«Условия существования постоянного тока»(10 класс)»


Урок № Дата:
Тема: Условия существования постоянного тока. Электродвижущая сила источника электрической энергии.
Цель урока: организация деятельности учащихся по обобщению знаний о постоянном токе; об электродвижущей силе источника электрической энергии; и совершенствование способов деятельности по решению задач.
Задачи урока:
Образовательная: повторить, обобщить и закрепить знания о постоянном токе; об электродвижущей силе источника электрической энергии; и совершенствование способов деятельности по решению задач.
Развивающая: развитие внимания, логического мышления, сообразительности, интерес к физике.
Воспитательная: воспитание трудолюбия; доброжелательного отношения друг другу; культуру общения.
Тип урока: обобщение и систематизация знаний и способов деятельности.
Форма организации урока: словесно-наглядная, решение задач.
Дидактическое обеспечение урока: «Физика 10 класс»: Н.Койшыбаев, Б.Кронгарт, В.Кем, .«Дидактические материалы»: Г.З.Байжасарова, У.К.Токбергенова, А.А.Медетбекова, М.Ж.Жубанов, «Сборник задач»: С.Т.Туякбаев, Ш.Б.Тынтаева, Ж.О.Бакынов.
План:
1. Орг момент: приветствие, подготовка учащихся к уроку.
2. Актуализация новых знаний: (проверка домашнего задания) фронтальный опрос:
А) почему заряженный конденсатор обладает энергией? Как она называется? По какой формуле можно вычислить эту энергию?
Б) в чем состоит отличие конденсатора как источник электрической энергии от обычного источника тока?
В) что называется объемной плотностью энергии электрического поля? По какой формуле она рассчитывается?
Г) каковы единицы измерения объемной плотности энергии электрического поля?
3. Обобщение и систематизация знаний и способов деятельности
Мы с вами достаточно подробно разобрали, как ведет себя заряженная частица в электрическом поле. Под действием сил электрического поля заряженная частица будет перемещаться в определенном направлении.
Рассмотрим поведение большого числа свободных заряженных частиц в однородном электрическом поле. Под действием сил этого поля они начнут перемещаться в одном направлении, сохраняя тепловое движение, которое носит хаотический характер и зависит от температуры. Такое направление, или еще говорят, упорядоченное движение электрически заряженных частиц, называется электрическим током.
Электрический ток, возникающий в проводящих средах в результате упорядоченного движения свободных зарядов под действием электрического поля, созданного в этих средах, называется током проводимости. Примерами тока проводимости являются: ток в металлах и полупроводниках, связанный упорядоченным движением свободных электронов; ток в электролитах, представляющий собой упорядоченное перемещение ионов противоположных знаков.
Условия, необходимые для появления и существования электрического тока
1) Наличие в данной среде свободных носителей тока – заряженных частиц, которые могли бы в ней упорядоченно перемещаться. Такими частицами в металлах являются электроны проводимости; в полупроводниках – электроны проводимости и дырки; в жидких проводниках (электролитах) – положительные и отрицательные ионы; в газах – положительные и отрицательные ионы и электроны.
2) Существование в данной среде внешнего электрического поля, энергия которого должна расходоваться на упорядоченное перемещение электрических зарядов. Для поддержания электрического тока энергия электрического поля должна непрерывно пополняться, т.е. необходим источник электрической энергии – устройство, в котором осуществляется преобразование какого – либо вида энергии в энергию электрического поля.
Для того чтобы выполнить эти два условия, собирают электрическую цепь. Основными компонентами электрической цепи являются: источник тока – устройство, преобразующее любой вид энергии в электрическую; соединительные провода; элементы, замыкающие и размыкающие цепь; потребительные тока – устройства, преобразующие электрическую энергию в тепловую, механическую и т.д.
Ток, проходя по элементам цепи, оказывает тепловое, химическое и магнитное действие, причем магнитное действие оказывается им всегда.
Для того чтобы оценить действие тока, количественно вводят особую физическую величину – силу тока . Силой тока называется физическая величина, которая показывает, какой заряд проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени, т.е.
Электрический ток называется постоянным, если сила тока не изменяется ни по величине, ни по направлению. Для постоянного тока
где - электрический заряд, переносимый через поперечное сечение проводника за время .
Для полной характеристики электрического тока вводят еще одну физическую величину: плотность тока , которая показывает, какой ток проходит в единичном сечении проводника:
Направлением электрического тока считается направление упорядоченного движения положительных электрических зарядов. Однако в действительности в металлических проводниках ток осуществляется упорядоченным движением электронов, которые движется в направлении, противоположном направлению тока.
В предыдущей главе мы с вами установили, что работу электрического поля по перемещению заряда можно вычислить по формуле , где - величина перемещенного заряда; - напряжение (разность потенциалов). Отсюда можно дать определение электрическому напряжению: электрическое напряжение – это физическая величина, определяемая работой электрического поля по перемещению единично электрического заряда, т.е.
В то же время работа сил электрического поля при перемещении заряда по замкнутому контуру равна нулю. Это означает, что если в замкнутой цепи на заряды действуют одни только электрические силы, то работу с помощью тока получить нельзя. Следовательно, в электрической цепи должен быть хотя бы один такой участок, в котором на подвижные носители зарядов, кроме сил электрического поля, действовали бы еще какие – либо другие силы, способные совершить работу по перемещению этих зарядов в сторону, противоположную действию электрических сил. Такие силы называют сторонними (рассмотрим рис. 9.1).
Величину, характеризующую зависимость электрической энергии, приобретенной зарядом в источнике от внутреннего устройства последнего. Называют электродвижущей силой источника (ЭДС) и обозначают . Электродвижущая сила источника характеризуется работой сторонних сил, выполненной при перемещении единичного положительного заряда:
Из вышесказанного следует, что сторонние силы должны иметь природу неэлектрического происхождения. В источниках тока в качестве сторонних сил могут выступать силы, возникающие за счет энергии химической реакции (аккумуляторы, гальванические элементы), или тепловой (термопары), или световой (солнечные батареи) и т.д (рассмотрим рис. 9.2).
4. Закрепление:
А) что называется электрическим током? какие условия необходимо выполнить, чтобы в цепи шел электрический ток?
Б) как направлен электрический ток? что называется электрической цепью? Каковы ее составные части?
В) какие действия оказывает электрический ток?
Г) какая физическая величина называется силой тока? Какую физическую величину называют плотностью тока?
Д) какие силы называются сторонними? Что представляет собой источник тока?
Е) объясните принцип действия источника тока? Какие виды источников тока вы знаете?
Ж) что вы понимаете под внутренним сопротивлением источника тока?
5. Дом. зад. §9.1 (1, 3, 5, 7) 9.2 (1, 3, 5, 7)
6. Итог урока (выставление оценок)
7. Рефлексия: «Сегодня на уроке я понял (а) . . . Сегодня на уроке я не понял (а) . . .»

Приложенные файлы


Добавить комментарий