Elektrischer Strom in Metallen ist eine geordnete Bewegung. Elektrischer Strom in Metallen. Wirkungen des elektrischen Stroms. Aktuelle Richtung. Themen des USE-Kodifikators: Träger freier elektrischer Ladungen in Metallen

„Elektrischer Strom in Metallen. Wirkungen des elektrischen Stroms. Richtung"

Während des Unterrichts.

Hallo Leute, unsere Lektion möchte ich mit diesem Vierzeiler beginnen:

Wie würde unser Planet leben,

Wie würden die Menschen davon leben?

Ohne Hitze, Magnet, Licht

Und elektrische Strahlen.

Die Jungs, das erworbene Wissen, helfen immer einem Menschen im Leben, und Unwissenheit führt zu tragischen Folgen. Mein Vierzeiler erwähnt elektrische Strahlen. Was denkst du, ist es? (elektrischer Strom)

Fragen:

1. Was heißt elektrischer Strom?

Geordnete gerichtete Bewegung von Teilchen.

1. Was ist notwendig, damit ein elektrischer Strom in einem Stromkreis vorhanden ist?

Stromquelle, Leiter, Stromverbraucher und all diese Elemente müssen geschlossen sein.

3) Arbeiten Sie mit Schemata.

In der letzten Lektion haben Sie den Stromkreis und seine Komponenten studiert. Mal sehen, wie Sie sich an das vorherige Material erinnern. Aus welchen Teilen besteht ein Stromkreis?

Batterieelemente, Lampe, Schlüssel, Kabel.

Sie haben einen Stromkreis vor sich.

Was ist in den Schaltkreisen enthalten? (Abbildung 1: Schlüssel, Lampe, Klingel, Batterie)

1. Warum leuchtet die Wartungslampe nicht, wenn der Schlüssel geschlossen ist? (Abb. 1)

Der Stromkreis ist unterbrochen. Damit die Lampe aufleuchtet, muss im Stromkreis ein elektrischer Strom vorhanden sein, und dies ist mit einem geschlossenen Stromkreis möglich, der nur aus elektrischen Leitern besteht.

Lehrer. Ich möchte Sie daran erinnern, dass Sie bei der Arbeit mit Stromkreisen die Sicherheitsregeln befolgen müssen. Es ist nicht akzeptabel, blanke Leiter, fehlerhafte Abschnitte des Stromkreises und Quellenpole zu berühren.

2. Neues lernenMaterial "Elektrischer Strom in Metallen" - 10 min.

Folie Nummer 1 Das Thema unserer Lektion: „Elektrischer Strom in Metallen. Aktionen des elektrischen Stroms "

Leute, wer weiß, wie man die Einwirkung von elektrischem Strom vermeidet, wenn man versehentlich ein elektrisches Gerät berührt, das sich als unter Spannung herausgestellt hat? (Schutz gegen statische Elektrizität)

Dies erfordert eine Erdung, da die Erde ein Leiter ist und aufgrund ihrer enormen Größe eine große Ladung aufnehmen kann.

Lehrer. Aus welchen Materialien bestehen Erdungen?

Die Erdung ist aus Metall.

Lehrer. Warum genau diese Stoffe bevorzugt werden, beantworten wir nach dem Studium des neuen Themas „Elektrischer Strom in Metallen“. Schreiben Sie das Thema der Lektion in Ihr Heft.

Elektrischer Strom kann verschiedene Stoffe durchdringen: Metalle, Elektrolytlösungen und Schmelzen sind Stoffe, die elektrischen Strom leiten. Sie wissen bereits, dass für das Auftreten eines elektrischen Stroms in jedem Medium ein geladenes Teilchen darin enthalten sein muss, das sich unter dem Einfluss eines elektrischen Felds bewegt. Diese Teilchen können entweder Elektronen oder Ionen sein.

Betrachten Sie die Struktur von Metallen. Weiß jemand, wie Metalle im festen Zustand aufgebaut sind? Im festen Zustand haben Metalle eine kristalline Struktur. Das Metallmodell ist ein Kristallgitter, in dessen Knoten sich positive Ionen befinden und sich freie Elektronen zufällig im Raum zwischen ihnen bewegen.

Wie Sie bereits wissen, ist die Anzahl der negativen Ladungen gleich der Anzahl der positiven Ladungen im Gitter. Daher ist das Metall unter normalen Bedingungen elektrisch neutral.

Welche elektrischen Ladungen bewegen sich unter Einwirkung eines elektrischen Feldes in metallischen Leitern? Wir können davon ausgehen, dass sich freie Elektronen unter der Wirkung eines elektrischen Feldes bewegen.

Aber diese Annahme muss bewiesen werden. So führten 1913 die Physiker unseres Landes L. I. Mandelstam und N. D. Papaleksi sowie die amerikanischen Physiker Balfour Stewart und R. Tolman ein Experiment durch. Wissenschaftler brachten eine Spule mit mehreren Windungen um ihre Achse in eine sehr schnelle Rotation. Dann wurden mit einer starken Verzögerung der Spule ihre Enden zu einem Galvanometer geschlossen, und das Gerät zeichnete einen kurzzeitigen elektrischen Strom auf. Der Grund für das Auftreten, das durch die Trägheitsbewegung freier geladener Teilchen zwischen den Knoten des Kristallgitters des Metalls verursacht wird. Da die Richtung der Anfangsgeschwindigkeit und die Richtung des resultierenden Stroms aus Erfahrung bekannt sind, lässt sich das Vorzeichen der Ladung der Ladungsträger finden: Es fällt negativ aus. Daher sind freie Ladungsträger in einem Metall freie Elektronen. Anhand der Abweichung der Galvanometernadel kann man die Größe der im Stromkreis fließenden elektrischen Ladung beurteilen. Die Erfahrung bestätigte die Theorie.

Sehen wir uns die Bewegung der Elektronen im Video an. Wir wiederholen, wenn im Leiter kein elektrisches Feld vorhanden ist, bewegen sich die Elektronen zufällig, ähnlich wie sich die Moleküle von Gasen oder Flüssigkeiten bewegen. Zu jedem Zeitpunkt unterscheiden sich die Geschwindigkeiten verschiedener Elektronen in Modulen und Richtungen. Wenn in einem Metall ein elektrisches Feld erzeugt wird, beginnen sich freie Elektronen geordnet in Richtung der Wirkung elektrischer Kräfte zu bewegen. Das heißt, es gibt einen elektrischen Strom. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Bewegung der Elektronen nicht geradlinig sein wird, nicht wie im Video gezeigt. Die Flugbahn ihrer Bewegung ist aufgrund der Wechselwirkung mit anderen Teilchen komplex. (Beispiel einer Person, die in eine Menschenmenge läuft)

So, elektrischer Strom in Metallen erfolgt durch die Bewegung freier Elektronen. Schreiben wir auf.

Die Geschwindigkeit der geordneten Bewegung von Elektronen in einem Leiter unter Einwirkung eines elektrischen Feldes beträgt einige Millimeter pro Sekunde und manchmal sogar weniger. Aber sobald im Leiter ein elektrisches Feld entsteht, breitet es sich mit einer enormen Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum (3 * 10^8 m / s) über die gesamte Länge des Leiters aus.
Gleichzeitig mit der Ausbreitung des elektrischen Feldes beginnen sich alle Elektronen über die gesamte Länge des Leiters in die gleiche Richtung zu bewegen.

