ПОСІБНИК «Використання винахідницьких задач на уроках фізики»\nПосібник містить розробки уроків фізики для 9 – 11 класів з використанням винахідницьких задач, як окремого випадку творчих задач. Матеріали допоможуть підвищити інтерес учнів до вивчення фізики, розвивати творчі здібності учнів та урізноманітнити традиційний урок.\nДля вчителів фізики, учнів.\nКЗО «Покровська загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів №2» Покровської селищної ради, Дніпропетровської області\nКралько Яни Миколаївни\nКралько Яна Миколаївна – вчитель фізики, спеціаліст ІІ категорії, стаж роботи 17 років\nВИКОРИСТАННЯ ВИНАХІДНИЦЬКИХ ЗАДАЧ НА УРОКАХ ФІЗИКИ\nСформовані під час навчання у школі підходи до розв’язування нестандартних задач сприятимуть розвитку творчих здібностей людини і в більш пізні періоди її життя. Саме тому одним з найважливіших завдань середньої школи є розвиток творчих здібностей підростаючого покоління.\nОчевидно, що розвивати все це можна лише під час вирішення творчих задач, до категорії яких у повній мірі можна віднести і винахідницькі задачі.\nТворчі задачі, до рангу яких належать і винахідницькі задачі, можна використовувати наряду зі звичайними задачами в шкільному курсі фізики.\nВинахідницькі задачі можна використовувати на уроках різного типу та на всіх етапах уроку.\nВ посібнику містяться уроки різного типу, на яких використано винахідницькі задачі на різних етапах проведення уроку.\nТакі задачі не потребують винайдення чогось нового, а спонукають учнів до пізнавальної діяльності, пошуку і глибокого опрацювання певної теми.\nТема: Електризація тіл. Електричний заряд. Два роди електричних зарядів. Дискретність електричного заряду. Закон збереження електричного заряду. Електрон.\nнавчальна: ознайомлення з поняттям електризації, електричного заряду та його видами, взаємодією заряджених тіл, будовою та функціями електроскопа.\nрозвиваюча: розвивати логічне мислення та творчі здібності; уяву та пам’ять, пізнавальний інтерес.\nвиховна: виховувати спостережливість; формувати науковий світогляд та інтерес до вивчення фізики.\nОбладнання: папір, ручка, ебонітова паличка, скляна паличка, шовк, хутро.\nТип уроку: повідомлення нового матеріалу.\nІсторія розвитку електрики.\nДискретність електричного заряду.\nВикористання статичної електрики в побуті та техніці.\n2. Фізика — слово дзвінке і разюче;\nВ ньому — хмаринка і сонце палюче,\nВсе, що навколо, при чому живемо,\nСловом «природа» ми за звичкою звемо.\nФізика вчить нас. її нам хвалити.\nТак, на голову нашу звалився предмет,\nЩо має чимало хороших прикмет:\nДоступні закони, задачі ясні,\nХоч часом від них, як в жахливому сні.\nСтворити та заповнити таблицю «Фізичні явища».\nАтомні і ядерні\nТанення льоду, нагрівання\nВзаємодія наелектризованих тіл, блискавка\nДавні греки дуже полюбляли прикраси з бурштину, вони назвали його за колір та блиск «електроном», що означає «сонячний камінь».\nЗдатність бурштину електризуватися була відома давно. Вперше дослідженням цього явища зайнявся відомий філософ Фалес Мілетський. Як розповідається в легенді, дочка Фалеса пряла вовну бурштиновим веретеном, що було виготовлено фінікійськими майстрами. Одного разу веретено випадково впало у воду, дівчина почала витирати його краєм свого вовняного хітона і помітила, що до веретена пристало кілька шерстинок. Вона подумала, що вони прилипли до веретена, тому що воно ще вологе, і продовжувала витирати його ще краще. На її подив, шерстинок налипало ще більше. Дівчина звернулася за поясненням до свого батька.\nДавайте спробуємо зробити аналогічний експеримент:\nВізьміть клаптик паперу, відірвіть від нього невеличкий шматок, а потім порвіть його ще на маленькі шматочки. Тепер візьмемо ручку, потремо її об папір, а потім наблизимо до клаптиків, які ми щойно приготували. Що ви спостерігаєте? Чому? Як це можна пояснити? На сьогоднішньому уроці ми з вами розпочнемо знайомство з явищем електризації тіл.\nІV. Повідомлення нового матеріалу\n1. Історія розвитку електростатики\nЩе в глибоку давнину було відомо (VI ст. до н.е. грецький учений Фалес Мілетський), що бурштин, потертий об хутро, набуває здатності притягувати легкі предмети. Наприкінці XVI ст. англійський учений У. Гільберт (1544 –1603), вивчаючи це явище, виявив, що аналогічна властивість притаманна й іншим речовинам. Тіла, здатні після натирання притягувати легкі предмети, він назвав наелектризованими, оскільки грецькою мовою бурштин називається електроном. Звідси пішла назва цілої галузі фізики – електрика.\nПершу електричну машину в 1650 р. побудував німецький учений Отто Геріке. Спочатку він виготовив із сірки велику кулю. Натираючи рукою кулю, Геріке спостерігав притягання до неї легеньких предметів. За допомогою цієї машини він зробив багато дослідів, але пояснення для спостережуваного не знайшов.\n2. Електризація тіл\nПід час тертя електризуються обидва тіла. Тіла заряджаються не лише у разі натирання одних тіл іншими, а й під час взаємодії різнорідних тіл та безпосереднього контакту. Але при натиранні контакт між тілами щільніший і вони заряджаються сильніше, що легше виявити під час дослідів.\nПроведемо дослід: зарядимо натиранням об хутро ебонітову паличку і підвісимо її на нитці. Якщо тепер піднести таку саму заряджену ебонітову паличку, то заряджені палички відштовхуватимуться. Якщо ж піднести скляну паличку, потерту об шовк, то палички будуть притягуватися одна до одної.\nВисновок: однаково заряджені тіла відштовхуються, а різнойменно заряджені — притягуються.\n3. Роди зарядів\nФранцузький дослідник Шарль Дюфе в 1730 p., вивчаючи взаємодію наелектризованих тіл, помітив, що в одних випадках наелектризовані тіла відштовхуються, а в інших притягуються. Дюфе пояснив це явище тим, що існують два типи зарядів – «скляні» і «смоляні». Більш вдале позначення двох типів зарядів, що збереглося й до наших днів, у 1778 р. дав відомий американський фізик і політичний діяч Бенджамін Франклін. «Скляні» заряди він назвав позитивними, а «смоляні» – негативними.\nДомовилися, що тіло позитивно заряджене, якщо воно набуває заряду такого ж виду, як і скло, потерте шовком або шкірою. Якщо ж тіло під час електризації набуває такого ж заряду, як бурштин, натертий об хутро, то кажуть, що воно має негативний заряд. Зрозуміло, що вказана назва заряду умовна і не визначає якоїсь переваги одного заряду над іншим. Позитивні заряди позначають знаком «+», а негативні — «-».\nПід час електризації тіл за допомогою тертя завжди заряджаються обидва тіла (наприклад, скло і шовк). Причому одне з них набуває позитивного заряду, а інше – негативного. Якщо до електризації обидва тіла не були заряджені, то після тертя величина позитивного заряду одного тіла є такою самою, як негативний заряд іншого тіла.\nЕлектризація — надання тілу електричного заряду.\nПід час електризації заряди не створюються, а тільки розділяються. При цьому електризуються обидва тіла, здобуваючи заряди протилежних знаків.\nЕлектричний заряд — фізична величина, що визначає інтенсивність електричної взаємодії.\nОдиницею заряду в СІ є 1 кулон (1 Кл). Це дуже велика величина заряду. Як правило, заряджені тіла мають значно менший заряд. Електричний заряд позначають літерою q.\n4. Електроскоп, електрометр\nВивчення заряджених тіл та дослідження їхніх властивостей неможливе без вимірювальних приладів. Одним із перших вимірювальних приладів, що дали змогу якісно вивчати процеси зарядження тіл, є електроскоп (від грецьких слів: електрон і скопео – спостерігати, виявляти). Розгляньте електроскоп. Давайте з'ясуємо, з чого він складається (учні називають, якщо необхідно, вчитель коригує).\nПіднесемо до електроскопа заряджене тіло і поспостерігаємо, як він працює. Поясніть принцип роботи електроскопа.\n(Учні дають свої відповіді)\nДля кількісної оцінки величини електричного заряду застосовують різновид електроскопа – електрометр.\nВін відрізняється від електроскопа тим, що замість паперових смужок у ньому знаходиться металева стрілка. Вперше електрометр був побудований 1745 р. російським академіком Г. В. Ріхманом, другом М. В. Ломоносова.\n(Продемонструвати дію електроскопа)\nПоясніть принцип його роботи.\n5. Дискретність електричного заряду\nПроведемо дослід. Зарядимо один із електрометрів (або електроскопів), позитивно або негативно, а інший залишимо незарядженим. Відмітимо покази стрілки електрометра. Тепер з'єднаємо стрижні обох електрометрів за допомогою металевого провідника, закріпленого на ручці з діелектрика. Що ви спостерігаєте? Як розділився заряд? Чи всі побачили, що він розділився порівну?\nТепер, роз'єднавши електрометри, торкнемося одного з них рукою. Що ви спостерігаєте? Чому? З'єднаємо знову заряджений електрометр із незарядженим – знову заряд поділиться на дві рівні частини. Так можна й далі поділяти заряди між електрометрами на дрібніші.\nЧи довго можна таким чином ділити електричний заряд? Щоб відповісти на це запитання, видатні учені Роберт Міллікен та А. Ф. Йоффе провели низку дослідів. Йоффе встановив важливу закономірність: заряд порошинок змінювався лише у ціле число разів від якогось найменшого його значення.\nНа підставі цього він зробив висновок, що в природі існує така частинка, яка має найменший заряд, і цей заряд уже не поділяється. Цю частинку назвали електроном.\nЗначення заряду електрона визначив Роберт Міллікен. (Цікава інформація: він був відомий своєю балакучістю. Його співробітники жартома запропонували ввести нову одиницю – «кен» для вимірювання балакучості. Її тисячна доля повинна була перевищувати балакучість середньої людини.)\nЗа одиницю електричного заряду прийнятий один Кулон (1 Кл).\nМіллікен встановив, що електрон має негативний заряд – 1,6 ∙10-19 Кл, який є невід'ємною його властивістю. Маса електрона дорівнює 9,1∙10-31 кг, що менше від найменшої з усіх молекул – молекули водню – в 3700 разів.\n7. Використання статичної електрики в побуті та техніці\nдля лікування органів дихання спеціальними електроаерозолями;\nдля очищення повітря від пилу й сажі за допомогою електростатичних фільтрів;\nв електрокопіювальних пристроях (наприклад, у ксероксі);\nдля фарбування тканин у фарбувальнях;\nдля копчення риби на спеціалізованих комбінатах.\nЗадачі (винахідницького характеру):\nМаючи ебонітову паличку й хутро, перевірити, чи заряджені і якими за знаком зарядами дві гільзи з фольги, підвішені на нитці.\nЯк за допомогою електроскопа визначити знак заряду, отриманого на дерев’яній лінійці, потертій об хутро?\nВизначити, як зміниться маса скляної палички, якщо під час електризації вона отримала позитивний заряд 8·10-5 Кл?\nВизначимо кількість електронів, які втратила паличка, коли отримала позитивний заряд:\nВизначимо масу електронів, які втратила паличка, коли набула позитивний заряд:\nОтже, оскільки скляна паличка під час електризації отримала позитивний заряд, то її маса зменшилася на величину маси втрачених електронів, тобто на 4,6·10-16 кг.\nВідповідь: маса зменшилася на 4,6·10-16 кг.\nНа цьому уроці ми дізналися ...\nНа цьому уроці ми навчилися ...\nНа цьому уроці ми найцікавішим було ...\nРозв’язати задачу (винахідницька).\nЗапропонуйте проект установки, що дозволяє за допомогою електричного поля здійснити уловлювання пилу, диму або економію фарби за нанесення її розпилювачем на металеві поверхні.\nТема: Будова атома. Іон. Ізотопи. Закон збереження електричного заряду. Електризація тіл і будова атома.\nнавчальна: ознайомлення з будовою атома та атомного ядра, поняттям іона та його видами, ізотопами.\nвиховна: виховувати спостережливість, вміння налаштовувати себе на успіх; формувати науковий світогляд та інтерес до вивчення фізики.\n1. Заслуховування результатів розв’язання винахідницької задачі з домашнього завдання.\nЯке походження слова «електрика»?\nЯк можна наелектризувати тіло?\nЯк показати, що під час дотику електризуються обидва тіла?\nЯк передати електричний заряд від одного тіла до іншого?\nЯкі два типи електричних зарядів існують у природі? Як їх називають?\nЯк взаємодіють тіла, що мають заряди одного знака? Різних знаків?\n3. (винахідницького характеру) Як за допомогою електроскопа визначити знак невідомого заряду?\nНа попередньому уроці ми з вами ознайомилися з процесом електризації. Яким чином можна наелектризувати пластмасову ручку? (Під час тертя, наприклад, об папір.)\nДо тертя ручки об папір ні ручка, ні на папір не були зарядженими, інакше б ручка і без тертя притягувала легенькі предмети. А після тертя з'явився заряд, причому на обох тілах. Звідки ж він береться? Висуньте свої гіпотези. А наприкінці уроку з'ясуємо, чия гіпотеза знайде підтвердження.\n1. Будова атома\nЩе давньогрецький філософ Левкіпп (500– 440 pp. до н.е.) стверджував, що матеріальний світ складається з найдрібніших частинок і порожнечі, тобто всі речовини не є суцільними. Також давньогрецький філософ Демокріт назвав найдрібніші частинки речовини атомами, що в перекладі з грецької означає «неподільні». Він вважав, що атоми різних речовин мають різні розміри, форму та властивості, неперервно рухаються. Але погляди давніх атомістів були лише здогадками, оскільки на той час не могли бути підтверджені дослідами.\nЛише в 1897–1898 pp. було встановлено, що атоми не є неподільними, а мають складну будову. На початку XX ст. англійський фізик Ернест Резерфорд зі співробітниками провів досліди з розсіювання позитивно заряджених частинок під час їхнього проходження через дуже тонку золоту фольгу. Досліди дали можливість Резерфорду зробити висновок: у центрі атома є досить важка позитивно заряджена частинка – ядро атома. На значній відстані від ядра (порівняно з його розмірами) по певних орбітах рухаються електрони.\nСвоєю будовою атом нагадує нашу Сонячну систему. Подібно до того, як планети, притягуючись до Сонця, рухаються навколо нього, так і електрони в атомі рухаються навколо ядра, утримуючись силами притягання до нього.\nВідстані між ядром і електронами дуже великі порівняно з розмірами цих частинок. Якби весь атом збільшився так, щоб ядро набуло розміру монети вартістю 10 копійок, то відстань між ядром і електронами дорівнювала б цілому кілометру. Підрахували, що коли б усі електрони щільно прилягали до ядер, тобто не було б внутрішньоатомних проміжків, то об'єм тіла дорослої людини дорівнював би одній мільйонній частині кубічного міліметра.\nЗаряд ядра дорівнює абсолютному значенню заряду всіх електронів, які є в атомі. Але заряд електронів негативний, тому весь атом загалом не має заряду, тобто нейтральний. Таке уявлення про будову атома, запропоноване Резерфордом, назвали ядерною моделлю будови атома.\nАтоми різних елементів у звичайному стані відрізняються один від одного кількістю електронів, які рухаються навколо ядра. Так, в атомі водню навколо ядра рухається один електрон, в атомі гелію – два електрони. Є атоми і з більшою кількістю електронів.\nГоловною характеристикою певного хімічного елемента є не кількість електронів, а заряд ядра. Річ у тім, що електрони можуть іноді відриватися від атома, тоді загальний заряд в атомі змінюється.\nОскільки заряд ядра дорівнює за абсолютним значенням загальному заряду електронів атома, можна припустити, що ядро складається з позитивно заряджених частинок. Їх назвали протонами. Кожен протон має масу в 1840 разів більшу, ніж маса електрона, заряд протона позитивний і за абсолютним значенням дорівнює заряду електрона.\nВчені виявили, що крім протонів, у ядрі атомів є ще й нейтральні частинки (вони не мають заряду), які дістали назву нейтронів. Маса нейтрона трохи більша від маси протона.\nОтже, будова атома: це ядро та електрони. А ядро містить нейтрони та протони.\nРозмір атома порядку 10-10 м.\nКількість електронів, протонів та нейтронів в атомі можна знайти за допомогою таблиці «Періодична система елементів Д. І. Менделєєва». (Навести приклади.)