують:

·        Автомобілі та інші транспортні засоби.

·        Для обігрівання житла та приготування їжі.

·        У виробничих процесах (металургія,).

·        Для вироблення електроенергії на теплових електростанціях.

Газ, нафта, вугілля є викопними ресурсами і їх запаси обмежені.

За останні 35 років споживання нафти зросло з 20 до 30 млрд барелів на рік. За нинішніх темпів споживання розвіданої нафти вистачить приблизно на 40 років, нерозвіданої — ще на 10 — 50 років.

Запаси природного газу вичерпаються протягом 40 років.

Розвіданих запасів вугілля вистачить на кількасот років споживання.

2. Збереження енергетичних ресурсів

Проблемне питання

·     Через декілька десятків років звичні зараз види палива опиняться на межі зникнення. Що ж робити?

Три напрями розв’язання проблеми майбутнього «енергетичного голоду»

1. Економія наявних викопних ресурсів. Ідеться про використання нових технічних рішень — енергозбережувальних технологій.

2. Поступова заміна палива з викопних ресурсів на паливо, одержуване з рослин.

Зараз уже використовують два типи технологій виробництва рослинного палива: видобування замінників бензину з рослин, що містять цукор, та переробляння на дизельне паливо олії, одержуваної з деяких рослин (наприклад, рапсу).

3. Використання альтернативних джерел енергії.

У XX ст. помітну роль стали відігравати альтернативні джерела енергії (гідроелектростанції, атомні електростанції, вітрогенератори, сонячні батареї).

 Викопних запасів урану — палива для атомних станцій — вистачить на кілька сотень років. У багатьох країнах (Франція, Україна, США) цей вид виробництва електричної енергії є одним із провідних. Так, в Україні на атомних станціях виробляють близько половини всієї електроенергії.

Невичерпним джерелом може стати термоядерна енергія. Запасів важкого водню — палива для термоядерного синтезу — у Світовому океані вистачить на багато тисячоліть.

3. Енергозбережувальні технології

Проблемне питання

·     Чи можливо зекономити на комунальних послугах вже зараз?

Сучасні принципи енергозбереження полягають не лише в застосуванні певних новинок, нехай і унікальних. Принциповим є завдання комплексного використання кількох технологій.

Розглянемо звичайну квартиру. Напрями енергозбереження:

·        заміна традиційних вікон на склопакети;

·        утеплення дверей;

·        нанесення спеціального теплозахисного покриття на зовнішні стіни будинку;

·        установлення електричного або газового котла для нагрівання гарячої води;

·        застосування економних ламп та електричних приладів з невеликим споживанням енергії.

Проблемне питання

·     За рахунок чого ще можлива економія в домівках?

4. Вплив теплоенергетики на природу

Вплив теплоенергетики на природу:

·        кислотні дощі (спричинені викидами електростанцій);

·        парниковий ефект (спричинює підвищення температури поверхні Землі);

·        забруднене повітря газовими та аерозольними викидами;

·        руйнування озонового шару;

·        забруднення ландшафту (знищення лісів, рослинності, диких тварин, плодоносного шару);

·        забруднення ґрунтових вод стічними викидами ТЕС та інших промислових об'єктів;

·        акустичне (шум), електромагнітне і електростатичне забруднення навколишнього середовища;

Щоб уникнути таких катастрофічних наслідків, у 1997 р. в м. Кіото (Японія) уряди багатьох країн підписали так званий Кіотський протокол. Згідно із цим документом для кожної країни світу визначено максимальний об’єм викидів СO2 (від промислових і побутових джерел разом). Якщо цей об’єм перевищено, то країна-порушник сплачує певну суму штрафу, яку потім використовують для зниження рівня викидів. У 2015 р. Кіотський протокол був доповнений Паризькою угодою, в якій окреслено подальші перспективи обмеження викидів.

V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Які джерела енергії здавна використовує людство?

2. Які існують типи альтернативних джерел енергії?

3. Яка причина безповоротного зменшення викопних ресурсів?

4. Перелічіть основні напрями подолання енергетичної кризи.

5. Наведіть приклади енергозбережувальних технологій.

6. Як впливають теплові джерела енергії на навколишнє середовище?

7. Що таке Кіотський протокол?

VІ. Домашнє завдання

Вивчити § 18, контрольні запитання,  Вправа № 18

Урок 24 Деякі види теплових двигунів

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. переглянь відео урок

https://www.youtube.com/watch?v=X9m2VYs4354

III. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Фронтальне опитування

1. Що таке тепловий двигун?

2. Назвіть основні частини теплового двигуна.

3. У чому полягає принцип дії теплового двигуна?

4. Назвіть основні види втрат енергії в теплових двигунах.

5. Дайте означення ККД теплового двигуна.

б. Чому ККД теплового двигуна завжди менший від 100 %?

Проблемні питання

Якими були перші теплові двигуни та хто їх винахідники?

Які існують теплові двигуни та як вони працюють?

IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Парова турбіна

Історія промислового застосування теплових двигунів починається з парової машини, яку створив англійський учений Джеймс Ватт у 1768 р. Протягом декількох років Ватт удосконалював її конструкцію. Від 1776 р. машини Ватта почали широко застосовувати в шахтах і на металургійних заводах Англії.

Парова турбіна – це тепловий двигун, у якому пара, нагріта до високої температури, перебуває під високим тиском і обертає його вал.

Принцип дії найпростішої парової турбіни:

Через сопла вилітають струмені пари та спрямовуються на лопаті, закріплені на диску. Диск, у свою чергу, нерухомо закріплений на валу турбіни. Під дією пари диск турбіни, а отже, і вал обертаються, тобто пара виконує роботу.

Парові турбіни є незамінними тепловими двигунами на теплових та атомних електростанціях.

2. Двигун внутрішнього згорання

Перший придатний до використання двотактний газовий двигун внутрішнього згоряння був сконструйований французьким механіком Етьєном Ленуаром у 1860 році.

Проте, винахідником двигуна внутрішнього згоряння часто називають німецького інженера Ніколауса Отто, який у 1862 році розпочав виробництво й продаж двотактних двигунів. У 1866 році Н. Отто та Е. Ланген удосконалили конструкцію двигуна Е. Ленуара, що привело до зростання ККД. Перший повністю успішний газовий двигун був побудований в 1876 році. Він працював по так званому чотирьохтактному циклу Отто, який з тих пір став широко застосовуватися в більшості двигунів внутрішнього згоряння.

Двигун внутрішнього згоряння – це тепловий двигун, в якому хімічна енергія палива, що згоряє в робочій зоні, перетворюється в механічну роботу.

Двигуни внутрішнього згоряння працюють на рідкому паливі (бензині, гасі, нафті) або на горючому газі.

Будова найпростішого двигуна внутрішнього згорання:

Циліндр (1), в якому пересувається поршень (2).

Усередині поршня шарнірно закріплений шатун (3).

Шатун, у свою чергу, з’єднаний із колінчастим валом (4), обертання якого забезпечує обертання тягових коліс транспортного засобу.

У верхній частині циліндра є два канали, закриті клапанами (5).

Через впускний клапан пальна суміш (суміш повітря з бензином або газом) надходить до циліндра.

Через випускний клапан викидаються відпрацьовані гази.

 Свічка (6) — пристрій для запалювання пальної суміші за допомогою електричної іскри.

3. Робота чотиритактного двигуна внутрішнього згорання

I   такт — усмоктування (а). Поршень рухається вниз, у циліндрі падає тиск. У цей час відкривається впускний клапан і пальна суміш усмоктується в циліндр. Наприкінці І такту впускний клапан закривається.

