урок физики в 11 классе

Открытый урок по физике в 11 классе на тему «Электрический ток в средах» Цель урока: повторить и обобщить знания о природе элект р ического тока в различных средах. Сформировать умения и навыки применения знаний на практике. Задачи урока: Образовательна я- вооружать учащихся глубокими знаниями, формировать самосто я тельность в достижении и обобщении знаний; Воспитательна я- воспитание сознательной дисциплины, воспитание коллективизма, самостоятельности, инициативы; Развивающа я- развитие общего кругозора учащихся, выделять главное, делать обобщения, выводы, сравнения, умение слушать. Эпиграф к уроку: «Природа так обо всём позаботилась, что повсюду ты находишь, чему учиться». Леонардо да Винчи. Форма урока: Оборудование к уроку: ноутбук, мультипроектор, экран, раздаточный материал для выполнения заданий, оборудование для опыта по электролизу. Конспект урока: Оргмомент. Подготовка класса к уроку. Сообщение темы и целей урока. Работа по презентации. Фронтальный опрос. Как можно разделить вещества по электрической проводимост и( слайд 5) Проводники, диэлектрики и полупроводники Какие вещества относятся к проводникам( слайд 5) Хорошо проводят электрический ток К ним относятся металлы, электролиты, плазма … Наиболее используемые проводники – Au, Ag, Cu, Al, Fe … Какие вещества отнесём к диэлектрикам. ( слайд5) Практически не проводят электрический ток. К ним относятся пластмассы, резина, стекло, фарфор, сухое дерево, бумага … Какие вещества относятся к полупроводникам( слайд 5) Занимают по проводимости промежуточное положение между проводниками и диэлектриками Si, Ge, Se, In, As Итак, давайте вспомним с вами, что является свободными носителями электрических зарядов в различных средах. Работа с таблицей( слайд 6, 7, 8) Электрический ток в металлах Электрический ток в металлах это упор я доченное движение электронов под действ ием электрического поля. Опыты п оказывают, что при протекании тока по металлическому проводнику не происходит переноса вещества, следовательно, ионы металла не принимают участие в переносе электрического заряда. Опыты Папалекси и Мандельштама( слайд 11) Опыт Толмена и Стюарта( слайд12) Зависимость сопротивления проводника от температуры( слайд 13) –формула Вопрос: Что называют сверхпроводимостью? ( слайд 14, 15, 16) Ответ: Сопротивление проводника зависит от температуры. При нагревании металлов, сопротивление увеличивается, при охлаждении сопротивление уменьшается. При стремлении температуры проводника к нулю, может появиться явление, которое называется сверхпроводимость. Выводы: ( слайд 17) Носителями заряда в металлах являются электроны. Процесс образования носителей заряда- обобществление валентных электронов. Выполняется закон Ома. Применение- обмотка двигателей трансформаторов, генераторов, проводка внутри зданий, сети электропередач, силовые кабели. Решение задачи: Задача Сопротивление медного провода при 0 ̊ С равно 4 Ом. Найдите его сопротивление при 50 ̊ С, если температурный коэффициент сопротивления меди α= 4, 3× 10 ⁻ᶟ К ⁻' Дано: R= 4 Ом t= 50 ̊ С, α= 4, 3 × 10⁻ᶟ К⁻' _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Найти: R= ? Решение: R= Rₒ( 1+ α t) R= 4 Ом ×( 1+ 4, 3× 10⁻ᶟ К⁻' × 50 ̊ С) = 4, 86 Ом Ответ: R= 4, 86 Ом Электрический ток в полупроводниках. ( слайд 18) Слайд 19- Определение полупроводников Полупроводники — это вещества, в которых электрический ток образуется движением электронов, а величина удельного сопротивления находится в пределах между проводниками и диэлектриками. Полупроводниками являются химические элементы IV, У и VI групп периодической системы Д. И. Менделеева — графит, кремний, германий, селен и другие, а также многие окислы и другие соединения различных металлов. Количество подвижных носителей зарядов в полупроводниках в обычных условиях невелико, однако оно возрастает в сотни и тысячи раз при некоторых внешних воздействиях( нагревание, действие света и т. д. ) , а также при наличии в П. определенных примесей. Слайд 20 – Собственная проводимость полупроводников Слайд 21- 22- изменения в полупроводниках при увеличении температуры Слайд 23- акцепторные примеси Слайд 24- применение полупроводников Задание- «Домино »- работа в парах. Электрический ток в жидкостях( слайд 25) 1. Как возникают свободные заряды? ( слайд 27) 2. Электролитическая диссоциация- распад молекул на ионы под действием растворителя. ( слайд 28) 3. Электролиты- жидкий проводник, в котором подвижными носителями зарядов являются только ионы. 4. Как проходит ток через электролит? ( слайд29- 30) Под действием сил электрического поля, положительно заряженные ионы движутся к катоду, а отрицательные ионы к аноду. На аноде отрицательные ионы отдают свои лишние электроны, а на катоде положительные ионы получают недостающие электроны. 