«Електричний струм у газах. Самостійний і несамостійний газовий розряд»



Дата конвертації31.01.2019
Розмір74.5 Kb.
#80938
ТипУрок
Тема уроку: «Електричний струм у газах. Самостійний і несамостійний газовий розряд»
Навчальна мета: сформувати в учнів поняття про основні носії електричного струму в газах, розглянути типи газового розряду, з’ясувати умови їх виникнення і галузі застосування, показати учням взаємозв'язок фізики з предметами професійної підготовки.

Розвиваюча мета: сприяти розвитку комунікативних навичок, вміння аналізувати, порівнювати і робити висновки, спостерігати фізичні явища навколо себе і навчитися пояснювати їх.

Виховна мета: виховувати активність, пізнавальний інтерес до предмета, явищ, що відбуваються в природі, до майбутньої професії.

Методична мета: активізація розумової та пізнавальної діяльності учнів за допомогою мультимедійних засобів навчання та опорного конспекту.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Наочність та обладнання: мультимедійний проектор, ноутбук, презентація

«Електричний струм в газах», фрагменти відеофільмів, тестові завдання, опорний конспект, два металевих диска, електрометр, сірники, ебонітова паличка.



Хід уроку:

І. Організаційний момент – 2 хв.

Рапорт загоновому про підготовку учнів до уроку та привітання.



ІІ. Актуалізація опорних знань і досвіду учнів – 5 хв.

Слово вчителя. Фізика – це наука природнича. Ми сьогодні будемо говорити про ті явища, які ми бачимо навколо себе. Тому епіграфом нашого уроку будуть слова:

« Все, що навколо, при чому живем,

Словом “природа” ми звично зовем,

Знати природу і вміти в ній жити,

Фізика вчить нас, її нам хвалити».

(слайд № 1)

Повторимо те, що вивчали на минулому уроці, виконавши вправу, яка називається «Снігова грудка» (слайд № 2)

На запропонований вчителем термін ви повинні підібрати:

1) словосполучення;

2) поставити запитання;

3) дати відповідь на це запитання.

1. СТРУМ

Відповіді учнів: ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ → ЩО НАЗИВАЄТЬСЯ ЕЛЕКТРИЧНИМ СТРУМОМ → ЕЛЕКТРИЧНИМ СТРУМОМ НАЗИВАЄТЬСЯ НАПРЯМЛЕНИЙ ВПОРЯДКОВАНИЙ РУХ ЗАРЯДЖЕНИХ ЧАСТИНОК.

2. МЕТАЛИ

Відповіді учнів: ПРОВІДНІСТЬ МЕТАЛІВ → ЩО ЯВЛЯЄТЬСЯ НОСІЯМИ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТУМУ В МЕТАЛАХ → НОСІЯМИ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТУМУ В МЕТАЛАХ Є ЕЛЕКТРОНИ.



3. ЕЛЕКТРОЛІТИ

Відповіді учнів: ПРОВІДНІСТЬ ЕЛЕКТРОЛІТІВ → ЩО ЯВЛЯЄТЬСЯ ОСНОВНИМИ НОСІЯМИ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ В ЕЛЕКТРОЛІТАХ → ОСНОВНИМИ НОСІМИ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ В ЕЛЕКТРОЛІТАХ ЯВЛЯЮТЬСЯ ДОДАТНЬО І ВІД’ЄМНО ЗАРЯДЖЕНІ ІОНИ.



Слово вчителя. На минулих уроках ми з’ясували основні носії електричного струму для металів та електролітів.

Проводиться робота з таблицею, де ще раз з’ясовуються основні носії електричного струму в металах та електролітах (слайд 3).

Таблиця 1 «Основні носії заряду в різних середовищах»

Наше завдання сьогодні з’ясувати, чи проводять гази електричний струм, якщо проводять, то за яких умов і що являється основними носіями електричного струму у газах.



ІІІ. Мотивація навчально - пізнавальної діяльності, повідомлення теми і мети уроку

Слово вчителя. Чи являється повітря, яке оточує нас, провідником електричного струму.

Учень. Не являється, тому що, якби повітря проводило електричний струм, то іскри при включенні світла було б достатньо для того, щоб по всьому класу пройшов електричний струм.

Вчитель. Давайте проведемо дослід і з’ясуємо, чи може повітря проводити електричний струм і за яких умов (слайд 4)

Дослід «Електропровідність газів»



Вчитель. Зарядимо електрометр за допомогою ебонітової палички. Що ви спостерігаєте?

Учень. Стрілка відхилилася і знаходиться в цьому стані як завгодно довго.

Вчитель. Як зробити так, щоб електрометр розрядився швидко?



Учень. Для того, щоб електрометр розрядився швидко, необхідно нагріти повітря між пластинами.

Вчитель. Отже, при певних умовах повітря, а значить газ може проводити електричний струм.