II  такт — стиснення (б). Поршень рухається вгору і стискає пальну суміш. Коли поршень доходить до крайнього верхнього положення, проскакує іскра і пальна суміш займається. Обидва клапани закриті.

III такт — робочий хід (в). Розжарені гази штовхають поршень униз. Рух поршня передається шатуну, який штовхає колінчастий вал і примушує його обертатися, — двигун виконує корисну роботу. Наприкінці III такту відкривається випускний клапан.

IV такт — випускання (г). Поршень рухається вгору і через випускну трубу виштовхує продукти згоряння в атмосферу. Наприкінці IV такту випускний клапан закривається. Випускання відпрацьованих газів супроводжується передачею деякої кількості теплоти довкіллю.

4. Плюси та мінуси використання теплових двигунів

Спочатку наведи власні аргументи, які б свідчили переваги та недоліки застосування теплових двигунів, потім ознайомитися з аргументацією наведеною у підручнику на ст. 85 – 86.

V. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Розв’язування задач

1. Виберіть транспортні засоби, на яких використовують теплові двигуни: автомобіль, автобус, трамвай, тролейбус, літак, спортивний велосипед.

2. Чи відноситься вогнепальна зброя до теплових двигунів?

Так, так як при пострілі частина теплової енергії палива перетворюється в кінетичну енергію тіл, наприклад снаряда.

3. Чому доливати воду в радіатор перегрітого двигуна слід дуже повільно і тільки при працюючому двигуні?

Для того, щоб охолодження двигуна відбувалося повільно. Інакше через різкі механічні деформації двигун може вийти з ладу.

4. Чому двигуни внутрішнього згоряння не використовуються в підводному човні при підводному плаванні?

При підводному плаванні для роботи двигуна внутрішнього згоряння недостатньо повітря.

5. В якому випадку газоподібна горюча суміш в циліндрі двигуна внутрішнього згоряння має більшу внутрішню енергію: на початку такту «робочий хід» або в його кінці?

На початку такту «робочий хід», так як температура суміші вища, ніж в кінці такту.

6. Під час яких тактів закриті обидва клапани в чотиритактному двигуні внутрішнього згоряння?

Обидва клапани в чотиритактному двигуні внутрішнього згоряння закриті під час такту «стиснення» і «робочий хід» (2-й і 3-й такти).

7. Чому в паровій турбіні температура відпрацьованого пару нижча, ніж температура пари, що надходить до лопаток турбіни?

Тому що пара, що пройшла через лопатки турбіни, віддала їм частину своєї внутрішньої енергії.

8. Навіщо в циліндри дизельного двигуна (двигуна із запалюванням палива від стиснення) рідке паливо подається в розпиленому стані?

Для збільшення поверхні контакту палива з повітрям, що сприяє повному згорянню палива.

VI. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Що таке тепловий двигун?

2. Які види теплових двигунів ви знаєте?

3. Яка будова парової турбіни? Як вона працює? Яке її призначення?

4. Який двигун називають двигуном внутрішнього згоряння?

5. Які процеси відбуваються протягом чотирьох тактів роботи двигуна внутрішнього згоряння?

6. Які шкідливі речовини викидають в атмосферу теплові машини? До яких наслідків це призводить?

VІI. Домашнє завдання

Вивчити § 16, 17  Вправа № 16 (2, 4) 

підготувати повідомлення на одну з тем:

1. Роль теплоенергетики в житті людини.

2. Збереження енергетичних ресурсів. Три напрямки розв’язання проблеми майбутнього «енергетичного голоду».

3. Сучасні енергозбережні технології.

4. Перспективи розвитку альтернативної енергетики України.

5. Вплив теплоенергетики на природу.

6. Інститут технічної теплофізики НАН України (ІТТФ) як провідний в Україні центр у галузі теплоенергетики та енергоощадних теплотехнологій.

