Урок физики в 8 классе по теме "Действия электрического тока"

Урок физики в 8-м классе.

Тема: "Действия электрического тока"

Автор: учитель физики МКОУ Воздвиженской СОШ Костырко Людмила Витальевна

Тип урока: Получение нового знания

Вид урока: Урок-исследование.

Цели урока:

• изучение действий электрического тока экспериментальным путём;

• формирование исследовательских навыков;

• создание активной познавательной среды, необходимой для диалога учителя с обучающимися, эвристической беседы;

• формирование навыков работы в группе;

Оборудование: Мультимедиапроектор. Презентация.

Лабораторное: источники питания, ключи, резистор (спираль), катушка с сердечником, металлические иголки, компас.

Ход урока

Учитель: Ребята, вы верите в чудеса?...

Может быть, вы слышали такие слова

…Пора чудес прошла, и нам (слайд №1)
Подыскивать приходится причины
Всему, что совершается на свете.

А кто сказал эти слова? (Уильям Шекспир)

Отгадайте загадку(слайд №2)

Он бежит по проводам

В каждом доме он желан

Но не вздумай с ним шутить,

Может он поколотить.

Формулирование проблемы (Мотивация)

Ответьте на вопросы:(слайд №3)

1. Что такое электрический ток?

2. Какие частицы могут двигаться в металлических проводниках?

3. Как можно судить о наличии электрического тока?

4. Как вбить в стену гвоздь, не повредив электропроводки?

5. На полу лаборатории под слоем линолеума проложен прямой изолированный провод. Как определить местонахождение провода, не вскрывая линолеума?

Действия электрического тока (слайд №4)

- это те явления, которые вызывает электрический ток.
По этим явлениям можно судить "есть" или "нет" в электрической цепи ток.

Формулирование темы урока, целей урока (слайд №5)

Изучить действия электрического тока нам помогут уже имеющиеся у вас знания об электрическом токе.

Воспроизведение опорных знаний

Повторение (слайд №6)

1. На какие виды делятся все вещества по проводимости?

2. Приведите примеры проводников и диэлектриков.

3. Как образуются положительные и отрицательные ионы?

Получение нового знания (работа с информацией) слайд №7

Учитель: у вас на столе текст, прочитайте его и ответьте на вопросы.

а) Электрический ток в металлах.

Металлы в твёрдом состоянии имеют кристаллическое строение. Частицы в кристаллах расположены в определённом порядке, образуя пространственную (кристаллическую) решётку.

Как вам уже известно, в любом металле часть валентных электронов покидает свои места в атоме, в результате чего атом превращается в положительный ион. В узлах кристаллической решётки металла расположены положительные ионы, а в пространстве между ними движутся свободные электроны (электронный газ), то есть не связанные с ядрами своих атомов. Отрицательный заряд всех свободных электронов по абсолютному значению равен положительному заряду всех ионов решётки. Поэтому в обычных условиях металл электрически нейтрален. Экспериментально показано, что в металлах ионы не принимают участия в перенесении электрических зарядов, так как в противном случае электрический ток обязательно сопровождался бы переносом материала, что не наблюдалось. В опытах с инерцией электронов было установлено, что электрический ток в металлах обусловлен упорядоченным движением свободных электронов. Если внутри металла нет электрического тока, то электроны проводимости совершают беспорядочное движение (тепловое): в каждый момент времени они имеют неодинаковые скорости и различные направления.

1. Какое строение имеют металлы в твердом состоянии?

2. Что расположено в узлах кристалической решетки металла?

3. Какие частицы движутся в пространстве между узлами решетки?

4. Чем обусловлен электрический ток в металлах?

5. Как движутся электроны, если внутри металла нет электрического тока?

Демонстрация видео, электрический ток в металлах.

Обучающиеся формулируют определение электрического тока в металлах:

Электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное движение электронов под действием электрического поля.(слайд №8)

Учитель: А проводят ли жидкости электрический ток? Как называются жидкости, которые проводят электрический ток? Какие частицы движутся в жидкостях? (слайд №9)

Демонстрация видео.

