Практическая работа по физике на тему: Электрический ток и его характеристики

ПОАНО «ВМК» 43 Практическое занятие №1.   Тема занятия: Электрический ток и его характеристики. Цель занятия: Образовательные: сформировать у учащихся понятия силы тока, электрического  напряжения и сопротивления, расширить представления учащихся об области  применения электрического тока, ознакомить с научной деятельностью ученых:  Ампера, Вольта, Ома. Развивающие:   развивать у учащихся ключевые компетенции, а именно: способность  выделять главное при составлении конспекта, содействовать развитию у учащихся  умения анализировать, систематизировать и сравнивать, развивать логику, учить  моделировать процессы на компьютере. Воспитательные: развивать у учащихся коммуникативность и критичность,  используя работу по взаимопроверке, воспитывать внимание, чувство  ответственности, терпимости к суждениям товарищей, развивать интерес к  дисциплине.  Конспект урока: Актуализация пройденного материала: Преподаватель:   Для   дальнейшей   работы   нам   необходимо   вспомнить изученный ранее материал ответьте, пожалуйста, на следующие вопросы.       Что такое – электрический заряд? Какие существуют заряды? Как называются наименьшие заряды? Как происходит перераспределение зарядов? Что такое – электрическое поле? Как ведет себя заряд в электрическом поле? Тема и задачи урока: Преподаватель:  Сегодня   мы   будем   с   вами   дальше   вести   разговор   о   зарядах,   о   их поведении при определенных условиях. Наша   задача   выяснить,  что   такое   электрический   ток   и   какие   у   него характеристики. Объяснение нового материала:  Преподаватель:   Представьте   себе   такую   ситуацию:   к   вам   в   группу пришёл новый учащийся. Что для вас важнее в нём:ПОАНО «ВМК» внешность, характер, 44 его материальное состояние, или что­то другое? (Ответ: характер)  Преподаватель:  Давайте проведём аналогию с темой, которую сейчас изучаем. ''Новым учащимся'' будет сама тема ''Электрический ток''. Вы уже знаете   его   определение   и   условия   существования.   Что,   по­вашему, необходимо   теперь   выяснять   о   нём?   (Ответ:   характер).   Почти   правильно. Итак, цель урока: познакомиться с характеристиками электрического тока. А что такое электрический ток? (определение электрического тока) Назовите условия существования электрического тока? наличие свободных зарядов в проводнике; наличие внешнего электрического поля) Отметьте эти условия у себя в ОК. (работают по заполнению конспекта)  Преподаватель:   Какие   ассоциации   у   вас   вызывает   движение электронов?   (Ответ:   течение   воды).   Вот   мы   с   вами   и   рассмотрим характеристики электрического тока на примере тока воды.  Вы знаете, как называется начало реки, ручейка? (Ответ: исток)  Посмотрите полная аналогия ведь протекание электрического тока в цепи не возможно без источника тока. Похожие названия? Это потому, что в 17   веке   учёные­физики   рассматривали   электричество   как   бесцветную, невидимую, вез вкуса и запаха жидкость, которая переносит из одной точки пространства   в  другую  некоторые  особенные  свойства.  Отсюда  и  похожие названия. Мотивационный этап.  Преподаватель: Чем отличаются эти два потока? (Ответ: скоростью течения). А одинаковая ли сила движет этими частицами воды? И как зависит скорость течения от этой силы? (Ответ: Сила различная. Чем сила больше, тем скорость течения больше.)ПОАНО «ВМК» 45  Вывод   правильный.   А   у   меня   для   Вас   есть   небольшой   сюрприз (демонстрация опыта зависимости силы тока от напора струи жидкости).  Оборудование:   алюминиевый   чайник   с   солёной   водой,   железная ложечка, гальванометр  от  демонстрационного   амперметра,  стакан,  соедини тельные провода.  (В   зависимости   от   уровня   подготовки   группы,   обыграть   этот   опыт можно по­разному. Можно сказать, что это волшебная жидкость осталась в древнем сосуде ещё с …века. Для более подготовленных учащихся можно предложить разгадать сущность этого опыта. Очень интересно вернуться к этому опыту при изучении этой же темы в школе. Если заменить железную ложку   алюминиевой,   то   легко   перейти   к   разности   потенциалов.   Переход получается особенно эффектно, если ложечки найти одинаковые, а заменить их во время опыта незаметно для учащихся!)  Посмотрите, в этой цепи нет источника тока. А ток есть! Причём, чем сильнее струя воды, тем гальванометр показывает больший ток в цепи.  (Ответ: разное количество частиц совершают упорядоченное движение) Усвоение новых знаний.  Вот   и   первая   характеристика   электрического   тока.   Она   называется сила тока. Обозначается I. Измеряется в Амперах. Вычисляется по формуле: I= q/t   .   Ампер   является   одной   из   основных   единиц   и   определяется   по   силе взаимодействия двух параллельных проводников с током. Названа так в честь французского учёного А. Ампера. Сила тока равна 1 амперу, если через поперечное сечение проводника за время равное 1 секунде протекает заряд, равный 1 Кл:1А=1Кл/1с. Для измерения слабых токов используется 1мА и 1мкА, а сильных – 1кА. Ток от 0,05А до 0,1 А является опасным для жизни человека. Силу   тока   измеряют   специальными   приборами   –   амперметрами. Амперметр включают в цепь последовательно с тем прибором, в котором надоПОАНО «ВМК» измерить   силу   тока,   ''+''   к   ''+''   источника,   ''­''   к   ''­''   источника   тока. (Демонстрация опыта измерения силы тока в цепи). 46 На схеме Амперметр обозначается + ­ Для того чтобы электроны пришли в движение необходимо приложить внешнюю силу. Преподаватель:   Что является в реке такой внешней силой? (разница давлений).   А   как   называют   эту   разницу   давлений   по­другому?   Давайте посмотрим видеосюжет. Как вы считаете, что изменилось? (Напор) Характеристика   электрического   тока   будет   называться   напряжение. Напряжение   характеризует   источник   тока,  создающий   электрическое   поле, которое и действует на электроны в проводнике с определённой силой. Величина,   равная   отношению   работы,   совершаемой   электрическим полем, к модулю перемещаемого заряда, называется напряжением на данном участке цепи. Обозначается U. Измеряется в Вольтах, в честь физика А. Вольта  Вычисляется по формуле U= A/q 1Вольт   равен   электрическому   напряжению   на   участке   цепи,   где   при протекании заряда, равного 1 Кл, совершается работа, равная 1Дж: 1В= 1Дж/1Кл.  Для   измерения   больших   напряжений   используют   1кВ,   малых   –   1мВ. Напряжение в сухих помещениях выше 42В и выше 12В ­ в сырых, является опасным для жизни человека.  Прибор   для   измерения   напряжения   называется   вольтметр.   Клеммы вольтметра   подключают   к   началу   и   концу   того   участка,   напряжение   на котором надо определить (т.е. параллельно), ''+'' к ''+'' источника, ''­'' к ''­''   (демонстрация   опыта   измерения   напряжения   на источника   тока. электрической лампе). На схеме Вольтметр обозначается + ­ Преподаватель:   Как вы считаете, в горной реке камни помогают или препятствуют скорости течения? (Препятствуют)ПОАНО «ВМК» 47 Подобно   камням   ведут   себя   ионы   в   узлах   кристаллических   решёток проводников,   мешая   движению   электронов.   Т.к.   ионы   заряжены   “+”,   а электроны   “­”,   электроны   при   своём   движении   притягиваются   к   ионам.   В проводнике возникает электрическое сопротивление. Свойство   проводников   ограничивать   силу   тока   в   цепи,   т.е.   называют   электрическим противодействовать   электрическому   току, сопротивлением. Сопротивление   обозначается   буквой   R,   измеряется   в   Омах   в   честь немецкого   учёного   Г.   Ома,   открывшего   закон,   связывающий   основные электрические   характеристики.   За   1   Ом   принимают   сопротивление   такого проводника, в котором при напряжении на концах 1 В сила тока равна 1А. 1Ом= 1В/1А Небольшие сопротивления измеряют в мОм, большие в кОм и МОм. Разные   проводники   обладают   разным   сопротивлением   из­за   различия   в строении. Мы познакомились с характеристиками электрического тока.ПОАНО «ВМК» «Электрический ток в различных средах». 1. Заполните таблицу: 48 Проводящая среда Носители электрического заряда Вольт ­ амперная характеристика (ВАХ) Применение Металлы Полупроводники Вакуум Газы Электролиты