Конспект урока по физике: "Электрическая проводимость различных веществ. Электронная проводимость металлов"

Этапы работы

Содержание этапа

1.

Организационный момент,

включающий:

• постановку цели, которая

должна быть достигнута

учащимися на данном этапе

урока (что должно быть

сделано учащимися, чтобы их

дальнейшая работа на уроке

была эффективной)

• определение целей и задач,

которых учитель хочет достичь

на данном этапе урока;

• описание методов

организации работы учащихся

на начальном этапе урока,

настроя учеников на учебную

деятельность, предмет и тему

урока (с учетом реальных

особенностей класса, с

которым работает педагог)

Организационный момент. Здравствуйте, ребята! Тема сегодняшнего урока: «Электрическая проводимость различных веществ. Электронная проводимость металлов.»

Слайд №1 (Молния) Посмотрите пожалуйста на картинку и ответьте на вопрос: «В какой среде распространяется электрический ток – гигантский разряд молнии?» Ученики: В воздухе.

И так, ток может распространяться не только в металлах, но и в других средах: в газах, жидкостях, в вакууме, в полупроводниках. Мы с вами вместе сформулируем цель урока: Изучить электрическую проводимость различных веществ.

Цели урока:

Дидактические. Создать условия для усвоения нового учебного материала, используя методику проблемного обучения.

Образовательные. Установить различия в условиях существования электрического тока в твердых, жидких, газообразных телах. Сформировать понятие о природе электрического тока в металлах.

Развивающие. Развивать умение наблюдать, формировать представление о процессе научного познания.

Воспитательная. Развивать познавательный интерес к предмету, вырабатывать умение слушать и быть услышанным.

Опрос учащихся по

заданному на дом материалу,

включающий:

• определение целей, которые

учитель ставит перед учениками на данном этапе

урока (какой результат должен быть достигнут учащимися);

• определение целей и задач,

которых учитель хочет достичь на данном этапе урока;

• описание методов,

способствующих решению

поставленных целей и задач;

• описание критериев достижения целей и задач

данного этапа урока;

• определение возможных

действий педагога в случае,

если ему или учащимся не

удается достичь оставленных

целей;

• описание методов организации совместной

деятельности учащихся с

учетом особенностей класса, с которым работает педагог;

• описание методов мотивирования (стимулирования) учебной

активности учащихся в ходе

опроса;

• описание методов и

критериев оценивания ответов учащихся в ходе опроса.

Мы познакомились с электрическим током в металлических проводниках и законом Ома. Проведем небольшой тест по пройденному материалу. Каждому учащемуся дается тест. Задания выполняются на этих же листах. (7 минут)

Пример задания:

1.Назовите электрические величины и укажите способы их измерений и вычислений. (Указывается единица измерения, называется прибор ).

2.Какой закон устанавливает связь между этими тремя величинами?

3. Как называется электроизмерительный прибор для измерения силы тока через резистор и как он включается в электрическую цепь?

1. Амперметр, последовательно;

2. Амперметр, параллельно;

3. Вольтметр, последовательно

4. Вольтметр, параллельно

4. Как называется электроизмерительный прибор для измерения напряжения на резисторе и как он включается в электрическую цепь?

1. Амперметр, последовательно;

2. Амперметр, параллельно;

3. Вольтметр, последовательно;

4. Вольтметр, параллельно.

5. На графике представлена зависимость силы тока в проводнике от напряжения. Определите по графику сопротивление проводника

   А. 0,5 Ом.

   В. 3 Ом.

   С. 2 Ом.

   D. 6 Ом.

6. Запишите закон Ома для полной цепи

На доске: Слайд №2 с ответами. Учащиеся осуществляют взаимопроверку. Оценивание. За каждый правильный ответ 1 балл. 6 баллов – «5», 4-5 баллов – «4», 3 балла – «3», меньше 3 баллов – «2».

Ребятам, не справившимся с заданием подойти в понедельник после уроков.

3.

Изучение нового учебного

материала. Данный этап

предполагает:

• постановку конкретной

учебной цели перед учащимися

(какой результат должен быть

достигнут учащимися на

данном этапе урока);

• определение целей и задач,

которые ставит перед собой

учитель на данном этапе урока;

• изложение основных

положений нового учебного

материала, который должен

быть освоен учащимися (на

основе содержания данного

пункта эксперт выносит

суждение об уровне владения

педагогом предметным

материалом);

• описание форм и методов

изложения (представления)

нового учебного материала;

• описание основных форм и

методов организации

индивидуальной и групповой

деятельности учащихся с

учетом особенностей класса, в

котором работает педагог;

• описание критериев

определения уровня внимания

и интереса учащихся к

излагаемому педагогом

учебному материалу;

• описание методов

мотивирования

(стимулирования) учебной

активности учащихся в ходе

освоения нового учебного

материала.

Итак, разбираем электрическую проводимость различных веществ.

Демонстрационный эксперимент №1: Пропускание электрического тока через раствор поваренной соли.

