“Электрический ток в металлах. Действие электрического тока”

Тема урока: “Электрический ток в металлах. Действие электрического тока”

Электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное движение свободных электронов.

Наличие электрического тока в проводниках можно определить по действиям, которые ток производит: нагреванию проводников, выделению веществ, входящих в состав электролита, на опущенных в раствор электродах; созданию вокруг проводников магнитного поля.

Показ роли физического эксперимента и физической теории в изучении физических явлений.

План урока:

1.      Организационный момент (1 мин.).

2.      Актуализация знаний (5мин.).

3.      Передача учащимся новых знаний (22 мин.).

4.      Организация многократного выполнения деятельности учащимися, указанной в цели по развитию (10 мин.).

5.      Контроль (2 мин.).

Ход урока

1. Организационный момент.

Учитель: Здравствуйте, ребята! Запишем тему сегодняшнего урока:

“Электрический ток в металлах. Действие электрического тока”.

Также запишите домашнее задание: параграфы 34, 35, 36.

2. Актуализация знаний.

Учитель: Как называют частицу с самым малым зарядом?

Ученики: электрон.

Учитель: Как образуются положительные и отрицательные ионы?

Ученики: Атом, потерявший один или несколько электронов, уже не является нейтральным, а будет иметь положительный заряд. Его называют положительным ионом. Если лишний электрон присоединяется к нейтральному атому, атом приобретает отрицательный заряд и становится отрицательным ионом.

Учитель: Напомню, что в твердом состоянии металлы имеют кристаллическое строение.

Можете ли вы нарисовать на доске кристаллическую решетку металла?

В узлах кристаллической решетки металла расположены положительные ионы, а в пространстве между ними движутся свободные электроны.

Какие электроны называют свободными?

Ученики: Свободные электроны – это электроны, достаточно удаленные от ядра, которые могут покинуть свое место (орбиталь) и свободно двигаться между атомами.

Учитель: Чему равен по абсолютной величине отрицательный заряд всех свободных электронов в металле?

Ученики: Положительному заряду всех ионов.

Учитель: Известно, что металлы являются хорошими проводниками.

Как вы думаете, почему в обычных условиях металл электрически нейтрален?

Ученики: Свободные электроны движутся беспорядочно.

Учитель: Как вы думаете, что произойдет с беспорядочно движущимися электронами, если в металле создать электрическое поле?

Ученики: Электроны начнут двигаться упорядоченно.

Учитель: Свободные электроны начнут двигаться направленно под действием электрических сил. Беспорядочное движение при этом сохраняется, подобно тому, как сохраняется беспорядочное движение в стайке мошкары, когда под действием ветра она перемещается в одном направлении. Давайте посмотрим движение электронов в кристаллическом проводнике.

Используется фрагмент анимации “Движение электронов в кристаллическом проводнике”.

Так возникает в проводнике электрический ток.

Запишем: электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное движение свободных электронов.

3. Передача учащимся новых знаний.

Учитель: Мы не можем видеть движущиеся в металлическом проводнике электроны.

А как мы можем определить наличие тока в цепи?

Ученики: измерить ток амперметром или включить в цепь лампочку.

Учитель: Если у нас в цепи имеются только источник тока, ключ и проводник, то, как мы сможем определить наличие тока в цепи?

Ученики выдвигают версии.

Учитель: О наличии электрического тока в цепи мы можем судить лишь по различным явлениям, которые вызывает электрический ток. Некоторые из этих действий легко наблюдать на опыте.

Опыт №1.

Учитель: Присоединим к полюсам источника никелиновую проволоку. Посмотрите, проволока нагревается и слегка провисает. Ее можно раскалить докрасна. Например, в электрических лампах тонкая вольфрамовая проволочка нагревается током до яркого свечения. Даже после отключения тока лампочка остается теплой.

Интересно, а как можно назвать данное действие электрического тока?

Ученики: Тепловое действие электрического тока.

Учитель: Давайте рассмотрим тепловое действие тока на молекулярном уровне.

Используется анимация “Движение электронов в кристаллическом проводнике”.

Давайте проведем другой опыт.

Опыт №2.

Учитель: Соберем цепь, состоящую из источника тока, ключа, лампочки, также присоединим два электрода, опущенные в раствор медного купороса.

Мы знаем, чтобы в цепи был ток, она должна быть замкнутой, т.е. состоять только из проводников электричества.

Как вам кажется два электрода, опущенные в раствор медного купороса, являются проводниками электричества?

Ученики: Да, электроды, опущенные в раствор медного купороса, являются проводниками электричества.

Учитель: Как определить, что электроды, опущенные в раствор медного купороса, являются проводниками электричества?

Ученики: Нужно замкнуть цепь, и, если лампочка загорится, значит, цепь замкнута.

Учитель: Верно. Можно сказать, что лампочка служит индикатором.

Давайте проверим наше предположение (производится опыт).

Учитель: Действительно, лампочка горит. Значит, ток в цепи есть.

Объясните, почему ток в цепи есть, а электроды не соединены проводником между собой?

Ученики делают свои предположения.

Учитель: Чтобы получить ответ на этот вопрос, давайте посмотрим мультимедийный опыт.

Используется анимация “Движение ионов и электронов при электролизе”.

Учитель: В данном опыте мы наблюдали химическое действие тока. Об этом более подробно вы узнаете в старших классах.

Давайте проведем еще один опыт.

Опыт №3.

Медный провод, покрытый изоляционным материалом, намотаем на железный гвоздь. Концы провода соединим с источником тока. Замкнем цепь. Поднесем к обмотанному гвоздю металлические скрепки. Посмотрите, металлические скрепки притянулись к обмотанному гвоздю. Скажите, чем в данном случае служит металлический гвоздь, если он притягивает металлические предметы?

Ученики: Металлический гвоздь служит магнитом.

Учитель: Верно. Вокруг проводника с током возникает магнитное поле. И как же можно назвать действие тока в данном случае?

Ученики: Магнитное действие тока.

4. Организация многократного выполнения деятельности учащимися, указанной в цели по развитию.

Учитель: Проверьте на основании опыта, что вокруг проводника с током создается магнитное поле. Для этого используйте электрическую цепь, состоящую из источника тока, проводника, ключа и магнитной стрелки. Магнитную стрелку установите параллельно проводнику.

Убедитесь в существовании магнитного действия тока, используя анимацию “Рамка с током вблизи провода”.

Покажите химическое действие тока, используя растворы сахара и соли.

Докажите, что электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное движение свободных электронов, используя для этого анимацию “Движение электронов в кристаллическом проводнике”. Придумайте к этой анимации несколько вопросов, которые вы зададите своим одноклассникам.

5. Контроль.

1) Продолжите фразу: Электрический ток в металлах - …….

2) Наличие электрического тока в проводниках можно определить по действиям, которые ток производит. Перечислите их, используя данную картинку. Используется картинка “Действия тока”.

3) Посмотрите видеофрагмент и объясните, какое действие тока показано в опыте.

Используется видеофрагмент “Удлинение проволоки за счет нагревания при пропускании тока”.

Учитель: Спасибо за урок. До свидания!