5. Электролиз( слайд 31) Прохождение электрического тока через раствор электролита, сопровождающееся химическими превращениями вещества и выделением его на электродах 6. от чего зависит масса вещества, выделившегося на электродах за определённое время? ( слайд 33- 34) Масса вещества, выделившегося на электроде за время Δ t при прохождении электрического тока, прямо пропорциональна силе тока и времени K – электрохимический эквивалент вещества( зависит от молярной массы вещества «М» и валентности « n ») Физ. смысл k – численно равен массе вещества, выделившегося на электроде при прохождении через электролит заряда в 1 Кл. 7. Применение электролиза в технике( слайды 35- 45) Гальваностеги я- декоративное или антикоррозийное покрытие металлических изделий тонким слоем другого металла( никелирование, хромирование, омеднение, золочение) . Гальванопластика- электролитическое изготовление металлических копий, рельефных предметов. Этим способом были сделаны фигуры для Исаакиевского собора в Санкт- Петербурге. Электрометаллургия- получение чистых металлов при электролизе расплавленных руд( Al, Na, Mg, Be) . Рафинирование металлов- очистка металлов от примесей. 9. работа с задачником Рымкевича стр. 167 Найти электрохимический эквивалент меди, серебра, никеля. Электрохимические эквиваленты, мг/ Кл( 10- 6   кг/ Кл) Алюминий( Аl 3+ ) 0, 093 Никель( Ni 2+ ) 0, 30 Водород( Н+ ) 0, 0104 Серебро( Ag+ ) 1, 12 Кислород( О 2- ) 0, 083 Хром( Сr 3+ ) 0, 18 Медь( Cu 2+ ) 0, 33 Цинк( Zn 2+ ) 0, 34 Олово( Sn 2+ ) 0, 62   Электрический ток в газах. ( с лайд 49- 50) Газ в нормальном состоянии является диэлектриком, так кА состоит из электрически нейтральных атомов и молекул и поэтому не проводят электрический ток. Изолирующие свойства газов объясняются тем, что атомы и молекулы газов в естественном состоянии являются нейтральными незаряженными частицами. Отсюда ясно, что для того. Чтобы сделать газ проводящим, нужно тем или иным способом внести в него или создать в нём свободные носители заряд а- заряженные частицы. При этом возможны два случая: либо эти заряженные частицы создаются действием какого- нибудь внешнего фактора или вводятся в газ извне несамостоятельная проводимость, либо они создаются в газе действием самого электрического поля, существующего между электродам и- самостоятельная проводимость. Ионизация( слайд51) - процесс отделения электронов от атомов и молекул. Процессы ионизации: Электрический удар Термическая ионизация Фотоионизация. Типы самостоятельных разрядов: Тлеющий( слайд 54) Тлеющий разряд возникает при низких давлениях( в вакуумных трубках) . Для разряда характерна большая напряженность электрического поля и соответствующее ей большое падение потенциала вблизи катода. Его можно наблюдать в стеклянной трубке с впаянными у концов плоскими металлическими электродами. Вблизи катода располагается тонкий светящийся слой, называемый катодной светящейся пленкой Искровой( слайд 55- 58) Искровой разряд – соединяющий электроды и имеющий вид тонкого изогнутого светящегося канала( стримера) с множеством разветвлений. Искровой разряд возникает в газе обычно при давлениях порядка атмосферного Р ат. По внешнему виду искровой разряд представляет собой пучок ярких зигзагообразных разветвляющихся тонких полос, мгновенно пронизывающих разрядный промежуток, быстро гаснущих и постоянно сменяющих друг друга. Эти полоски называют искровыми каналами. Коронный( слайд 59- 60) Коронный разряд наблюдается при давлении близком к атмосферному в сильно неоднородном электрическом поле. Такое поле можно получить между двумя электродами, поверхность одного из которых обладает большой кривизной( тонкая проволочка, острие) . Газ светится, образуя «корону», окружающую электрод. Коронные разряды являются источниками радиопомех и вредных токов утечки около высоковольтных линий передач( основной источник потерь) . Дуговой( слайд 61- 63) Если после получения искрового разряда от мощного источника постепенно уменьшать расстояние между электродами, то разряд из прерывистого становится непрерывным, возникает новая форма газового разряда, называемая дуговым разрядом. Р ат U= 50- 100 В I= 100 А Плазма( слайд 64- 65) - Плазма( от греч. plásma — вылепленное, оформленное) , частично или полностью ионизованный газ, состоящий из электрически заряженных и нейтральных частиц, в котором суммарный электрический заряд равен нулю( выполнено так называемое условие квазинейтральности) . Но не каждое скопление частиц можно назвать плазмой, например, пучок электронов, летящих в вакууме, не плазма: он несет только отрицательный заряд. Использование плазмы( слайд 66) Наиболее широко плазма применяется в светотехнике — в