Цікаво знати

Німецький інженер Рудольф Дізель у 1897 році сконструював двигун, який згодом був названий його ім’ям. Ідея винаходу — самозапалювання палива від високої температури, що виникає при сильному стисненні повітря або газу в циліндрі. У конструкції такого двигуна немає електричної свічки. Початок циклу — усмоктування повітря. Потім повітря стискується поршнем до 20 атмосфер за допомогою спеціального пускового мотора. У момент підходу поршня до верхнього положення у циліндр через спеціальний отвір — форсунку — подається паливо, яке і самозаймається.

Дизель більш економічний, має вищий ККД. Його встановлюють на великовантажні автомобілі, тепловози, судна, трактори. Першою такі двигуни розпочала випускати баварська фірма, відома нині під назвою MAN.

Сам винахідник, на жаль, не застав той час, коли його дітище знайшло широке застосування. Лише через 10 років після його трагічної загибелі, а саме у 1923 році, з’явилися перші автомобілі, оснащені дизелем.

Урок 23 Принцип дії теплових двигунів. ККД теплового двигуна

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

На початку вивчення теплових явищ ми з’ясували, що механічна енергія тіла може перетворюватись у його внутрішню енергію.

Шайба, що вільно ковзає по льоду, із часом зупиниться під дією сили тертя. Її кінетична енергія не зникне, а перетвориться в теплову: температура шайби та льоду дещо підвищиться.

Чи можливо перетворити внутрішню енергію тіла в механічну?

IІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Відео урок https://www.youtube.com/watch?v=K4NsREk0vkw

1. Принцип дії теплових двигунів

Проведемо дослід

Щільно закоркуємо носик чайника і поставимо чайник із водою на пальник газової плити. Через деякий час помітимо, що кришка чайника починає підстрибувати.

Поміркуй: 

·        Чому кришка чайника підстрибує? (Пара, розширюючись, штовхає кришку.)

·        Яке перетворення енергії відбувається при цьому? (Внутрішня енергія пари перетворюється в механічну енергію.)

·        Що відбудеться якщо закрити кришку і носик чайника наглухо? (Чайник розірветься!)

·        Що відбудеться якщо з кришкою чайника з’єднати якийсь механізм? (Дістанемо найпростішу модель теплового двигуна.)

Тепловий двигун — це машина, яка працює циклічно й перетворює енергію палива на механічну роботу.

З’ясуємо на прикладі з чайником, із яких основних частин має складатися теплова машина.

Будь-яка теплова машина складається з:

Робоче тіло – газ, який виконує роботу в процесі свого розширення.

(Пара, яка, розширюючись, піднімає кришку.)

Нагрівник – пристрій, від якого робоче тіло одержує певну кількість теплоти.  (Газовий пальник.)

Холодильник – об'єкт, якому робоче тіло віддає певну кількість теплоти.

(Водяна пара періодично віддає частину енергії довкіллю.)

Принцип дії теплових машин:

Робоче тіло одержує певну кількість теплоти (Q1) від нагрівника, ця теплота частково перетворюється на механічну енергію (робоче тіло виконує роботу A), а частково (Q2) передається холодильнику

2. ККД теплового двигуна

проблемне питання 

Як дізнатися на скільки економічним є тепловий двигун? 

Коефіцієнт корисної дії теплового двигуна — це фізична величина, що характеризує економічність теплового двигуна й показує, яка частина всієї енергії, що «запасена» в паливі, перетворюється на корисну роботу.

ІV. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Розв’язування задач

1. Під час згоряння порції палива у двигуні виділилася кількість теплоти 150 МДж. Двигун при цьому виконав роботу 50 МДж. Обчисліть ККД двигуна.

2. Тепловий двигун виконав корисну роботу, що дорівнює 2,3 × 107 Дж, і при цьому витратив 2 кг бензину. Обчисліть ККД цього двигуна.

3. Тепловий двигун із потужністю 36 кВт за 1 год роботи витратив 14 кг дизельного палива. Визначте ККД двигуна.