Формулировка выводов:

Электролиты - растворы солей, щелочей или кислот способных проводить электрический ток.

Электрический ток в электролите (жидкости) – это упорядоченное движение ионов в электрическом поле.

Учитель: В чем заключается причина, если вещество не проводит электрический ток?

Учитель: Какое действие оказывает электрический ток в жидкостях? (слайд №10)

Демонстрация видео химического действия электрического тока.

Химическое действие электрического тока впервые было открыто в 1800г.

Работа с текстом

Учитель: У вас на столе текст, прочитайте его и ответьте на вопросы (работа с информацией)

Еще в начале позапрошлого столетия было установлено, что при прохождении электрического тока через водные растворы солей происходят химические превращения, приводящие к образованию новых веществ. В результате этого, в начале прошлого века возникло научное направление по изучению электрохимических процессов в растворах и расплавах веществ – электрохимия. К концу семидесятых годов оно разделилось на два самостоятельных раздела – ионику, изучающую явления электропроводности и движения заряженных частиц под воздействием электрического поля, и электродику, изучающую явления происходящие непосредственно на поверхности электродов, когда через границу электрод-раствор (расплав) протекает электрический ток. Химические превращения, происходящие при воздействии электрического тока на вещества, называются электролитическими.

Электролиз представляет собой довольно сложную совокупность процессов, к которым относятся: миграция ионов (положительных к катоду, отрицательных к аноду), диффузия ионов, разряжающихся на электродах, электрохимические реакции разряда ионов, вторичные химические реакции продуктов электролиза между собой, с веществом электролита и электрода.

Электролиз в гидрометаллургии является одной из стадий переработки металлсодержащего сырья, обеспечивающей получение товарных металлов. Электролиз может осуществляться с растворимыми анодами - процесс электрорафинирования или с нерастворимыми - процесс электроэкстракции. Главной задачей при электрорафинировании металлов является обеспечения необходимой чистоты катодного металла при приемлемых энергетических расходах.

В цветной металлургии электролиз используется для извлечения металлов из руд и их очистки. Электролизом расплавленных сред получают алюминий, магний, титан, цирконий, уран, бериллий и др.

Для рафинирования (очистки) металла электролизом из него отливают пластины и помещают их в качестве анодов в электролизер. При пропускании тока металл, подлежащий очистке, подвергается анодному растворению, т. е. переходит в раствор в виде катионов. Затем эти катионы металла разряжаются на катоде, благодаря чему образуется компактный осадок уже чистого металла. Примеси, находящиеся в аноде, либо остаются нерастворимыми, либо переходят в электролит и удаляются.

Гальванотехника – область прикладной электрохимии, занимающаяся процессами нанесения металлических покрытий на поверхность как металлических, так и неметаллических изделий при прохождении постоянного электрического тока через растворы их солей. Гальванотехника пожразделяется на гальваностегию и гальванопластику.

Гальваностегия (от греч. покрывать) – это электроосаждение на поверхность металла другого металла, который прочно связывается (сцепляется) с покрываемым металлом (предметом), служащим катодом электролизера.

Перед покрытием изделия необходимо его поверхность тщательно очистить (обезжирить и протравить), в противном случае металл будет осаждаться неравномерно, а кроме того, сцепление (связь) металла покрытия с поверхностью изделия будет непрочной. Способом гальваностегии можно покрыть деталь тонким слоем золота или серебра, хрома или никеля. С помощью электролиза можно наносить тончайшие металлические покрытия на различных металлических поверхностях.При таком способе нанесения покрытий, деталь используют в качестве катода, помещенного в раствор соли того металла, покрытие из которого необходимо получить. В качестве анода используется пластинка из того же металла.

Гальванопластика – получение путем электролиза точных, легко отделяемых металлических копий относительно значительной толщины с различных как неметаллических, так и металлических предметов, называемых матрицами.

  С помощью гальванопластики изготовляют бюсты, статуи и т. д.