\n2. Іони. Ізотопи.\nІснують атоми, які мають однакову кількість протонів у ядрі, але різну кількість нейтронів. Це так звані ізотопи.\nАтом є електрично нейтральним, тобто кількість електронів і протонів у нього однакова. Атом може втратити один або кілька електронів, тоді він набуває позитивного заряду і його називають позитивним іоном. Коли ж до нейтрального атома приєднуються зайві електрони, то він стає негативним іоном.\nЙони можуть утворюватися і під час розпаду молекул. Так, під час розчинення молекул кухонної солі у воді частина молекул розпадається на позитивно заряджені іони Натрію і негативно заряджені іони Хлору. При взаємодії такі іони можуть знову об'єднуватися у нейтральні молекули.\n3. Закон збереження електричного заряду\nМи вже знаємо, що від дотику двох різнорідних тіл вони електризуються. Отже, електричні заряди можуть передаватися від одного тіла до іншого. Якщо розглянути систему, в яку не входять ззовні та із якої не виходять назовні заряджені частинки (така система називається замкнутою), то для неї справедливий\nЗакон збереження електричного заряду:\nалгебраїчна сума зарядів усіх частинок лишається незмінною.\nНе може ніде і ніколи виникнути чи зникнути електричний заряд одного знака. Виникнення позитивного електричного заряду завжди супроводжується появою такого самого за значенням негативного електричного заряду. Під час дотику різнойменно заряджених тіл надмірна кількість електронів переходить від негативно зарядженого тіла до тіла, в якого частина атомів мала недостатню кількість електронів на своїх оболонках.\nЦей закон вперше сформульований американським фізиком Б. Франкліном (1706–1790) в 1747 p., його експериментально обґрунтував англійський фізик М. Фарадей (1791—1867) в 1843 р.\n1780 рік. Невеличке містечко Сент-Оморе у Франції. Один із мешканців установив на своєму будинку громовідвід. Його сусіди були так налякані і збентежені цим фактом, що відкрили судову справу проти власника громовідводу. Процес затягся на 4 роки і привернув увагу громадськості. Цікаво, що захисником на суді виступив М. Робесп'єр, у той час ще молодий адвокат. Одним із експертів з боку позивача був Марат, відомий учений і публіцист, а пізніше видатний діяч французької революції. Марат вважав громовідвід небезпечним і був проти його встановлення. Після тривалої боротьби М. Робесп'єр виграв цей процес.\nДля чого використовують громовідвід?\n1. Дві легкі однакові незаряджені металеві пластинки, підвішені на вертикальних шовкових нитках, торкаються одна одної. Пластинкам передають, додаткових електронів 9,6·1012. Який заряд за знаком і значенням одержує кожна пластинка? Як поводитимуться пластинки після одержання заряду?\n2. Чим відрізняється простір навколо наелектризованого тіла від простору, що оточує ненаелектризоване тіло?\n3. У ядрі атома карбону є 12 частинок. Навколо ядра рухаються 6 електронів. Скільки в ядрі цього атома протонів і нейтронів?\nІнтерактивна вправа «Похвали себе сам за те, що ...»\nУчні по черзі хвалять себе за те, чого вони навчилися на уроці.\n1. Заряд тіла дорівнює 6,4·10-10 Кл. якій кількості електронів відповідає цей заряд?\n2. (винахідницького характеру) Наелектризуйте одну гумову кульку об газету, другу – об вовняну тканину. Спробуйте потягнути одну кульку. Що відбувається?\nТема: Електричне поле. Взаємодія заряджених тіл. Закон Кулона.\nнавчальна: ознайомлення з поняттям електричного поля, його силовою характеристикою, його проявами; змістом, математичним записом закону Кулона та межами його застосування.\nвиховна: виховувати спостережливість, вміння запобігати негативному впливу електричних полів на організм; формувати науковий світогляд та інтерес до вивчення фізики.\nОбладнання: презентація до теми, картки для вправ «Електрон» «Дешифрувальник».\nНапруженість електричного поля.\nНа картках написати літери слова «електрон», а на зворотному боці слід записати завдання. Картки розклеїти на дошці в хаотичному порядку. Учні повинні з літер скласти слово, а потім по черзі, виходячи до дошки, виконати відповідне завдання, записане на картках.\nЕ — Дві однакові маленькі кульки мають відповідно заряди 5 нКл і -3 нКл. Визначте заряд кожної кульки після їх дотику.\nЛ — Опишіть будову атомів Карбону, Берилію, Літію.\nЕ — Планета Земля має заряд – -105 Кл. Визначте кількість надлишкових електронів, яку має Земля.\nК — На що перетворюється атом у результаті таких процесів: а) атом втрачає електрон; б) атом отримує електрон?\nТ — При дотиканні гладеньких пластинок А і Б перша з них набула позитивного заряду 4,8 10-8 Кл. Якого заряду набула пластинка Б? Наскільки змінилася маса кожної з пластинок?\nР — Чи можна одержати заряд, який дорівнює 10-20 Кл? Поясніть свою відповідь.\nО — Що має більшу масу: атом літію чи позитивний іон літію? Атом хлору чи негативний іон хлору?\nН — Вкажіть заряд та масу електрона.\nНа попередніх уроках ми з вами з'ясували, що заряджені тіла здатні взаємодіяти: різнойменні притягуються, однойменні відштовхуються. На сьогоднішньому уроці ми з вами ознайомимося із законом, що характеризує взаємодію заряджених тіл. Чий цей закон, вам допоможе розшифрувати вправа «Дешифрувальник». (Картки розміщені на дошці.)\nНа дошці записуємо код слова, яке треба розшифрувати: 464551.\nЙого іменем названа одиниця електричного заряду — це французький фізик та інженер Шарль Огюстен Кулон. За наукову працю, присвячену розрахунку архітектурних конструкцій, у 1774 р. він був обраний членом-кореспондентом Паризької Академії наук. Кулон займався також дослідженням сил тертя. Формула визначення сили тертя, яку зараз вивчають у школах, була запропонована саме ним. Учений зацікавився електричними силами притягання і відштовхування. У Парижі він сконструював крутильні терези, за допомогою яких установив основний закон електростатики, названий його ім'ям. Після революційних подій 1789 р. Кулон припинив наукові дослідження і зайнявся реформами освіти у Франції.\nТакож ми дізнаємося, що навколо заряджених тіл існує особливий вид матерії, який вам відомий ще з 7 класу, завдяки якому тіла можуть взаємодіяти.\nЗаряджені тіла взаємодіють один з одним на відстані, причому така взаємодія відбувається не лише тоді, коли між тілами є повітря чи будь-яка речовина, а й між тілами у вакуумі Видатні англійські вчені Фарадей і Максвелл установили, що в просторі навколо заряджених тіл чи частинок існує електричне поле.\nЕлектричне поле – це особливий вид матерії, що існує навколо заряджених тіл або частинок і діє з деякою силою на інші частинки або тіла, які мають електричний заряд.\nПро існування електричного поля можна робити висновок з його впливу.\nПоле, створене нерухомими електричними зарядами, називається електростатичним.\nОсновні властивості електростатичного поля:\nСтворюється нерухомими зарядами.\nВиявляється за дією на нерухомі заряди.\nІснує навколо заряджених тіл.\nСила, з якою електричне поле діє на внесене в нього заряджене тіло чи частинку, називається електричною силою. З дослідів було зроблено висновок, що ця сила зменшується зі збільшенням відстані між тілами, котрі взаємодіють. Тобто, дія електричного поля поблизу заряджених тіл сильніша, а на відстані від них - слабша.\n2. Напруженість електричного поля\nКожне середовище характеризується своєю силовою характеристикою. Поля також мають такі характеристики.\nСиловою характеристикою електричного поля є напруженість.\nНапруженість – це фізична величина, яка дорівнює відношенню сили, з якою поле діє на заряд, до величини цього заряду .\nПозначається напруженість буквою Е: .\nОдиницею вимірювання напруженості в системі СІ є ньютон на кулон (Н/Кл).\nНапруженість електричного поля, як і сила, є величиною векторною. Напрям напруженості збігається з напрямом сили, що діє в цьому полі на позитивний заряд.\nЗакон Кулона – один із основних законів електростатики, який визначає величину та напрям сили взаємодії між двома нерухомими точковими зарядами. Експериментально із задовільною точністю цей закон був уперше доведений Генрі Кавендішем у 1773 p., який використовував метод сферичного конденсатора, але його роботи не були опубліковані У 1785 р. закон був установлений Шарлем Кулоном за допомогою спеціальних крутильних терезів.\nУ скляній банці з нанесеними посередині поділками на дуже тонкій срібній дротині підвішено легку, добре ізольовану стрілку-коромисло, на одному з кінців якої є маленька кулька, а на іншому – противага. Верхній кінець срібної дротини-нитки закріплений на обертовій голівці приладу, кут повороту якої можна точно відрахувати. Всередині приладу вміщено іншу кульку такого самого розміру, як і на коромислі; вона нерухомо закріплена на ніжці. Шкала на скляному циліндрі дає змогу визначити відстань між кульками у різних їх положеннях, а скляна банка захищає коромисло від руху повітря в ній.\nЗмінюючи значення заряду кульок і відстань між центрами цих кульок, Ш. Кулон установив, що:\nде = 9∙109 м2Н/Кл2.\nЗакон Кулона в такій формі справедливий тільки при взаємодії точкових електричних зарядів, тобто таких заряджених тіл, розмірами яких можна знехтувати порівняно з відстанню між ними. Крім того, він виражає силу взаємодії між нерухомими електричними зарядами у вакуумі.\nСила взаємодії напрямлена вздовж прямої, що з'єднує заряди, причому однойменні заряди відштовхуються, а різнойменні притягуються.\nЯкщо заряди взаємодіють не лише у вакуумі або повітрі, але й у інших середовищах (гасі, воді тощо), то сила взаємодії тоді зменшується і обчислюється: , де ε – діелектрична проникність середовища. Ця величина є безрозмірною і завжди більша одиниці. Її визначали експериментально і ці дані є табличними.\nУ полі негативно зарядженої кулі перебуває позитивно заряджена порошинка. Чи діє поле порошинки на кулю?\nЯк напрямлена сила, яка діє на порошинку з боку поля, створюваного кулею? Як напрямлена сила, яка діє на кулю з боку поля порошинки?\nЧи будуть порошинка та куля взаємодіяти на Місяці, де відсутня атмосфера?\nУ полі позитивно зарядженої кулі перебувають дві заряджені порошинки (q1 – позитивно заряджена, q2 – негативно заяряджена), причому .\nЧи однакові сили діють на ці заряди з боку поля кулі. Відповідь поясніть.\nЧи знадобляться вам здобуті знання і де?\n1) визначте силу взаємодії двох електронів, розміщених на відстані 2 мкм.\n2) два тіла, що мали заряди 9,3 нКл та -1,3 нКл, доторкнули і розвели на відстань 2 см. Визначте силу і характер взаємодії між зарядженими тілами після дотику.\nТема: Лабораторна робота № 1 «Дослідження взаємодії заряджених тіл».\nнавчальна: дослідження взаємодії заряджених тіл.\nрозвиваюча: розвивати логічне мислення та експериментальні здібності, пізнавальний інтерес.\nвиховна: виховувати спостережливість, самостійність та самоконтроль; формувати науковий світогляд та інтерес до вивчення фізики.\nОбладнання: лабораторні зошити,\nВисновок до лабораторної роботи.\nНа якому досліді можна перевірити подільність електричного заряду?\nЧи можна зменшувати заряд нескінченно?\nЯкий заряд називають елементарний?\nЯкою є будова атома?\nЧим відрізняються атоми різних хімічних елементів один від одного?\nУ ядрі атома вуглецю 12 частинок. Навколо ядра атома рухаються 6 електронів. Скільки в атомі протонів і нейтронів?\nВід атома гелію відокремився один електрон. Як називається частинка, що утворилася? Який її заряд?\nНа попередніх уроках ми ознайомилися з явищем електризації, взаємодією заряджених тіл, зарядженими частинками (електрон, протон), будовою атома та законом Кулона, за допомогою якого можна визначити силу, що діє між зарядженими частинками під час їх взаємодії. Сьогодні ми проведемо ряд досліджень для експериментального підтвердження теоретичних знань про взаємодію заряджених тіл.\n1. Інструктаж з техніки безпеки\n2. Виконання лабораторної роботи за лабораторними зошитами для 9 класу Потапова Т. В., Рев`якіна .\n3. Висновок до лабораторної роботи.\n4. Контрольні питання до лабораторної роботи за лабораторними зошитами для 9 класу Потапова Т. В., Рев`якіна .\nЯкісні задачі (винахідницького характеру)\n1. Як за допомогою негативно зарядженої металевої кульки зарядити позитивно іншу таку саму кульку, не змінюючи заряд першої кульки?\nМожна піднести заряджену кульку до незарядженої й торкнутися до неї пальцем (на короткий час заземлити). У результаті цього кулька отримає позитивний заряд. Заряд першої кульки залишиться незмінним.\n2. Як за допомогою негативно зарядженої металевої кульки зарядити негативно іншу таку саму кульку, не змінюючи заряду першої кульки?\nСпочатку слід одержати позитивний заряд на якомусь провіднику (попередня задача). Потім піднести цей провідник до незарядженої кульки і, торкнувшись до неї пальцем, на короткий час заземлити.\n1. Електроскоп дістав заряд, що дорівнює 8·10-11 Кл. Якому числу електронів відповідає цей заряд?\n2. Два точкових електричних заряди знаходяться у вакуумі на відстані 2 м один від одного і взаємодіють із силою 9 ГН. Один із зарядів 1 Кл, яким є другий заряд? (4 Кл)\nВправа «Моє відкриття на сьогодні»\nУчні пишуть у зошитах своє відкриття, яке вони зробили на сьогоднішньому уроці.\nПовторити тему «Електричне поле».\nНа одній кульці бракує 5000 електронів, а на іншій 9000 зайвих. Які заряди мають кульки? З якою силою взаємодіють ці кульки, якщо вони розміщені у вакуумі на відстані 3 см? Кульки з'єднали провідником. Які заряди мають кульки після з'єднання? Скільки зайвих електронів на кожній кульці після з'єднання?\nТема: Електричний струм. Дії електричного струму.\nнавчальна: ознайомлення з поняттям електричного струму як напрямленого руху заряджених частинок, з діями електричного струму;\nрозвиваюча: розвивати логічне мислення та творчі здібності; уяву та пам’ять.\nОбладнання: металеві провідники, джерело струму, вимикач, магнітна стрілка, цвях, з'єднувальні провідники.\nПоняття електричного струму.\nТеплова дія струму.\nХімічна дія струму.\nМагнітна дія струму.\n1. Заряд, який виникає на ебонітовій паличці під час натирання хутром, називається:\n2. Однойменно заряджені тіла:\nв) не взаємодіють.\n3. Заряд електрона дорівнює:\nа) 1,6·10-19 Кл;\nб) -1,6·10-19 Кл;\nв) -1,6·1019 Кл.\n4. Установіть відповідність:\n1) якщо від атома відірвати один електрон, він стає …\n2) якщо атом приєднав один електрон, він стає …\n3) якщо атом приєднав один електрон і один протон, він стає …\nа) залишається нейтральним;\nб) позитивним іоном;\nв) негативним іоном.\n5. Продовжте речення:\nПрилад для дослідження наелектризованості тіл називають …\nЩе древнім римлянам було відомо, що морські скати мають дивовижну здатність влучати на відстані в дрібних риб, крабів та восьминогів. Вони, випадково пропливаючи біля ската, раптом починали конвульсивно тіпатися й одразу завмирали. Яким чином скат уколював свої жертви? (Їх убивав електричний струм, який генерують спеціальні органи ската.) Що ж таке електричний струм? На це питання дасть відповідь наша тема: «Електричний струм. Дії електричного струму»\nIV. Повідомлення нового матеріалу\n1. Поняття електричного струму\nМи з вами досить часто використовуємо електричну енергію і нам досить складно пристосуватися до перебоїв з її постачанням, якщо такі у нас виникають. Коли говорять про використання електричної енергії, то мають на увазі роботу електричного струму. Електричний струм підводять до споживача від електростанцій за допомогою ліній електропередач. Тому коли в будинках несподівано гаснуть електричні лампи та перестають працювати електроприлади, то кажуть, що в проводах зник струм. Що ж таке електричний струм? Слово «струм» означає рух або течію чогось. А що може рухатися в проводах? Можна припустити, що там є якісь частинки, які здатні переміщуватися, причому частинки мають бути заряджені. Ми вже знаємо, що речовини поділяються на провідники та діелектрики. Отже, в провідниках є заряджені частинки, що здатні по ньому переміщуватися, а в діелектриках вони вільно переміщуватися не можуть.