113377 (591288), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Тепловое действие тока следует продемонстрировать следующим образом. Между двумя штативами натягивают никелевую или хромовую проволоку и подключают ее к источнику тока. Увеличивая напряжение, нагревают проволоку до свечения, при этом она прогибается, на что обращают внимание учащихся.

Для демонстрации химического действия тока берут раствор любого электролита, опускают в него два чистых угольных электрода и подсоединяют к источнику тока. Через несколько минут, вынув электроды из раствора электролита, обнаруживают, что один из них покрыт слоем вещества.

Магнитное действие тока обнаруживается по притягиванию к железному сердечнику, вставленного в катушку от школьного разборного трансформатора, стальных скрепок, если катушку подсоединить к источнику постоянного тока.

При введении понятий о проводниках электрического заряда можно воспользоваться простым демонстрационным опытом, для которого не требуется электроскоп.

М еталлический стержень располагают на изолирующей подставке горизонтально. Около одного края стержня подвешивают легкий шарик или гильзу так, чтобы шарик и стержень соприкасались. Если прикоснуться к другому концу стержня заряженным телом, то заряд по стержню перейдет к шарику и шарик оттолкнется от стержня. Заменив, металлический стержень стеклянным (или из другого изолятора), убеждаются, что заряд не переходит к другому его концу. Этот опыт легко проделать и в домашних условиях

Сила тока. Амперметр. Представление о сильном или слабом электрическом токе можно дать на основе опытов, воспроизводящих различные его действия. Опыты показывают, что интенсивность электрического тока зависит от заряда, проходящего по цепи в течение одной секунды. Учащиеся должны понять, что чем больше частиц перемещается от одного конца участка цепи к другому, тем больше общий заряд, перенесенный частицами. Электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника в одну секунду, определяет силу тока в цепи. Надо рассказать учащимся, что в 1948 году на IX Международной конференции по мерам и весам было решено в основу опре­деления единицы силы тока положить явление магнитного взаимодействия двух проводников с током.

Для ознакомления школьников с этим явлением на опыте удобно использовать станиолевые ленты, они мягкие и подвижные. После этого вводят определение силы тока.

С амперметром и правилами включения его в цепь надо ознакомить учащихся на лабораторной работе "Сборка электрической цепи и измерение силы тока на различных участках цепи". Особое внимание следует обратить на то, что сила тока во всех последовательно соединенных участках цепи одинакова.

Напряжение. Вольтметр. Напряжение относится к таким понятиям, ко­торые с трудом воспринимают учащиеся на первой ступени. Как показывает опыт использования различных методических приемов, большинство учащихся не воспринимает сразу это понятие, они постепенно к нему "привыкают". Это факт, с которым приходится считаться. В настоящее время при введении понятия "напряжения" используют энергетический подход. Опираясь на знания учащихся о том, что чем больше сила тока в цепи, тем интенсивнее его действие, тем большую работу совершает ток и, следовательно, больше его мощность. Просят обратить внимание школьников на то, что при одной и той же силе тока в цепи лампа, включенная в городскую цепь, дает больше света, чем лампа от карманного фонаря.

Следовательно, накал электрической лампы зависит не только от силы тока, но и от другой физической величины – электрического напряжения. Электрическим напряжением называют величину, характеризующую электрическое поле и равную отношению работы поля по перемещению заряда к величине этого заряда. Единица напряжения "Вольт" вводится через единицу работы и заряда:

Урок на тему "Напряжение" очень трудный, здесь надо действовать больше убеждениями, чем доказательством. Полезно поработать с таблицей, предложенной в учебнике, где представлены напряжения различных источников Очень важно провести беседу по технике безопасности при работе с источниками напряжения

Измерение напряжения вольтметром демонстрируют в классе, но навыки работы с вольтметром учащиеся должны приобрести на лабораторной работе "Измерение напряжения на различных участках цепи" Школьники должны хорошо усвоить, что вольтметр включают параллельно тому участку цепи, на котором измеряют напряжение

С опротивление. Закон Ома для участка цепи. Сначала устанавливают на опыте зависимость силы тока от напряжения. Для этого собирают цепь, состоящую из последовательно включенных источника тока, амперметра, спирали из никелевой проволоки, ключа и параллельно подсоединенного к спирали вольтметра

Замыкают цепь и записывают показания приборов. Затем с помощью реостата меняют напряжение на концах проводника (на реостате не следует фиксировать внимание учащихся) Результаты опыта заносят в таблицу. Анализ результатов опыта показывает, что силы тока прямо пропорциональна напряжению на концах проводника

Далее учащимся задают вопрос "Зависит ли сила тока от свойств проводника?" Демонстрируют опыт с двумя проводниками Для этого опыта можно использовать эталоны сопротивления, но нагляднее опыт получится с двумя линейными проводниками - никелиновым и железным Хорошо подобрать такие проводники, чтобы сопротивление одного было больше или меньше другого в два или три раза Напряжение на проводниках при этом поддерживают одинаково. Опыт показывает, что сила тока в цепи зависит не только от напряжения, но и от свойств проводника, содержащегося в цепи. Зависимость силы тока от свойств проводника объясняют тем, что различные проводники обладают различным сопротивлением – R. Таким образом, сопротивление проводника не определяют, а вводят описательно для дальнейшего изучения.

Наличие сопротивления у проводника следует объяснить на основе электронной теории. Затем вводят единицу сопротивления 1 Ом.

Далее переходят к рассмотрению закона Ома. Связь между напряжением и силой тока была уже установлена на опыте. Учащиеся узнают, что сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению на концах участка цепи (проводника). Обращают внимание ребят на это еще раз и подчеркивают, что сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению, если сопротивление участка цепи не меняется.

Затем на опыте демонстрируют зависимость силы тока от сопротивления участка цепи при постоянном напряжении на его концах.

Результаты опыта заносят в таблицу и по ним строят график. Затем делают вывод: при одинаковом напряжении на концах проводника сила тока обратно пропорциональна его сопротивлению. Установив зависимость силы тока от напряжения и сопротивления формулируют закон Ома.

На применение закона Ома в классе необходимо разобрать несколько примеров, решить простые задачи на определение силы тока, сопротивления, напряжения.

Далее ставят перед учащимися вопрос: "От чего и как зависит сопротивление проводника?" Основываясь на знании природы электрического сопротивления, школьники высказывают свои предложения. На основе анализа этих высказываний выдвигают гипотез, что сопротивление проводника должно зависеть от размеров и рода вещества, из которого он изготовлен. Эти предположения проверяют экспериментально.

Выводы делают на основе результатов измерений, занесенных в таблицу. Вводят понятие удельного сопротивления. Здесь рекомендуют отступить от единиц СИ, в которой удельное сопротивление – сопротивление проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1м². На практике обычно имеют дело с тонкими проводниками, поэтому за удельное сопротивление принимают сопротивление проводника длинной 1м и сечением 1мм². Формулу вводят в процессе обобщения результатов опыта.

Целесообразно тщательно рассмотреть таблицы удельных сопро­тивлений некоторых веществ и решить совместно с учащимися несколько примеров на расчет сопротивлений проводников.

Реостат – очень важный прибор, поэтому его устройство и включение в цепь нужно очень тщательно рассмотреть на уроке.

Внимание учащихся обращают на то, что для изготовления реостатов используют проволоку из материала с большим удельным сопротивлением. Восьмиклассники должны хорошо усвоить, что в паспорте реостата указано наибольшее его сопротивление и наибольшая сила тока. Превышение последней приводит к порче реостата. Подробнее ознакомление с работой реостата происходит на лабораторной работе "Регулирование силы тока реостатом" В классе необходимо разобрать пример решения задач на совместное применение формул и , а затем организовать самостоятельную работу учащихся по решению задач.

Соединение проводников в цепи. С последовательным и параллельным соединением проводников школьники уже встречались при ознакомлении с амперметром и вольтметром Целесообразно выяснить, помнят ли они правила включения этих приборов в цепь. Для этого предлагают им нарисовать схему электрической цепи, состоящей из источника тока, лампы, ключа, амперметра, вольтметра, измеряющего напряжение на лампе.

Последовательное и параллельное соединение проводников очень наглядно можно показать учащимся на сетевых электрических лампах. Для опытов необходимо иметь несколько ламп: четыре лампы с одинаковой мощностью 15-25 Вт и одну – две лампы мощностью 40-60 Вт. В начале опыта две одинаковые лампы включаются последовательно, а две "такие же" – параллельно. В цепи с последовательным соединением ламп выкручивают одну их них, цепь при этом размыкается и другая - гаснет. При выключении одной лампы в случает параллельного соединения другая лампа будет светить.

Мощность и работа электрического тока. При рассмотрении этого вопроса упор делают не на работу тока, а на его мощность. Это вызвано тем, что в паспорте электрических приборов, электродвигателей и генераторов в качестве одной из основных характеристик указана всегда мощность.

Учащимся известно, что мощность – физическая величина, численное значение которой равно работе, совершаемой за 1с. Для введения формулы мощности электрического тока вспоминают определение напряжения , и, записывая эту формулу в получают , учитывая, что получаем .

По мощности легко определить работу электрического тока за любой промежуток времени. Для этого учащимся напоминают определение мощности, записывают её математическое выражение , откуда получают формулу для расчета работы электрического тока: .

Единица работы тока - Джоуль: 1Дж = 1Вт1с = 1В1А1с. На практике используют и другие единицы работы: 1Втч=3600Дж; 1гВтч=360000Дж и др.

Для измерения работы тока нужны три прибора: амперметр, вольтметр и часы. Эти приборы можно заменить одним – счетчиком электроэнергии. Изучение счетчиков не входит в программу, но учениками полезно дать домашнее задание по подсчету расходуемой энергии. На работу и мощность тока полезно решить в классе несколько практических задач, а некоторые примеры задать учащимся на дом.

Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля – Ленца. Нагревание проводников электрическим током хорошо известно школьникам из их жизненного опыта, с этим явлением они уже встречались при изучении действия электрического тока В этом месте курса целесообразно рассказать о тех микропроцессах, в результате которых они нагреваются.

В СИ количество теплоты и работу измеряют в Джоулях, а для расчета количества теплоты, выделенную в проводнике, используют формулу: Q=IUt. Кроме этой формулы следует дать учащимся формулу , которая представляет собой математическое выражение закона Джоуля – Ленца.

Характеристики

Список файлов ВКР