Виртуальный сценарий видеоурока в 8 классе по теме "Электрический ток.Действия электрического тока. Электрические схемы

Майборода Иван Александрович, ГБОУ лицей 281,     Санкт – Петербург             Сценарий   виртуального  видеоурока по теме:               « Электрический ток. Источники электрического тока.  Электрическая цепь и ее составные части».    ( Можно использовать  данный материал в качестве приложения к   поурочному плану.  Учитель   при подготовке и проведении урока по  указанным темам может проводить интересные опыты.  Если в кабинете есть  приборы, о которых говорится в этом сценарии, то можно и показать опыты,  которые  в настоящее время, к сожалению, является редкостью.  Если моя работа поможет учителям более качественно провести (и  интересно)  уроки по указанным темам, я буду считать, что не зря взялся за  этот сценарий).           Электрическим током называется направленное (упорядоченное)  движение заряженных частиц. Поток воды по трубам, поток людей,  выходящих со стадиона после матча – не будет электрическим током, потому  что нет заряда.     Давайте посмотрим, что собой представляет ток в различных средах. 1) Электрический ток в металлах представляет собой направленное  перемещение электронов (можем средствами мультипликации показать  движение электронов по цилиндрическому  металлическому  проводнику). 2) Электрический ток в жидкостях ( растворах солей, щелочей, кислот)  представляет собой  направленное перемещение положительных ионов ( движущихся к отрицательному полюсу) и отрицательных ионов  (движущихся к положительному полюсу). ( средствами мультипликации показать движение положительных и отрицательных ионов в  противоположных направлениях). 3)  Электрический ток в газах представляет собой направленное  перемещение положительных, отрицательных ионов и электронов  (можем средставами мультипликации показать движение  положительных ионов  к сторону отрицательного полюса и  отрицательных ионов и электронов – к положительному полюсу). 4) Электрический ток в полупроводниках представляет собой  направленное движение электронов и «дырок» (которым приписывается положительный заряд) (средствами мультипликации  показать движение в полупроводниках электронов и «дырок» в противоположном  направлении). 5) Электрический ток в вакууме представляет собой направленное  перемещение электронов к положительному полюсу. Для более точной картины мы должны сказать, что сначала электроны нужно «внести» в  вакуум  ( это выполняют вспомогательные устройства), а потом уже  говорим о движении электронов).   Более подробно о каждом токе будем говорить позже.  А сейчас зададим вопрос: для существования электрического тока какие  условия необходимы?   Отвечаем: для существования тока необходимо: существование  электрического поля, наличие электрических зарядов и проводники  электрических зарядов.   Устройства, необходимые для создания электрического поля в  проводниках, называются источниками тока. Рассмотрим несколько источников тока. 1) Электрофорная машина (показать ее в действии). При вращении  ручки оба  диска из органического стекла натираются, вращаясь в  разные стороны (можно показать устройство, которое помогает эти  вращения создать). На кондукторах ( металлические стержни с  шариками, пропущенные через изолятор внутрь стаканов, оклеенных  станиолевой бумагой) накапливаются разноименные заряды. Это  устройство преобразует механическую энергию в электрическую и  может называться механическим генератором. 2)  Термогенератор – устройство, преобразующее внутреннюю (тепловую) энергию в электрическую. Оно состоит  из  двух  разнородных  проводников. С одного конца оба проводника прочно соединены и  можно подогревать на таблетке сухого спирта (даже спичкой можно), а  два других конца соединены с чувствительным гальванометром. Когда  начинаем нагревать, то  стрелка гальванометра отклоняется, фиксируя  наличие тока в цепи (если этот прибор найти и показать живьем, а  потом еще и средствами мультипликации показать движение  электронов: в одном металле их больше, в другом – меньше: возникает  энергетический барьер, то это будет намного эффективнее). 3) Фотогенератор – устройство, преобразующее световую энергию  в  электрическую. Оно состоит из полупроводникового элемента, к  которому подключен чувствительный гальванометр. При освещении   фотоэлемента внутри полупроводника увеличивается число носителей  зарядов, возникает энергетический барьер: электрическое поле  заставляет перемещаться заряды по цепи (конечно, надо показать этот   опыт живьем!) 4)  Химический генератор – устройство, преобразующее химическую  энергию в электрическую. Это – или один химический гальванический  элемент, или батарейка( от карманного фонарика: три элемента по 1.5  В=4.5 В), или аккумулятор. В этих устройствах  берутся металлы из  разных мест в ряду активности, чтобы они с разной скоростью реагировали или со щелочью, или с кислотой. Опять возникает  энергетический барьер: на одном электроде больше электронов, на  другом – меньше. Соединенные  электроды с элементами цепи  (лампочка, амперметр и выключатель) показывают наличие тока      ( неплохо бы показать сухой элемент в разрезе, рассказывая, как идет    реакция с созданием энергетического барьера), (можно показать и  аккумулятор), ( процессы химических реакций мы не рассказываем, они  сложны и будут рассмотрены в старших классах).     ( Все эти генераторы (модели) показаны в учебнике, можно и рисунки  при объяснении использовать).  Теперь давайте посмотрим, какие элементы можно соединять проводами,  чтобы получилась электрическая цепь (показываем элементы и условные  обозначения на схемах: гальванический элемент, батарея элементов,  лампочка, звонок, плитка, сопротивление, выключатель (или ключ),  амперметр и вольтметр ). Чертеж, на котором изображены способы  соединения элементов в цепь, называют схемой. Вот так выглядит схема  электрического фонарика (показываем фонарик и электрическую схему  фонарика). А вот так выглядит схема, состоящая из источника, одного  звонка и двух (или более)  кнопок, по которым можно независимо   включить звонок, например, в больнице (или в самолете), когда нужно  вызвать больному  медицинскую  сестру.      А вот так выглядит схема, состоящая из источника, лампочки,  помещенной в длинном коридоре, с двумя дверьми и  с двумя  переключателями. При входе через 1 дверь, включается лампочка, потом  человек проходит и при выходе из коридора вторым переключателем  выключает лампочку. Теперь входящий  в любую дверь вновь может  включить лампочку, а при выходе через вторую дверь­ выключить (Схема  есть в упражнении в учебнике: два трех контактные переключатели ,  соединяющиеся двумя длинными, через весь коридор проводами). Таким образом, мы рассмотрели, что представляет собой электрический  ток, какие имеются источники тока и как на схемах могут соединяться  различные элементы электрической цепи  ( схемы желательно красиво нарисовать и  демонстрировать в нужный  момент  ученикам; можно заранее договориться с ученикам по желанию,  чтобы они помогали показывать нужные схемы: параллельно и на доске  можно их заранее красиво начертить; даже заранее распечатать и  поместить на каждую парту).