\nЕлектричним струмом називають упорядкований (напрямлений) рух заряджених частинок.\nЩоб електричний струм з'явився у провіднику, треба створити в ньому електричне поле. Під дією цього поля заряджені частинки, які можуть вільно переміщуватися в цьому провіднику, почнуть рухатися в напрямі дії на них електричних сил — виникне електричний струм.\nЧи можемо ми, дивлячись на провідник, з'ясувати, чи існує в ньому електричний струм на даний момент? (Учні висувають свої гіпотези.)\nМи не можемо побачити заряджених частинок, упорядкований рух яких у провіднику є електричним струмом. Про наявність електричного струму в провіднику можна робити висновок лише з різних явищ, які спричиняються електричним струмом. Деякі з цих дій легко спостерігати на досліді.\n2. Теплова дія струму\nЯкщо після пропускання струму через металеву дротину доторкнутися до неї, то можна відчути, що вона нагрілася. Крім цього видно, що дротина стала довшою і провисла. її можна навіть розжарити до червоного кольору. Отже, струм чинить теплову дію. Теплова дія струму використовується в усіх побутових електронагрівальних приладах, вона спостерігається і в електричних лампах розжарення.\n3. Хімічна дія струму\nПід час проходження електричного струму через деякі водні розчини кислот, лугів і солей на електродах, які занурені у цей розчин, виділяються речовини, що є у розчині. Так, при пропусканні струму через розчин мідного купоросу на негативно зарядженому електроді виділяється мідь. У цьому полягає хімічна дія струму. Хімічну дію стуму використовують для добування деяких чистих металів (наприклад міді, алюмінію) або покриття одних металів шаром іншого.\n4. Магнітна дія струму\nДосліди свідчать, що електричний струм чинить магнітну дію. Так, магнітна стрілка, яка розміщена поблизу провідника зі струмом, відхиляється від свого початкового положення. (Демонстрація)\nЯкщо мідний ізольований провід намотати на залізний цвях і з'єднати з джерелом струму, то така конструкція намагнічується і може притягувати до себе невеличкі залізні предмети: цвяшки, залізну стружку. Якщо струм в обмотці зникає (розмикається коло), вона розмагнічується. Це — модель електромагніта. (Демонстрація)\nЯвище взаємодії котушки зі струмом та магніту лежить в основі дії багатьох електровимірювальних приладів, електродвигунів, гальванометра (приладу, який фіксує наявність струму).\nУмовами існування електричного струму є …\nЩо є носіями електричного струму?\nЯк його можна спостерігати?\nДе використовують електричний струм?\nЕлектричний струм може спричиняти такі дії …\nVI. Підбиття підсумків уроку. Рефлексі.\nЩо ви ще хотіли б дізнатися з даної теми?\nVIІ. Завдання додому\n1. Опрацювати § 7 ст. 34 – 35, 10.\n2. За бажанням підготувати повідомлення на тему: «Чим небезпечний електричний струм?»\nТема: Електрична провідність матеріалів: провідники, напівпровідники та діелектрики. Струм у металах.\nнавчальна: з'ясування природи струму в металах на основі класичної електронної теорії; формування уявлень про провідники, напівпровідники, діелектрики, напрям струму, швидкість струму;\nрозвиваюча: розвивати критичне, логічне мислення та пізнавальний інтерес.\nвиховна: виховувати спостережливість, дисциплінованість; формувати науковий світогляд.\nОбладнання: модель кристалічної решітки, м'яч; металеві провідники, джерело струму, вимикач, магнітна стрілка, цвях, з'єднувальні провідники, приклади діелектриків, напівпровідників, ілюстрації з підручника.\nСтрум у металах.\n1. Заслуховування повідомлення\n«Чим небезпечний електричний струм»\n2. Інтерактивна вправа «Візитна картка».\nСтворити візитну картку електричного струму. (Учні почергово називають основні моменти (властивості, ознаки), пов’язані з електричним струмом, що найкраще його характеризують).\nПІ. Мотивація навчальної діяльності\nУ XIX ст. в Швейцарії була винайдена «Електрична нянька». Під простирадло дитячого ліжечка підкладали дві тоненькі металеві сітки, ізольовані сухою прокладкою та з'єднані з низьковольтним джерелом струму і дзвінком. Щойно прокладка намокала, електричне коло замикалось і починав дзвеніти дзвінок, який сповіщав маму, що потрібно поміняти пелюшки.\nЧи можна було використати сітки не металеві, а пластмасові? Чому прокладка між сітками мала бути обов'язково суха? На ці та інші запитання ви зможете дати відповідь упродовж уроку. Тема сьогоднішнього уроку: «Електрична провідність матеріалів: провідники, напівпровідники та діелектрики. Струм у металах»\n1. Струм у металах\nМи вже знаємо, що речовини можна поділити на провідники та діелектрики. Пригадайте та наведіть приклади таких речовин. За яким критерієм відбувається цей поділ? (Учні дають відповіді)\nВи вже переконалися на попередньому уроці, що хорошими провідниками є метали.\nМетали у твердому стані, як відомо, мають кристалічну будову. Частинки в кристалах розміщені в певному порядку, утворюючи просторову (кристалічну) решітку.\nУ вузлах кристалічної решітки металу розміщені позитивні іони, а в просторі між ними рухаються вільні електрони, тобто електрони, не зв'язані з ядрами атомів.\nНегативний заряд усіх вільних електронів за абсолютним значенням дорівнює позитивному заряду всіх іонів решітки. Тому за звичайних умов метал електрично нейтральний. Вільні електрони в ньому рухаються безладно. Але якщо в металі створити електричне поле, то вільні електрони почнуть напрямлено рухатися під дією електричних сил — виникне електричний струм. Безладний рух окремих електронів при цьому зберігається, подібно до того, як зберігається безладний рух комахи у зграйці, коли під впливом вітру вся зграйка переміщується в одному напрямі.\nОтже, електричний струм у металах — це впорядкований рух вільних електронів.\n2. Швидкість струму\nЯк ви гадаєте, яка швидкість електричного струму? (Учні висовують свої гіпотези.) Швидкість руху самих електронів у провіднику невелика — кілька міліметрів на секунду, але щойно в провіднику виникає електричне поле, воно з величезною швидкістю, близькою до швидкості світла у вакуумі (300 000 км/с), поширюється по всій довжині провідника. Одночасно з поширенням електричного поля всі електрони починають рухатися в одному напрямі по всій довжині провідника. Коли говорять про швидкість електричного струму в провіднику, то мають на увазі швидкість поширення по провіднику електричного поля.\n3. Провідники струму\nПоряд із металами добрими провідниками, тобто речовинами з великою кількістю вільних заряджених частинок, є водні розчини та розплави електролітів та іонізований газ (плазма).\nЯкщо в металах електричний струм створюють вільні електрони, то в електролітах — розплавах і розчинах кислот, лугів, солей у воді або в інших розчинах — іони (як позитивно, так і негативно заряджені). Під дією електричного поля позитивно заряджені частинки рухаються в одному напрямку, а негативно заряджені — у протилежному. В газах струм утворюють рухомі іони обох знаків, а також електрони.\n4. Напрям струму\nУ багатьох випадках ми говоримо не про напрям руху заряджених частинок, а про напрям струму. Напрям руху яких заряджених частинок в електричному полі треба було б узяти за напрям струму?\nОскільки здебільшого ми маємо справу з металами, то за напрям струму в колі доцільно було б узяти напрям руху електронів. Але цілком умовно та історично склалося, що за напрям струму взяли той напрям, у якому рухаються (або могли б рухатися) позитивно заряджені частинки, тобто напрям від позитивно зарядженого полюса джерела струму до негативно зарядженого.\nУ другій половині XX ст. у різних галузях народного господарства набули поширення напівпровідникові прилади. Їх велика популярність пояснюється високою економічністю, довговічністю і міцністю за малих габаритів. Які ж речовини є напівпровідниками? Зазвичай напівпровідниками вважають речовини, що займають проміжне місце за здатністю проводити електричний струм між провідниками та діелектриками. Характерна особливість напівпровідників – це значна залежність їх провідності від стану речовини: температури, освітлення, наявності домішок тощо. Напівпровідники за одних умов виявляють властивості провідників, а за інших — діелектриків. Наприклад, за низьких температур напівпровідники є, фактично, діелектриками, а при підвищенні температури їхня провідність збільшується. До напівпровідників належать такі матеріали: кремній, германій, селен та ін.\n1. Вправа «Спіймай помилку»\nВчитель зачитує твердження. Якщо учень вважає, що воно хибне, то піднімає руку.\nЕлектричний струм — це хаотичний рух заряджених частинок (-).\nЕлектричний струм у металах — це впорядкований рух вільних електронів (+).\nРечовини за здатністю проводити електричний струм поділяються на діелектрики, напівпровідники та провідники (+).\nУ водних розчинах та розплавах електролітів носіями струму є тільки позитивні іони (-).\nУ газах струм утворюють рухомі іони обох знаків, а також електрони (+).\nЗа напрям струму обрано напрям руху електронів (-).\nКремній, германій та селен — це діелектрики (+).\nЕбоніт, скло, повітря, бензин, гума — це хороші провідники струму (-).\nТіло людини — це хороший провідник (+).\nХарактерна особливість напівпровідників — дуже сильна залежність їхньої провідності від стану речовини: температури, освітлення, наявності домішок тощо (+).\nЕлектричне поле поширюється у вакуумі зі швидкістю 300 000 км/с. за який час воно пошириться на відстань, що дорівнює земному екватору (радіус Землі 6,4·106 м), та на відстань від Землі до Сонця (1,5·1011 м).\nЦікаво вам сьогодні було?\nЧи дізналися ви щось нове?\nVІI. Завдання додому\n1. Опрацювати § 9, 10 ст. 43.\n2. Задача (винахідницька)\nЯк за допомогою електричного кола:(джерело струму, лампочка, ключ) з’ясувати чи заходиться в посудині дистильована вода (вода, звільнена від домішок)?\n(Треба під єднати в таке коло дві пластинки, приєднані до різних полюсів джерела струму, і опустити їх у воду. Якщо лампочка засвітиться, тобто йтиме електричний струм у колі, значить вода НЕ дистильована. Якщо ж навпаки (струму не буде) – вода дистильована. Користуємося тим, що вода з домішками є провідником струму).\nТема: Електричне коло.\nнавчальна: ознайомлення зі складовими елементами, умовними позначеннями та особливостями складання електричних кіл;\nрозвиваюча: розвивати увагу, пам'ять; навчити запобігати небезпечним ситуаціям, що можуть стати загрозою для життя учнів.\nвиховна: виховувати спостережливість; інтерес до вивчення фізики; духовно орієнтувати школярів на цінність спілкування;\nОбладнання: джерело струму, лампочка, з'єднувальні провідники, вимірювальні прилади, вимикач, запобіжник.\nЕлектричне коло. Його елементи\nСхеми електричних кіл. Умовні позначення на схемах.\nЗапропонуйте спосіб, як в домашніх умовах змусити напівпровідник стати провідником струму.\n(Можна підігріти його знизу від якогось джерела тепла. Ми користуємося тим, що напівпровідник з підвищенням температури набуває властивостей провідника струму)\nМабуть, у кожного з вас хоч раз та виходив із ладу якийсь електроприлад. Піднесіть руку, в кого вдома таке траплялося.\nЩо ваші батьки чи, можливо, ви робили з цим електроприладом? (Найчастіше зверталися у відповідну майстерню для ремонту.)\nЯкщо будова приладу досить складна, то майстер просить йому принести паспорт приладу. Для чого? (Щоб розглянути схему)\nМи сьогодні ознайомимося з електричними схемами та умовними позначеннями складових електричних кіл.\n1. Електричне коло. Його елементи\nДля практичного використання електричного струму потрібні джерело струму, його споживачі, провідники, за допомогою яких струм передається від джерела до споживача. Електродвигуни, лампи, плитки, різні прилади називають приймачами або споживачами електричної енергії. Для вмикання та вимикання струму користуються вимикачами, а для запобігання пошкодженню приладів — запобіжниками\nДжерело струму, приймачі, пристрої для замикання і розмикання кіл, іноді ще й електровимірювальні прилади, з'єднані між собою проводами, складають найпростіше електричне коло. (Демонстрація)\nЩоб у колі проходив струм, воно має бути обов’язково замкнутим. Якщо в якомусь місці провід обірветься, то струм у колі припиниться. На цьому ґрунтується дія вимикачів.\n2. Схеми електричних кіл. Умовні позначення на схемах\nСпособи з'єднання електричних приладів у коло зображуються на кресленнях, які називають схемами. Прилади на схемах позначають умовними знаками. Деякі з них можна розглянути в підручнику. (Демонстрація умовних позначень для найпоширеніших приймачів електричного струму)\n1. Гра «Хто швидше вивчить умовні позначення»\nУчні класу поділяються на дві групи. Кожна група отримує однакове завдання: якнайшвидше за допомогою підручника вивчити умовні позначення електроприладів, які застосовують на схемах. Учні групи, яка впоралася найшвидше, підносять руки і всі учасники виходять до дошки, а інші учні класу дають їм завдання накреслити на дошці те чи інше умовне позначення.\n2. Задача (винахідницька).\nЗапропонуйте схему кола, у якому дві лампи і два ключі, причому лампу 1 вмикає і вимикає ключ 1 (незалежно від стану ключа 2), а лампа 2 загоряється тільки при замиканні обох ключів.\nЯк вам сьогоднішній урок?\nВи дізналися щось нове?\nЩо саме вам сподобалося?\nОпрацювати § 8.\nПрактичне завдання (винахідницького характеру)\n— Накреслити схему кола, що складається з одного гальванічного елемента і двох дзвінків, кожний з яких можна вмикати окремо.\n— Придумайте схему з'єднання гальванічного елемента, дзвінка і двох вимикачів, розміщених так, щоб можна було подзвонити з двох різних місць.\n— Накресліть схему з'єднання батарейки, лампочки, дзвінка і двох ключів, за якою лампочка світиться при вмиканні дзвінка, але може бути ввімкнена і при непрацюючому дзвінку.\n— Накресліть схему з'єднання батарейки, двох лампочок і трьох ключів, за якою ввімкнення і вимкнення кожної лампочки здійснюється «своїм» ключем, а розмикання третього ключа дозволяє відключити обидві лампочки.\nТема: Джерела електричного струму. Гальванічні елементи. Акумулятори\nнавчальна: формування уявлення про перетворення енергії у джерелах електричного струму; ознайомлення з різними джерелами електричного струму та особливостями виникнення в них струму.\nрозвиваюча: логічне мислення та пізнавальний інтерес.\nОбладнання: джерела електричного струму, електрофорна машина, генератор, гальванічний елемент, акумулятор, термоелемент, фотоелемент.\nДля чого потрібне джерело струму.\nСкласти електричне коло за даною схемою:\nСкласти електричне коло з джерела струму, резистора, ключа, гальванометра та замалювати його схему.\nIII. Мотивація навчальної діяльності. Оголошення теми, мети уроку\nПроведемо дослід: візьмемо цитрину (можна використати яблуко, картоплю та інші овочі або фрукти), розріжемо його навпіл, залізний цвях і один з мідних проводів вставимо в цитрину, а цвях приєднаємо іншим мідним провідником до гальванометра (мультиметра). Що ви спостерігаєте? Як пояснити появу електричного струму?\n1. Для чого потрібне джерело струму\nЩоб електричний струм у провіднику існував протягом певного часу, треба постійно підтримувати в ньому електричне поле. Електричне поле в провідниках створюється і може довго підтримуватися джерелами електричного струму.\nДжерела електричного струму – пристрої, у яких відбувається перетворення енергії певного виду на електричну енергію. Джерела струму бувають різні, але в будь-якому з них виконується робота з розділення позитивно і негативно заряджених частинок. Розділені частинки нагромаджуються на полюсах джерела струму — так називають місця, до яких за допомогою клем або затискачів під'єднують провідники. Один полюс джерела заряджається позитивно, а другий — негативно.\nДжерела електричного струму\nМеханічні (електрофорна машина, генератори електричного струму),\nХімічні (гальванічні елементи, акумулятори),\nСвітлові (фотоелементи, сонячні батареї),\n2. Електрофорна машина\nДавайте розглянемо роботу електрофорної машини (демонстрація на ілюстраціях – к випадку відсутності приладу), в ній механічна енергія перетворюється на електричну.\nПід час обертання рамки з певною кількістю витків ізольованого провідника в магнітному полі виконується механічна робота, полюси генератора заряджаються різнойменно, в лампі, під'єднаній до них, виникає струм і вона світиться (демонстрація на ілюстраціях – к випадку відсутності приладу). Так само працюють генератори (латинське слово, означає той, що створює, виробляє) на великих електростанціях.\n4. Гальванічні елементи\nПерше найпростіше хімічне джерело струму («вольтів стовб»), яке не втратило свого практичного значення й дотепер, створив у 1799 році італійський фізик Алессандро Вольта і назвав на честь засновника вчення про електрику Луїджі Гальвані. У гальванічних елементах у розчини певних речовин, наприклад кислот, опускають дві пластинки з різних речовин, що по-різному взаємодіють з розчином. Унаслідок хімічних реакцій ці пластинки (електроди) заряджаються різнойменно і можуть створювати струм протягом тривалого часу. Гальванічні елементи можуть базуватися не лише на кислотах. Прикладом такого елемента є батарейка вуглецева. (Демонстрація на прикладі побутової батарейки)\nВ акумуляторі (від слова акумуле — нагромаджую) у розчин, наприклад, сульфатної кислоти, опускають два однакові електроди. Але такий акумулятор струму не дає, його попередньо потрібно зарядити, пропускаючи через розчин струм певного напрямку. При цьому на електродах відбуваються різні хімічні реакції і вони набувають різних властивостей. Тепер акумулятор працюватиме як звичайний гальванічний елемент. Акумулятори можуть давати струм значної сили і використовуватися багато разів. Акумулятори широко застосовують для освітлення залізничних вагонів, автомобілів, для запуску автомобільного двигуна, для живлення електроенергією підводних човнів, наукової апаратури на штучних супутниках Землі.\nЯкщо спаяти дві дротини, виготовлені з різних матеріалів, та нагріти місце спаювання, то в дротинах виникне електричний струм. В такому джерелі струму, який називається термоелементом, внутрішня енергія нагрівника перетворюється на електричну енергію. Особливо ефективним у термоелементах є поєднання металевих провідників і напівпровідників. (Демонстрація ілюстрацій)\nПри освітленні напівпровідників світлова енергія може безпосередньо перетворитися на електричну (Демонстрація). Це явище називають фотоефектом. На цьому ґрунтується дія фотоелементів, сонячних батарей. Прикладами фотоелементів є вуличні ліхтарі, які самостійно загораються, коли на вулиці стає темніше. Тобто від освітленості змінюється провідність напівпровідника і він перетворюється напівпровідник – починає проводити струм. Тому й запалюються ліхтарі.\nЩо називають джерелом електричного струму?\nЯкі джерела електричного стуму ви знаєте?\nХто перший створив гальванічний елемент?\nЯке походження цієї назви?\nЧим відрізняється акумулятор від гальванічного елемента?\nЯка енергія перетворюється на електричну в сонячних батареях? Термоелементах?\nНаведіть приклади застосування різноманітних джерел електричного струму.\nВ якому напрямі рухатиметься в електричному полі між двома протилежно зарядженими паралельними пластинами: електрон, позитивний іон, негативний іон?\nЧи було вам цікаво сьогодні?\nОпрацювати § 7ст. 35 – 38.\nВідомо, що хвилі, які поширюються на поверхні води, мають значну механічну енергію. Запропонуйте джерело енергії, яке б давало змогу відбирати цю енергію та перетворювати її на електричну.\n(Скористаємося явищем електризації)\nТема: Сила струму. Амперметр. Вимірювання сили струму\nнавчальна: формування уявлення про кількісну характеристику електричного струму — силу струму; ознайомлення з особливостями та правилами вимірювання сили струму за допомогою амперметра.\nрозвиваюча: розвивати логічне мислення та пізнавальний інтерес; навички розв'язування задач.\nвиховна: виховувати спостережливість, самостійність; формувати науковий світогляд.\nОбладнання: амперметр, міліамперметр, мікроамперметр, мультиметр, гальванометр, джерело струму, споживач, вимикач, з'єднувальні провідники, два гнучкі провідники.\nОдиниця сили струму\nЗаслуховування пропозицій учнів щодо розв’язування винахідницької задачі з попереднього уроку.\nУмова: Відомо, що хвилі, які поширюються на поверхні води, мають значну механічну енергію. Запропонуйте джерело енергії, яке б давало змогу відбирати цю енергію та перетворювати її на електричну.\nРозв’язання (можливий варіант)\nСкористаємося явищем електризації. Хвиля, яка має значний запас енергії, буде виконувати механічну роботу з переміщення поплавця 1 по напрямних стояках 2. Жорстко закріплений у поплавці ебонітовий стержень 3 здійснюватиме зворотно-поступальний рух і тертиметься об хутро 4, що спричинить електризацію обох взаємодіючих тіл — ебонітового стержня і хутра. Схематично такий пристрій зображено на рисунку.\nДії електричного струму можуть виявлятися різною мірою — сильніше чи слабше. (Задача з винахідницьким характером). Від чого залежить інтенсивність електричного струму? Згадайте як характеризуються електричні прилади? (Учні пропонують свої варіанти відповідей). Сьогодні ми ознайомимося з такою фізичною величиною, яка б характеризувала електричний струм у колі.\n1. Сила струму\nЧим більше заряджених частинок переміщується від одного полюса джерела струму до іншого, тим більший загальний заряд переноситься частинками. Досліди показують, що інтенсивність (ступінь дії) електричного струму залежить від заряду, який проходить у електричному колі протягом 1с.\nСипа струму — скалярна фізична величина, що дорівнює швидкості протікання заряду через поперечний переріз провідника. Іншими словами, сила струму – це фізична величина, яка характеризує електричний струм і визначається відношенням електричного заряду, що пройшло через поперечний переріз провідника, до часу його проходження.\nСила струму позначається літерою І.\nде q — заряд, t — час його проходження.\n2. Одиниця сили струму\nНа Міжнародній конференції з мір та ваги у 1948 р. було вирішено для встановлення одиниці сили струму використати явище магнітної взаємодії двох провідників зі струмом.\nВиконаємо дослід. Візьмемо два гнучкі провідники, приєднані до джерела струму, і розмістимо їх паралельно один до одного.\nЯкщо пропустити струм по провідниках в одному напрямі, то провідники притягуватимуться один до одного, а якщо у протилежних напрямках, то відштовхуватимуться.\nВимірювання сили взаємодії провідників показують, що вона залежить від довжини провідників, відстані між ними, середовища, в якому вони розміщені, та від сили струму в цих провідниках.\nЗа однакових умов чим більша сила струму в кожному провіднику, тим із більшою силою вони притягуються або відштовхуються.\nУявімо два дуже тонкі і дуже довгі паралельні провідники, розташовані у вакуумі на відстані 1 м один від одного. Сила струму в провідниках однакова. За одиницю сили струму беруть силу такого струму, при якому відрізки таких двох паралельних провідників завдовжки 1 м взаємодіють із силою 2·10-7 Н. цей дослід вперше провів скромний, нещасний в житті вчений, але в науці він — титан. Прізвище та ім'я цього французького фізика і математика — Ампер Андре-Марі, одиницю сили струму називають ампером і позначають великою літерою А.\nПід час вимірювання застосовують також частинні або кратні одиниці сили струму:\n1 мкА = 0.000001 А (мікроампер);\n1мА = 0,001 А (міліампер);\n1 кА = 1000 А (кілоампер)\nОдиниця електричного заряду\nСаме через одиницю сили струму визначають одиницю електричного заряду — кулон (Кл).\nОскільки , то . Якщо взяти І = 1А, t = 1с, то отримаємо одиницю заряду — кулон.\nОдин кулон — електричний заряд, що переноситься зарядженими частинками, які створюють струм 1 А, через поперечний переріз провідника за 1 с. Електричним зарядом іноді ще називають кількість електрики.\n3. Вимірювання сили струму\nДля вимірювання сили струму виготовлено значну кількість різноманітних приладів (амперметри, міліамперметри, мікроамперметри, мультиметр, гальванометри тощо). (Демонстрація приладів)\nРозглянемо будову амперметра, для цього виймемо його з корпусу, щоб можна було побачити його будову та всі необхідні позначення на шкалі.\nПравила користування електричними приладами:\n1. Встановити, для вимірювання якої фізичної величини використовується прилад. (Якщо на шкалі вказано літеру А, це означає амперметр.)\n2. Встановити, на яке максимальне значення вимірювальної величини розраховано прилад.\n3. Встановити, для якого струму (постійного чи змінного) можна використовувати прилад. Постійний струм на шкалі приладу позначається горизонтальною рискою «-», а змінний — «~».\n4. Якщо прилад можна використовувати в колах постійного струму, то біля клем, до яких приєднуються провідники, стоять знаки «+» і «-». До клеми «+» слід приєднувати провідник від позитивно зарядженого полюса джерела струму, що також позначається знаком «+».\n5. Визначити ціну поділки приладу. (Пригадати означення ціни поділки. Визначити ціну поділки для різних шкал.)\n6. Визначити, яке значення вимірювальної величини показує прилад. Якщо стрілка зупинилася між поділками, то значення заокруглюють до найближчої поділки.\n1. Амперметр умикають у коло послідовно з тим приладом, силу струму в якому вимірюють.\n2. Заборонено приєднувати амперметр безпосередньо до джерела струму без послідовно ввімкнених із ним споживачів.\n(Показ на демонстраційних приладах спосіб увімкнення в коло амперметра)\nСхема увімкнення амперметра у коло:\nСила струму — дуже важлива характеристика електричного кола. Ті, хто працює з електричними колами, повинні знати, що для людського організму безпечною вважається сила струму до 1 мА. Сила струму понад 100 мА призводить до уражень організму.\n1. У чому головна відмінність між струмом у металевому провіднику, яким розряджають електроскоп, і струмом у провіднику, який з'єднує полюси джерела струму?\n2. Запишіть в амперах силу струму: 30 000 мкА; 5,6 кА; 100 мА.\n3. Яку фізичну величину вимірює прилад, шкала якого показана на рисунку?\nЯка його ціна поділки? Які покази приладу?\n4. Яка сила струму в електричному колі, якщо через поперечний переріз провідника проходить заряд 100 Кл за 4 с?\nОпрацювати § 11.\nЗа написами на цоколі електричної лампочки кишенькового ліхтарика з’ясувати силу струму в Амперах та обчислити який заряд проходить через лампочку за 10 хвилин її роботи.\n(Відповідь залежить від значень на цоколі)\nТема: Електрична напруга. Вольтметр. Вимірювання напруги\nнавчальна: формування уявлення про електричну напругу та одиниці її вимірювання; ознайомлення з особливостями та правилами вимірювання електричної напруги за допомогою вольтметра.\nрозвиваюча: логічне мислення та пізнавальний інтерес; навички розв'язування задач та практичних умінь складати електричні кола.\nвиховна: виховувати спостережливість, самостійність, прищеплювати бажання удосконалюватися.\nОбладнання: лампа для кишенькового ліхтарика, лампа для освітлення кімнати, вольтметр, джерело струму, споживач, вимикач, з'єднувальні провідники.\nОдиниця сили струму.\nВимірювання сили струму.\n1. Заслуховування розв’язків задачі з домашнього завдання попереднього уроку\n(Учні показують свої розв’язки)\nЩо таке сила струму?\nЯке явище використовують для визначення одиниці сили струму?\nЩо прийнято за одиницю сили струму? Як називають цю одиницю?\nЯким приладом вимірюють силу струму?\nВ яких одиницях градуюють шкалу амперметра?\nЯк вмикаю амперметр в електричне поле?\nЯка заборона існує щодо вмикання амперметра в електричне коло?\nВиконаємо дослід: до електричної мережі приєднаємо дві послідовно ввімкнені лампи для кишенькового ліхтарика і для освітлення кімнати.\nМи знаємо, що в разі такого вмикання сила струму в усіх ділянках кола однакова. Але зверніть увагу на яскравість світла від ламп. Що ви можете сказати? Як ви бачите, більше світла дає кімнатна лампа, ніж лампа для кишенькового ліхтарика. Я вам ще можу сказати, що не тільки світла, а й більше тепла. Тобто можна зробити висновок, що струм у колі виконує не однакову роботу. Нам потрібно ввести фізичну величину, яка б характеризувала таку властивість струму.\nПід дією електричного поля, яке створюється джерелом струму, заряджені частинки рухаються по провіднику. При цьому виконується робота: розжарюється спіраль лампи (це вже було продемонстровано), нагрівається електроплитка та ін. це свідчить про те, що головну роль у протіканні електричного струму в провіднику відіграє електричне поле. Для характеристики електричного поля вводять фізичну величину – електричну напругу.\nНапруга – це фізична величина, що визначається відношенням роботи електричного поля на певній ділянці кола до електричного заряду, що пройшов по цій ділянці. Вона характеризує електричне поле, яке створює струм.\nНапруга позначається U. Її визначають за формулою:\nде А – робота, виконана електричним полем під час протікання струму,\nq – значення електричного заряду, перенесеного струмом.\nОдиницею напруги є вольт (1 В). Названа вона за ім’ям італійського вченого Алессандро Вольта, який створив перший гальванічний елемент.\nОдин вольт (1 В) – це напруга на кінцях провідника, при якій робота щодо переміщення електричного заряду один кулон (1 Кл) по цьому провіднику дорівнює одному джоулю (1 Дж).\n1мА = 0,001 В (мілівольт);\n1 кА = 1000 В (кіловольт)\nЕлектричні прилади працюють при різній напрузі. Різні джерела струму характеризуються робочою напругою.\nДля вимірювання напруги в електричних колах використовують спеціальний прилад – вольтметр. На шкалах вольтметрів є позначка V, що вказує, що це саме вольтметр. Біля одного затискача вольтметра ставлять знак «+». Цей затискач обов’язково приєднують до проводу, що йде від позитивного полюса джерела струму. Вольтметр слід приєднувати в колі паралельно до ділянки кола, на якій вимірюється напруга, тобто затискачі приєднуються до тих точок кола, між якими слід виміряти напругу. (Демонстрація)\nНа схемах вольтметр позначають:\nСучасним вольтметром можна виміряти наругу до 106 В.\nЦікаво, що …\nВ деяких риб є органи, які виробляють електричний струм. Наприклад, електричний сом дає розряд напругою до 360 В, електричний скат – до 220 В, електричний вугор – до 650 В і силою струму 2 А.\n1. Яку фізичну величину вимірює прилад, шкала якого показана на рисунку? Яка ціна його поділки? Які покази приладу?\n2. На демонстраційному столі знаходяться прилади. Один учень підходить до столу та складає електричне коло, за допомогою якого потрібно виміряти напругу на резисторі. (За власним поглядом) Свої дії супроводжує коментарем.\n3. Винахідницька задача\nУчням дають кілька різних електричних ламп (учнів ділять на кілька груп за кількістю ламп). Вони мусять визначити яку роботу виконує відповідна лампа за 1 годину своєї роботи.\n(За даними на цоколі лампи вони визначають значення сили струму та напруги і з формулами для визначення сили струму та напруги визначають роботу, що виконує відповідна лампа за 1 годину роботи:\nЗвідси . За даною формулою і йде визначення роботи)\n1) Обчислити роботу, яку б виконала блискавка, якщо напруга між двома хмарами під час грози була 70 МВ та переносився електричний заряд у 10 Кл.\n2) Яка робота виконується електричним полем у лампі за добу, якщо напруга в ній становить 220 В, працює вона 3 години на добу і за годину через неї протікає заряд величиною 4 Кл?\nТема: Електричний опір. Одиниці опору. Залежність електричного пору від його розмірів та форми. Питомий опір провідника. Реостат.\nнавчальна: формування уявлення про опір провідника як здатність провідника протидіяти струму; ознайомлення з одиницями вимірювання опру та чинниками, що впливають на його значення.\nрозвиваюча: розвивати образне та логічне мислення, пам’ять.\nвиховна: виховувати спостережливість, зосередженість; формувати науковий світогляд.\nОбладнання: амперметр, вольтметр, мультиметр, джерело струму, споживачі різних розмірів та виготовлені з різних матеріалів, вимикач, з'єднувальні провідники.\nОдиниця електричного опору\nЗалежність опору провідника від форми та розмірів провідника\nПитомий опір провідника\n(До дошки викликаються два учня і кожний отримує одну задачу)\n1. Струм в електричному паяльнику 500 мА. Яка кількість електрики пройде по спіралі паяльника за 2 хвилини?\n2. під час переміщення заряду 12 Кл по обмотці кип’ятильника виконано роботу 720 Дж. Якою була напруга на спіралі кип’ятильника?\n(Поки двоє учнів працюють біля дошки інші учні відповідають на питання)\nВід яких величини залежить значення сили струму?\nЯкі величини впливають на значення напруги?\nЯким приладом вимірюють силу струму? Напругу?\nЯкі частинки являються носіями струму в металах?\nФізична величина, яка є джерелом і об’єктом електричного поля?\n(Учням демонструється два досліди)\n1 дослід. В електричне коло почергово приєднуються дві дротини (мідна і стальна). Вони мають однакові розміри і форму, але амперметр та вольтметр показують різні покази. (Учні не знають про різні матеріали). Чому? (Учні дають відповідь)\n2 дослід. В електричне коло почергово приєднуються дві дротини (з одного матеріалу (мідь). Тепер вони мають різні розміри, але амперметр та вольтметр знову показують різні покази. Чому? (Учні дають відповідь)\nСьогодні ми з вами з’ясуємо причину саме таких показів наших приладів.\n1. Електричний опір\nОскільки дія електричного струму характеризується напругою та силою струму, постає питання: чи залежить сила струму в провіднику від напруги на його кінцях?\nВиявляється, що сила струму прямо пропорційна напрузі на кінцях провідника. Але проведені нами досліди проказують, що сила струму і напруга змінюються, коли ми в коло приєднуємо споживачі з різних матеріалів. Це дає право говорити: сила струму в колі залежить не тільки від напруги, а й від властивостей провідника, увімкненого в коло.\nЗалежність сили струму від властивостей провідника пояснюється тим, що напрямленому руху вільних електронів у металевому провіднику протидіють їхні хаотичні зіткнення з іонами кристалічних ґраток, що перебувають у стані теплового руху (теплових коливань). Ця протидія призводить до зменшення швидкості напрямленого руху заряджених частинок, тобто до зменшення сили струму в колі.\nВеличина, яка характеризує властивість провідника протидіяти напрямленому переміщенню вільних зарядів всередині нього, називається електричним опором провідника.\nТепер ми можемо пояснити наші досліди. Провідники, що мають однакові геометричні розміри (довжину і площу поперечного перерізу), але їх виготовлено з різних металів, мають різні значення електричного опору, що пояснюється відмінностями в будові їхніх кристалічних ґраток.\nЕлектричний опір позначається R.\n2. Одиниця електричного опору\nОдиницею електричного опору, і СІ є один ом (1 Ом). Її названо на честь німецького фізика Георга Ома, досліджував закони протікання струму в колі.\nЗначення електричного опору один ом (14 Ом) має такий провідник, у якому протікає струм силою один ампер (1 А) при напрузі один вольт (1 В) на його кінцях.\nПід час вимірювання застосовують частинні або кратні одиниці опору:\n1мОм = 0,001 Ом (міліОм);\n1 кОм = 1000 Ом (кілоОм);\n1 МОм = 1000000 Ом (мегаОм).\nСхеми електричних приладів складаються із сукупності електричних кл, сила струму і напруга в яких залежить від значень електричного опору спеціальних деталей – резисторів різних конструкцій. Значення опору резисторів становить від десятків часток ома до десяти тисяч мегомів.\n3. Залежність опору провідника від форми та розмірів провідника\nЧим довший провідник, тим більший його електричний опір. (Демонстрація почергового вмикання в коло провідників з одного матеріалу, але різної довжини. Сила струму і напругі – різні.) Це пояснюється тим, що чим довший провідник, тим більшої протидії зазнають на своєму шляху частинки, які рухаються напрямлено.\nЧим товщий провідник, тим менший його електричний опір. (Демонстрація почергового вмикання в коло провідників з одного матеріалу, але різної товщини. Сила струму і напругі – різні.) збільшення товщини провідника рівнозначне «розширенню», яким рухаються заряди, тому й опір провідника зменшується.\nЕлектричний опір провідника залежить від того, з якої речовини він виготовлений. (Демонстрація почергового вмикання в коло провідників з однакового розміру, але з різних матеріалів. Сила струму і напругі – різні.) це пояснюється тим, що провідники з різних металів мають різні кристалічні структури, отже, гальмівна дія зіткнень іонів і вільних електронів виявляється різною.\nТакі висновки вперше встановив і обґрунтував Георг Ом: опір провідника прямо пропорційний його довжині, обернено пропорційний площі його поперечного перерізу і залежить від речовини, з якої виготовлено провідник.\nТакож опір провідника залежить від температури. Зі збільшенням температури опір металевих провідників змінюється: при підвищенні температури – збільшується, при знижені температури – зменшується.\nде R – опір провідника при певній температурі, R0 – опір провідника при 0оС, t – температура провідника оС, α – температурний коефіцієнт опору.\nТемпературний коефіцієнт опору характеризує залежність опору речовини від температури і визначається відносною зміною провідника при нагріванні на 1 оС.\n4. Питомий опір провідника\nЗалежність опору провідника від речовини, з якої він виготовлений, характеризують спеціальним параметром: питомим опором речовини.\nПитомий опір речовини – це фізична величина, що показує, який опір має виготовлений із цієї речовини провідник довжиною 1 м і площею поперечного перерізу 1 м2.\nФормула залежності електричного опру від розмірів, форми та матеріалу:\nде l – довжина провідника, S – площа поперечного перерізу провідника, ρ – питомий опір матеріалу, з якого виготовлено провідник.\nОдиницею питомого опру є:\nДля різних речовин значення питомого опору змінюється в дуже широких межах. Це пояснюється тим, що вони мають різну внутрішню будову.\nДля регулювання сили струму в електричному колі застосовують спеціальні прилади – реостати. (Демонстрація).\nВ реостатах використано ефект зміни опору провідників внаслідок зміни довжини провідника, в наслідок чого змінюється і сила струму в колі.\nЗадача (винахідницького характеру)\n(Учні діляться на дві рівні групи і виконують завдання)\nДано провідник (дротина) виготовлений з певного матеріалу. З’ясуйте опір даного провідника.\n1. Довжина одного проводу 20 см, іншого – 1,6 м. площа поперечного перерізу й матеріал проводу однакові. У якого проводу опір більший і в скільки разів.\n2. Знайдіть довжину проводу для нагрівання електроплитки. Діаметр проводу 0,5 мм, а його опір за кімнатної температури має складати 48 Ом.\nВам сподобався сьогоднішній урок?\nЩо ви ще хотілося дізнатися з даної теми?\nОпрацювати § 13, 15, 16.\n1) Наявні два дроти однакових перерізу й довжини. Один дріт – з міді, інший – з нікеліну. Який з них має менший опір? Чому? У скільки разів?\n2) Потрібно виготовити провід завдовжки 100 м й опором 1 Ом. У якому випадку провід буде легшим: якщо його зробити з алюмінію чи з міді? У скільки разів? (Задача винахідницького характеру)\n(Треба з’ясувати питомий опір цих матеріалів та їх густину (за таблицями). Потім уже обчислити значення поперечного перерізу цих двох проводів. І під кінець з’ясувати об’єм і масу цих двох виробів. Зробити висновок про більшу масу того чи іншого виробу).\nТема: Розв’язування задач. Підготовка до контрольної роботи.\nнавчальна: узагальнення та систематизація знань з теми «Електричний струм. Сила струму. Напруга. Опір провідників».\nрозвиваюча: розвивати образне та логічне мислення, пам’ять,увагу; формувати навички розв’язування задач.\nвиховна: виховувати спостережливість, самостійність; культуру оформлення задач; вміння працювати в колективі.\nОбладнання: амперметр, вольтметр, мультиметр, джерело струму, споживачі (резистори), лампа, вимикач, з'єднувальні провідники.\nГра «Впізнай прилад»\nУчні слухають опис приладу, який складається з окремих речень, і відгадують прилад та характеризують його призначення.\nУ мене всередині є кислота, всі люди її остерігаються, а я не можу уявити своє життя без неї.\nЯ – найпоширеніший прилад, немає такого будинку чи квартири, щоб там мене не було.\nМаю я ще дві пластинки, які чомусь називають електродами.\nУнаслідок хімічних реакцій електроди заряджаються різнойменно і можуть створювати струм протягом тривалого часу.\nВідповідь: гальванічний елемент.\n1. Величина, яка характеризує швидкість протікання заряду через поперечний переріз провідника, називається:\nв) силою струму\n2. Напруга вимірюється:\n3. Одиниця вимірювання опору:\n1) сила струму\n3) робота поля\n5. Закінчіть речення:\nОпір провідника залежить від …\nМи вивчили тему «Електричний струм. Сила струму. Напруга. Опір провідників». Сьогодні ми узагальнимо та систематизуємо свої знання з даної теми.\n1. Чи будуть відрізнятися показання двох амперметрів, зображених на схемі:\n2. Який опір мідного проводу довжиною 1 м і площею поперечного перерізу 1 мм2?\n3. Скласти коло і замалювати його схему з наявних елементів: джерело струму, ключ, лампочка, амперметр та вольтметр, що визначає напругу на лампочці.\n1. Через поперечний переріз провідника за 10 с пройшло 2·1020 електронів. Визначити силу струму в провіднику.\nЗа визначенням сила струму:\nЗаряд N електронів:\nПідставимо значення у дану формулу і знайдемо швидкість хвилі:\nВідповідь: сила струму дорівнює 32 А.\n2. Через електроплитку проходить струм силою 300 мА. Який заряд пройде через електроплитку за 5 хв? Яку роботу виконає електричний струм, якщо ця плитка ввімкнена в побутову мережу?\nОтже, q=90 Кл\nНапруга за означенням:\nА=19800 Дж=19,8 кДж\nВідповідь: заряд дорівнює 90 Кл,\nробота – 19,8 кДж.\n1. Вам було цікаво на сьогоднішньому уроці?\n2. Чому ви сьогодні навчилися?\n3. Що, на вашу, вам ще треба дізнатися з даної теми?\nПовторити § 7 - 16.\nВизначити довжину мідного дроту опором 2 Ом і площею поперечного перерізу 0,5 мм2.\nТема: Контрольна робота № 2.\nнавчальна: контроль знань з теми «Електричний струм. Сила струму. Напруга. Опір провідників».\nрозвиваюча: розвивати образне та логічне мислення, пам’ять,увагу.\nвиховна: виховувати спостережливість, самостійність, самоконтроль; культуру оформлення задач; вміння працювати в колективі.\nОбладнання: амперметр, вольтметр, мультиметр, джерело струму, споживачі (резистори), лампа, вимикач, з'єднувальні провідники, роз даткові картки з варіантами роботи.\nІV. Підбиття підсумків уроку. Завдання додому.\nСьогодні ми підбиваємо підсумки по вивченню теми «Електричний струм. Сила струму. Напруга. Опір провідників». Ми напишемо контрольну роботу з даної теми. Контрольна робота складається з 11 завдань: 6 – тестових, 5 – розрахункові задачі. Контрольна робота оцінюється на 12 балів. Кожне завдання має свій бал, зазначений у варіанті.\nІІІ. Контрольна робота\n1. (0,5 бала.) Вкажіть буквене позначення електричної напруги:\nА) F Б)U В) q Г) I.\n2. (0,5 бала.) Які речовини є хорошими провідниками?\nА) Метали, пластмаса, сіль Б) грунт, тіло людини, сталь\nВ) гума, шовк, повітря Г) залізо, дистильована вода, порцеляна.\n3. (0,5 бала.) Вкажіть, яким приладом вимірюють силу струму:\nА) вольтметром Б)електроскопом\nВ) амперметром Г) електрометром.\n4. (0,5 бала.) Вкажіть вид енергії, що перетворюється на електричну в гальванічних елементах:\nА) механічна Б) світлова\nВ) хімічна Г) теплова.\n5. (0,5 бала.) Що прийнято за напрям електричного струму?\nА) Напрям руху електронів\nБ) напрям руху протонів та іонів\nВ) напрям руху позитивно заряджених частинок\nГ) напрям руху іонів.\n6. (0,5 бала.) Електричний струм у рідких провідниках (електролітах) створюють...\nБ) електрони та позитивні іони;\nГ) електрони та протони.\n7. (1 бал.) Яку фізичну величину вимірює прилад, шкала якого показана на рисунку? Яка його ціна поділки? Які покази приладу?\n8. (1 бал.) Накресліть схему електричного кола, що складається з батареї для кишенькового ліхтарика, вимикача, лампи, вольтметра (вимірює напругу на полюсах джерела), амперметра (вимірює силу струму в лампі).\n9. (2 бала.) Під час переміщення заряду величиною 12 Кл обмоткою реостату виконано роботу, що дорівнює 720 Дж. Якою була напруга на реостаті?\n(2 бала.) Визначте величину заряду, який пройшов через котушку електромагніту протягом 2 хв, якщо сила струму в колі була 2 А.\n(3 бала.) Визначте число електронів, які проходять за 2 с через поперечний переріз металевого провідника, якщо сила струму в ньому дорівнює 0,4 мкА.\n1. (0,5 бала.) Вкажіть одиницю вимірювання сили струму:\nА) Н Б) Кл В) В Г) А.\n2. (0,5 бала.) Які речовини є хорошими ізоляторами?\nА) Метали, вода, машинне масло Б) поролон, пінопласт, мідь\nВ) гума, порцеляна, сухе дерево Г) залізо, сіль, гума.\n3. (0,5 бала.) Вкажіть прилад вимірювання електричної напруги:\nА) вольтметр Б)електроскоп\nВ) амперметр Г) електрометр.\n4. (0,5 бала.) Вкажіть вид енергії, що перетворюється на електричну в фотоелементах:\n5. (0,5 бала.) Вкажіть джерела електричної енергії:\nА) акумулятор, термопара, реактивний двигун;\nБ) фотоелемент, парова турбіна, двигун внутрішнього згорання;\nВ) акумулятор, сонячна батарея, термопара;\nГ) гальванічний елемент, водяна турбіна, реактивний двигун.\n6. (0,5 бала.) У металах вільно рухаються...\nБ) електрони та іони;\n8. (1 бал.) Накресліть схему електричного кола, що складається з гальванічного елемента, вимикача, дзвінка, вольтметра (вимірює напругу на дзвінку), амперметра (вимірює силу струму в дзвінку).\n9. (2 бала.) Через котушку електромагніту пройшов заряд 24 Кл за 2 хв. Якою була сила струму в колі?\n10. (2 бала.) Електрична плитка живиться напругою 220 В. Яку роботу виконало електричне поле, якщо через спіраль плитки був перенесений заряд величиною 1 000 Кл?\n11. (3 бала.) Через увімкнений у коло гальванометр протікає струм силою 30 мА. За який час через поперечний переріз провідника проходить 6·1019 електронів?\nV. Підбиття підсумків уроку. Завдання додому\nЗа бажанням підготувати коротеньке повідомлення на тему: «Винаходи пов’язані з електричним струмом».\nТема: Закон Ома для однорідної ділянки кола.\nнавчальна: ознайомлення з зв'язком між основними характеристиками електричного кола; законом Ома як кількісним виразом залежності сили струму від напруги та опору провідника.\nрозвиваюча: логічне мислення та пізнавальний інтерес; навички розв'язування задач на закон Ома.\nвиховна: виховувати спостережливість, прищеплювати бажання удосконалюватися.\nОбладнання: джерело струму, амперметр, вольтметр, вимикач, резистори, програма електронних фізичних демонстрацій «Фізика».\nДослідне встановлення закону Ома.\nГрафічне зображення закону Ома.\nДайте визначення фізичного змісту напруги? Одиниця вимірювання сили струму?\nЯким приладом можна виміряти напругу в електричному колі?\nВід чого залежить опір провідника?\nНазвіть одиницю вимірювання опору.\nЯкий прилад використовують для плавного регулювання сили струму в колі? Опишіть його принцип роботи.\nЗапишіть формули для визначення сили струму, напруги та опору провідника.\nСьогодні на уроці ми з вами ознайомимося із законом, що встановив учений, якому все було під силу, навіть електричний опір. Його прізвище вам давно відоме.\nПро цей закон учні склали приказку: «Хто не знає закону Ома, то нехай сидить удома». Щоб ви дома не сиділи, то ми з вами ознайомимося з цим законом.\n1. Досліди Ома\nЯкі величини пов'язує між собою закон Ома? Насамперед треба сказати, що цей закон є одним із найважливіших законів учення про електричні явища, він пов'язує між собою силу струму, напругу і опір для ділянки кола (існує ще закон для повного кола, але ви з ним ознайомитеся пізніше).\nЗ 1825 р. Ом починає займатися дослідженням гальванізму. 1826 р. з'являється його праця «Визначення закону, за яким метали проводять контактну електрику».\nПерші досліди Ом проводив, користуючись власноруч виготовленим вольтовим стовпом. У наступних дослідах учений користується установками, в яких джерелом струму є термоелемент.\nОм підвішував магнітну стрілку на нитку, а під нею паралельно до її осі встановлював провідник, що з'єднував полюси джерела струму. Коли по провіднику йшов струм, стрілка відхилялася внаслідок магнітної дії струму. Крученням нитки Ом втримував стрілку в початковому положенні. Величина кута кручення вимірювалася силою відхиляючого струму. Розміщуючи стрілку над різними ділянками кола, Ом встановив, що кут кручення залишався постійним, і тим самим довів, що сила постійного струму в різних ділянках кола однакова. Далі, підключаючи до полюсів джерела струму різні провідники, вчений установив, що сила струму зменшується зі збільшенням довжини провідника, зі зменшенням площі поперечного перерізу і залежить від речовини, з якої виготовлений провідник. Тобто тепер ми можемо сказати, що сила струму залежить від опору провідника. До речі, терміни «опір» та «сила струму» належать Ому.\n2. Дослідне встановлення закону Ома\nДавайте і ми зробимо дослід і подивимося, чи справді сила струму залежить від опору і якщо залежить, то як.\nДемонструємо дослід: складаємо електричне коло (джерело струму, амперметр, вольтметр, вимикач, резистор), в яке по черзі вмикаємо провідники, що мають різні опори. Напруга на кінцях провідника під час досліду підтримується сталою (спостерігаємо за вольтметром). Складаємо таблицю показів і переконуємося, що сила струму залежить від опору, причому вона обернено пропорційна опору провідника.\nВикористовуючи в якості джерела струму термоелемент, Ом створив різні температури сплавів вісмуту і міді, розміщуючи їх один – у танучий лід, а другий – у воду різної температури. В результаті він отримав різну напругу в провіднику. Відповідно змінювалося і відхилення магнітної стрілки.\nПроведемо дослід: складемо коло з одного гальванічного елемента, амперметра, резистора, вимикача, вольтметра, паралельно під`єднаного до резистора. Замикаємо коло і записуємо покази приладів. Потім до даного гальванічного елемента приєднаємо ще такий самий і повторимо дослід. Третій дослід можна зробити із трьома гальванічними елементами.\nПроаналізуємо покази приладів. Як бачимо, сила струму в провіднику прямо пропорційна напрузі на кінцях провідника.\nПобудуйте графік залежності сили струму від напруги.\n1827 р. з'являється основна праця Ома, що принесла йому славу: «Гальванічне коло, розроблене математично». В ній учений теоретично встановив знаменитий закон, що носить його ім'я.\nСила струму в однорідній ділянці кола прямо пропорційна напрузі на кінцях цієї ділянки і обернено пропорційна її опору.\nПрацю Ома в Німеччині зустріли дуже добре, а от за кордоном, особливо у Франції та Англії, праці Ома довгий час залишалися невідомими. Через 10 років після появи його праці французький фізик Пул'є на основі експериментів дійшов таких самих висновків. Але йому було вказано, що такий закон вже був установлений 1827 року Омом. Що цікаво: французькі школярі й досі вивчають закон Ома під ім'ям Пул'є.\nЗакон Ома був прийнятий ученим світом після того, як вдруге його відкрив Пул'є і лондонське королівське товариство на засіданні 30 листопада 1841 р. нагородило Ома медаллю Коплі.\n3. Графічне зображення закону Ома\nОскільки закон Ома , U = I∙R та можна записати трьома способами, то ці залежності можна зобразити трьома графіками.\nМетодичний прийом «Логістика»\n1. Визначте напругу на кінцях залізного провідника завдовжки 150 см і площею поперечного перерізу 0,025 мм2, у якого сила струму 250 мА. (1,5 В)\n2. При напрузі між кінцями провідника 4В сила струму в ньому 0,2 А. Якою має бути напруга, щоб у цьому самому провіднику сила струму була 0,04 А? (0,8 В)\n3. Який заряд проходить через ніхромову дротину завдовжки 110 м площею поперечного перерізу 1 мм 2 за 1,5 хв , якщо її ввімкнено в електричну мережу з напругою 220В ? Питомий опір ніхрому 1,1 .\nМетодичний прийом «Ромашка»\nНа столі лежить «ромашка», на кожній «пелюстці» якої написано запитання. Учні по черзі підходять до столу, відривають по одній «пелюстці», зачитують запитання й відповідають на них.\nЩо ми вивчили сьогодні на уроці?\nЧому ця тема є важлива?\nВам було цікаво сьогодні?\nЩо ви знали раніше з даної теми?\n1) Який питомий опір речовини, з якої виготовлений провідник завдовжки 500 м і площею поперечного перерізу 1 мм2, якщо при напрузі 34 В сила струму в ньому 4 А ?\n2) Яка напруга між кінцями фехралевої дротини завдовжки 20 м і площею поперечного перерізу 1,3 мм2, якщо за 2 хв. через неї проходить заряд 60 Кл ? Питомий опір фехралю 1,3 .\nТема: Електричні явища. Закони постійного струму.\nнавчальна: поглиблення, закріплення, узагальнення та систематизація знань про електричний струм, силу струму, напругу, опір провідника, поняття роботи й потужності струму, закони Ома для ділянки кола та Джоуля - Ленца; формул для вивчення загального опору паралельно й послідовно з'єднаних провідників, формування вміння складати електричні кола й обчислювати параметри простих та комбінованих кіл; формування діалектико-матеріалістичного світогляду на основі ролі фізичних законів для практичної діяльності людини, розкриття перспективи використання постійного електричного струму в народному господарстві й побуті.\nрозвиваюча: розвиток мислення, вміння порівнювати, узагальнювати; продовжувати формувати навички культури графічних записів, розвивати культуру мовлення шляхом усного опитування учнів, організації відповідей та коментування розв'язування задач.\nОбладнання: демонстраційні амперметри, реостати, ключі, низьковольтні лампочки на підставці тощо, а також плакати й рисунки.\nЕлектризація тіл. Два роди зарядів. Електроскоп.\nЕлектрон. Будова атомів. Позитивні та негативні іони.\nЕлектричне коло і його складові. Напрямок електричного струму.\nСила струму. Одиниці. Амперметр. Вимірювання.\nЕлектрична напруга. Одиниці. Вольтметр. Вимірювання.\nРозрахунок опору провідника. Питомий опір. Реостати.\nЗакон Ома для ділянки кола. Електричний опір. Резистор\nПаралельне і послідовне з'єднання провідників.\nРобота і потужність електричного струму. Закон Джоуля - Ленца.\nАктуалізація опорних знань шляхом емоційного прийому «Кумедна ситуація».\n— Oттo! — звертається вчитель до учня.— Коли ти під час грози гладиш кота, особливо проти шерсті в темряві, що впадає тобі в око?\n— Кіт! — відповідає Отто.\nУчитель. А яке фізичне явище насправді має місце в цій ситуації?\nНа честь кого було названо одиницю напруги — вольт?\n— На честь ученого Вольтметра?\nУчитель. А яка ваша відповідь?\nНа іспиті з фізики професор запитує:\n— Як називається прилад, призначений для вимірювання напруги в провіднику?\n— Називається... напрягометр!\nУчитель. А ви як вважаєте?\nПовідомлення мети і завдання уроку.\n1. Електризація тіл. Два роди зарядів. Електроскоп.\nУчитель. Хто стоїть біля витоків науки про електрику? «Фізики»,— скажете ви. І матимете рацію, якщо додасте: «І лікарі». Навіть термін «електрика» придумав не фізик, а лікар Ві-льям Гільберт. Ще 1745 р. електричними «ударами» намагався лікувати параліч лікар Крістіан Готліб Краценштейн. Жан Поль Марат, лікар і фізик за фахом, революціонер за покликанням, у роки, що передували Великій французькій революції, лікував електрикою. Відомі вчені Л. Гальвані, Т. Юнг, Г. X. Ерстед були фізиками, фізіологами й лікарями. 1802 року Дж. Альдіні — племінник Л. Гальвані, а також його вірний учень і послідовник — зробив першу спробу повернути до життя електричним струмом серце померлого. Він роздобув труп страченої людини й через 2 години після страти безуспішно намагався оживити серце чоловіка, у якого була відсутня голова. Р. Альдіні не знав, що причина його невдачі — запізнення. Цю помилку виправив Е. Вассалі із Турину. Під дією електричних розрядів серце його «пацієнта» почало скорочуватися. 1922 року хірург Босток застосував гальванічний струм і повернув до життя пацієнта, що перебував у стані клінічної смерті. Зараз електрику широко використовують у медичній практиці: з її допомогою встановлюють діагноз, лікують, вживають профілактичних заходів.\nУчитель. Наведіть приклади електризації тіл, з якими ви стикаєтесь у побуті.\n1-й учень. Якщо провести кілька разів гребінцем по сухому волоссю, то частина електронів перейде з волосся на гребінець і зарядить його негативно. Волосся при цьому зарядилося позитивно.\n2-й учень. Електризація тіла людини об одяг. Знімаючи нейлонову сорочку в суху погоду, ми чуємо характерне потріскування. У деяких випадках тертям об сухий і чистий капроновий чи лавсановий одяг тіло людини може наелектризуватися до 10 000 В і більше. Цей заряд на людині може утримуватися протягом тривалого часу (якщо взуття має гумову підошву). -\nУчитель. Слід сказати, що з електризацією люди зіштовхуються і на виробництві.\nТак, нитки пряжі й полотно на текстильних і ткацьких фабриках електризуються внаслідок тертя, притягуються до веретен і роликів і рвуться. Пряжа притягує пил і забруднюється. Доводиться вживати спеціальних заходів проти електризації ниток (у цехах створюють підвищену вологість повітря).\nЕлектризація спостерігається і за тертя між рідкими й твердими тілами, тому бензовози обов'язково мають бути заземлені.\nУчитель. А в чому полягає заземлення? (У передачі заряду землі.)\nАле поряд із негативним аспектом, коли статична електрика призводить навіть до катастроф (хибність показів вимірювальних приладів, зниження якості продукції в текстильній промисловості і поліграфії, пожежі під час заправки літаків пальним тощо) вона має й цінне практичне застосування: електрофотографія, очищення зерна, змішування різнорідних матеріалів, збагачування руд, нанесення ворсового покрову, напилення порошків тощо).\nЗадача 1. Чи варто старанно терти сухою тканиною поверхню вкритих лаком меблів, щоб надовго очистити їх від пилу? (Не варто, через тертя поверхня електризується й осідання пилу посилюється.)\nЗадача 2. (Винахідницька задача) Під час запилення рослин пилок з однієї квітки на іншу переносять бджоли. Ефективність запилення значною мірою визначається кількістю перенесеного пилку. Як можна збільшити ефективність перенесення пилку? (Створити на тіла бджоли електростатичний заряд, полярність якого протилежна полярності землі. Для цього достатньо створити різницю потенціалів між поріжком вулика і землею.)\nЗадача 3. (Винахідницького характеру) Вугільний пил на шахтах, борошняний пил на млинах, ворсинки й шматочки пряжі на ткацькому виробництві тощо, наелектризувавшись, можуть спричинити аварію й неполадки. Запропонуйте захисні заходи для їх попередження. (Розбризкування води. Вентиляція, збільшення вологості повітря.)\nЗадача 4. Чому, якщо овочі й фрукти помістити на деякий час в електростатичне поле (це називається електроантисептуванням), термін їх зберігання значно збільшується? (Електростатичне поле згубно діє на мікроорганізми, що спричиняють гниття сільськогосподарських продуктів.)\nЗадача 5. Чому не рекомендують зберігати й перевозити бензин та інші рідини, що швидко спалахують, у поліетиленових каністрах, а радять використовувати для цього металеві ємності? (За дотику з різними предметами наелектризовані металеві ємності легко розряджаються.)\nЗадача 6. На рисунку зображено три пари кульок. Яка пара має однойменні заряди, різнойменні, не заряджена?\nЗадача 6. Який заряд має більша кулька?\nРозкажіть про будову електроскопа. Наведіть приклади провідників і діелектриків. (Метали, ґрунт, розчини солей і кислот у воді, тіло людини; фарфор, скло, ебоніт, гума, шовк, повітря, пластмаси.)\n2. Електрон. Будова атомів. Позитивні та негативні іони.\nУчитель. Розкажіть все, що ви знаєте про Електрон. Чому він має таку назву? З чого складається атом? Які існували гіпотези про будову атома? Хто відкрив будову планетарну атома?\n3. Електричне поле. Взаємодія заряджених тіл. Закон Кулона.\nУчитель. Розглянемо анаграму. (Слова, зашифровані в анаграмах, складаються з тих самих букв. Вгадавши одне слово, потрібно переставити в ньому букви, щоб одержати нове, наприклад: радон — народ):\nЧто за чудо — анаграмма!\nЧетыре слова — целый ряд!\nОдин — смешит нас всю программу (клоун),\nВторой расколет все подряд (колун).\nТретий лезет вон из кожи:\nВсе стремится отклонять (уклон),\nА четвертым можно сразу\nИзмерять и украшать (кулон).\nУчитель. Що ж таке Кулон?\nКулон — міра кількості електрики; кулон — прикраса.\n4. Електричне коло і його складові. Напрямок електричного струму.\nУчень працює з карткою біля дошки: дає відповіді на запитання й виконує завдання.\nЩо зображено на схемі?\nУказати умовний напрямок струму на схемі стрілками.\nПунктирною лінією – стрілкою – вказати напрямок руху електронів.\n5. Сила струму. Одиниці. Амперметр. Вимірювання.\n5 учнів працюють індивідуально з 5 питаннями\n1. Дати означення сили струму.\n2. Записати формулу для визначення сили струму.\n3. Одиниця вимірювання сили струму.\n4. Прилад для вимірювання сили струму.\n5. Як приєднати в коло амперметр?\nУчитель. Струм знайшов корисне застосування в медицині. Безпечним для людини вважається струм, що дорівнює 1 мА, а струм силою 100 мА призводить до серйозних уражень організму.\nЗадача 7. Через поперечний переріз провідника кожні 10 секунд протікає 2·1020 вільних електронів. Визначити величину струму в провіднику.\nУчень працює біля дошки\nВідповідь: сила струму дорівнює 3,2 А.\n6. Електрична напруга. Одиниці. Вольтметр. Вимірювання.\nУчитель. Яку фізичну величину можна охарактеризувати даною формулою, одиницею вимірювання та приладом на схемі?\nУчитель. Що ви знаєте про напругу?\nУчень. (коротке повідомлення). Безпечною для людини є напруга 36 В у сухому приміщенні і 12 В у вологому.\nЗадача 8. Під час переміщення заряду 4·10-4 Кл е електричному полі з точки А в точку В виконана робота 0,02 Дж. Знайдіть напругу між цими точками.\nВідповідь: напруга дорівнює 500 В.\n7. Розрахунок опору провідника. Питомий опір. Реостати.\nУчитель. Про який прилад ідеться? (Зачитує загадку)\nИм силу тока изменяют, корда в нем что-то передвигают. (Реостат)\nУчитель. Яка фізична величина характеризує здатність провідника проводити струм? (Опір прповідника).\nЗадача 9. Слід виготовити реостат опором 55 Ом із ніхромового дроту перерізом 1 мм2. Скільки потрібно дроту?\nВідповідь: Довжина ніхромового дроту дорівнює 50 м.\n8. Закон Ома для ділянки кола. Електричний опір. Резистор.\nЗадача 10. Обчислити силу струму, який пройде через тіло людину, якщо вона доторкнеться руками до дроту, що перебуває під напругою 220 В. Опір людини від кінця однієї руки до кінця другої – 15 кОм.\nВідповідь: сила струму дорівнює 0,0146 А.\nI, U - ?\nЗадача 11. За даною схемою визначити напругу в колі.\nЕкспериментальне завдання. Знайдіть і виправте помилки, зберіть правильну схему.\nУчитель. (винахідницька задача) З чого можна виготовити джерело струму в домашніх умовах?\n9. Паралельне і послідовне з'єднання провідників.\nЗадача 12. Які опори можна одержати, маючи три резистори по 5 кОм кожен?\nВідповіді: 1. 5 Ом, 2. 10 Ом, 3. 15 Ом, 4. 2,5 Ом, 5. 1,67 Ом, 6. 3,33 Ом, 7. 7,5 Ом.\n11. Робота і потужність електричного струму. Закон Джоуля - Ленца.\nУчитель. Зараз три учня запишуть на дошці формули для обчислення роботи та потужності електричного струму, закон Джоуля – Ленца.\nЗадача 13. В електричній лампочці за напруги 220 В проходить струм 0,5 А. Підрахувати, скільки енергії витратиться за час вашого перебування в школі, якщо, йдучи з дому, ви забули вимкнути лампочку? Виразити знайдений результат у кВт·год.\nВідповідь: робота електричного струму дорівнює 0,77 кВт·год.\nУчитель. А на завершення уроку послухайте давню легенду.\nЖив на півдні Китаю мудрець. Ішли до нього люди за порадою, і слава про його розум сягала далеко за межі країни. Та ось почув він, що з’явився на сході країни інший мудрець і люди почали топтати стежку до мудреця східного. Тож задумав мудрець південний повернути собі славу. Упіймав він метелика й вирішив запитати в мудреця східного: «У мене в руках живе чи мертве?» і якщо той скаже, що мертве, то я розкрию руки і метелик полетить. А якщо скаже, що живе, то стисну долоні... прийшов мудрець південний до мудреця східного й запитує:\n— У мене в руках живе чи мертве?\n— Усе в твоїх руках, — відповів той.\nЗапам`ятаймо відповідь мудреця.\nОпрацювати параграфи 1 – 22.\nПідготуватися до семестрової контрольної роботи.\nЗадача 1. Визначити спад напруг на провіднику опором 20 Ом, якщо відомо, що в провіднику пройшло 200 Кл електричного струму за 50 с.\nВідповідь: спад напруг дорівнює 80 В.\nЗадача 2. Загальний опір ділянки АВ дорівнює 20 Ом. Визначити опір третього провідника. Якою є сила струму на ділянці кола АВ, якщо вольтметр показує напругу В?\nПослідовне з’єднання провідників:\nR3 = R – (R1 + R2) = 20 – (3 + 7) = 10 Ом.\nЗагальний струм в колі визначаємо за законом Ома:\nВідповідь: опір третього провідника дорівнює 10 Ом, сила струму на ділянці АВ дорівнює 0,25 А.\nR3, І - ?\nТема: Будова і властивості газів, рідин та твердих тіл.\nМета: навчальна: ознайомлення з властивостями речовин в трьох агрегатних станах на основі знань про положення МКТ.\nрозвиваюча: розвивати образне та логічне мислення, творчі здібності.\nОбладнання: мультимедійна презентація до теми уроку, відеофільм «Агрегатні стани речовини».\n3. Тверді тіла\nМолекулярно-кінетична теорія - ... (пов’язує перебіг теплових явищ і процесів з особливостями внутрішньої будови речовини і вивчає причини, зумовлюють тепловий рух).\nПерше положення МКТ: ... (Речовина складається з мікрочастинок – атомів, молекул, іонів тощо).\nДруге положення МКТ: ... (Мікрочастинки, з яких складаються речовини, перебувають у безперервному русі й взаємодіють між собою).\nНепрямі докази існування атомів і молекул – це ... (Закон Дальтона про постійність відношень мас в хімічних реакціях).\nДослідження Р. Броуна з пилком у воді – це ... (Прямий доказ існування атомів і молекул).\nБроунівський рух – це ... (Це тепловий рух частинок).\nХто здійснив теоретичне тлумачення броунівського руху? (А. Ейнштейн і М. Смолуховський).\nКороткодіючі сили: ... (Сили пружності, що виникають під час деформації тіл. Мають електромагнітну природу і залежать від відстані між молекулами).\nЗ власного досвіду та курсу фізики 7 класу вам відомо, що більшість оточуючих нас тіл знаходяться в одному з трьох агрегатних станах речовини — твердому, рідкому й газоподібному паливі. У 20-му столітті, коли почали досліджувати мікроскопічну будову тіл, було виявлено структуру цих станів речовини. Молекулярно-кінетична теорія дає можливість зрозуміти, чому речовина може перебувати в газоподібному, рідкому й твердому станах. Зараз ми розглянемо будову і властивості агрегатних станів речовини на основі МКТ.\nВластивості газів визначаються в основному рухом молекул, оскільки взаємодією молекул можна знехтувати. У зв’язку з тим, що молекули в усіх газах рухаються практично однаково, властивості різних газів подібні.\nМолекули в газах розташовані не впритул — в середньому на відстанях, які набагато перевищують розміри самих молекул. Наприклад, у повітрі відстань між молекулами приблизно в 10 разів більша за розміри молекул. Гази легко стискаються, при цьому зменшується середня відстань між молекулами.\nМолекули з величезними швидкостями — сотні метрів за секунду — рухаються в просторі. Стикаючись, вони відштовхуються одна від одної в різні боки, подібно до більярдних куль. Слабкі сили тяжіння молекул газу не здатні утримати їх одна біля одної. Численні удари молекул об стінки посудини створюють тиск газу.\nМолекули рідини розташовані майже впритул одна до одної, тому молекула рідини веде себе інакше, не як молекула газу. Затиснута, як у клітці, іншими молекулами, вона здійснює «біг на місці» (коливається близько положення рівноваги, стикаючись з сусідніми молекулами). Лише час від часу вона здійснює «стрибок», прориваючись крізь «прути клітки», але відразу ж потрапляє в нову «клітку», утворену новими сусідами. Час осілого життя молекули води, тобто час коливання близько одного певного положення рівноваги за кімнатної температури, так само в середньому 10-11 с. А час одного коливання значно менший (10-12 - 10-13 с). З підвищенням температури час осілого життя молекул зменшується.\nМолекули рідини знаходяться безпосередньо одна біля одної. Під час спроби змінити об’єм рідини починається деформація самих молекул. Для цього потрібні дуже великі сили. Цим і пояснюється мале стискання рідин.\nЯк відомо, рідина може витікати, тобто не зберігає свою форму. Пояснити це можна так. Якщо рідина не тече, то «стрибки» молекул з одного осілого положення в інше відбуваються з однаковою частотою за всіма напрямами. Зовнішня сила помітно не змінює число стрибків молекул за секунду. Але переміщення молекул з одного осілого положення в інше відбуваються переважно в напрямі дії зовнішньої сили. Ось чому рідина тече й приймає форму посудини.\nАтоми або молекули твердих тіл коливаються близько певних положень рівноваги. Іноді молекули змінюють положення рівноваги, але відбувається це рідко. Ось чому тверді тіла зберігають не тільки об’єм, але й форму.\nЯкщо з’єднати центри положень рівноваги атомів твердого тіла, то вийде правильна просторова сітка, яка називається кристалічною.\nВнутрішній порядок у розташуванні атомів кристалів впливає на формування правильних зовнішніх геометричних форм.\nРозв'язання винахідницької задачі:\nЯк акуратно й точно просвердлити отвір у гнучкій трубці, виготовленій із тонкої поліетиленової плівки?\n(Перед свердлінням слід залити в трубку воду й заморозити).\nЧи може одна й та ж речовина перебувати в різних агрегатних станах?\nЩо спільного в твердих тілах і рідинах? Чим вони відрізняються?\nЩо спільного у рідинах і газах? Чим вони відрізняються?\nЯк розташовані молекули й атоми в газах, рідинах і твердих кристалічних тілах?\nЯк ведуть себе гази під час нагрівання? Чому?\nГаз здатний до необмеженого розширення. Чому існує атмосфера Землі?\nЗліпити фігурку з сухого піску не можна, а з мокрого можливо. Чому?\nЩо нового ви дізналися на уроці сьогодні?\nВам було цікаво?\nЯка інформація була корисною для вас?\nЧи можна використати здобуту інформацію в практичному житті?\n2. Обміркувати питання. Відповіді записати в зошиті.\n1. Ви спостерігаєте з вікна за натовпом людей на площі, що прийшли на святкове гуляння. На площі тісно. Якщо подумки замінити кожну людину молекулою, то який стан речовини це буде нагадувати?\n2. Виведіть на рисунку траєкторії руху молекул газу, рідини й твердого тіла.\n3. При сильному охолодженні повітря, його можна зробити рідким. При цьому об’єм, який займає повітря, зменшується майже в 700 разів. Зробіть висновок з цього факту: яку частку об’єму газу складає об’єм самих молекул?\nТема: Потенціал і різниця потенціалів.\nМета: навчальна: ознайомлення з потенціалом, різницею потенціалів та зв’язком потенціалу та напруженості електричного поля, як енергетичною характеристикою електричного поля.\nрозвиваюча: розвивати образне та логічне мислення, творчу уяву, уважність.\nОбладнання: мультимедійна презентація до теми уроку, ілюстрації, програма електронних фізичних демонстрацій «Фізика».\n1. Робота під час переміщення заряду в електричному полі.\n2. Енергетична характеристика електричного поля.\n3. Принцип суперпозиції.\n4. Зв’язок між різницею потенціалів і напруженістю.\n5. Еквіпотенціальні поверхні\nДайте означення напруженості електричного поля.\nЗапишіть формулу для визначення напруженості електричного поля.\nЯкі лінії називають силовими?\nВ чому полягає принцип суперпозицій?\nЯке електричне поле називають однорідним?\nЧому лінії напруженості електричного поля не перетинаються?\nЗобразіть картину ліній напруженості електричного поля між двома зарядами у випадках: а) q і –q; б) q і q; в) q і 2q.\nНаблизьте палець до кульки зарядженого електроскопа. Листочки зійдуться. Заберіть палець – і листочки знову розійдуться.як пояснити це явище?\nПоясніть «електричний вітер».\nВ 9 класі ми вже вивчали роботу електричного поля та напругу. Сьогодні ми поглибимо знання з даної теми та знайдемо зв'язок між напругою та напруженістю електричного поля.\n1. Робота під час переміщення заряду в електричному полі\nПри переміщенні заряду q з точки а в точку b й назад була виконана робота, що дорівнює:\nА = А1 + А2.\nОскільки заряд повернувся у вихідну точку, то система зарядів залишилася незмінною, а отже, і поле залишилося незмінним. Кожне певне поле має певну енергію. Енергія в цьому випадку залишилася незмінною, а оскільки робота є мірою зміни енергії, то сумарна робота дорівнює нулю. Тобто, робота, виконана по замкненому контурі, дорівнює нулю.\nАналогічні міркування можливі й у випадку переміщення заряду по інших траєкторіях.\nробота в електростатичному полі не залежить від форми траєкторії, а залежить тільки від положення точок у полі, між якими переміщується заряд;\nробота для будь-якого замкнутого контуру в електростатичному полі дорівнює нулю.\n2. Енергетична характеристика електричного поля\nЗ курсу механіки відомо, що зміна потенціальної енергії ΔWр пов’язана з виконаною системою роботою А співвідношенням ΔWр = -А («мінус» - якщо система виконує позитивну роботу, то її потенціальна енергія зменшується, а якщо негативну — то збільшується).\nОскільки сила, що діє з боку поля на заряд, пропорційна величині цього заряду, то й робота, виконувана полем під час переміщення заряду, також пропорційна величині заряду. А оскільки робота дорівнює зміні потенціальної енергії зі зворотним знаком, то й потенціальна енергія заряду в поле пропорційна до величини заряду. Отже, відношення потенціальної енергії заряду до заряду не залежить від величини заряду й тому характеризує власне поле.\nВідношення потенціальної енергії Wp заряду q, поміщеного в певну точку поля, до цього заряду називається потенціалом електростатичного поля в цій точці:\nФізичний зміст має зміна потенціальної енергії ΔWр: вона пов’язана з виконаною роботою співвідношенням ΔWр = -А.\nВідповідно й фізичний зміст має різниця потенціалів між певними точками. Знайдемо, як вона пов’язана з роботою поля під час переміщення заряду між цими точками.\nВиходячи з означення потенціалу, зв'язок різниці потенціалів між двома точками та роботи електричного поля є:\nРізниця потенціалів між двома точками дорівнює відношенню роботи поля під час переміщення заряду з початкової точки в кінцеву до цього заряду: .\nРізницю потенціалів називають також напругою й позначають U.\nУ СІ роботу виражають у джоулях, а заряд — у кулонах. Різниця потенціалів між двома точками поля дорівнює 1 В, якщо під час переміщення заряду в 1 Кл із однієї точки в іншу електричне поле виконує роботу в 1 Дж.\nІз принципу суперпозиції випливає, що потенціал електричного поля системи зарядів дорівнює алгебраїчній сумі потенціалів полів, створених кожним із зарядів:\n4. Зв'язок між різницею потенціалів і напруженістю\nРобота електричного поля і напруженість ЕП пов’язані виразом А = qEd.\nЦя робота пов’язана з різницею потенціалів співвідношенням .\nНапруженість електричного поля дорівнює різниці потенціалів, що припадає на одиницю довжини уздовж лінії напруженості.\nЙого можна записати також у вигляді .\nПід час переміщення позитивного заряду в напрямку напруженості електростатичне поле виконує позитивну роботу, то φ1 > φ2.\nНапруженість однорідного поля дорівнює 1 В/м, якщо різниця потенціалів між двома точками, з’єднаними вектором завдовжки 1 м і напрямленим уздовж напруженості поля, дорівнює 1 В.\nВідомо, що якщо напрямок переміщення перпендикулярний до напрямку сили, то робота цієї сили дорівнює нулю. А якщо робота під час переміщення заряду з однієї точки в іншу дорівнює нулю, тоді дорівнює нулю й різниця потенціалів між цими точками.\nЯкщо заряд переміщується в напрямку, перпендикулярному до напрямку силових ліній, то робота поля під час переміщення заряду дорівнює нулю. А отже, дорівнює нулю й різниця потенціалів між початковою й кінцевою точками траєкторії заряду.\nВ будь-якому електростатичному полі нулю дорівнює різниця потенціалів між точками, що лежать на поверхні, перпендикулярної в кожній точці до ліній напруженості поля.\nПід час переміщення пробного заряду з однієї точки в іншу уздовж цій поверхні поле не виконує роботи. Отже, всі точки такої поверхні мають однаковий потенціал.\nПоверхні рівного потенціалу називають еквіпотенціальними поверхнями.\nОскільки всі точки провідника мають однаковий потенціал, поверхня провідника є еквіпотенціальною.\nСилові лінії поля поблизу поверхні провідника перпендикулярні до його поверхні.\n1. Як різниця потенціалів між двома точками поля залежить від роботи електричного поля?\n2. За яких умов переміщення електричного заряду з однієї точки електричного поля в іншу не вимагає витрат енергії?\n3. Різниця потенціалів 100 В. Що це означає?\n4. Чому дорівнює різниця потенціалів між точками зарядженого провідника?\nПід час запилення рослин пилком з однієї квітки на іншу переносять бджоли. Ефективність запилення значною мірою визначається кількістю перенесеного пилку. Як можна збільшити ефективність перенесення пилку?\n(Створити на тілі бджоли електростатичний заряд, полярність якого протилежна полярності землі. Для цього достатньо створити різницю потенціалів між поріжком вулика й землею).\nНапруженість однорідного електричного поля дорівнює 2 кВ/м. В ньому перемістили на 3 см в напрямі силової ліній заряд –30нКл. Визначити роботу поля, зміну потенціальної енергії взаємодії заряду з полем і різницю потенціалів між початковою і кінцевою точками переміщення. (Відповідь: -1,8 мкДж, 18 мкДж, 60 В).\nЧи було вам цікаво на уроці?\nЩо ще ви хотіли б дізнатися з цієї теми?\n1. Під час переміщення заряду в електричному полі виконано роботу 2 Дж. Визначити заряд, якщо його переміщення відбувається при різниці потенціалів 3·103 В. (Відповідь: 0,67·10-3 Кл).\n2. Яку роботу виконує поле під час переміщення заряду 20 нКл з точки, потенціал якої 700В, у точку з потенціалом –100 В, у точку з потенціалом 400В? (Відповідь: 10мкДж, -10мкКл).\nТема: Електрична і магнітна взаємодія. Взаємодія провідників зі струмом.\nМета: навчальна: ознайомлення з електричною та магнітною взаємодією та явищем електромагнітної взаємодії.\nОбладнання: мультимедійна презентація до теми уроку, відеофільм «Взаємодія струмів».\n1. Взаємодія магнітів\n2. Взаємодія магнітів і провідників зі струмами\nДайте означення поняттю електричного поля.\nОсновною ознакою електричного поля є ...\nНапруженість електричного поля – це .... Запишіть формулу.\nСформулюйте закон, за яким визначають силу взаємодії двох заряджених тіл. Запишіть формулу. Ім’я якого вченого він носить?\nЯк взаємодіють одно- й різнойменні заряди?\nДайте означення силі струму та напрузі.\nПригадайте, що таке магнітне поле?\nЯкі властивості магнітного поля вам відомі?\nВ 9 класі ви вже вивчали магнітне поле та його властивості, на попередніх уроках ми докладно вивчили електричне поле та електричний струм. Сьогодні ми вивчимо взаємодію поєднання електричної та магнітної взаємодій – електромагнітну взаємодію. Але для початку давайте розв’яжемо задачу. (Постановка проблемної ситуації).\nЯк еталон прямолінійності зручно використовувати тонкий натягнутий дріт. Але під дією сили тяжіння Землі дріт, хоч і небагато, але прогинається. Оскільки це еталон,то навіть незначні прогини недопустимі. Як усунути цей недолік?\n(Учні висловлюють власні припущення)\nІдеї цікаві. Але сьогоднішній урок допоможе вам знайти ще легше вирішення даної проблеми.\nУ будь-якого магніту є два полюси (полюсами магніту називають ті його частини, поблизу яких найбільше сильно проявляється дія магніту). Однойменні полюси магнітів відштовхуються, а різнойменні — притягуються.\nВзаємодія полюсів магніту дуже схожа на взаємодію електричних зарядів. Так само, як і для електричних зарядів, сила взаємодії полюсів убуває обернено пропорційно квадрату відстані між ними.\nОдержати «одиночні» магнітні полюси (тільки північний і тільки південний), подібні до позитивних і негативних електричних зарядів, неможливо: якщо розпиляти магніт, виходять два менших магніти, у кожного з яких є знову два полюси — північний і південний. Уже в XX столітті було встановлено, що навіть елементарні частинки, такі як протон і електрон, є малюсінькими магнітами, які мають по два полюси.\nМіж нерухомими електричними зарядами діють сили, які визначаються за законом Кулона. Проте між електричними зарядами можуть діяти сили й іншої природи. Взаємодії між провідниками зі струмом, тобто взаємодії між рухомими електричними зарядами, називають магнітними.\nУчення про магніти та їх взаємодію тривалий час розвивалося відокремлено, як одна із галузей науки, аж поки низка відкриттів і теоретичних досліджень у XIX ст. не довела органічний зв'язок магніта з електрикою.\nОдним із фундаментальних доведень єдності електричних і магнітних явищ є результат досліду Г.-К. Ерстеда, датського фізика, який у 1820 р. виявив, що магнітна стрілка змінює своє положення поблизу провідника зі струмом.\nПричиною цього є електричний струм — напрямлений рух заряджених частинок у провіднику.\nМагнітні явища хоча й пов'язані з електричними, проте не тотожні їм. Це також підтверджується дослідами.\nЯкщо взяти два довгі паралельні провідники і приєднати їх до джерела струму, то ми побачимо, що провідники, по яких струм тече у різних напрямах, відштовхуються один від одного (мал. 1, а), а коли у провідниках струм проходить в одному напрямі, вони притягуються один до одного (мал. 1, б).\nякщо струми течуть в одному напрямку, то провідники притягуються, а якщо в протилежних напрямках — то відштовхуються.\nЦей дослід було проведено Ампером. Він експериментально встановив, що паралельні провідники зі струмами взаємодіють.\nЕлектричний струм в одному з провідників створює навколо себе магнітне поле, яке діє на струм у другому провіднику. Поле, створене електричним струмом другого провідника, діє на перший.\nОтже, подібно до того, як у просторі, що оточує нерухомі електричні заряди, існує електричне поле, у просторі, що оточує струми, існує поле, яке називають магнітним.\nВзаємодію між провідниками зі струмом, тобто взаємодію між рухомими електричними зарядами, називають магнітною. Сили, з якими провідники зі струмом діють один на одного, називають магнітними силами.\nМагнітне поле — це особлива форма матерії, за допомогою якої здійснюється взаємодія між рухомими електрично зарядженими частинками.\nВластивості магнітного поля:\nмагнітне поле завжди зв'язане з рухом заряджених частинок або тіл;\nмагнітне поле діє на рухомі заряджені частинки або тіла.\nДва провідники зі струмом взаємодіють один з одним. Це явище пояснюється тим, що сила, яка діє на кожний з провідників, зумовлена магнітним полем, створеним струмом другого провідника. Тому зрозуміло, що коли ми помістимо провідник зі струмом у магнітне поле, наприклад в поле постійного магніту, то на нього діятиме сила.\nЗамкнувши коло, пропустимо струм повільно підвішеному провіднику, що перебуває в магнітному полі підковоподібного магніту. Ми помітимо, що провідник почне рухатися (мал. 2).\nЯкщо ж забрати магніт, то провідник зупиниться. Отже, з боку магнітного поля на провідник зі струмом діє сила F так само, як діє сила з боку магнітного поля на магнітну стрілку. Змінюючи напрям струму або напрям силових ліній магнітного поля, ми помічаємо, що змінюється і напрям руху провідника, а отже, і напрям сили, що діє на провідник. Цю силу називають силою Ампера.\nНапрям сили, що діє на провідник зі струмом у магнітному полі, можна визначити, користуючись правилом лівої руки.\nПравило лівої руки:\nРуку розміщують так, щоб силові лінії поля входили в долоню, а чотири пальці збігалися з напрямом струму у провіднику, тоді великий палець, відігнутий на 90°, покаже напрям сили, що діє на провідник (мал. 3)\nРух провідника зі струмом у магнітному полі дуже широко застосовується в техніці: в електродвигунах, у вимірювальних приладах з котушкою, що обертається, і в багатьох інших пристроях.\nРозв'язання проблемної задачі (винахідницька задача):\nНад еталоном слід протягнути другий дріт, пропустити в них струми одного напрямку, щоб гравітаційний прогин був скомпенсований взаємним протягуванням дротів один до одного.\n(Розв’язання задачі базується на знанні взаємодії прямолінійних провідників зі струмом і застосована для винахідницького розв’язання задачі з механіки).\n1. Північний полюс магніту підносять до позитивно зарядженої тенісної кульки, що висить на нитці. Що спостерігатиметься — притягання або відштовхування? Як зміниться відповідь, якщо кулька заряджена негативно?\nВ обох випадках буде спостерігатися притягання, обумовлене поділом заряджених частинок у нейтральному тілі (магніті) під дією електричного поля. Заміна позитивного заряду кульки на негативний і (або) північного магнітного полюса на південний ніяк не вплине на результат: магнітне поле взагалі не діє на нерухомі заряджені частинки або тіла.\n2. Чи відхилиться магнітна стрілка, якщо її розмістити поблизу рухомого пучка частинок:\nв) позитивних іонів?\n3. У який спосіб можна дізнатися, чи є струм у проводі, не користуючись амперметром?\nЩо було найнеочікуванішим на уроці сьогодні?\n1. Чи можна розрізати магніт так, щоб один з отриманих магнітів мав тільки північний полюс, а інший — тільки південний?\n2. Опишіть кілька способів, за допомогою яких можна визначити, чи намагнічений шматок сталевого дроту.\n3. Турист знайшов у лісі сталеве полотно ножівки. Як може він визначити, чи намагнічене це полотно, якщо в нього немає із собою предметів з магнітних матеріалів?\nТема: ЕРС індукція в рухомому провіднику. Сила Лоренца.\nМета: навчальна: ознайомлення з явищем електромагнітної індукції в рухомому провіднику.\nрозвиваюча: розвивати образне та логічне мислення, пам’ять, уважність.\nвиховна: виховувати культуру оформлення задач та проведення експериментів; інтерес до вивчення фізики; формувати науковий світогляд.\nЩо називається явищем електромагнітної індукції?\nЕлектромагнітна індукція – це явище виникнення електричного струму в замкнутому провідному контурі при змінах магнітного поля, що пронизує контур.\nЩо таке магнітний потік?\nДля плоского контуру, розміщеного в однорідному магнітному полі, магнітним потоком через поверхню площею називають величину, рівну добутку вектора магнітної індукції на площу і на косинус кута між вектором і нормаллю до поверхні:\nВ яких одиницях вимірюється магнітний потік?\nМагнітний потік вимірюється у веберах (Вб):\nНазвіть закон електромагнітної індукції.\nЕРС індукції в замкнутому контурі рівна модулю швидкості зміни магнітного потоку через поверхню, обмежену контуром:\nСформулюйте правило Ленца.\nВиникаючий в замкнутому контурі індукційний струм має такий напрям, що створений ним магнітний потік через площу, обмежену контуром, намагається компенсувати ту зміну магнітного потоку, яким викликається даний струм.\nВ яких одиницях вимірюється магнітна індукція?\nМагнітна індукція вимірюється у Теслах:\nЯке поле називається вихровим?\nЕлектричне поле, що виникає при змінах магнітного поля, називається вихровим електричним полем.\nЧим вихрове електричне поле відрізняється від електростатичного поля?\nВихрове електричне поле відрізняється від електростатичного поля тим, що воно не пов’язано з електричними зарядами, його лінії напруженості є замкнутими лініями. Робота сил вихрового електричного поля при русі електричного заряду по замкнутій лінії може відрізнятися від нуля.\nНа попередньому уроці ми ознайомилися з поняттям електромагнітної індукції, магнітним потоком, ЕРС індукції та правилом Ленца. На сьогоднішньому уроці ми ознайомимося з ЕРС індукції в рухомому провіднику.\nЯвище електромагнітної індукції спостерігається і в тих випадках, коли магнітне поле не змінюється в часі, але магнітний потік через контур змінюється через рух провідників контуру в магнітному полі. В цьому випадку причиною виникнення ЕРС індукції є не вихрове електричне поле, а сила Лоренца.\nРозглянемо прямокутний контур в однорідному магнітному полі, вектор індукції якого перпендикулярний площині контуру. Якщо провідник ковзає з постійною швидкістю по двом провідникам контуру, то за час площа контуру змінюється на величину , а магнітний потік через контур – на:\nТому ЕРС індукції в контурі буде рівна:\nВ провіднику, що рухається в магнітному полі, на електричний заряд діє сила Лоренца:\nВирахуємо силу Лоренца, що діє на електричний заряд під час повного обходу контуру.\nНа шляху довжиною робота сили Лоренца рівна:\nВ нерухомих частинах контуру сила Лоренца рівна нулю, тому повна робота сили Лоренца при обході контуру зарядом рівна роботі сили Лоренца на рухомому відрізку контуру.\nРозглядаючи роботу сили Лоренца як роботу сторонніх сил в контурі, отримаємо вираз для ЕРС сторонніх сил:\nСпівпадіння виразів (1) та (3) показує, що причиною виникнення ЕРС індукції в контурі в цьому випадку є дія сили Лоренца на заряд в рухомому провіднику.\nМеталевий стержень АС одним кінцем (точка А) шарнірно закріплений на вертикальному діелектричному стержні АО. Другий кінець (точка С) зв'язаний з вертикальним стержнем за допомогою нерозтяжної непровідної нитки ОС довжиною . (рис 1) Стержень АС обертається навколо стержня АО в однорідному магнітному полі, індукція якого вертикальна і рівна . Кутова швидкість стержня АС . Визначити різницю потенціалів (за модулем) між точками А і С.\nСтержень АС та відрізок ОС перетинають за одиницю часу одну й ту саму кількість силових ліній. Тому ЕРС в стержні АС дорівнює ЕРС в ОС.\nМожна показати, що .\nДійсно, за малий відрізок часу ОС повертається на кут та може охопити площу\nЗміна магнітного потоку , звідки\n(В розв'язку задачі використано той факт, що ЕРС індукції не залежить від речовини, в якій вона виникає.\nВинахід в задачі: так як один і той же магнітний потік перетинає і діелектричний стержень ОС, і металевий АС, але легше знайти зміну магнітного потоку через зміну площі, що окреслює стержень ОС).\nЧи комфортно ви почувалися на уроці?\nЯк ви вважаєте, чи виконали ми ті завдання, які ставили на початку уроку?\nЧи ми розв’язали проблему, над якою працювали?\nБар’яхтар В. Г, Божинова Ф. Я. Фізика. 10 клас. Академічний рівень: підруч. для загальноосвітніх навч. закл. – Х.: «Ранок», 2010. – 256 с.: іл.\nВіднічук М.А. Формування вмінь розв’язувати винахідницькі задачі в курсі фізики загальноосвітньої школи: Автореферат дисерт. канд. пед. наук.: 13.00.02/Нац. пед. ун-т. ім. Драгоманова. – К., 2007. – 19с.\nВіднічук М.А. Розв’язування винахідницьких задач на основі усуненя технічних протиріч// Фізика та астрономія в школі. – 2001. - №5. –С. 33-35.\nДавиденко А.А. Винахідницькі задачі// Фізика. – 2004. - №14. – С. 18.\nДавиденко А.А. Від винахідницької ідеї – до реальної моделі// фізика. –2005. №9. – С. 1-4.\nДавиденко А.А. Изобретательские задачи в школьном курсе физик: Пособие для учителей. – К. – 1996. – 96с.\nДавидьон А.А. Особливості постановки та розв`язуваня експериментальних фізичних задач// Фізика та астрономія в школі. – 1999. - №1. – С. 53-55.\nТретяк Т.М. Психологічна готовність особистості до розв’язування творчих задач// Обдарована дитина. – 2007. – №7. – С. 46-50.\nДавидьон А.А. Конструювання експериментальних задач різного рівня складності// Фізика та астрономія в школі. – 1997. - №1. – С. 45-47.\nДавидьон А.А. Експериментальні задачі з фізики в домашніх завданнях//Фізика та астрономія в школі. – 1998. – №1. –С. 27-29.\nПоловина Г.П. Лаврентьєва О.О. Турнір юних фізиків як мета і засіб формування творчих рис особистості// Фізика та астрономія в школі. – 2002. - №3. – С. 33-36.\nСиротюк В. Д. Фізика: підруч. для 9 класу загальноосвітніх навч. закл. – К.: «Зодіак-ЕКО», 2009. – 208 с.: іл.\nСиротюк В. Д. Фізика: підруч. для 11 класу загальноосвітніх навч. закл.: (рівень стандарту). – Х: «Сиция», 2011. – 304с.: іл.\nЦикл уроків у 9 класі з теми «Електричний струм. Сила струму.\nНапруга. Опір провідників».......................................................................................4\nЕлектризація тіл. Електричний заряд. Два роди електричних зарядів.\nДискретність електричного заряду. Закон збереження електричного заряду.\nБудова атома. Іон. Ізотопи. Закон збереження електричного заряду.\nЕлектризація тіл і будова атома.............................................................................10\nЕлектричне поле. Взаємодія заряджених тіл. Закон Кулона................................14\nЛабораторна робота № 1 «Дослідження взаємодії заряджених тіл»....................19\nЕлектричний струм. Дії електричного струму.......................................................21\nЕлектрична провідність матеріалів: провідники,\nнапівпровідники та діелектрики. Струм у металах................................................25\nДжерела електричного струму. Гальванічні елементи. Акумулятори.................31\nСила струму. Амперметр. Вимірювання сили струму...........................................35\nЕлектрична напруга. Вольтметр. Вимірювання напруги......................................39\nЕлектричний опір. Одиниці опору. Залежність електричного пору\nвід його розмірів та форми. Питомий опір провідника. Реостат..........................42\nРозв’язування задач. Підготовка до контрольної роботи.....................................46\nКонтрольна робота № 2............................................................................................50\nЗакон Ома для однорідної ділянки кола.................................................................53\nЕлектричні явища. Закони постійного струму.......................................................57\nУрок в 10 класі на тему «Будова і властивості газів, рідин та твердих тіл».......65\nУрок в 11 класі на тему «Потенціал і різниця потенціалів».................................70\nУрок в 11 класі на тему «Електрична і магнітна взаємодія.\nВзаємодія провідників зі струмом».........................................................................76\nУрок в 11 класі на тему «ЕРС індукція в рухомому провіднику.\nСписок використаних джерел..................................................................................87\nКралько Яна Миколаївна\nУрок "Физика как учебный предмет в школе. Физический кабинет и его оборудование. Правила безопасности в физическом кабинете."\nУрок "Розв’язування задач. Побудова зображень у лінзах. Формула тонкої лінзи"\nРозробка уроку"Кількість теплоти"\nРозробка уроку "Сили в природі"