Гальванопластика используется для нанесения сравнительно толстых металлических покрытий на другие металлы (например, образование "накладного" слоя никеля, серебра, золота и т. д.).

1. Где используется электрический ток в жидкостях?

Обучающиеся читают текст и отвечают на вопрос (затем демонстрируется на слайде применение электрического тока в жидкостях) слайд №11

Без сомнения, всё наше знание начинается с опыта. (Кант Иммануил немецкий философ, 1724 - 1804 г.г.) слайд №12

Послушайте отрывок из рассказа К. Г. Паустовского «Подарок»(слайд №13)

«Лесничий – мужик хитрый, он, когда в Москве жил, так, говорят, на электрическом току пищу себе готовил. Может это быть или нет?

– Может, – ответил Рувим.

– Может, может! – передразнил его дед. – А ты этот электрический ток видел? Как же ты его видал, когда он видимости не имеет, вроде как воздух?»

– Так как же узнать, что по цепи течет электрический ток?

Вместе со мной сегодня вы будете физиками – экспериментаторами, исследователями. Нам ведь известно, что учёные сначала выдвигают теоретические гипотезы, а затем проверяют их путём проведения многочисленных опытов. Наблюдая, сравнивая, анализируя, они либо подтверждают, либо опровергают выдвинутую гипотезу.

Работа в группах (общее задание на слайде и на карточках на столах)

Опыт №1(слайд №14)

1. Соберите эту цепь, используя необходимое оборудование:

2. источника тока,

3. выключателя,

4. резистора,

5. соединительных проводов.

6. Замкните цепь и наблюдайте за изменением температуры резистора.

7. Разомкните цепь и наблюдайте за изменением температуры резистора.

8. Сделайте вывод.

При замыкании цепи температура резистора стала _________________.

При размыкании цепи температура резистора стала ________________.

На основании полученных результатов можно сказать, что электрический ток оказывает __________________ действие.

Учитель: где используется тепловое действие электрического тока у вас дома?

Демонстрация на слайде использования теплового действия электрического тока (слайд №15)

Опыт №2 (слайд №16)

1. Соберите эту цепь, используя необходимое оборудование:

2. источника тока,

3. выключателя,

4. катушка с железным сердечником, компас,

5. соединительных проводов.

6. Замкните цепь, насыпьте на стол мелкие иголки и поднесите к ним катушку с сердечником, наблюдайте за поведением гвоздиков.

7. Разомкните цепь и наблюдайте за поведением гвоздиков.

8. Замкните цепь, положите возле проводов компас, наблюдайте за стрелкой.

9. Разомкните цепь и наблюдайте за поведением стрелки компаса.

10. Сделайте вывод.

При замыкании цепи __________________________________________.

При размыкании цепи _________________________________________.

На основании полученных результатов можно сказать, что электрический ток оказывает __________________ действие.

Далее на слайде демонстрируется анимация использования магнитного действия электрического тока (слайд №17)

Примером применения данного действия является прибор гальванометр. Учитель рассказывает его устройство и принцип действия.

Минутка отдыха (слайд №18)

Учитель: Ребята, однажды великого мыслителя Сократа спросили о том, что, по его мнению, легче всего в жизни? Он ответил, что легче всего – поучать других, а труднее – познать самого себя.

На уроках физики мы говорим о познании природы. Но сегодня давайте познаем себя. Как мы воспринимаем окружающий мир? Как «художники» или как «мыслители»?

• Встаньте, поднимите руки вверх, потянитесь.

• Переплетите пальцы рук.

• Посмотрите, какой палец левой или правой руки оказался у вас вверху? Результат запомните «Л» или «П»

• Скрестите руки на груди («поза Наполеона»). Какая рука сверху?

• Поаплодируйте. Какая рука сверху?

У кого получился результат «ЛЛЛ» - «художники», а «ППП» - «мыслители».

У кого получились разные буквы – гармонично развитые личности, которым свойственно, как логическое, так и образное мышление.