ІV. Вивчення матеріалу нової теми – 20 хв.

Вчитель. Тепер наше завдання з’ясувати, що являється основними носіями електричного струму в газах. Цим ми сьогодні і займемося. (слайд 5).Записуємо тему уроку «Електричний струм в газах. Самостійний і несамостійний газовий розряд».

Вчитель. Знову повернемося до досліду. (проводиться повторно дослід). Вчитель разом із учнями з’ясовує, що при збільшенні температури між пластинами молекули повітря починають рухатися швидше ударяються одна об одну і розпадаються на позитивно заряджені іони і електрони. У газі можуть утворитися і негативні іони. Вони виникають внаслідок приєднання електрона до нейтральних атомів.

Отже, з’ясовується , що основними носіями електричного струму в газах є електрони і іони. (Це учні записують у таблицю).



Вчитель. Проходження електричного струму у газах називається газовим розрядом.

Перед вами лежить опорний конспект (додаток 1), який ми по мірі вивчення газового розряду будемо заповнювати. У ньому ми вкажемо умови виникнення кожного розряду і їх застосування (слайд 6).



Слово вчителя. Перший тип самостійного газового розряду – це електрична дуга.

Переглянемо фрагмент відеофільму про електричну дугу. Ваша задача: з’ясувати умови виникнення розряду та його застосування (слайд 7- 8).



Запитання до учнів після перегляду відеофрагменту:

1) Що називається дуговим розрядом?

Відповідь учня: Це струм великої густини за невисоких напруг (записується учнями в опорному конспекті).

2) Де використовується явище дугового розряду?

Відповідь учня: Явище дугового розряду використовується в дугових лампах, в зварюванні та різанні металів.

Слово вчителя. Ви - майбутні зварювальники, і тому повинні знати тих учених, які стояли у витоків зварювання.

Повідомлення учня. Перші ідеї про використання дуги для зварювання були висловлені М.М.Бенардосом (слайд 9). У 1881 році він винайшов способи дугового зварювання з одержанням патентів у різних країнах. Дугове зварювання полягає в з’єднанні частин металу, що розплавляється в полум’ї електричної дуги, яка виникає між з’єднуваним металом і електродом. М.М.Бенардос запропонував способи підводного зварювання металів, їх різання, точкового і шовного контактного зварювання.

Повідомлення учня. Іншим видатним спеціалістом у галузі електрозварювання і містобудування став Євген Оскарович Патон (слайд 10). Він розробляє конструкції мостів, які складаються із металевих секцій, що швидко можуть замінюватися при руйнуванні. Значні зусилля докладав він до відновлення зруйнованих київських мостів, дослідження їх міцності, надійності і естетичної розробки (слайд 11).

У 1929 році у Києві створюється лабораторія зварювання, яка у 1933 році була перетворена у перший у світі Науково – дослідний інститут електрозварювання Академії Наук України.



Повідомлення учня. В цьому ж самому інституті велику справу електрозварювання продовжив син Євгена Оскаровича Патона – Борис Євгенович (слайд 12).

Сьогодні колектив інституту розвиває найновітніші напрями електрозварювання, які поширюються на земні, підводні і космічні галузі досліджень людства.

В одному із інтерв’ю президент Національної Академії Наук, генеральний директор інституту Борис Євгенович Патон сказав: «А також прагнемо започаткувати таку практику, як зварювання живих тканин». Ідеться про хірургічні операції із застосуванням зварювання. У таких великих містах, як Київ, Донецьк та інші уже прооперовано більше десяти тисяч осіб.

Слово вчителя. Іншим видом самостійного газового розряду є тліючий розряд.

Ми знову продивляємось відеофільм і з’ясовуємо, при яких умовах він виникає і де спостерігається (слайд 13-14).

Запитання вчителя:

1) При яких умовах виникає тліючий розряд?

Відповідь учня:

Тліючий розряд спостерігається при напрузі біля 45 кВ та тиску до 100мм ртст.

2) Де спостерігається тліючий розряд?

Відповідь учня: Прикладом тліючого розряду є полярні сяйва.



Повідомлення учня. Мало в природі явищ, які можна порівняти з красою полярного сяйва (слайд 14).

«Небо палало. Бесконечная прозрачная вуаль покрывала весь небосвод. Какая – то невидимая сила колебала ее. Вся она горела нежным лиловым светом. Кое – где показывались яркие вспышки и тут – же бледнели, как - будто лишь на мгновение рождались и рассеивались облака, сотканные из одного света…» Так бачив полярні сяйва дослідник Північної Землі Ушаков.

Полярні сяйва виникають, коли протони і електрони, що вивриваються з поверхні сонця, досягають верхніх розріджених шарів атмосфери землі. Тут вони, як і в газорозрядній трубці, стикаються з атомами і молекулами повітря, головним чином азоту і кисню, і змушують їх світитися.

