Тестова сторінка 4

Тестова сторінка 3

Тестова сторінка 2

Тестова сторінка 1

Презентація на тему "Електричний струм у газах"

Конспект уроку на тему "Електричний струм у газах. Самостійні і несамостійні газові розряди"

Цілі уроку:

Освітні: Ознайомити учнів з особливостями проходження електричного струму в газах, обґрунтувати природу газового розряду на основі електронних уявлень,розглянути типи газового розряду і засвоїти особливості застосування різних видів розряду.

Розвивальні: сприяти розвитку комунікативних навичок, вміння аналізувати, порівнювати і робити висновки, спостерігати фізичні явища навколо себе і навчитися пояснювати їх.

Виховні: виховувати пізнавальний інтерес до предмета, явищ, що відбуваються в природі, вміння співпрацювати, вміння відстоювати власну думку, прислухатися до думок однокласників.

Тип уроку: Урок засвоєння нових знань.

Обладнання: презентація до уроку

Хід уроку

I.Організаційний момент: Вітання, перевірка готовності учнів до уроку, вияснити хто відсутній. 

II.Актуалізація опорних знань і досвіду учнів.

Слово вчителя. Фізика – це наука природнича. Ми сьогодні будемо говорити про ті явища, які ми бачимо навколо себе. Тому епіграфом нашого уроку будуть слова:

« Все, що навколо, при чому живемо, 

Словом "природа" ми звично зовемо, 

Знати природу і вміти в ній жити,

Фізика вчить нас, її нам хвалити».

(слайд № 1)

Повторимо те, що вивчали на минулому уроці, виконавши вправу


«Снігова грудка» (слайд № 2)
На запропонований вчителем термін ви повинні підібрати:
1) словосполучення;
2) поставити запитання;
3) дати відповідь на це запитання.


1. СТРУМ →
Відповіді учнів:
електричний струм → що називається електричним струмом → електричним струмом називається напрямлений впорядкований рух заряджених частинок.

2. МЕТАЛИ →
Відповіді учнів:
провідність металів → що являється носіями електричного стуму в металах → носіями електричного стуму в металах є електрони.

3. ЕЛЕКТРОЛІТИ →
Відповіді учнів:
провідність електролітів → що являється основними носіями електричного струму в електролітах → основними носіми електричного струму в електролітах являються додатньо і від’ємно заряджені іони

Молодці ! Ви показали свої знання, кмітливість, допитливість, готовність йти далі.

Слово вчителя. На минулих уроках ми з’ясували основні носії електричного струму для металів та електролітів. Наше завдання сьогодні з’ясувати, чи проводять гази електричний струм, якщо проводять, то за яких умов і що являється основними носіями електричного струму у газах.

ІІІ. Мотивація навчально - пізнавальної діяльності, повідомлення теми і мети уроку

Слово вчителя. Чи являється повітря, яке оточує нас, провідником електричного струму.

Учень. Не являється, тому що, якби повітря проводило електричний струм, то іскри при включенні світла було б достатньо для того, щоб по всьому класу пройшов електричний струм.

Після цього висновку назва теми звучить парадоксально.

Оголошення теми і цілей уроку. ( Слайд 3-5)

IV Виклад нового матеріалу 

Ви знаєте, що атом будь-якої речовини складається з позитивно зарядженого ядра та негативно заряджених електронів. Оскільки сумарний заряд електронів дорівнює заряду ядра, то атоми й молекули, з яких складається повітря,електронейтральні. 

За звичайних умов (не надто високі температури; тиски, близькі до атмосферного) гази складаються з нейтральних атомів і молекул і не містять вільних зарядів (електронів та іонів). Тому струм вони не проводять, іншими словами, є ізоляторами. (Слайд 6)

Проведемо експеримент: Складемо електричне коло з потужного джерела струму, гальванометра та двох металевих пластин ( слайд7) Пластини відсунуті одна від одної, отже між ними є повітря. Замкнувши коло, побачимо, що стрілка гальванометра не відхилиться. А це означає, що в колі немає електричного струм.

Якщо між металевими пластинами помістити запалену спиртівку, то побачимо, що стрілка гальванометра відхиляється. ( слайд 8) Це означає, що в повітрі появилися вільні заряджені частинки і воно почало проводити електричний струм.

Виникає запитання: яким чином і які частинки ( носії струму) появилися?

При нагріванні повітря втрачає свої ізоляційні властивості: кінетична енергія теплового руху молекул ( атомів) повітря збільшується. У разі їхнього зіткнення електрон може відірватися від молекули і стати вільним. Втративши електрон, молекула ( атом) стає позитивним йонм, а вразі приєднання до нейтральної молекули ( атома), стає негативним йоном. Відбувається іонізація газу, в ньому з'являються вільні заряди, і газ стає провідником. Такий газ називають йонізованим.

Отже, для того, щоб гази проводили електричний струм, необхідна іонізація газів.

Запис у зошит:

Іонізація газів – це процес утворення позитивних і негативних йонів та вільних електронів з молекул (атомів) (слайд9)

Фактори, які приводять до утворення електронів, позитивних і негативних йонів у газах називають іонізаторами. ( слайд10)

В ролі іонізаторів можуть виступати сонячне і рентгенівське проміння, космічне і радіоактивне випромінювання. ( слайд11)

Висновок: Йонізований газ проводить електричний струм.

Запис в зошит: Електричний струм у газах являє собою напрямлений рух вільних електронів, позитивних і негативних йонів.( слайд12)

Електричний струм у газах інакше називають газовим розрядом.

Шляхи іонізації газу: ( слайд13)

1. Заряджені частинки вносяться в газі ззовні або створюються дією якогось зовнішнього фактора;
2. Заряджені частинки створюються в газі дією електричного поля.

В залежності від способу йонізації газу газовий розряд поділяють на самостійний і несамостійний. ( слайд14)

Якщо ж після припинення дії іонізатора газовий розряд припиняється то відбувається прос зворотній до йонізації газів, що називається рекомбінацією (слайд15) У процесі теплового руху електрон може наблизитися до позитивного йона і приєднатися до нього – утвориться нейтральна молекула. Позитивний йон досягнувши негативного електрода ( катода), «забирає» в нього електрон І перетворюється на нейтральну молекулу(атом). Аналогічно негативний йон, досягши анода віддає йому зайвий електрон і перетворюється на нейтральну молекулу. Отже вільних заряджених частинок стає швидко значно меншою і газ перестає бути провідником електрики.

Як же відбувається самостійний газовий розряд?( Слайд16) Уявіть собі вільний електрон, що рухається під дією електричного поля. Якщо він набуде великої швидкості, а отже і кінетичної енергії, то зіткнувшись з нейтральною молекулою чи атомом, він може вибити з них електрон, може їх іонізувати. Утвориться позитивний йон і ще один електрон. Послідовність таких зіткнень спричиняє створення електронної лавини. Такий процес називають ударною іонізацією або йонізацією електронним ударом Позитивні йони, що утворилися внаслідок ударної йонізації прямують до катода і вибивають з нього нові електрони. Іншими словами, внаслідок бомбардування катода позитивними йонами відбувається емісія( випускання) електронів з поверхні катода.

Умови, за яких можлива йонізація електронним ударом (слайд17)

• Достатньо велика енергія електрона;
• Досить сильне електричне поле;
• Досить розріджений газ.

Тип самостійного газового розряду насамперед залежить від властивостей і стану газу, а також від конфігурації електродів і прикладеної до них напруги. Усього існує 4 типи самостійного розряду

Запис в зошит: 

 Види самостійних газових розрядів: (слайд18)

• Іскровий розряд;
• Дуговий розряд; 
• Тліючий розряд;
• Коронний розряд.

Іскровий розряд має вигляд яскравих зигзагоподібних смужок, (слайд19) що розгалужуються. Він триває всього декілька десятків мікросекунд і супроводжується певними звуковими ефектами ( потріскування, тріск, грім). Річ в тому, що температура газу, а ,отже, й тиск у каналі розряду різко підвищується, в результаті повітря швидко розширюється і виникають звукові хвилі. Іскровий розряд виникає при дуже високих напругах. Прикладом грандіозного іскрового розряду в природі є блискавка. (слайд 20)

Бережемося від удару блискавки ( слайд 21)

• Вимкніть мобільний телефон;
• Складіть парасолю;
• Не торкайтесь металевих предметів;
• Не заходьте у воду;
• Не ховайтесь під поодинокими чи найвищими деревами;
• У не стійте на повний зріст полі – знайдіть заглиблення в землі і заховайтесь там;
• Не запускайте повітряних зміїв;
• Не бігайте;
• У горах тримайтеся подальше від вершин, не торкайтеся мокрих скель;
• Вдома виключіть радіо, телевізор, комп’ютер, не користуйтесь електроприладами;
• Не створюйте протягів.

Застосування іскрового розряду: (слайд 22)

• Спектральний аналіз ( для реєстрації заряджених частинок)
• Виробництво (електроіскрова точна обробка металів)
• Техніка ( запалення горючої суміші у двигунах внутрішнього згоряння, іскрові розрядники для запобігання перенапруженняя ліній електропередач).

Дуговий розряд ( слайд 23)

У 1802 році російський фізик Василь Володимирович Петров, приєднавши два вугільні електроди до полюсів великої електричної батареї, з’єднав електроди один з одним, а потім розвівши їх отримав ще один вид самосійного розряду – дуговий.

Дуговий розряд виникає між електродами,що контактують між собою, якщо їх почати повільно віддаляти один від одного, коли вони підключені до потужного джерела струму. Нагрітий світний газ ніби « провисає» між електродами, тому явище одержало назву дугового розряду. На практиці його можна отримати, минаючи стадію іскри.

Висока температура йонізованого газу у випадку дугового розряду, а також випромінювання світла забезпечили широке застосування електричної дуги в науці, техніці, промисловості.

Застосування дугового розряду: (слайд 24)

• При зварювання і різання металів;
• При виплавці сталі високої якості (дугова піч)
• При освітленні (прожектори, проекційна апаратура)
• Існують дугові лампи з ртутними електродами у кварцових балонах.

Тліючий розряд ( слайд 25)

Тліючий розряд спостерігається тільки при низьких тисках (десяті й соті частки мм рт. ст.). Для збудження тліючого розряду напруга між електродами повинна складати всього лише кілька сотень вольтів, а іноді й менше. За такого низького тиску відстань між молекулами достатня для того, щоб навіть у слабкому електричному полі електрон устиг набути досить великої швидкості, а отже, набути енергії, достатньої для ударної йонізації.

Застосування тліючого розряду: (слайд 26)

• У рекламних трубках;
• Лампах денного світла;
• У квантових джерелах світла:
• У телевізорах з плазмовими екранами;
• При напилюванні металів.

Коронний розряд (слайд 27)

Виникає на загострених кінцях провідників. Поблизу вістря з'являється сильне електричне поле, повітря іонізується, і виникає розряд, фіолетове світіння , що зовні нагадує корону. Щоб зменшити ймовірність виникнення коронного розряду, збільшують діаметр проводів.

На виникненні коронного розряду ґрунтується дія блискавковідводу, ( слайд 28) який являє собою загострений металевий стрижень з’єднаний товстим провідником із металевим предметом. Стрижень встановлюють вище за найвищу точку будинку, який захищають, а металевий предмет закопують глибоко в землю. Під час грози на кінці блискавковідводу виникає коронний розряд. У результаті заряд не накопичується на будинку, а стікає з вістря блискавковідводу.

V Закріплення матеріалу


1. Запитання до кросворду: (слайд 29)

1. Вид самостійного газового розряду який можна спостерігати перед або під час грози біля гострих виступів предметів.
2. Газовий розряд який відбувається без дії зовнішнього іонізатора.
3. Процес утворення позитивних і негативних йонів та вільних електронів з молекул (атомів.)
4. Блискавка – яскравий приклад … розряду
5. Процес об’єднання електрона і позитивного йона в результаті якого утворюється нейтральна молекула (атом).
6. Ще один вид самостійного газового розряду

1

К

О

Р

О

Н

Н

И

Й

2

С

А

М

О

С

Т

І

Й

Н

И

Й

3

Й

О

Н

І

З

А

Ц

І

Я

4

І

С

К

Р

О

В

О

Г

О

5

Р

Е

К

О

М

Б

І

Н

А

Ц

І

Я

6

Д

У

Г

О

В

И

Й

2. Встановіть відповідність ( Слайд 30)

• Іскровий розряд 
• Дуговий розряд 
• Тліючий розряд
• Коронний розряд

1. Зварювання та різання металів 
2. Блискавка
3. Газосвітні трубки 
4. Вогні Святого Ельма
5. Катодне розпилення металів
6. Проекційні і прожекторні установки 

VI Узагальнення і систематизація знань. (Слайд31)

У нашому сучасному світі струм у газах використовується майже всюди: від природи до побуту. Тож можна сказати,що струм у газах, хоч він і відбувається за певних умов, є дуже важливий для нас і є невід’ємною складовою нашого життя.

VIІ.Рефлексія. Підсумок уроку.

Фронтальне опитування :

• Що сподобалося на уроці?
• Що хотілося б змінити?
• Що хотілося б додати в урок?
• Як ви оцінюєте всю сьогоднішню роботу на уроці?
• чому?

Ви пізнаєте таємниці природи . Багато в ній загадкового і незрозумілого . Сьогодні ми доторкнулися ще до однієї таємниці , таємниці електричних розрядів.

VIII. Домашнє завдання: Опрацювати §21-22; знайти додаткову інформацію в мережі Інтернет про види газових розрядів.