газоразрядных лампах, освещающих улицы, и лампах дневного све та, используемых в помещениях. К роме того, в самых разных газоразрядных приборах: выпрямителях электрического тока, стабилизаторах напряжения, плазменных усилителях и генераторах сверхвысоких частот( СВЧ) , счётчиках космических частиц. Все так называемые газовые лазеры( гелий- неоновый, криптоновый, на диоксиде углерода и т. п. ) на самом деле плазменные: газовые смеси в них ионизованы электрическим разрядом. Разрабатываются различные схемы плазменного ускорения заряженных частиц. Тестовое задание по теме «Электрический ток в газах» Свободные частицы в газах могут существовать в результате: А) электролитической диссоциации; Б) хаотического движения молекул газа; В) действия внешнего ионизатора; Г) рекомбинации молекул газа. Электрический ток в газах – это направленное движение … А) свободных электронов; Б) свободных ионов и электронов; В) дырок и свободных электронов; г) свободных ионов. Рекомбинация – это. . А) воссоединение электронов и положительных ионов в нейтральную молекулу; Б) образование свободных электронов, положительных и отрицательных ионов из атомов; В) воссоединение электронов и отрицательных ионов в молекулу; Г) нет правильного ответа. 4. Ионизация – это… А) воссоединение электронов и положительных ионов в нейтральную молекулу; Б) образование свободных электронов, положительных и отрицательных ионов из атомов; В) воссоединение электронов и отрицательных ионов в молекулу; Г) нет правильного ответа. 5. Несамостоятельный газовый разряд – это газовый разряд… А) происходящий без действия внешнего ионизатора; Б) происходящий при наличии внешнего ионизатора; В) нет правильного ответа. 6. Самостоятельный газовый разряд – это разряд… А) происходящий без действия внешнего ионизатора; Б) происходящий при наличии внешнего ионизатора; В) нет правильного ответа. Слайд 67 – ответы на тест В Б А Б Б 6) А Электрический ток в вакууме. ( слайд 68) Что называют вакуум о м? ( слайд 69) Вакуум- сильно разреженный газ, в котором средняя длина свободного пробега частицы больше размера сосуда. В результате в вакууме нет свободных носителей заряда, и самостоятельный разряд не возникает. Термоэлектронная эмиссия( слайд 70) Вакуум- сильно разреженный газ, в котором средняя длина свободного пробега частицы больше размера сосуда. В результате в вакууме нет свободных носителей заряда, и самостоятельный разряд не возникает. Вакуумный диод( слайд 71) Электронно- лучевая трубка( слайд 72) Вакуумный фотоэлемент( слайд 73) Вакуумные лампы( слайд 74) Вакуумный триод( слайд 75) Задание: Найдите лишне е- тест на совместимость( слайд 76) Найдите лишнее: 1.   Фарадей, электролит, масса, положительные и отрицательные ионы, вакуум, электрохимический эквивалент. ( Эл ток в жидкостях) 2.   Газ, дырки, электроны, p- n переход, запирающий слой. ( Эл ток в п/ п) 3.   Анод, катод, электроемкость, термоэлектронная эмиссия, нить накала( Эл. т ок в вакууме) 4.   Ионизация, рекомбинация, самостоятельный разряд, раствор соли( Эл ток в газах) 5.   Вакантное место, катушка, ток, гальванометр, электрон( Эл ток в металлах) Слайд 77- ответы на тест. Вакуум Газ Электроёмкость Раствор соли Вакантное место Рефлексия( слайд 83) ( Синквейн – это не обычное стихотворение, а стихотворение, написанное в соответствии с определенными правилами. В каждой строке задается набор слов, который необходимо отразить в стихотворении. 1 строка – заголовок, в который выносится ключевое слово, понятие, тема синквейна, выраженное в форме существительного. 2 строка – два прилагательных. 3 строка – три глагола. 4 строка – фраза, несущая определенный смысл. 5 строка – резюме, вывод, одно слово, существительное. ) Пример синквейна урок Разнообразный, плодотворный Корректирует, систематизирует, контролирует Получение информации в интересной форме Знания урок Интересный, познавательный. Стимулирует, помогает, учит Закрепление полученных знаний Информация За дание на дом: разгадать кроссворды по теме «Электр ический ток в различных средах», подготовиться к зачёту. 175693284 По вертикали: 1. Вещества, проводящие электрический заряд. 2. Полупроводниковый прибор, сопротивление которого уменьшается при повышении температуры. 3. Полупроводниковый прибор, который хорошо пропускает то к в одном направлении и плохо в другом направлении. 4. Основные носители электрического заряда в электролитах. По горизонтали: 5. Носители электрического заряда в металлах. 6. Полупроводниковый прибор, сопротивление которого уменьшается при его освещении светом. 7. Чтобы газ стал проводником, его необходимо … 8. В естественном состоянии газы и их смеси являются … 9. Искровой разряд в газах в природных условиях. 10. Водные растворы солей, кислот или щелочей