4. За 3 год пробігу автомобіль, ККД якого дорівнює 25%, витратив 24 кг бензину. Яку середню потужність розвивав двигун автомобіля?

5. Потужність двигуна на моторолері 882 Вт. На відстані 100 км він витрачає 1,5 кг бензину. ККД двигуна 15 %. Визначити швидкість, з якою він проходить відстань 100 км.

V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Що таке тепловий двигун?

2. Назвіть основні частини теплового двигуна.

3. У чому полягає принцип дії теплового двигуна?

4. Назвіть основні види втрат енергії в теплових двигунах.

5. Дайте означення ККД теплового двигуна.

6. Чому ККД теплового двигуна завжди менший від 100 %?

VІ. Домашнє завдання

Вивчити § 16  Вправа № 16 (1, 3)

Урок 22 Розв’язування задач.

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

IІI. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Фронтальне опитування

1. Яким є фізичний зміст питомої теплоти згоряння палива? Яка одиниця вимірювання?

2. Як обчислити кількість теплоти, що виділяється в процесі повного згоряння палива?

3. Дайте означення ККД нагрівника.

IV. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Який об’єм гасу був спалений, якщо при цьому виділилося 688 МДж?

2. Скільки води можна нагріти від 20 °С до 60 °С, якщо на її нагрівання пішла половина енергії, отриманої в результаті спалювання 120 г бурого вугілля?

3. На спиртівці нагріли 175 г води від 18 °С до 58 °С. Початкова маса спиртівки зі спиртом 153 г, а по закінченні нагрівання – 146 г. Знайдіть ККД нагрівальної установки.

4. В алюмінієвій каструлі нагріли 2 л води від 20 °С до кипіння за рахунок спалювання 45 г гасу. Визначте масу каструлі, якщо ККД нагрівача прийняти рівним 40 %.

5. У мідній каструлі масою 800 г нагріли 5 л води до кипіння за рахунок спалювання 80 г природного газу. Визначте початкову температуру води. ККД пальника вважайте рівним 52% .

VІ. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

VІІ. Домашнє завдання

Повторити § 15, Вправа № 15 (5)

Урок 21 Розв’язування задач

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

IІI. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Фронтальне опитування

1. Які види палива ви знаєте?

2. Опишіть дослід на підтвердження того, що під час горіння різних видів палива виділяється різна кількість теплоти.

3. Яким є фізичний зміст питомої теплоти згоряння палива?

4. У яких одиницях вимірюються питома теплота згоряння палива?

5. Як обчислити кількість теплоти, що виділяється в процесі повного згоряння палива?

6. Дайте означення ККД нагрівника.

IV. РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ

1. Суміш, яка складається з 5 кг бензину та 3 кг спирту, повністю згоряє. Яка кількість теплоти при цьому виділяється?

2. На спиртівці нагріли 200 г води від 15 °С до 75 °С. При цьому згоріло 6 г спирту. Знайдіть ККД нагрівальної установки.

3. Скільки треба спалити сухих дров, щоб нагріти 1,5 кг води від 25 до 85 °С, якщо для нагрівання води витрачається 65% теплоти, що виділяється під час згорання сухих дров?

4. На нагрівнику із ККД 40% в алюмінієвій каструлі масою 2 кг необхідно довести до кипіння 4 л води, що має температуру 20 °С. Визначте витрати гасу на нагрівання води й каструлі.

V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

VІ. Домашнє завдання

Повторити § 15, Вправа № 15 (4)

Урок 20 Теплота згоряння палива. Коефіцієнт корисної дії нагрівника

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Що є основним джерелом енергії для забезпечення руху автомобілів, тракторів і літаків? (Різні види палива)

Що роблять із паливом, щоб одержати енергію? (Паливо спалюють)

Яку кількість енергії виділяє паливо при згоранні?

