ТЕМА: Джерела електричного струму
Мета уроку:
Навчальна. Ознайомити учнів із
джерелами електричного струму.
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.
План уроку:
ІІ. ПЕРЕВІРКА
ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ
III.
АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА ВМІНЬ
IV. ВИВЧЕННЯ
НОВОГО МАТЕРІАЛУ
V. ПІДБИТТЯ
ПІДСУМКІВ УРОКУ
VІ. ДОМАШНЄ
ЗАВДАННЯ
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.
III. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ ТА
ВМІНЬ
Епіграф: електрика – ось ті крила,
які несуть людство в чудовий світ
безмежних можливостей.
Нікола Тесла
Багатьом знайома
ситуація: необхідно терміново зателефонувати, ви берете мобільний телефон і з
прикрістю виявляєте, що батарея акумуляторів розрядилась, а телефон із дива
технічної думки перетворився на шматок пластику. Те саме може статись і з
акумуляторами фотоапарата, плеєра, ліхтарика, годинника. Що робити далі, знає
навіть першокласник – треба зарядити акумулятор, а от як працює акумулятор, ви
дізнаєтеся сьогодні на уроці.
IV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
1. Джерела електричного струму
Отже, майже всі побутові прилади у нас
вдома (чайник, праска, фен, пральна машина, комп’ютер…) є електричними. Тобто
працюють, коли є струм.
- А
що таке електричний струм?
- А
які умови необхідні для існування струму? (вільні заряджені частинки і ел.
поле)
- А що
таке електричне поле? (це особливий вид існування матерії, завдяки якому відбувається
електрична взаємодія)
Тобто, щоб в провіднику з’явився
електричний струм, треба щоб з однієї сторони провідника був «+», а з іншої «-«.
А який прилад створює цей + і -? Ось є
лампочка, до якого приладу мені треба її під’єднати, щоб по ній пішов струм? (
До батарейки або до акумулятора)
Правильно і ці пристрої називаються джерелами струму
Як працює джерело?
У джерелі
струму відбувається розділення заряджених частинок на два полюси: позитивний «+» і негативний «–» за рахунок виконання роботи так званими сторонніми
силами (або силами неелектричного походження). Сторонні сили можуть мати
механічну, теплову, хімічну, світлову природу.
2. Види джерел електричного
струму
Усі джерела
електричного струму можна умовно розділити на фізичні і хімічні.
|
Види джерел:
|
|
Фізичні
|
|
Хімічні
|
Фізичні
джерела електричного струму – пристрої, в яких розділення зарядів відбувається
за рахунок механічної, світлової або теплової енергії.
Розглянемо
деякі види фізичних джерел:
1 ) 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. При наближенні
електродів між ними проскакує блискавка – короткочасний електричний струм.
Механічна
енергія перетворюється на електричну.
2) 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.
3) Фотоелементи. Сонячні батареї перетворюють
енергію світла на електричну енергію. Під дією світла, що падає на поверхню
пластин з напівпровідника, наприклад селену або кремнію, у них відбувається перерозподіл
позитивних і негативних електричних зарядів.
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.
1). Гальванічний
елемент
Історія гальванічного
елемента
Дружина
Луіджі Гальвано захворіла. Лікарі порадили їй вживати суп з жаб′ячих лапок. Щоб
зробити приємне дружині Гальвано власноруч готував страву і помітив, що
торкаючись скалпелем жаб′ячих лапок, їх м′язи скорочувались. Гальвано помітив,
що коли замінити скальпель дротами з міді та цинку, явище спостерігається
чіткіше. Він назвав це «тваринною електрикою».
Алессандро
Вольта зацікавився відкриттям Гальвано і продовжив досліди. Експерименти він
проводив на собі: одну монету клав під язика, а іншу зверху та з′єднував їх
дротом. Вольта відчував кислий смак , він знав що це смак електрики.
Завершилися досліди у 1799 році створенням першого джерела неперервного
електричного струму. Джерело складалося з мідних та цинкових кружків, які були
розділені шматочками тканини, змочених водою або кислотою. Прилад був вперше
презентований на засіданні Лондонського королівського товариства у 1800 році,
та був названий «Вольтов стовп». Сам Вольта називав його гальванічним
елементом на честь Гальвано.
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.
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.
Не треба з’єднувати полюси коротким провідником, тому що
батарейка псується, навіть може вибухнути.
Коли запас
речовин, що беруть участь у реакціях, виснажується, гальванічний елемент
припиняє роботу і його не можна використати вдруге.
Назвіть приблизно кількість батарейок , які ви
використовуєте вдома.
Передбачаються відповіді:
-
Близько
10 батарейок.
А що ви зробили з вживаними?
Передбачаються
відповіді:
-
здали
на утилізацію.
Добре, але не усі це роблять, тому треба нагадувати за
допомогою засобів інформації.
Відео про утилізацію батарейок. ( 2,5 хв.)
Сподіваюсь
інформація з відео змусить нас бути більш свідомими захисниками навколишнього
середовища та відповідальними громадянами.
2.) Акумулятор
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.
Джерела електричного струму – пристрої,
які перетворюють різні види енергії на електричну енергію.
Питання класу
А які ви знаєте альтернативні джерела
енергії, які б не приносили шкоди навколишньому середовищу?
1)
Електричну енергію можна добувати
з рослин
2)
З грунту
3)
З біомаси
(Повідомлення, які готують учні)
Електрика
з біомаси
В Європі набирає популярність ще
одна ефективна технологія використання біомаси - когенерація. Когенерація -
процес спільного вироблення тепла і електрічествас використанням біомаси в
якості палива - найбільш ефективна форма використання деревних відходів і
збереження лісових масивів. Використання біомаси (тріска і інші відходи
виробництва) відбувається таким чином, щоб частина найбільш якісної деревини
(товсті гілки, дров'яна деревина) можна використовувати для виробництва пелет,
в той час як інша частина (кора, тонкі гілки і ін.) Йде на спільне виробництво
тепла і електрики (когенерацію).
Отримане тепло і електроенергію можна використовувати як для внутрішніх
потреб виробництва, так і для їх подачі в приватний житловий сектор.
Електрика
з рослин
Для отримання
електроенергії було вирішено використовувати один з побічних продуктів
фотосинтезу - процесу, що протікає в живих рослинах.
Технологія Plant-e полягає в
наступному. Рослини особливого виду висаджуються в спеціальні пластикові
контейнери, площа яких дорівнює приблизно чверті квадратного метра. Ці рослини
інтенсивно ростуть і за рахунок процесів фотосинтезу виробляють деякі види
цукристих сполук.
Цукор з грунту досить активно реагує з атмосферним киснем, і в ході протікає
хімічної реакції утворюється безліч вільних електронів. Виробляється при цьому
електрики, "зібраного" електродами в грунті, досить для того, щоб забезпечити
потреби світлодіодних освітлювальних приладів, точок доступу Wi-Fi або зарядки
акумуляторних батарей мобільних електронних пристроїв. У цьому запевняють
розробники.
Використовуючи цю технологію, Plant-e в листопаді 2014 року почала
реалізацію програми Starry Sky. В її рамках за допомогою енергії, одержуваної від
рослин, в місті Вагенінген і передмісті Амстердама вже живиться близько 300
вуличних ліхтарів, кілька Wi-Fi-хотспотов і точок зарядки мобільних телефонів.
V. ПІДБИТТЯ
ПІДСУМКІВ УРОКУ
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 (1 – 4)
Комментариев нет:
Отправить комментарий