Фізика. 9 клас. Електричний струм у металах

Тип: Урок.
Наука: Фізика.
Формат: docx.
К-сть сторінок: 5.
Короткий опис:

Мета уроку: з’ясувати фізичну природу електричного струму в металах, ознайомитися із явищем надпровідності; розвинути практичні навички провівши дослід, що демонструє залежність опору металів від температури.
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.
Демонстрації: Дослід, що демонструє залежність опору металів від температури.
Обладнання: гальванометр, спіраль, джерело струму, зажим, спиртівка.

Хід уроку

I. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ

II. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ

1. Які є види з’єднання провідників?

2. Дайте визначення сили струму? Одиниці вимірювання.

3. Що називається роботою? Які її одиниці вимірювання.

4. Що називається потужністю? Одиниці вимірювання

5. Чому нагріваються провідники, в яких тече електричний струм?

6. Сформулюйте закон Джоуля-Ленца. Чому він має таку назву?

7. Як математично записується закон Джоуля-Ленца?

8. Які формули для розрахунку кількості теплоти, що виділяється під час проходження струму в провіднику, ви знаєте?

9. Чи завжди можна користуватися ними?

10. Назвіть пристрої, робота яких ґрунтується на тепловій дії струму.

11. Які перетворення енергії відбуваються всередині електронагрівника в разі його ввімкнення в коло?

12. Які властивості повинен мати метал, із якого виготовляють нагрівальний елемент?

13. Що може стати причиною надмірного збільшення сили струму в колі?

14. Поясніть будову та принцип дії плавкого запобіжника.

III. Вивчення нового матеріалу

Класична електронна теорія так пояснює розходження властивостей провідників і діелектриків: в одних тілах наявні вільні носії зарядів, що можуть переміщатися в різних напрямках, а в інших тілах носії електричних зарядів зв’язані і можуть лише трохи зміщуватися в той чи інший бік.

З-поміж твердих тіл зустрічаються тіла однакові за хімічним складом, але різні за електричними властивостями (наприклад, алмаз і графіт). Електричні властивості залежать, мабуть, від типу зв’язку атомів у твердих тілах. За фізичною природою зарядів — носіїв електричного струму в даному середовищі електропровідність поділяється на такі види: електронну, іонну та змішану.

Між атомами в кристалах існує ковалентний зв’язок, за якого електрони слабко утримуються іонами кристалічних решіток. Ці так звані вільні електрони провідності можуть створювати струм у металах.

Природа носіїв зарядів у металах доведена класичними дослідами Рікке, Мандельштамма-Папалексі та Толмена-Стюарта.

Досвід Рікке дозволяє зробити висновок, що струм у металах здійснюється не іонами, а електронами. У цьому досліді з трьох послідовно з’єднаних металевих циліндрів (мідного, алюмінієвого й мідного) однакового радіуса й довжини було утворене коло. Через нього протягом року пропускали струм. Загалом через циліндри пройшов заряд 3,5 • 10е Кл. Ніяких слідів міді чи алюмінію при цьому не виявилося. Отже, електропровідність металів обумовлена переміщенням таких заряджених частинок, що, будучи загальними для всіх металів, не пов’язані з відмінностями їхніх фізичних і хімічних властивостей. Такими частинками є електрони.

Прямі свідчення електронної природи струму в металі дали досліди Мандельштама-Папалексі (1913) і Толмена-Стюарта (1916).

У цих дослідах було встановлене відношення заряду електрона до його маси: що відповідає виявленому раніше з інших дослідів.

Електричний струм у металах являє собою напрямлений рух вільних електронів.

rar

 Завантажити