Наряду с металлами хорошими проводниками являются водные растворы или расплавы электролитов. Эти проводники широко используют в технике. (например, в аккумуляторах, гальванических элементах)

Демонстрационный эксперимент №2: Демонстрация искрового разряда с помощью электрофорной машины.

Демонстрационный эксперимент №3: Демонстрация тлеющего разряда с помощью газоразрядных трубок.

В обычных условиях газ является изолятором, но если газ ионизировать, то он становится проводником.

Демонстрационный эксперимент №4: Демонстрация электрического тока в вакууме с помощью электронно-лучевой трубки.

В вакуумных электронных приборах электрический ток образуют потоки электронов.

Так же имеется группа веществ, проводимость которых занимает промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Это полупроводники. Полупроводники применяют в качестве элементов, преобразующих ток в радиоприемниках, вычислительных машинах и т. д.

Демонстрационный эксперимент №5: Демонстрация электрического тока в металлах.

Подведем небольшой итог. Ребята, в каких же средах распространяется электрический ток? Ученики дают ответ: в электролитах, в газах, в вакууме, в полупроводниках, в металлах.

Начнем с металлических проводников. Пока мы ничего не говорили об объяснении проводимости с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Носителями свободных зарядов в металлах являются электроны. Их концентрация велика. 10²⁸ 1/м³. Эти электроны участвуют в беспорядочном тепловом движении. Под действием электрического поля они начинают перемещаться упорядоченно со средней скоростью порядка 10^-4м/с.

Экспериментальное доказательство существования свободных электронов в металлах. Слайд №3 (Опыт Мандельштама и Папалекси. Рассказывает учащийся 10 «Б»

Слайд №4 Фотография Мандельштама Л. И.

Слайд №5 Фотография Папалекси Н. Д.

Слайд №6 Опыт Рикке. Три предварительно взвешенных цилиндра (2 медных и один алюминиевый) Рикке сложил отшлифованными торцами так, что алюминиевый оказался между медными. Затем цилиндры были включены в цепь постоянного тока: через них в течение года проходил ток. Вторичное взвешивание цилиндров показало, что масса цилиндров не изменялась. При исследовании торцов не было обнаружено проникновение одного металла в другой. Результаты свидетельствовали о том, что в переносе заряда в металлах ионы не участвуют.

Ребята, какой можно сделать вывод? Носителями зарядов являются электроны.

Движение электронов в металле. Электроны под действием постоянной силы, действующей на них со стороны электрического поля, приобретают определенную скорость упорядоченного движения. Эта скорость не увеличивается в дальнейшем со временем, так как со стороны ионов кристаллической решетки на электроны действует некоторая тормозящая сила. В результате V~E. Следовательно, скорость V пропорциональна напряжению U. E=U/l, где l – длина проводника. Мы знаем, что I=q₀nVS, поэтому можем сказать, что I~U. В это состоит качественное объяснение закона Ома на основе электронной теории проводимости металлов.

Построить удовлетворительную количественную теорию движения электронов в металле на основе законов классической механики невозможно. Условия движения электронов в металле таковы, что классическая механика Ньютона не применима для описания этого движения. Это видно из примера. Если экспериментально определить среднюю кинетическую энергию движения электронов в металле при комнатной температуре mV²/2 = 3/2kT, то получается температура 10⁵ – 10⁶ K. Такая температура существует внутри звезд. Движение электронов в металле подчиняется законам квантовой механики.

4.

Закрепление учебного

материала, предполагающее:

• постановку конкретной

учебной цели перед учащимися

(какой результат должен быть

достигнут учащимися на

данном этапе урока);

• определение целей и задач,

которые ставит перед собой

учитель на данном этапе урока;

• описание форм и методов

достижения поставленных

целей в ходе закрепления

нового учебного материала с

учетом индивидуальных

особенностей учащихся, с

которыми работает педагог.

• описание критериев,

позволяющих определить

степень усвоения учащимися

нового учебного материала;

• Описание возможных путей и

методов реагирования на

ситуации, когда учитель

определяет, что часть учащихся

не освоила новый учебный

материал.

Закрепление изученного.

Слайд №7 Учащиеся устно отвечают на вопросы:

1. Какие вещества относятся к электролитам?

2. В результате какого процесса газ становится электропроводным?

3. Какие вещества называют полупроводниками?

4. В чем заключается опыт Мандельштама и Папалекси?

5. В чем заключается опыт Рикке?

6. Каковы основные положения электронной теории электропроводимости металлов?

Если учащиеся отвечают плохо, то можно показать соответствующие слайды и снова проговорить неусвоенный материал. При хороших, четких ответах переходим к следующему этапу.

5.

Задание на дом, включающее:

• постановку целей

самостоятельной работы для

учащихся (что должны сделать

учащиеся в ходе выполнения

домашнего задания);

• определение целей, которые

хочет достичь учитель, задавая

задание на дом;

• определение и разъяснение

учащимся критериев

успешного выполнения

домашнего задания.

Домашнее задание. На доске: §111, 112

Поскольку в этом классе есть опыт создания презентаций,предложить ребятам начать работу над новым проектом с компьютерной презентацией: «Электрический ток в разных средах». Срок исполнения проекта 1 месяц.