Es hilft, dies zu verstehen, indem man den elektrischen Strom mit dem Wasserfluss in einem Wasserversorgungssystem und die Ausbreitung eines elektrischen Felds mit der Ausbreitung des Wasserdrucks vergleicht. Wenn Wasser in den Wasserturm steigt, verteilt sich der Wasserdruck sehr schnell über das gesamte Rohrleitungssystem. Wenn wir den Wasserhahn aufdrehen, steht das Wasser bereits unter Druck und beginnt zu fließen. Aber das Wasser, das darin war, fließt aus dem Wasserhahn, und das Wasser aus dem Turm wird den Wasserhahn viel später erreichen, weil. die Wasserbewegung erfolgt mit geringerer Geschwindigkeit als die Druckausbreitung.
Wenn sie von der Ausbreitungsgeschwindigkeit eines elektrischen Stroms in einem Leiter sprechen, meinen sie die Ausbreitungsgeschwindigkeit eines elektrischen Felds entlang des Leiters.
Fertiger elektrischer Strom in Metallen. Kommen wir zum nächsten Block "Aktionen des elektrischen Stroms"

Elektronen, die sich in einem metallischen Leiter bewegen, können wir nicht sehen. Wir können das Vorhandensein von Strom in einem Stromkreis anhand der verschiedenen Phänomene beurteilen, die ein elektrischer Strom verursacht. Solche Phänomene werden Stromaktionen genannt.Einige dieser Aktionen sind experimentell leicht zu beobachten. Es gibt drei Phänomeneaktuelle Auswirkungen: thermisch, chemisch, magnetisch. Schreiben wir auf

Thermische Wirkung des Stroms.Betrachten Sie das Beispiel der thermischen Wirkung des Stroms anhand des im Video gezeigten Beispiels. Welche Beispiele für thermische Wirkung können Sie nennen?

Chemische Wirkung des Stroms.Chemische Wirkung el. Der Strom wurde erstmals im Jahr 1800 entdeckt.

Fazit. ChemischDie Wirkung des Stroms besteht darin, dass in einigen Säurelösungen, wenn ein elektrischer Strom durch sie fließt, eine Freisetzung von Substanzen beobachtet wird. Die in der Lösung enthaltenen Substanzen lagern sich auf den in diese Lösung getauchten Elektroden ab. Wenn Strom durch eine Kupfersulfatlösung (CuSo4) geleitet wird, wird an einer negativ geladenen Elektrode reines Kupfer (Cu) freigesetzt. Dies wird verwendet, um reine Metalle zu gewinnen.

Aluminium wird durch Elektrolyse gewonnen (dies ist der einzige industrielle Weg, es zu gewinnen), chemisch reine Metalle.

Magnetische Wirkung des Stroms.

Nutzung der magnetischen Wirkung des Stromes in Galvanometern.

Galvanometer. Schematische Notation

Richtung des elektrischen Stroms

Wir wissen, dass elektrischer Strom die geordnete Bewegung geladener Teilchen in einem Leiter ist. In metallischen Leitern ist elektrischer Strom eine geordnete Bewegung freier Elektronen (negativer Ladungen). In sauren Lösungen ist der elektrische Strom auf die Bewegung von Ionen beider Vorzeichen zurückzuführen.

Welche geladenen Teilchen sind dann für die Richtung des Stroms zu nehmen?

Da es sich in den meisten Fällen um einen elektrischen Strom in Metallen handelt, ist es sinnvoll, die Bewegungsrichtung von Elektronen in einem elektrischen Feld als Stromrichtung im Stromkreis zu nehmen, also anzunehmen, dass der Strom die Richtung ist vom Minuspol zum Pluspol. Die Frage nach der Richtung des Stroms stellte sich jedoch in der Wissenschaft, als man noch nichts über Elektronen und Ionen wusste. Damals wurde vorgeschlagen, dass sich in allen Leitern sowohl positive als auch negative elektrische Ladungen bewegen könnten. Als Stromrichtung wurde herkömmlicherweise die Richtung angenommen, in der sich positive Ladungen im Leiter bewegen, d. h. die Richtung vom positiven Pol der Stromquelle zum negativen.

Lass uns schreiben: Es ist allgemein akzeptiert, die Richtung des Stroms als Bewegung positiver Ladungen zu betrachten

Offener Unterricht in Physik in der 8. Klasse.

Thema „Elektrischer Strom in Metallen. Aktionen des elektrischen Stroms.

Der Zweck des Unterrichts: Das Studium der Natur des elektrischen Stroms in Metallen fortsetzen, die Wirkung des elektrischen Stroms experimentell untersuchen.

Unterrichtsziele:

Lehrreich - die Bildung gemeinsamer Ansichten über die Natur des elektrischen Stroms, die Bildung der Fähigkeit, mit elektrischen Schaltungen zu arbeiten, elektrische Schaltungen zusammenzubauen.

Lehrreich- die Bildung der Fähigkeit, Fehler zu finden und bei der Anwendung von Wissen in der Praxis zu vermeiden sowie neue Phänomene logisch zu erklären und ihr Wissen in nicht standardmäßigen Situationen anzuwenden.

Lehrreich - ein Gefühl der Liebe zu ihrer Heimat zu pflegen, eine Liebe zur Fiktion zu vermitteln, die Fähigkeit zu entwickeln, Aufmerksamkeit zu konzentrieren, einen Dialog zu führen, seine Meinung mit Vernunft zu verteidigen.

Ausrüstung und Materialien: Stromquellen, Glühbirne für eine Taschenlampe, elektrische Klingel, Schalter, Zuleitungen, Kupfersulfatlösung, Elektromagnet, Kupfer- und Zinkplatten, Kristallgittermodell, Galvanometer.

ÜNB: Computerpräsentation, Diskette mit Software "Cyril and Methodius" Physik Klasse 8, Multimedia-Projektor.

Demos:

1) Aufbau einfachster elektrischer Schaltungen.

2) Isolierung von Kupfer während der Elektrolyse von CuSO4.

3) Die Wirkung einer Spule mit Strom, wie ein Elektromagnet.

4) Erhalten einer Stromquelle unter Verwendung einer Zitrone und einer Kupfer- und Zinkplatte.

Unterrichtsplan.

Aktualisierung der Grundkenntnisse -10 min.

Neues Material lernen "Elektrischer Strom in Metallen" - 10 min

Fixierung -3 min

Ruheminute -1 min

Das Studium des neuen Materials "Aktionen des elektrischen Stroms". 12min

Fixierung -5 min.

Hausaufgaben - 2 Min.

Zusammenfassung der Lektion -2 min.

Während des Unterrichts.

1) Aktualisierung der Grundkenntnisse -10 min.

Hallo Leute, unsere Lektion möchte ich mit diesem Vierzeiler beginnen:

Wie würde unser Planet leben,

Wie würden die Menschen davon leben?

Ohne Hitze, Magnet, Licht

Und elektrische Strahlen.

Leute, wissenschaftliches Wissen hilft einem Menschen immer im Leben, und Unwissenheit führt manchmal zu tragischen Folgen. Ziehen Sie aus diesen Worten für sich die richtigen Schlüsse.

Mein Vierzeiler erwähnt elektrische Strahlen. Was denkst du, ist es? (elektrischer Strom)

Was heißt elektrischer Strom?

Musterantwort. Geordnete gerichtete Bewegung von Teilchen.

Was ist notwendig, damit ein elektrischer Strom in einem Stromkreis vorhanden ist?

e.antwort. Stromquelle, Leiter, Stromverbraucher und all diese Elemente müssen geschlossen sein.

3) Arbeiten Sie mit Schemata.

Und jetzt wollen wir überprüfen, wie Sie Verstöße in der Zusammenstellung von Stromkreisen sehen.

Vor Ihnen liegen zwei E-Mails. Schaltungen, deren Schemata auf dem Bildschirm dargestellt werden.

1. Warum leuchtet die Betriebslampe im ersten Stromkreis nicht, wenn der Schlüssel geschlossen ist? (Abb. 1)

Antwort der Schüler.

Musterantwort. Der Stromkreis ist unterbrochen. Damit die Lampe aufleuchtet, muss im Stromkreis ein elektrischer Strom vorhanden sein, und dies ist mit einem geschlossenen Stromkreis möglich, der nur aus elektrischen Leitern besteht.

Lehrer. Wie unterscheiden sich Leiter von Nichtleitern oder Isolatoren?

Antwort der Schüler.

Musterantwort. Leiter sind Körper, durch die elektrische Ladungen von einem geladenen Körper zu einem ungeladenen übergehen können. Aber in Isolatoren sind solche Übergänge unmöglich, und die Lampe leuchtet auf.

Der Schüler, der die richtige Antwort gegeben hat, wird eingeladen und zeigt nach Beseitigung der Lücke die richtige Antwort. Die Lampe leuchtet auf.

2. Warum läutet die Glocke im zweiten Stromkreis nicht, wenn der Stromkreis geschlossen ist? (Abb. 2)

Antwort der Schüler.

Musterantwort. Um einen elektrischen Strom in einem Leiter zu erhalten, muss darin ein elektrisches Feld erzeugt werden. Unter dem Einfluss dieses Feldes beginnen sich freie geladene Teilchen geordnet zu bewegen, und dies ist ein elektrischer Strom. In Leitern entsteht ein elektrisches Feld, das durch elektrische Feldquellen lange aufrechterhalten werden kann. Der Stromkreis muss eine Stromquelle haben. Wir verbinden den Stromkreis mit einer Stromquelle und die Glocke läutet.

Der Schüler, der die richtige Antwort gegeben hat, wird eingeladen, und nachdem er eine Stromquelle an den Stromkreis angeschlossen hat, demonstriert er die richtige Antwort.

verschlüsseltes Wort.

Leute, jetzt lesen wir das verschlüsselte Wort, aber dafür müssen Sie sich die Symbole merken, die in den Diagrammen für Elektrogeräte verwendet werden. Setzen Sie die Buchstaben vor die entsprechenden Geräte und lesen Sie beginnend mit dem Pfeil das Wort.

Folie Nummer 4 Antwort: "Ruzaevka"

Folie Nr. 5 "Ordinosnaya Ruzaevka - das Eisenbahntor von Mordowien"

Folie Nummer 6 Aufgaben: Welchen Zweck hat es, dicke Kupferbrücken an den Kreuzungen der Schienen von elektrifizierten Eisenbahnen herzustellen oder die Schienen zu schweißen?

Antworten. Die Schienen leiten Strom und damit der Stromkreis nicht unterbrochen wird, werden Kupferbrücken hergestellt oder die Schienen verschweißt.

2. Neues lernen Material "Elektrischer Strom in Metallen" - 10 min .

Folie Nummer 1 Das Thema unserer Lektion: „Elektrischer Strom in Metallen. Aktionen des elektrischen Stroms "

Leute, wer weiß, wie man die Wirkung eines elektrischen Stroms vermeidet, wenn man versehentlich ein elektrisches Gerät berührt, das sich als stromführend herausstellte?

Musterantwort. Dies erfordert eine Erdung, da die Erde ein Leiter ist und aufgrund ihrer enormen Größe eine große Ladung aufnehmen kann.

Lehrer. Aus welchen Materialien bestehen Erdungen?

Antwort der Schüler.

Musterantwort. Die Erdung ist aus Metall.

Lehrer. Warum genau diese Stoffe bevorzugt werden, beantworten wir nach dem Studium des neuen Themas „Elektrischer Strom in Metallen“. Schreiben Sie das Thema der Lektion in Ihr Heft.

In unserem Gespräch geht es also um Metalle. Die berühmteste der frühen Definitionen von Metall wurde Mitte des 18. Jahrhunderts von M.V. Lomonosov: „Metall ist ein leichter Körper, der geschmiedet werden kann. Es gibt nur sechs solcher Körper: Gold, Silber, Kupfer, Zinn, Eisen und Blei.“ Zweieinhalb Jahrhunderte später ist viel über Metalle bekannt geworden. Mehr als 75% aller Elemente der Tabelle von D. I. Mendeleev gehören zur Anzahl der Metalle, und die Wahl einer absolut genauen Definition für Metalle ist eine fast hoffnungslose Aufgabe.

Daher kann man heute im Allgemeinen die Definition von M. V. Lomonosov, dem ersten russischen Wissenschaftler - einem Naturwissenschaftler von weltweiter Bedeutung - verwenden und drei weitere zu den ersten beiden von ihm vorgeschlagenen Eigenschaften hinzufügen. Sie lernen alle Eigenschaften von Metallen kennen. Beginnen wir mit einem von ihnen - der elektrischen Leitfähigkeit.

Betrachten Sie die Struktur von Metallen. Das Metallmodell ist ein Kristallgitter, in dessen Knoten die Teilchen eine chaotische Schwingungsbewegung ausführen. (Ein Modell eines Kristallgitters wird präsentiert und ein Bild eines Modells der Struktur von Metallen wird auf den Bildschirm projiziert).

Metalle im festen Zustand haben eine kristalline Struktur. Partikel in Kristallen sind in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet und bilden ein räumliches (Kristall-) Gitter. Wie Sie bereits wissen, verlassen in jedem Metall einige der Valenzelektronen ihren Platz im Atom, wodurch das Atom zu einem positiven Ion wird. An den Knoten des Kristallgitters des Metalls befinden sich positive Ionen, und im Raum zwischen ihnen bewegen sich freie Elektronen (Elektronengas), d.h. nicht an die Kerne ihrer Atome gebunden.
Die negative Ladung aller freien Elektronen ist betragsmäßig gleich der positiven Ladung aller Ionen des Gitters. Daher ist das Metall unter normalen Bedingungen elektrisch neutral.
Welche elektrischen Ladungen bewegen sich unter Einwirkung eines elektrischen Feldes in metallischen Leitern? Wir können davon ausgehen, dass sich freie Elektronen unter der Wirkung eines elektrischen Feldes bewegen. Aber diese Annahme muss bewiesen werden.
1899 baute K. Rikke an der Straßenbahnunterstation in Stuttgart in die Hauptleitung, die die Straßenbahnlinien speist, drei fest gepresste Zylinder in Reihe mit ihren Enden ein; Die äußeren beiden waren aus Kupfer und die mittlere aus Aluminium.

Über ein Jahr lang floss elektrischer Strom durch diese Zylinder. Nach einer gründlichen Analyse der Stelle, an der sich die Zylinder berührten, fand K. Rikke keine Aluminiumatome in Kupfer und Kupferatome in Aluminium, d. H. Es fand keine Diffusion statt. So bewies er experimentell, dass sich Ionen nicht bewegen, wenn ein elektrischer Strom durch einen Leiter fließt. Folglich bewegen sich nur freie Elektronen, und sie sind für alle Substanzen gleich.

Die endgültige Bestätigung dieser Tatsache war das Experiment, das 1913 von den Physikern unseres Landes L. I. Mandelstam und N. D. Papaleksi sowie von den amerikanischen Physikern B. Stewart und R. Tolman durchgeführt wurde. Sehen Sie sich das Bild auf dem Bildschirm an. Foliennummer

Wissenschaftler brachten eine Spule mit mehreren Windungen um ihre Achse in eine sehr schnelle Rotation. Dann wurden mit einer starken Verzögerung der Spule ihre Enden zu einem Galvanometer geschlossen, und das Gerät zeichnete einen kurzzeitigen elektrischen Strom auf. Der Grund für das Auftreten, das durch die Trägheitsbewegung freier geladener Teilchen zwischen den Knoten des Kristallgitters des Metalls verursacht wird. Da die Richtung der Anfangsgeschwindigkeit und die Richtung des resultierenden Stroms aus Erfahrung bekannt sind, lässt sich das Vorzeichen der Ladung der Ladungsträger finden: Es fällt negativ aus. Daher sind freie Ladungsträger in einem Metall freie Elektronen. Anhand der Abweichung der Galvanometernadel kann man die Größe der im Stromkreis fließenden elektrischen Ladung beurteilen. Die Erfahrung bestätigte die Theorie. Der Siegeszug der klassischen Elektrizitätslehre fand statt.

elektrischer Strom in metallischen Leitern ist eine geordnete Bewegung freier Elektronen unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes
Wenn im Leiter kein elektrisches Feld vorhanden ist, bewegen sich die Elektronen zufällig, ähnlich wie sich die Moleküle von Gasen oder Flüssigkeiten bewegen. Zu jedem Zeitpunkt unterscheiden sich die Geschwindigkeiten verschiedener Elektronen in Modulen und Richtungen. Wenn im Leiter ein elektrisches Feld erzeugt wird, beginnen sich die Elektronen unter Beibehaltung ihrer chaotischen Bewegung zum positiven Pol der Quelle zu verschieben. Zusammen mit der chaotischen Bewegung von Elektronen entsteht ihre geordnete Übertragung - Drift.

Die Geschwindigkeit der geordneten Bewegung von Elektronen in einem Leiter unter Einwirkung eines elektrischen Feldes beträgt einige Millimeter pro Sekunde und manchmal sogar weniger. Sobald aber im Leiter ein elektrisches Feld entsteht, breitet es sich mit einer enormen Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum (300.000 km / s) über die gesamte Länge des Leiters aus.
Gleichzeitig mit der Ausbreitung des elektrischen Feldes beginnen sich alle Elektronen über die gesamte Länge des Leiters in die gleiche Richtung zu bewegen. Wenn also beispielsweise der Stromkreis einer elektrischen Lampe geschlossen wird, beginnen sich auch die in der Lampenspirale befindlichen Elektronen geordnet zu bewegen.
Es hilft, dies zu verstehen, indem man den elektrischen Strom mit dem Wasserfluss in einem Wasserversorgungssystem und die Ausbreitung eines elektrischen Felds mit der Ausbreitung des Wasserdrucks vergleicht. Wenn Wasser in den Wasserturm steigt, breitet sich der Druck (Druck) des Wassers sehr schnell im gesamten Rohrleitungssystem aus. Wenn wir den Wasserhahn aufdrehen, steht das Wasser bereits unter Druck und beginnt zu fließen. Aber das Wasser, das darin war, fließt aus dem Wasserhahn, und das Wasser aus dem Turm wird den Wasserhahn viel später erreichen, weil. die Wasserbewegung erfolgt mit geringerer Geschwindigkeit als die Druckausbreitung.
Wenn sie von der Ausbreitungsgeschwindigkeit eines elektrischen Stroms in einem Leiter sprechen, meinen sie die Ausbreitungsgeschwindigkeit eines elektrischen Felds entlang des Leiters.
Ein elektrisches Signal, das beispielsweise per Kabel von Moskau nach Wladiwostok (s = 8000 km) gesendet wird, kommt dort in etwa 0,03 s an.

Ein Moment der Ruhe.

Leute, einmal wurde der große Denker Sokrates gefragt, was seiner Meinung nach das Einfachste im Leben ist? Er antwortete, dass es das Einfachste sei, andere zu unterrichten, und das Schwierigste, sich selbst zu kennen.

Im Physikunterricht sprechen wir über die Erkenntnis der Natur. Aber heute tauchen wir in uns selbst ein. Wie nehmen wir die Welt um uns herum wahr? Als Künstler oder als Denker?.

Stehen Sie auf, heben Sie Ihre Hände, strecken Sie sich.

Verschränke deine Finger.

Schauen Sie, welcher Finger Ihrer linken oder rechten Hand oben ist? Schreiben Sie das Ergebnis "L" oder "P"

Kreuze deine Arme vor deiner Brust. ("Napoleons Pose") Welche Hand ist oben?

Applaudieren. Welche Hand ist oben?

Fassen wir zusammen.

Da das Ergebnis "LLL" dem künstlerischen Persönlichkeitstyp und "PPP" dem Denktyp entspricht.

Welche Denkweise herrscht in Ihrer Klasse vor?

Mehrere „Künstler“, mehrere „Denker“ und die meisten Jungs sind harmonisch entwickelte Persönlichkeiten, die sich sowohl durch logisches als auch durch figuratives Denken auszeichnen.

Und jetzt können Sie zum Wissen der Außenwelt übergehen. Fertig z

Elektrischer Strom in Metallen. Kommen wir zum nächsten Block "Aktionen des elektrischen Stroms"

Das Studium des neuen Materials "Aktionen des elektrischen Stroms".

Elektronen, die sich in einem metallischen Leiter bewegen, können wir nicht sehen. Wir können das Vorhandensein von Strom in einem Stromkreis anhand der verschiedenen Phänomene beurteilen, die ein elektrischer Strom verursacht. Solche Phänomene werden Stromaktionen genannt.Einige dieser Aktionen sind experimentell leicht zu beobachten.

Thermische Wirkung des Stroms. (Foliennummer,) Programmdiskette Physikunterricht 8. Klasse Die virtuelle Schule von Cyril und Methodius. Lektion 08 (Punkt 7.9)

Chemische Wirkung des Stroms. Chemische Wirkung el. Der Strom wurde erstmals im Jahr 1800 entdeckt.

Ein Erlebnis. Wir werden ein Experiment mit einer Kupfersulfatlösung durchführen. Wir senken zwei Kohleelektroden in destilliertes Wasser und schließen den Stromkreis. Wir beobachten, dass El. die Glühbirne leuchtet nicht. Wir nehmen eine Kupfersulfatlösung und schließen sie an eine Stromquelle an. Die Glühbirne leuchtet auf.

Fazit. Chemisch Die Wirkung des Stroms besteht darin, dass in einigen Lösungen von Säuren (Salzen, Laugen) beim Durchgang eines elektrischen Stroms eine Freisetzung von Substanzen beobachtet wird. Die in der Lösung enthaltenen Substanzen lagern sich auf den in diese Lösung getauchten Elektroden ab. Wenn Strom durch eine Kupfersulfatlösung (CuSo4) geleitet wird, wird an einer negativ geladenen Elektrode reines Kupfer (Cu) freigesetzt. Dies wird verwendet, um reine Metalle zu gewinnen.

Aluminium wird durch Elektrolyse gewonnen (dies ist der einzige industrielle Weg, es zu gewinnen), chemisch reine Metalle, Vernickelung, Verchromung und Vergoldung werden hergestellt.

Um Metalle vor Korrosion zu schützen, wird ihre Oberfläche häufig mit schwer oxidierbaren Metallen beschichtet, also vernickelt oder verchromt. Dieser Vorgang wird Galvanik genannt.

Magnetische Wirkung des Stroms.

Ein Erlebnis. Wir bauen eine Spule mit Eisenkern in einen Stromkreis ein und beobachten die Anziehung metallischer Gegenstände.

Nutzung der magnetischen Wirkung des Stromes in Galvanometern.

Gleiten#

Galvanometer. Schematische Notation

Konsolidierung des studierten Materials.

Zu sagte der chinesische Philosoph Konfuzius einmal, wie für dich und mich

"Es ist gut, natürliches Talent zu haben, aber Bewegung, Freunde, gibt uns mehr als natürliches Talent."

Ein russisches Sprichwort sagt: "Lernen ist immer nützlich."

Warum darf man blanke elektrische Leitungen nicht mit bloßen Händen anfassen?

(Feuchtigkeit auf den Händen enthält immer eine Lösung aus verschiedenen Salzen und ist ein Elektrolyt. Sie stellt daher einen guten Kontakt zwischen den Drähten und der Haut her.)

Leute, ich werde euch einen Auszug aus der Geschichte von K. G. Paustovsky "Gift" vorlesen.

„Der Förster ist ein schlauer Mann, als er in Moskau lebte, sagt man, hat er sein eigenes Essen mit elektrischem Strom gekocht. Kann es sein oder nicht?

„Vielleicht“, sagte Reuben.

Vielleicht, vielleicht! - ahmte ihn Kinder nach. Hast du diesen elektrischen Strom gesehen? Wie haben Sie ihn gesehen, wenn er keine Sicht hat, so etwas wie Luft?

? Wie würden Sie Ihrem Großvater erklären, was elektrischer Strom ist? Und wie kann man damit Essen zubereiten?

Hausaufgabe. Absatz. 34,35 l. Nr. 1260, 1261. Denken Sie sich ein Gedicht oder ein Rätsel über E-Mail aus. Strom oder Zeichnung.

Metalle im festen Zustand haben eine kristalline Struktur.
Das Metallmodell ist ein Kristallgitter, in dessen Knoten die Teilchen eine chaotische Schwingungsbewegung ausführen.

Passt auf!

Positive Ionen befinden sich an den Knoten des Kristallgitters. In dem Raum zwischen ihnen bewegen sich freie Elektronen.

Die negative Ladung aller freien Elektronen ist betragsmäßig gleich der positiven Ladung aller Ionen des Gitters. Daher ist das Metall unter normalen Bedingungen elektrisch neutral. Freie Elektronen bewegen sich darin zufällig. Wenn im Metall ein elektrisches Feld erzeugt wird, beginnen sich freie Elektronen in eine Richtung (geordnet) zu bewegen, d.h. ein elektrischer Strom entsteht. Die zufällige Bewegung der Elektronen bleibt jedoch erhalten.

Passt auf!

Elektrischer Strom in Metallen ist eine geordnete Bewegung freier Elektronen.

Welche Geschwindigkeit haben Elektronen in einem Leiter unter Einwirkung eines elektrischen Feldes? Es ist klein - nur wenige Millimeter pro Sekunde und manchmal sogar noch weniger.
Wenn in einem Leiter ein elektrisches Feld entsteht, breitet es sich mit großer Geschwindigkeit über die gesamte Länge des Leiters aus (nahezu Lichtgeschwindigkeit - 300.000 km / s), gleichzeitig beginnen sich Elektronen entlang der gesamten Länge in eine Richtung zu bewegen Länge des Leiters.
Experimente haben bewiesen, dass der Strom in Metallen auf Elektronen zurückzuführen ist. Das Experiment von Mandelstam und Papaleksi wurde 1916 durchgeführt. Ziel des Experiments war es zu überprüfen, ob der Träger des elektrischen Stroms, das Elektron, eine Masse hat. Wenn das Elektron Masse hat, muss es den Gesetzen der Mechanik gehorchen, insbesondere dem Trägheitsgesetz. Wird beispielsweise ein sich bewegender Leiter abrupt abgebremst, bewegen sich die Elektronen durch Trägheit für einige Zeit in die gleiche Richtung.
Für diesen Test drehten die Forscher die Spule mit einem fließenden Strom und stoppten sie dann abrupt. Der resultierende Einschaltstrom wurde mit einem Telefon aufgezeichnet.
Durch das Anklicken des Stroms in den Telefonen fanden Mandelstam und Papaleksi heraus, dass das Elektron Masse hat. Aber sie konnten diese Masse nicht messen. Daher ist diese Erfahrung von hoher Qualität. Später maßen die amerikanischen Physiker Tolman und Stewart mit der gleichen Idee der Drehung einer Spule die Masse eines Elektrons. Dazu haben sie die Ladung gemessen, die beim Bremsen der Spule an ihren Anschlüssen entsteht.

Elektrischer Strom kann nicht nur in Metallen existieren, sondern auch in anderen Medien: in Halbleitern, Gasen und Elektrolytlösungen. Träger elektrischer Ladungen in verschiedenen Umgebungen sind unterschiedlich.

Passt auf!

In Lösungen von Elektrolyten (Salzen, Säuren und Laugen) sind Träger also positive und negative Ionen, in Gasen positive und negative Ionen sowie Elektronen. In Halbleitern sind Ladungsträger Elektronen und Löcher (ein Loch ist ein erfundenes Teilchen, um den Leitungsmechanismus zu erklären, tatsächlich ist es ein freier Raum, der nicht von einem Elektron besetzt ist).

Halbleiter werden aus Halbleitern hergestellt. Hier sind einige davon:

Fotozelle	Fotowiderstand	Fotodioden	integrierte Schaltkreise	Transistoren

Halbleiter leiten bei niedrigen Temperaturen keinen Strom; sind Dielektrika. Mit steigender Temperatur nimmt die Zahl der elektrischen Ladungsträger zu, der Halbleiter wird zum Leiter. Warum passiert das? Die auf der äußeren Hülle des Atoms befindlichen Valenzelektronen werden frei und unter Einwirkung eines elektrischen Feldes entsteht im Halbleiter ein elektrischer Strom. Ein ähnlicher Prozess tritt in einem Halbleiter auf, wenn er Licht, Verunreinigungen usw. ausgesetzt wird.
Die Änderung der elektrischen Leitfähigkeit von Halbleitern unter Temperatureinwirkung ermöglicht deren Verwendung als Thermometer.

Die Änderung der elektrischen Leitfähigkeit von Halbleitern unter Lichteinfluss wird in Fotowiderständen genutzt. Sie werden zur Signalisierung, Fernsteuerung von Produktionsprozessen, Sortierung von Teilen verwendet. In Notsituationen ermöglichen sie Ihnen, Maschinen und Förderbänder automatisch anzuhalten und Unfälle zu vermeiden.

Folgendes wurde historisch akzeptiert:

Die Stromrichtung stimmt mit der Bewegungsrichtung positiver Ladungen im Leiter überein.

Wenn in diesem Fall die einzigen Stromträger negativ geladene Teilchen sind (z. B. Elektronen in einem Metall), ist die Richtung des Stroms der Bewegungsrichtung der Elektronen entgegengesetzt.

Der Stromdurchgang durch den Leiter wird von folgenden Aktionen begleitet:

Magnetisch (beobachtet in allen Leitern).

Mit dieser Eigenschaft können Sie den Ort eines Phasendrahtbruchs bei Geräten finden, die auf Änderungen des elektromagnetischen Felds reagieren, z. B. einem Anzeigeschraubendreher mit Phasendetektor.

Bringt man ein stromdurchflossenes Drahtgitter zwischen die Pole eines Magneten, so dreht sich dieser. Dieses Phänomen wird in der Galvanometervorrichtung verwendet.

Die Nadel eines Galvanometers ist mit einer sich bewegenden Spule in einem Magnetfeld verbunden. Wenn Strom durch die Spule fließt, lenkt die Nadel aus. Mit einem Galvanometer können wir also schlussfolgern, dass im Stromkreis ein Strom fließt. Die magnetische Wirkung des Stroms zeigt sich unabhängig vom Aggregatzustand des Stoffes. Wenn der Schlüssel geschlossen ist, kann man beobachten, wie der um den Nagel gewickelte Draht beginnt, kleine Eisengegenstände anzuziehen.

Als Stromleiter kommen fast alle Metalle in Betracht. Dies liegt an ihrer Struktur, die ein kristallines Raumgitter ist. Die Knoten dieses Gitters fallen mit den Zentren positiver Ionen zusammen, um die herum eine chaotische Bewegung freier Elektronen beobachtet wird. Dies erklärt das Phänomen der Leitfähigkeit, aufgrund dessen die Verwendung von elektrischem Strom in Metallen am weitesten verbreitet ist.

Physikalische Eigenschaften von Metallen

Die Eigenschaften von Metallen sind vollständig von ihrer inneren Struktur abhängig. Der Festkörper von Metallen ist ein räumliches Kristallgitter, in dem die Kristalle geordnet angeordnet sind. Wie bereits erwähnt, wird die Bewegung freier Elektronen zwischen den Knoten des Kristallgitters beobachtet.

Der Absolutwert ihrer negativen Ladungen stimmt mit der positiven Ladung aller Ionen überein, die sich an den Knoten des Kristallgitters befinden. Wenn ein elektrischer Strom geleitet wird, bleiben die Ionen an ihrem Platz. Es gibt eine Bewegung freier Elektronen, die in jeder Substanz gleich ist.

Elektrischer Strom in Metallen: Anwendung

Dass sich in stromleitenden Metallen Elektronen befinden, ist schon vor langer Zeit bewiesen worden. Diese nützlichen Eigenschaften werden zunächst bei der Übertragung von Strom von der Quelle zu den Verbrauchern genutzt. Auch der Betrieb von Generatoren und Elektromotoren nutzt die physikalischen Eigenschaften von Metallen. Sie werden auch in allen Arten von Heizgeräten verwendet, die für die industrielle Produktion und den Hausgebrauch bestimmt sind.

Der elektrische Strom in Metallen ist also eine geordnete Bewegung freier Elektronen, die von einem elektrischen Feld beeinflusst werden. In seiner Abwesenheit wird die Bewegung von Elektronen chaotisch, wie die Bewegung von Molekülen von Flüssigkeiten oder Gasen. Befindet sich jedoch im Leiter ein elektrisches Feld, verschieben sich die Elektronen zum Pluspol der Stromquelle, dh ihre Bewegung wird geordnet.

Die Elektronen selbst bewegen sich im Leiter mit geringer Geschwindigkeit, im Gegensatz zum elektrischen Feld, das sich im Leiter mit annähernd Lichtgeschwindigkeit bewegt. Dieser Wert dient als Indikator für die Ausbreitungsgeschwindigkeit in .

Elektrischer Strom in Metall: elektronische Leitung

Der Zweck des Unterrichts: Das Studium der Natur des elektrischen Stroms in Metallen fortsetzen, die Wirkung des elektrischen Stroms experimentell untersuchen.

Unterrichtsziele:

• Lehrreich - die Bildung gemeinsamer Ansichten über die Natur des elektrischen Stroms, die Bildung der Fähigkeit, mit elektrischen Schaltungen zu arbeiten, elektrische Schaltungen zusammenzubauen.
• Lehrreich- die Bildung der Fähigkeit, Fehler zu finden und bei der Anwendung von Wissen in der Praxis zu vermeiden sowie neue Phänomene logisch zu erklären und ihr Wissen in nicht standardmäßigen Situationen anzuwenden.
• Lehrreich - ein Gefühl der Liebe zum eigenen Vaterland zu pflegen, die Fähigkeit zu entwickeln, die Aufmerksamkeit zu konzentrieren, einen Dialog zu führen und seine Meinung vernünftig zu verteidigen.

Ausrüstung und Materialien: Stromquellen, Glühbirne für eine Taschenlampe, elektrische Klingel, Schalter, Zuleitungen, Kupfersulfatlösung, Elektromagnet, Kupfer- und Zinkplatten, Kristallgittermodell, Galvanometer.

ÜNB: Computer Präsentation, Multimedia-Projektor.

Demos:

1. Aufbau einfachster elektrischer Schaltungen.
2. Isolierung von Kupfer während der Elektrolyse von CuSO4.
3. Die Wirkung einer Spule mit Strom ist wie ein Elektromagnet.
4. Erhalten einer Stromquelle mit einer Zitrone und einer Kupfer- und Zinkplatte.

Unterrichtsplan.

1. Aktualisierung des Grundwissens - 10 min.
2. Das Studium des neuen Materials "Elektrischer Strom in Metallen" - 10 min.
3. Befestigung - 3 min.
4. Ruheminute - 1 min.
5. Das Studium des neuen Materials "Aktionen des elektrischen Stroms". 12min.
6. Befestigung - 5 min.
7. Hausaufgaben - 2 Min.
8. Zusammenfassung der Lektion - 2 Min.

Während des Unterrichts

1. Aktualisierung des Grundwissens - 10 min.

- Hallo Leute, heute werden wir uns weiter mit dem Thema "elektrischer Strom" befassen.

Um sich an die behandelten Themen zu erinnern, beantworten wir die folgenden Fragen

1) Was heißt elektrischer Strom?

Musterantwort. Geordnete gerichtete Bewegung von Teilchen.

2) Was ist notwendig, damit ein elektrischer Strom im Stromkreis vorhanden ist, oder nennen Sie die Elemente des Stromkreises?

E. Antwort. Stromquelle, Leiter, Stromverbraucher und all diese Elemente müssen geschlossen sein.

3) Arbeiten Sie mit Schemata.

Und jetzt wollen wir überprüfen, wie Sie Verstöße in der Zusammenstellung von Stromkreisen sehen.

Vor Ihnen liegen zwei E-Mails. Schaltungen, deren Schemata auf dem Bildschirm dargestellt werden.

1. Warum leuchtet die Betriebslampe im ersten Stromkreis nicht, wenn der Schlüssel geschlossen ist? (Abb. 1)

Antwort der Schüler.

Musterantwort. Der Stromkreis ist unterbrochen. Damit die Lampe aufleuchtet, muss im Stromkreis ein elektrischer Strom vorhanden sein, und dies ist mit einem geschlossenen Stromkreis möglich, der nur aus elektrischen Leitern besteht.

Lehrer. Wie unterscheiden sich Leiter von Nichtleitern oder Isolatoren?

Antwort der Schüler.

Musterantwort. Leiter sind Körper, durch die elektrische Ladungen von einem geladenen Körper zu einem ungeladenen übergehen können. Aber in Isolatoren sind solche Übergänge unmöglich, und die Lampe leuchtet auf.

Der Schüler, der die richtige Antwort gegeben hat, wird eingeladen und zeigt nach Beseitigung der Lücke die richtige Antwort. Die Lampe leuchtet auf.

2. Warum läutet die Glocke im zweiten Stromkreis nicht, wenn der Stromkreis geschlossen ist? (Abb. 2)

Antwort der Schüler.

Musterantwort. Um einen elektrischen Strom in einem Leiter zu erhalten, muss darin ein elektrisches Feld erzeugt werden. Unter dem Einfluss dieses Feldes beginnen sich freie geladene Teilchen geordnet zu bewegen, und dies ist ein elektrischer Strom. In Leitern entsteht ein elektrisches Feld, das durch elektrische Feldquellen lange aufrechterhalten werden kann. Der Stromkreis muss eine Stromquelle haben. Wir verbinden den Stromkreis mit einer Stromquelle und die Glocke läutet.

Der Schüler, der die richtige Antwort gegeben hat, wird eingeladen, und nachdem er eine Stromquelle an den Stromkreis angeschlossen hat, demonstriert er die richtige Antwort.

Lehrer Leute, wir haben einen funktionierenden Stromkreis gesehen. Sag mal, kannst du an den Drähten erkennen, dass hier Strom fließt?

Antwort der Schüler.

Die Antwort ist nein, weil wir die Bewegung der Ladungen nicht sehen.

Lehrer Um eine detaillierte Antwort auf diese Frage zu erhalten, werden wir also mit der Untersuchung eines neuen Themas fortfahren.

2. Neues lernen Material "Elektrischer Strom in Metallen" - 10 min .

Folie Das Thema unserer Lektion: „Elektrischer Strom in Metallen. Aktionen des elektrischen Stroms "

Leute, wer weiß, wie man die Wirkung eines elektrischen Stroms vermeidet, wenn man versehentlich ein elektrisches Gerät berührt, das sich als stromführend herausstellte?

Musterantwort. Dies erfordert eine Erdung, da die Erde ein Leiter ist und aufgrund ihrer enormen Größe eine große Ladung aufnehmen kann.

Lehrer. Aus welchen Materialien bestehen Erdungen?

Antwort der Schüler.

Musterantwort. Die Erdung ist aus Metall.

Lehrer. Warum genau diese Stoffe bevorzugt werden, beantworten wir nach dem Studium des neuen Themas „Elektrischer Strom in Metallen“. Schreiben Sie das Thema der Lektion in Ihr Heft.

In unserem Gespräch geht es also um Metalle. Die berühmteste der frühen Definitionen von Metall wurde Mitte des 18. Jahrhunderts von M.V. Lomonosov: „Metall ist ein leichter Körper, der geschmiedet werden kann. Es gibt nur sechs solcher Körper: Gold, Silber, Kupfer, Zinn, Eisen und Blei.“ Zweieinhalb Jahrhunderte später ist viel über Metalle bekannt geworden. Mehr als 75% aller Elemente der Tabelle von D. I. Mendeleev gehören zur Anzahl der Metalle, und die Wahl einer absolut genauen Definition für Metalle ist eine fast hoffnungslose Aufgabe.

Daher kann man heute im Allgemeinen die Definition von M. V. Lomonosov, dem ersten russischen Wissenschaftler - einem Naturwissenschaftler von weltweiter Bedeutung - verwenden und drei weitere zu den ersten beiden von ihm vorgeschlagenen Eigenschaften hinzufügen. Sie lernen alle Eigenschaften von Metallen kennen. Beginnen wir mit einem von ihnen - der elektrischen Leitfähigkeit.

Betrachten Sie die Struktur von Metallen. Das Metallmodell ist ein Kristallgitter, in dessen Knoten die Teilchen eine chaotische Schwingungsbewegung ausführen. (Ein Modell eines Kristallgitters wird präsentiert und ein Bild eines Modells der Struktur von Metallen wird auf den Bildschirm projiziert).

Metalle im festen Zustand haben eine kristalline Struktur. Partikel in Kristallen sind in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet und bilden ein räumliches (Kristall-) Gitter. Wie Sie bereits wissen, verlassen in jedem Metall einige der Valenzelektronen ihren Platz im Atom, wodurch das Atom zu einem positiven Ion wird. An den Knoten des Kristallgitters des Metalls befinden sich positive Ionen, und im Raum zwischen ihnen bewegen sich freie Elektronen (Elektronengas), d.h. nicht an die Kerne ihrer Atome gebunden.

Die negative Ladung aller freien Elektronen ist betragsmäßig gleich der positiven Ladung aller Ionen des Gitters. Daher ist das Metall unter normalen Bedingungen elektrisch neutral.

Welche elektrischen Ladungen bewegen sich unter Einwirkung eines elektrischen Feldes in metallischen Leitern? Wir können davon ausgehen, dass sich freie Elektronen unter der Wirkung eines elektrischen Feldes bewegen. Aber diese Annahme muss bewiesen werden.

1899 baute K. Rikke an der Straßenbahnunterstation in Stuttgart in die Hauptleitung, die die Straßenbahnlinien speist, drei fest gepresste Zylinder in Reihe mit ihren Enden ein; Die äußeren beiden waren aus Kupfer und die mittlere aus Aluminium.

Über ein Jahr lang floss elektrischer Strom durch diese Zylinder. Nach einer gründlichen Analyse der Stelle, an der sich die Zylinder berührten, fand K. Rikke keine Aluminiumatome in Kupfer und Kupferatome in Aluminium, d. H. Es fand keine Diffusion statt. So bewies er experimentell, dass sich Ionen nicht bewegen, wenn ein elektrischer Strom durch einen Leiter fließt. Folglich bewegen sich nur freie Elektronen, und sie sind für alle Substanzen gleich.

Die endgültige Bestätigung dieser Tatsache war das Experiment, das 1913 von den Physikern unseres Landes L.I. Mandelstam und N.D. Papaleksi sowie die amerikanischen Physiker B. Stewart und R. Tolman. Sehen Sie sich das Bild auf dem Bildschirm an. Gleiten

Wissenschaftler brachten eine Spule mit mehreren Windungen um ihre Achse in eine sehr schnelle Rotation. Dann wurden mit einer starken Verzögerung der Spule ihre Enden zu einem Galvanometer geschlossen, und das Gerät zeichnete einen kurzzeitigen elektrischen Strom auf. Der Grund für das Auftreten, das durch die Trägheitsbewegung freier geladener Teilchen zwischen den Knoten des Kristallgitters des Metalls verursacht wird. Da die Richtung der Anfangsgeschwindigkeit und die Richtung des resultierenden Stroms aus Erfahrung bekannt sind, lässt sich das Vorzeichen der Ladung der Ladungsträger finden: Es fällt negativ aus. Daher sind freie Ladungsträger in einem Metall freie Elektronen. Anhand der Abweichung der Galvanometernadel kann man die Größe der im Stromkreis fließenden elektrischen Ladung beurteilen. Die Erfahrung bestätigte die Theorie. Der Siegeszug der klassischen Elektrizitätslehre fand statt.

elektrischer Strom in metallischen Leitern ist eine geordnete Bewegung freier Elektronen unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes

Wenn im Leiter kein elektrisches Feld vorhanden ist, bewegen sich die Elektronen zufällig, ähnlich wie sich die Moleküle von Gasen oder Flüssigkeiten bewegen. Zu jedem Zeitpunkt unterscheiden sich die Geschwindigkeiten verschiedener Elektronen in Modulen und Richtungen. Wenn im Leiter ein elektrisches Feld erzeugt wird, beginnen sich die Elektronen unter Beibehaltung ihrer chaotischen Bewegung zum positiven Pol der Quelle zu verschieben. Zusammen mit der zufälligen Bewegung von Elektronen entsteht ihre geordnete Übertragung - Drift.

Die Geschwindigkeit der geordneten Bewegung von Elektronen in einem Leiter unter Einwirkung eines elektrischen Feldes beträgt einige Millimeter pro Sekunde und manchmal sogar weniger. Sobald aber im Leiter ein elektrisches Feld entsteht, breitet es sich mit einer enormen Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum (300.000 km / s) über die gesamte Länge des Leiters aus.

Gleichzeitig mit der Ausbreitung des elektrischen Feldes beginnen sich alle Elektronen über die gesamte Länge des Leiters in die gleiche Richtung zu bewegen. Wenn also beispielsweise der Stromkreis einer elektrischen Lampe geschlossen wird, beginnen sich auch die in der Lampenspirale befindlichen Elektronen geordnet zu bewegen.

Um dies zu verstehen, hilft es, den elektrischen Strom mit dem Wasserfluss in der Wasserversorgung und die Verteilung des elektrischen Felds mit der Verteilung des Wasserdrucks zu vergleichen. Wenn Wasser in den Wasserturm steigt, breitet sich der Druck (Druck) des Wassers sehr schnell im gesamten Rohrleitungssystem aus. Wenn wir den Wasserhahn aufdrehen, steht das Wasser bereits unter Druck und beginnt zu fließen. Aber das Wasser, das darin war, fließt aus dem Wasserhahn, und das Wasser aus dem Turm wird den Wasserhahn viel später erreichen, weil. die Wasserbewegung erfolgt mit geringerer Geschwindigkeit als die Druckausbreitung.

Wenn sie von der Ausbreitungsgeschwindigkeit eines elektrischen Stroms in einem Leiter sprechen, meinen sie die Ausbreitungsgeschwindigkeit eines elektrischen Felds entlang des Leiters.

Ein elektrisches Signal, das beispielsweise per Kabel von Moskau nach Wladiwostok (s = 8000 km) gesendet wird, kommt dort in etwa 0,03 s an.

Ein Moment der Ruhe.

Leute, einmal wurde der große Denker Sokrates gefragt, was seiner Meinung nach das Einfachste im Leben ist? Er antwortete, dass es das Einfachste sei, andere zu unterrichten, und das Schwierigste, sich selbst zu kennen.

Im Physikunterricht sprechen wir über die Erkenntnis der Natur. Aber heute tauchen wir in uns selbst ein. Wie nehmen wir die Welt um uns herum wahr? Als Künstler oder als Denker?

1. Stehen Sie auf, heben Sie Ihre Hände, strecken Sie sich.
2. Verschränke deine Finger.
3. Schauen Sie, welcher Finger Ihrer linken oder rechten Hand oben ist? Schreiben Sie das Ergebnis "L" oder "P"
4. Kreuze deine Arme vor deiner Brust. ("Napoleons Pose") Welche Hand ist oben?
5. Applaudieren. Welche Hand ist oben?

Fassen wir zusammen.

In Anbetracht dessen, dass das Ergebnis von "LLL" dem künstlerischen Persönlichkeitstyp und "PPP" dem Denktyp entspricht.

Welche Denkweise herrscht in Ihrer Klasse vor?

Mehrere „Künstler“, mehrere „Denker“ und die meisten Jungs sind harmonisch entwickelte Persönlichkeiten, die sich sowohl durch logisches als auch durch figuratives Denken auszeichnen.

Und jetzt können Sie zum Wissen der Außenwelt übergehen.

Elektrischer Strom in Metallen. Kommen wir zum nächsten Block "Aktionen des elektrischen Stroms"

Das Studium des neuen Materials "Aktionen des elektrischen Stroms"

Elektronen, die sich in einem metallischen Leiter bewegen, können wir nicht sehen. Wir können das Vorhandensein von Strom in einem Stromkreis anhand der verschiedenen Phänomene beurteilen, die ein elektrischer Strom verursacht. Solche Phänomene werden die Wirkungen des Stroms genannt. Einige dieser Aktionen sind in der Praxis leicht zu beobachten.

Thermische Wirkung des Stroms. (Gleiten)

Chemische Wirkung des Stroms. Chemische Wirkung el. Strom wurde erstmals 1800 entdeckt (Folie)

Ein Erlebnis. Wir werden ein Experiment mit einer Kupfersulfatlösung durchführen. Wir senken zwei Kohleelektroden in destilliertes Wasser und schließen den Stromkreis. Wir beobachten, dass El. die Glühbirne leuchtet nicht. Wir nehmen eine Kupfersulfatlösung und schließen sie an eine Stromquelle an. Die Glühbirne leuchtet auf.

Fazit. Chemisch Die Wirkung des Stroms besteht darin, dass in einigen Lösungen von Säuren (Salzen, Laugen) beim Durchgang eines elektrischen Stroms eine Freisetzung von Substanzen beobachtet wird. Die in der Lösung enthaltenen Substanzen lagern sich auf den in diese Lösung getauchten Elektroden ab. Wenn Strom durch eine Kupfersulfatlösung (CuSo4) geleitet wird, wird an einer negativ geladenen Elektrode reines Kupfer (Cu) freigesetzt. Dies wird verwendet, um reine Metalle zu gewinnen.

Aluminium wird durch Elektrolyse gewonnen (dies ist der einzige industrielle Weg, es zu gewinnen), chemisch reine Metalle, Vernickelung, Verchromung und Vergoldung werden hergestellt.

Um Metalle vor Korrosion zu schützen, wird ihre Oberfläche häufig mit schwer oxidierbaren Metallen beschichtet, dh es wird eine Vernickelung oder Verchromung durchgeführt. Dieser Vorgang wird Galvanik genannt.

Magnetische Wirkung des Stroms. Gleiten

Ein Erlebnis. Wir bauen eine Spule mit Eisenkern in einen Stromkreis ein und beobachten die Anziehung metallischer Gegenstände.

Nutzung der magnetischen Wirkung des Stromes in Galvanometern.

Gleiten

Galvanometer. Schematische Notation

Konsolidierung des studierten Materials.

Wir lösen Probleme gemäß der Problemsammlung von V.I. Lukaschik

1. №1248
2. №1250
3. ? Warum darf man blanke elektrische Leitungen nicht mit bloßen Händen anfassen?

(Feuchtigkeit auf den Händen enthält immer eine Lösung aus verschiedenen Salzen und ist ein Elektrolyt. Sie stellt daher einen guten Kontakt zwischen den Drähten und der Haut her.)

Indem wir die Antworten der Schüler analysieren, setzen wir Noten.

Hausaufgabe. Absatz. 34, 35L. Nr. 1260, 1261. kommen Sie mit einem Anrufsteuerungsschema von zwei Punkten (Jungs).