Слово учня. Крім того, тліючий розряд використовується в рекламних надписах (слайд 15- 16). Кожен газ світиться по – своєму: аргон – голубим, неон – червоним. Такі гази почали використовувати в рекламних трубках.

Слово вчителя. Тепер розглянемо іще один вид самостійного газового розряду, який називається «іскровий розряд» (слайд 17-18). Знову подивимося уривок відеофільму і з’ясуємо, при яких умовах відбувається цей розряд.

Запитання вчителя:

1) За яких умов спостерігається іскровий розряд?



Учень. При великій напрузі між електродами в повітрі виникає іскра, що має вигляд пучка яскравих зигзагоподібних смужок, які розгалужуються від тонкого

каналу. Прикладом такого розряду є лінійна блискавка (слайд 18).

2) Як поводити себе під час грози, які правила повинен знати учень, щоб уберегти себе під час грози?

Відповіді учнів:

1. Закрити вікна і двері, відключити всю побутову техніку і електроприлади, телевізійні і радіоантени.

2. Забороняється користуватися стаціонарним і мобільним телефонами.

3. Якщо ви рухаєтесь на велосипеді, мотоциклі, на коні, негайно залиште свій транспортний засіб.

4. Знаходячись в полі, лісі, на річці, пам’ятайте, що ховатися в наметах, дерев’яних будиночках, палатках, а тим більше під деревами дуже небезпечно.

5. Негайно позбудьтеся всіх металевих предметів (годинників, браслетів, медальйонів).

6. Якщо гроза застала вас з довгими предметами в руках (вудочками, граблями, вилами), покладіть їх подалі від себе.

7. Не торкайтеся до металевих конструкцій, електроопор, дротяних огороджень.

Слово вчителя. Крім лінійної блискавки, яку ми з вами періодично бачимо і знаємо, як від неї захиститися, існує ще і шарова блискавка, природа якої до цих пір не з’ясована.

Переважна більшість людей ніколи не бачили і не побачать цю блакитну, зелену, жовту або червону кулю діаметром до 20 см., що повільно пливе в потоці повітря. З’являється вона в грозу або після неї. Але…

Зустріч з «вогняною кулею» не обіцяє нічого доброго. Її свідків небагато – контакт найчастіше закінчується загибеллю, а в кращому разі – тяжкою тривалою хворобою. При зіткненні з землею кульова блискавка пробиває ями завглибшки 0,5 та діаметром 1,5м. Температура в кульовій блискавці може досягати 10 – 15 тис. градусів. Навколо непроханої таємничої гості поширюється потужне випромінювання природу якого наука ще не з’ясувала. Кульова блискавка спроможна іонізувати повітря та змінювати фізико – хімічні властивості предметів, з якими вступає в контакт.

Що робити, коли всупереч статистиці у ваш будинок залетіла така блискавка? Траєкторія її польоту практично не передбачувана, а отже, не передбачувана і її поведінка. Не варто робити різких рухів і тим більше тікати – це може викликати повітряний потік, яким згусток енергії полетить цілеспрямовано за вами. Навпаки, слід опанувати себе і завмерти.

Тримайтеся подалі від електроприладів та електропроводки, не торкайтесь металевих предметів і постарайтеся залишити це атмосферно – електричне явище на самоті не більше, як через півхвилини. Блискавка зникне сама – іноді безшумно, іноді з вибухом, залишивши після себе дірку в дверях, а часом – тільки запах озону.

Навіть якщо все ніби – то минулося, не втрачайте пильності: після таких візитів бувають пожежі.



Слово вчителя. Ми говорили про іскровий розряд, але ми не сказали, де він застосовується. Виявляється, що він має застосування в двигунах внутрішнього згорання, які встановлюються на тракторах і автомобілях. На уроках спец предметів ви вивчали принцип дії карбюраторного двигуна і говорили про запалювання горючої суміші за допомогою свічки (слайд 19). Як це відбувається?

Відповідь учня. При русі поршня ВМТ до НМТ через впускний клапан відбувається всмоктування горючої суміші в циліндр. Цей процес відбувається при сталому тиску. В кінці такту стиску відбувається запалювання горючої суміші електричною іскрою. Під дією високого тиску поршень далі здійснює робочий хід від ВМТ до НМТ.

Слово вчителя. Тепер залишається розглянути ще один тип самостійного газового розряду – коронний (слайд 20-21). Подивимося фрагмент відеофільму і з’ясуємо, при яких умовах відбувається цей розряд (демонстрація відео фрагменту).

Запитання вчителя:

1) За яких умов відбувається коронний розряд?



Відповідь учня. За атмосферного тиску в дуже неоднорідних електричних полях, наприклад, поблизу проводів ліній високої напруги, спостерігається розряд, світна ділянка якого нагадує корону.

2) Де спостерігається явище коронного розряду?



Відповідь учня. Коронний розряд спостерігають під час гроз, снігових завірюх, шквалах, поблизу загострених частин провідників. При такому розряді із різних гострих виступів починають вискакувати одна за одною маленькі електричні іскри. Якщо іскор багато, то можна побачити блідо – блакитне сяяння, що схоже на полум’я.

Повідомлення учнів.

1. У 18 – му ст. в Італії по коронним розрядам впізнавали наближення грози. В одному із замків у землю був закопаний металевий жезл і вартовий час від часу підносив свою алебарду. Якщо між жезлом і алебардою проскакувала іскра, то вартовий дзвонив у дзвін, попереджаючи мешканців про негоду.

2. Спочатку коронний розряд, що спостерігався в повітрі називали вогнями Кастора і Поллукса – по імені міфічних героїв – близнюків. А пізніше переіменували в вогні Ельма – по назві церкви святого Ельма в Італії, де вони з’являлися (слайд 21).

3. Особливо часто вогні Ельма спостерігали на мачтах кораблів. Римський філософ і письменник Луцій Сенека говорив, що під час грози зірки ніби – то сходять з неба і сідають на мачти кораблів. Відбулося це в 1695 році в Середземному морі під час грози. Боячись бурі, капітан наказав спустити паруси. І тут моряки побачили в різних місцях корабля більше тридцяти вогнів Ельма. На флюгері великої мачти вогонь досяг півметра у висоту. Капітан наказав зняти його. Піднявшись наверх, матрос крикнув, що вогонь шипить, як ракета із сирого пороху. Йому наказали знять його разом із флюгером і принести вниз. Але, коли матрос зняв флюгер, вогонь перескочив на кінець мачти, звідки зняти його було не можливо.

4. Іонізація атмосфери у верхніх шарах атмосфери вища, ніж у нижніх. Тому потенціальні електричні поля в горах володіють більшою інтенсивністю, ніж на рівнинах. І вогні Ельма в гірських місцевостях спостерігаються частіше.

Якось альпіністи штурмували одну із вершин Тянь – Шаня. Раптом насунулась хмара, почалася гроза.

- Дивіться, у нього горить волосся! – крикнув альпініст, показуючи на товариша поряд.

-У тебе самого теж! – відповіли йому.

Виявилося, що волосся світилося у всіх, хто був без шапки. А коли хтось зняв шапку, волосся ніби потягнулося за нею, випускаючи блакитні іскорки. Що волосся? Іскри випромінювали льодоруби, фотоапарати, ґудзики. І все це шипіло, як самовар, коли вода в ньому збирається закипіти. Але гроза стихла і світіння зникло.

(По мірі вивчення типів газового розряду учні заповнюють опорний конспект, де записують умови виникнення розряду та його застосування).

V. Закріплення знань учнів – 8 хв.

Слово вчителя. Отже, ми розглянули всі типи газового розряду, з’ясували, при яких умовах він виникає і де застосовується. Перевіримо, як ви засвоїли цей матеріал.

1. Виконаємо вправу «Впізнай мене» (слайд 22).

2. Робота з тестовими завданнями (додаток 2) (учням пропонується тестові завдання, які вони виконують протягом п’яти хвилин, а в цей час звучить спокійна музика).



VІ. Підсумок уроку – 3 хв.

Слово вчителя. Отже, сьогодні на уроці вивчили типи газових розрядів, умови їх виникнення та застосування.

Наш урок я хочу завершити словами видатного педагога Ш. Амонашвілі



Уроку, ти не думай,

що існуєш від дзвоника до дзвоника…

Ти, можливо, ніколи не закінчуєшся…

Ти відправляєш нас додому з неспокійними думками.

Тому домашнє завдання вам буде:



VІ. Домашнє завдання – 2 хв.

Підібрати прислів’я, загадки про такі природні явища, як блискавка, грім.



. § 91, 92
Каталог: uroky
uroky -> «Порівняльна характеристика Карпат та Кримських гір»
uroky -> Урок №1 Мета і завдання курсу. Виникнення музейної справи в Україні
uroky -> Електрична напруга. Вольтметр. Вимірювання напруги
uroky -> Світова література 6 клас
uroky -> Різноманітність павукоподібних, їх роль в екосистемах і значення в житті людини
uroky -> Обладнання: святкове коло, таблиці, кросворд. Захід Організаційна частина
uroky -> Паразитичні черви
uroky -> Поняття про іпсш. Шляхи зараження іпсш. Причини, умови розвитку й наслідки сніду
uroky -> Захворювання чоловічих І жіночих статевих органів. Снід
uroky -> Система уроків з вивчення роману Ф. Стендаля «Червоне і чорне»


Поділіться з Вашими друзьями:




База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2022
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка