«Сила и направление электрического тока»

Дата 16.02.2009

Цели:

Образовательная: сформировать понятие «сила тока» как количественной характери­стики тока в проводнике, сформировать умение объяснять механизм электрического тока.

Развивающая: вычислительные навыки - находить одну из величин, входящие в формулу.

Воспитывающая: трудолюбие, настойчивость, терпение

Тип урока: усвоения новых знаний.

Методы обучения: демонстрации

Формы организации урока: индивидуальные

Оборудование и источники информации: демонстрация химического действия тока (опыт по рис.211 (Физика, 8). Демонстрация взаимодействия параллельных проводников с током, транспарант.

Ведущая идея: обеспечить усвоение физического понятия «сила тока», ее условное обозначение, формулу, единицу силы тока в СИ, определить направление электрического тока.

Структура урока:

• 
  Организационный этап – 2 мин.
  
• 
  Актуализация опорных знаний – 10 мин.
  
• 
  Этап усвоения новых знаний – 25 мин.
  
• 
  Физкультпауза – 3 мин.
  
• 
  Этап закрепления новых знаний – 5 мин.
  
• 
  Организация домашней работы – 3 мин.
  

Актуализацию опорных знаний можно реализовать двумя спо­собами:

а) проговариванием учащимися учебного материала § 38 в па­рах по двум вариантам.

Вариант 1. Тепловое действие тока.

Вариант 2. Химическое и магнитное действия тока;

б) в процессе обсуждения действий электрического тока в слу­чаях,

рис.1

////////7/

////////7/

Понятие «сила тока» вводится с опорой на демонстрационный эксперимент с двумя одинаковыми электрическими лампочками, подключенными к различным источникам тока. Учитель обращает внимание учащихся на различный накал спиралей лампочек и предлагает объяснить, почему эффективность теплового дейст­вия тока в обоих случаях различна.

В результате обсуждения учащиеся приходят к выводу о том, что основная причина разного накала спиралей связана с неоди­наковым количеством электричества (зарядом), проходящим че­рез поперечное сечение каждой из них в единицу времени.

Учитель подчеркивает, что оценку эффективности всех дейст­вий тока (теплового, магнитного, химического, механического) можно осуществить, если ввести его количественную характери­стику, называемую силон тока, и дает определение этого понятия по тексту § 39 (Физика, 8).

Силой тока называется физическая величина, численно рав­ная заряду, перенесенному через поперечное сечение проводника за единицу времени, г. е.

Сила тока = электрический заряд/ промежуток времени

Вводятся условные обозначения, и записывается формула I = q/t.

Учитель сообщает, что для установления единицы силы тока можно использовать любое его действие. Так, раньше единицу силы тока определяли по химическому действию (по количеству серебра, вы­деленному из раствора нитрата серебра AgNО₃). В 1948г. на IX Ме­ждународной конференции по номерам и весам было решено принять за основу магнитное действие тока, проявляющееся во взаимодей­ствии двух проводников с током, что позволило увеличить точность определения единицы силы тока в 10 раз.

Далее обсуждается рис.209(Физика, 8), вводится основная единица силы тока в СИ и дается ее определение по тексту § 39. Учитель сообщает, что применяют также дольные и кратные единицы силы тока: 1мА=0,001А; 1мкА= 0,000001 А; 1кА=1000А.

Зная единицу силы тока в СИ (ампер), можно определить еди­ницу электрического заряда — кулон (1 Кл). Так как I = q/t, то q=It.

Следовательно, 1 Кл равен электрическому заряду, проходя­щему через поперечное сечение проводника за 1 с при силе тока 1 А. Это очень большой заряд, если исходить из того, что заряд электрона равен – 1,6•10~¹⁹Кл (это самый маленький заряд в при­роде). Если каждую секунду телу передавать 1 млрд электронов, то заряд в 1 Кл копится только через 200 лет.

Здесь полезно напомнить способ выражения любой из вели­чин из формулы, связывающей силу тока, заряд и промежуток времени, называемый способом треугольника. Чтобы получить формулу для определения любой из трех величин, нужно прикрыть соответствующую величине букву, например, для q получается формула q=It.

При введении понятия «сила тока» нужно разъяснить, что такое поперечное сечение проводника, и обратить внимание учащихся на неудачное упот­ребление слова «сила» в названии понятия «сила тока».

Целесообразно познакомить учащихся с конкретными значе­ниями силы тока в природе и технике (табл.).

Значения силы тока

1. Закрыть глаза, сильно напрягая глазные мышцы, на счет 1-4, затем раскрыть глаза, расслабив мышцы глаз, посмотрев вдаль на счет 1-6.

Повторить 4-5 раз.

2. Посмотреть на переносицу и задержать взор на счет 1-4. До усталости глаза доводить нельзя. Затем открыть глаза, посмотреть вдаль на счет 1-6.

Повторить 3-4 раза.

Для закрепления знаний можно решить задачи из упражнения 27 § 39

Задача №2

t=1 ч=3600 с I =q/t = 2 мA

q=7,2 Кл

I-?

t=2 ч=7200 с I = q/t;

I =75 A q = I*t = 540 кКл

E=1,6*10^-19 Кл q = e*N; N = q/e =3*10²³ электронов

q, N -?
Задача №7

t=3 с I =q/t = 2 мA

I =0,5 A q = I*t = 1,5 Кл.

q-?

Задача №3

t=0,002 с I =q/t = 120 А (среднее значение)

q=0,24 Кл

I-?

В результате работы на уроке учащиеся должны знать опре­деление понятия «сила тока», ее условное обозначение, формулу, основную, дольные и кратные единицы силы тока в СИ; уметь на­ходить одну из трех величин, входящих в формулу I = q/t , если две другие известны.

Тема: «Сила и направление электрического тока»

I = q/t

Ток в металлах – это движение электронов, а в газах и растворах – это движение положительных и отрицательных ионов в противоположные стороны (рис.211).

U≠ 0 рис.211 U=0

1. 
   – тема урока
   
2. 
   – число
   
3. 
   – формула силы тока и единицы силы тока
   
4. 
   – задача№4, №2
   
5. 
   – задача№7
   
6. 
   – домашнее задание
   

Тема: «Сила и направление электрического тока»

I = q/t

Ток в металлах – это движение электронов, а в газах и растворах – это движение положительных и отрицательных ионов в противоположные стороны (рис.211).

U≠ 0 рис.211 U=0

Ток в цепи течет от положительного полюса «+» источника к отрицательному «-»