1-й семестр
ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ЯВИЩА
2. Електричний струм
Урок 3/9
Тема. Джерела електричного струму
Мета уроку: ознайомити учнів із джерелами електричного струму.
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.
План уроку
Контроль знань | 5 хв. | 1. Де використовується теплова дія струму? 2. Де використовується хімічна дія струму? 3. Де використовується магнітна дія струму? |
Демонстрації | 6 хв. | 1. Гальванічні 2. Акумулятори. 3. Термопара. 4. Фотоелементи |
Вивчення нового матеріалу | 28 хв. | 1. Ознайомлюємося із джерелами електричного струму. 2. Типи джерел електричного струму. 3. Створюємо гальванічний елемент. 4. Вивчаємо принцип дії акумуляторів |
Закріплення вивченого матеріалу | 6 хв. | Розв’язання якісних задач |
ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
1. Ознайомлюємося з джерелами електричного струму
Джерела струму бувають різними, але у кожному з них відбувається робота з поділу позитивно і негативно
O Джерелами електричного струму будемо називати пристрої, що створюють і тривалий час підтримують електричне поле.
У джерелах електричного струму електричне поле створюється й підтримується завдяки поділу різнойменних електричних зарядів. У результаті цього на одному полюсі джерела струму накопичуються частинки, що мають позитивний заряд, а на іншому – частинки з негативним зарядом. Між полюсами встановлюється електричне поле. Під дією цього поля в провіднику, що з’єднує полюси, відбувається спрямований рух частинок, тобто виникає електричний струм.
2. Типи джерел електричного струму
Усі джерела електричного струму можна розділити на фізичні й хімічні.
До фізичних джерел електричного струму належать пристрої, у яких поділ зарядів відбувається за рахунок механічної, світлової чи теплової енергії. Прикладами таких джерел можуть бути електрофорна машина, турбогенератори електростанцій, фото – і термоелементи тощо.
До хімічних джерел електричного струму належать пристрої, у яких поділ зарядів відбувається за рахунок енергії хімічних реакцій. Прикладами таких джерел можуть бути гальванічні елементи й акумулятори.
3. Створюємо гальванічний елемент
Візьмімо дві пластинки (мідну і цинкову), а між ними помістімо шматочок тканини, змоченої в слабкому розчині сульфатної кислоти. Якщо з’єднати пластинки провідником, то гальванометр зафіксує наявність струму.
Будь-який гальванічний елемент складається із двох електродів, поміщених в електроліт – тверду чи рідку речовину, що проводить струм. Електроди виготовляють з різних металів. За залежності від типу гальванічного елемента один з металевих електродів заміняють вугільним електродом.
Між електродами й електролітом відбуваються хімічні реакції, у результаті яких один з електродів (анод) набуває позитивного заряду, а інший (катод) – негативного. За рахунок енергії, що виділяється під час реакцій, гальванічний елемент здатний протягом тривалого часу підтримувати проходження електричного струму через провідник, що з’єднує електроди елемента.
4. Вивчаємо принцип дії акумуляторів
Акумулятори – інший тип хімічних джерел струму. Однією з переваг акумуляторів є те, що в них електроди не витрачаються.
Найпростіший акумулятор складається з двох цинкових пластин, поміщених у розчин сірчаної кислоти. Для того, щоб акумулятор став джерелом струму, його спочатку треба зарядити. Для заряджання акумулятора крізь нього пропускають струм від будь-якого іншого джерела струму. Після того як акумулятор зарядиться, його можна використовувати як самостійне джерело струму.
У процесі заряджання електричний струм в акумуляторі виконує роботу, у результаті якої електрична енергія перетворюється на хімічну енергію акумулятора. Під час розряджання акумулятора ця енергія перетворюється знов на електричну.
Акумулятори бувають різних видів: свинцеві (чи кислотні), залізонікелеві (чи лужні). Але принцип роботи в них однаковий: вони накопичують енергію, перш ніж стати самостійним джерелом струму.
Питання до учнів у ході викладу нового матеріалу
– Що відбувається в джерелах струму?
– Яке основне призначення джерела струму?
– Яка енергія може перетворюватися у джерелі струму на електричну?
– Чому для поділу різнойменних зарядів необхідно виконати певну роботу?
– Які перетворення енергії відбуваються під час заряджання і розряджання акумулятора?
– У чому полягає принципова відмінність гальванічного елемента від акумулятора?
ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ
1. Якісні питання
1) Якщо до кульок різнойменно заряджених електроскопів одночасно доторкнутися металевим стрижнем, то в них виникне електричний струм. Чим ця установка принципово відрізняється від пристроїв, що прийнято називати джерелами струму?
2) Яке призначення джерела струму в електричному колі? Чи можна сказати, що він створює заряди на полюсах?
Розв’язок. Джерело струму не створює електричних зарядів. Усередині джерела на заряджені частинки діють сили, що розділяють різнойменні заряди, долаючи їх електричне притягання: на одному полюсі виникає надлишок позитивних зарядів, а на іншому – надлишок негативних. Ці заряди створюють електричне поле, що й зумовлює упорядкований рух заряджених частинок у колі.
3) Що необхідно зробити, щоб на двох електроскопах, з’єднаних металевим провідником, підтримувати рівні за модулем і протилежні за знаком електричні заряди?
Що ми дізналися на уроці
– Джерелами електричного струму називаються пристрої, що створюють і тривалий час підтримують електричне поле.
– У джерелах струму за рахунок сил неелектричного походження відбувається поділ заряджених частинок, у результаті чого полюси джерела виявляються зарядженими різнойменно.
– До фізичних джерел електричного струму належать пристрої, у яких поділ зарядів відбувається за рахунок механічної, світлової чи теплової енергії.
– До хімічних джерел електричного струму належать пристрої, у яких поділ зарядів відбувається за рахунок енергії хімічних реакцій.
Домашнє завдання
1. Підр.: § 7.
2. Зб.:
Рів1 – № 4.11; 4.12; 4.13; 4.14.
Рів2 – № 4.30; 4.31; 4.32; 4.33.
Рів3 – № 4.38, 4.39; 4.40.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)