Закрепление изученного.

Учитель: Русская пословица гласит - не стыдно не знать, стыдно не учиться. Сейчас мы будем учиться решать задачи, применяя полученные знания о действиях электрического тока.(слайд №19)

«Порешаем». (слайды №20-22)

1. С каким действием электрического тока мы сталкиваемся, когда при грозовых разрядах в воздухе образуется озон?

2. Какое действие тока используется в электрическом паяльнике?

3. Почему компас дает неправильные показания, если неподалеку от него находится провод с электрическим током?

4. На каком действии электрического тока основано получение чистых металлов?

5. Почему горизонтально натянутая проволока заметно провисает при наличии в ней электрического тока?

6. Какие действия электрического тока, проявляются в вашей квартире?

7. Открытие физика Араго в 1820 г. заключалось в следующем: когда тонкая медная проволока, соединенная с источником тока, погружалась в железные опилки, то они приставали к ней. Объясните это явление.

8. Годность батарейки для карманного фонаря можно проверить, прикоснувшись кончиком языка одновременно к обоим полюсам: если ощущается кисловатый вкус, то батарейка хорошая. Какое действие тока используется при этом?

Итог урока:

I. Отчет - рассказ о полученных результатах исследований по плану (слайды №23-32)

Обучающиеся работают в группах выполняя отчет

1. Электрический ток представляет собой упорядоченное движение … частиц, в металлах это … , в растворах солей …

1. Чтобы по цепи протекал электрический ток, цепь должна…

2. Чистая соль и дистиллированная вода не проводят электрический ток, т. к. …

3. Раствор соли проводит электрический ток, т.к. …

4. О наличии электрического тока можно судить по … электрического тока.

5. Мы узнали о 3 действиях электрического тока: … .

А теперь давайте вспомним, что мы с вами не знали в начале урока, и попробуем ответить на эти вопросы (слайд №33)

Самооценка работы обучающихся на уроке:(слайд №34)

Лист самооценки (каждый ответ оценивается в один балл)

1. Что такое электрический ток?

2. Какие частицы могут двигаться в металлических проводниках?

3. На какие виды делятся все вещества по проводимости?

4. Приведите примеры проводников и диэлектриков.

5. Как образуются положительные и отрицательные ионы?

6. Какое строение имеют металлы в твердом состоянии?

7. Что расположено в узлах кристалической решетки металла?

8. Какие частицы движутся в пространстве между узлами решетки?

9. Чем обусловлен электрический ток в металлах?

10. Как движутся электроны, если внутри металла нет электрического тока?

11. С каким действием электрического тока мы сталкиваемся, когда при грозовых разрядах в воздухе образуется озон?

12. Какое действие тока используется в электрическом паяльнике?

13. Почему компас дает неправильные показания, если неподалеку от него находится провод с электрическим током?

14. На каком действии электрического тока основано получение чистых металлов?

15. Почему горизонтально натянутая проволока заметно провисает при наличии в ней электрического тока?

16. Какие действия электрического тока, проявляются в вашей квартире?

17. Открытие физика Араго в 1820 г. заключалось в следующем: когда тонкая медная проволока, соединенная с источником тока, погружалась в железные опилки, то они приставали к ней. Объясните это явление.

18. Годность батарейки для карманного фонаря можно проверить, прикоснувшись кончиком языка одновременно к обоим полюсам: если ощущается кисловатый вкус, то батарейка хорошая. Какое действие тока используется при этом?

За каждый правильный ответ в отчете 0,5 балла:

Оценка «5» - от 7 баллов

«4» - от 5 баллов

«3» - от 3 баллов

Домашнее задание: (слайд №35)

§ 35;

Приготовить ответ на вопрос: Какое действие оказывает электрический ток на организм человека?

Лист самооценки _________________________________________________

(каждый ответ оценивается в один балл)

Выполнение отчета

За каждый правильный ответ в отчете 0,5 балла:

Оценка «5» - от 7 баллов

«4» - от 5 баллов

«3» - от 3 баллов