Вивчивши новий матеріал, ви зможете відповісти на останнє запитання.

IІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Відео урок https://www.youtube.com/watch?v=dX3tdFmJVpo

1. Види палива

Щоб одержати енергію, паливо спалюють. Наприклад, під час горіння метану (основного складника природного газу) відбувається хімічна реакція взаємодії метану та кисню, що супроводжується виділенням теплоти

CH4  + 2O2 = 2H2O + CO2 +Q

Паливом можуть слугувати:

-         природні речовини (кам’яне вугілля, нафта, торф, дрова, природний газ);

-         одержані людиною (гас, бензин, порох, деревне вугілля, етиловий спирт).

Паливо буває:

-         твердим (кам’яне вугілля, торф, дрова, сухе пальне);

-         рідким (нафта, гас, бензин, дизельне паливо);

-         газоподібним (природний газ, пропан, бутан).

2. Питома теплота згоряння палива

Проведемо дослід

Дві однакові склянки наповнимо водою однакової маси. Під однією склянкою запалимо одну таблетку сухого палива, а під другою - дві таблетки. Температуру води в склянках виміряємо за допомогою термометрів. Після повного згоряння сухого палива температура води у другій склянці виявиться вищою, ніж у першій.

Кількість теплоти, яка виділяється під час повного згоряння палива, залежить від маси палива.

Проведемо дослід

Дві склянки заповнюємо водою однакової маси. Під однією склянкою спалюємо таблетку сухого пального, а під іншою — шматочок деревини, який дорівнює сухому пальному за масою. Після повного згоряння палива вимірюємо температуру води в склянках. Вона виявляється різною.

Кількість теплоти, яка виділяється під час повного згоряння палива, залежить від роду речовини.

Питома теплота згоряння палива — це фізична величина, яка характеризує певне паливо і чисельно дорівнює кількості теплоти, що виділяється під час повного згоряння 1 кг цього палива.

Питому теплоту пароутворення позначають символом q

Питому теплоту згоряння різних видів палива визначають у лабораторних умовах і заносять до таблиць (див. табл. 6 Додатка).

Наприклад, для сухих дров . Це означає, що за повного згоряння 1 кг сухих дров виділяється 10 МДж теплової енергії.

3. Коефіцієнт корисної дії (ККД) нагрівника

Питання класу

Чи все тепло, яке виділяється під час згоряння газу передається каструлі?

Під час згоряння палива, до тіла, яке нагрівають, вдається передати лише частину кількості теплоти, яка виділяється під час згоряння палива.

По-перше, жодне паливо не може в реальних умовах згоріти повністю.

По-друге, якась частина енергії витрачається марно (наприклад, виноситься з продуктами згоряння, іде на нагрівання навколишнього середовища).

Коефіцієнт корисної дії нагрівника — це фізична величина, яка характеризує ефективність нагрівника й дорівнює відношенню корисно спожитої теплоти до всієї теплоти, яка може бути виділена під час повного згоряння палива.

ІV. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Розв’язування задач

1. Яка кількість теплоти виділилася при повному згоранні 200 г бензину?

2. Скільки теплоти виділиться при повному згорянні 5 л дизельного палива?

3. При згорянні 5 кг якогось виду палива виділилося 50 000 кДж енергії.  Яке паливо згоріло?

4. Яка кількість теплоти виділиться при повному згорянні 30 кг палива кам’яного вугілля? Скільки води можна нагріти від 15 °С до 55 °С цією кількістю теплоти?

V. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

Бесіда за питаннями

1. Які види палива ви знаєте?

2. Опишіть дослід на підтвердження того, що під час горіння різних видів палива виділяється різна кількість теплоти.

3. Яким є фізичний зміст питомої теплоти згоряння палива?

4. У яких одиницях вимірюються питома теплота згоряння палива?

5. Як обчислити кількість теплоти, що виділяється в процесі повного згоряння палива?

6. Дайте означення ККД нагрівника.

VІ. Домашнє завдання

Вивчити § 15  Вправа № 15 (2, 3)

Урок 20 Випаровування та конденсація. Кипіння

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ

Чому, виходячи з річки спекотного літнього дня, ми відчуваємо прохолоду?

Куди зникають калюжі після дощу?

Для чого в спеку собака висуває язика?

Чому, якщо хочемо остудити руки, ми на них дмемо, а якщо хочемо зігріти, то дихаємо?

Вивчивши новий матеріал, ви зможете відповісти на ці запитання.

IІІ. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Відео урок: https://www.youtube.com/watch?v=eAFNQm8xRhM

1. Пароутворення. Випаровування

Будь-яка речовина може переходити з одного агрегатного стану в інший.

Пароутворення – процес переходу речовини з рідкого стану в газоподібний.

Рідина може перетворитися на газ двома способами: випаровуванням і кипінням.

Випаровування – це процес пароутворення з вільної поверхні рідини.

Наприклад

·        Якщо розлити воду, то через якийсь час калюжа зникне.

·        Речі, що промокли під дощем, обов’язково з часом стануть сухими.

·        Масний слід, який залишився на асфальті від несправної машини, згодом стає майже непомітним.

2. Пояснення процесу випаровування

Молекули рідини безперервно рухаються, постійно змінюючи як значення, так і напрямок швидкості свого руху.

Серед молекул поверхневого шару рідини завжди є такі, що «намагаються» вилетіти з рідини. Ті молекули, що в певну мить рухаються повільно, не зможуть подолати притягання сусідніх молекул і залишаться в рідині.

Якщо ж поблизу поверхні опиниться «швидка» молекула, то її кінетичної енергії буде достатньо, щоб виконати роботу проти сил міжмолекулярного притягання, і вона вилетить за межі рідини.

Висновки

Випаровування рідин відбувається за будь-якої температури  (в рідині завжди є молекули, які рухаються досить швидко).

Випаровування супроводжується поглинанням енергії (під час випаровування виконується робота проти сил міжмолекулярного притягання та проти сил зовнішнього тиску).

Під час випаровування, якщо рідина не отримує енергії ззовні, вона охолоджується (під час випаровування рідину залишають найшвидші молекули, то середня кінетична енергія решти молекул зменшується).

3. Швидкість випаровування

Проведемо дослід

Одну склянку з водою поставимо на столі в кімнаті, а іншу на батарею опалення або в інше тепле місце. Вода спочатку випарується на тій склянці, яка стоїть у теплішому місці.

Швидкість випаровування залежить від температури рідини.

(Зі збільшенням температури рідини збільшується кількість «швидких» молекул, тому дедалі більша їх кількість має змогу подолати сили міжмолекулярного притягання й вилетіти за межі рідини)

Проведемо дослід

Наллємо однакову кількість води у склянку і широку посудину. Вода спочатку випарується з посудини, а потім - зі склянки.

Швидкість випаровування залежить від площі поверхні рідини.

(Чим більша площа поверхні рідини, тим більше на цій поверхні «швидких» молекул і тим швидше рідина випаровується)

Проведемо дослід

В дві однакові склянки наллємо воду і спирт. Через деякий час побачимо, що спирт випаровується набагато швидше.

Швидкість випаровування залежить від виду рідини.

(Повільніше випаровуються ті рідини, молекули яких сильніше взаємодіють одна з одною)

Проведемо спостереження

Над однією з двох однакових склянок з рідиною створимо потік повітря. Інтенсивність випаровування рідини з цієї посудини стає більшою.

Швидкість випаровування залежить від руху повітря.

(Біля поверхні рідини завжди існує «хмара» молекул, які повилітали з неї. Якщо є вітер, то він відносить молекули, що вилетіли з рідини, і не дає їм змоги повернутися)

4. Конденсація