Фізика 8 клас - розробки уроків до підручника за ред. В. Г. Бар’яхтара - 2016

РОЗДІЛ 2. ЕЛЕКТРИЧНІ ЯВИЩА

Частина II. РОБОТА І ПОТУЖНІСТЬ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ У РІЗНИХ СЕРЕДОВИЩАХ

Урок 61. Електричний струм в газах

Мета: пояснити природу виникнення струму в газах, сформувати уявлення про самостійний і несамостійний розряди.

Очікувані результати: учні повинні розуміти причини виникнення в газах електричного струму, фізичний зміст несамостійного та самостійного газових розрядів, за яких умов вони можливі.

Тип уроку: комбінований.

Наочність і обладнання: підручник; картки для інтерактивного тесту «Так — Ні»; металеві пластини, повітряний проміжок, потужне джерело струму, гальванометр, спиртівка. Дослід: визначення провідності газів.

Хід уроку

Затишна річ — гасова лампа, але я за електрику.

М. Булгаков

I.  Організаційний етап

II. Перевірка домашнього завдання

Учитель перевіряє заповнену таблицю «Застосування електролізу»: називає пари учнів, один учень називає процес застосування електролізу й дає його означення, другий — його застосування.

Два учні записують на дошці розв’язання задач № 2 і 3 із вправи № 38 та коментують їх.

III. Мотивація навчальної діяльності

Учитель звертається до учнів, нагадуючи, що на початку вивчення розділу вони з’ясували, що гази є діелектриками, тобто в них немає вільних заряджених частинок. Але існують умови, за яких гази можуть ставати провідниками. Коли це відбувається і що собою являє електричний струм у газах, учні дізнаються на цьому уроці.

IV. Актуалізація опорних знань

ü  Запитання до учнів

1. Що називають електричним струмом?

2. За яких умов він існує?

3. Як розташовані, як рухаються та взаємодіють частинки, з яких складаються гази?

V. Вивчення нового матеріалу

ü  План вивчення нового матеріалу

1. Механізм провідності газів.

2. Несамостійний газовий розряд.

3. Самостійний газовий розряд.

ü  Лекція з елементами бесіди

1. Механізм провідності газів

На початку викладання нового матеріалу учитель проводить дослід з визначення провідності газів (рис. 39.1). Пропонує учням знайти пояснення, чому в досліді за звичайних умов газ між пластинами не проводить електричного струму, а за наявності полум’я між металевими пластинками в колі з’являється струм.

За звичайних умов гази майже не містять вільних носіїв струму, складаються з електрично нейтральних атомів і молекул, тобто за звичайних умов повітря є ізолятором. Полум’я спиртівки нагріває повітря, й кінетична енергія теплового руху атомів і молекул повітря збільшується настільки, що в разі їх зіткнення від молекули або атома може відірватися електрон і стати вільним.

Втративши електрон, молекула (або атом) стає позитивним йоном (рис. 39.2). Здійснюючи тепловий рух, електрон може зіткнутися з нейтральною частинкою і «прилипнути» до неї — утвориться негативний йон (рис. 39.3).

Процес утворення позитивних і негативних йонів та вільних електронів із молекул (атомів) газу називають йонізацією.

Якщо йонізований газ помістити в електричне поле, то внаслідок дії цього поля позитивні йони рухатимуться в напрямку силових ліній поля, а електрони та негативні йони — в протилежному напрямку (рис. 39.4). У просторі виникне електричний струм. Електричний струм у газах (інакше його називають газовим розрядом) являє собою напрямлений рух вільних електронів, позитивних і негативних йонів.

2. Несамостійний газовий розряд

Чинники, що приводять до виникнення електронів та іонів у газах, називають йонізаторами. Якщо йонізатор перестає діяти, то газ знову стає діелектриком. Йони й електрони, зіштовхуючись, знову утворюють нейтральні атоми й молекули — відбувається рекомбінація (рис. 39.5).

Вільні електрони також притягуються до позитивного електрода (анода) і поглинаються ним; негативні йони, досягши анода, «віддають» йому «зайві» електрони і перетворюються на нейтральні молекули (атоми); позитивні йони, досягши негативного електрода (катода), «забирають» у нього електрони і теж перетворюються на нейтральні частинки. Нейтральні молекули й атоми повертаються в газ. Газовий розряд у цих випадках припиняється. Такий розряд називається несамостійним.

Отже, газовий розряд, який відбувається тільки за наявності зовнішнього йонізатора, називають несамостійним газовим розрядом.

3. Самостійний газовий розряд

ü  Метод «Критичне читання тексту»

Учні самостійно знайомляться з пунктами 4 і 5 § 39 .

Запитання до учнів

1. Який газовий розряд називають самостійним?

2. Як відбувається самостійний розряд за рахунок ударної йонізації або йонізації електронним ударом?

3. За яких умов можливий такий розряд?

4. Як відбувається самостійний розряд за рахунок емісії електронів із поверхні катода?

VI. Первинне осмислення нового матеріалу.

ü  Інтерактивний тест «Так — Ні»

1. За звичайних умов у повітрі майже немає вільних заряджених частинок і воно не проводить електричний струм. (Так.)

2. Процес утворення позитивних і негативних йонів та вільних електронів з молекул (атомів) газу називають йонізацією. (Так.)

3. Електричний струм у газах являє собою напрямлений рух вільних електронів і негативних йонів. (Ні.)

4. Електричний струм у газах інакше називають газовим розрядом. (Так.)

5. Газовий розряд, який відбувається тільки за наявності зовнішнього йонізатора, називають самостійним газовим розрядом. (Ні.)

6. У процесі теплового руху електронів і позитивних йонів може відбутися рекомбінація. Це одна з причин, за якої після закінчення дії йонізатора газовий розряд припиняється. (Так.)

7. Газовий розряд, який відбувається без дії зовнішнього йонізатора, називають несамостійним газовим розрядом. (Hі.)

8. Самостійний газовий розряд може підтримуватися за рахунок ударної йонізації. (Так.)

VII. Закріплення отриманих знань

ü  Виконання вправ

[2]: вправа №39: завдання № 1-3 — усно.

VIII. Підбиття підсумків уроку

ü  Рефлексія за методом «Закінчи фразу»

Учитель користується додатком 2.4.

IX. Домашнє завдання

1. [2]: § 39; контрольні запитання; вправа № 39: завдання М» 4, 5 — усно.

2. Ознайомитись з інформацією за рубрикою «Фізика і техніка в Україні» (с.212).

Цікаві факти подано в електронному додатку.


Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити