Урок 35 Действие электрического тока. Направление

Урок 35. Действие электрического тока. Направление электрического тока
Цель урока: Познакомить учащихся с превращениями энергии электрического тока в другие виды энергии.
Демонстрации:
1. Нагревание провода электрическим током.
2. Выделение меди при электролизе CUS04'
3 Действие катушки с током на магнитную стрелку.
4. Свечение неоновой лампочки.
Ход урока
Повторение. Проверка домашнего задания
.
В начале краткий фронтальный опрос по материалу изученному на предыдущем уроке.
К вопросам учебника можно довить ряд дополнительных. 1.
Назовите основные составные элементы входящие в цепь
эпектрического тока?
2. Сколько у источника тока полюсов. Какие бывают полюсы?
3. Какие источники электрического тока вы знаете?
4. Предложите схему соединения источника тока, звонка и двух кнопок, позволяющих позвонить из двух
разных мест.
.
11. Изучение нового материалаиала:
План изложения нового материла
1. Тепловое'действие тока.
2. Химическое деиствие тока. Электрический ток в электролитах
3. Магнитное деиствие тока .
4. Направление электрического тока.
Действиями электрического тока называют те явления которые наблюдаются при наличии электрического
тока в цепи. По этим действиям судят об эпектрическом токе в цепи, так как нельзя непосредственно
наблюдать за движением заряженных частиц в проводнике.
С некоторыми действиями электрического тока учащиеся знакомы из повседневной жизни.
I О тепловом действии тока учащиеся знают из жизни: работа утюга, лампы накаливания и т.д.
Тепловое действие тока на опыте можно наблюдать, например, присоединив к полюсам источника тока
железную или никелированную проволоку. Проволока при этом нагревается и, удлинившись, слегка
провисает. Ее даже можно раскалить докрасна.
2. Химическое действие тока можно наблюдать при пропускании электрического тока через раствор
медного купороса CuS04• Учащимся можно объяснить, что при взаимодействии вещества с растворителем
молекулы вещества распадаются на положительные и отрицательные ионы. Эти ионы приходят в движение в
электрическом поле. Положительные ионы движутся к отрицательно заряженному электроду (катоду), а
отрицательные ионы - к положительно заряженному электроду (аноду). Водород и металлы всегда
выделяются на катоде.
Можно сделать вывод:
Электрический ток в электролите - это направленное движение ионов в электрическом поле.
Химическое действие электрического тока используют в промышленности (добыча алюминия, меди и
других металлов, никелирование, хромирование и др.).
3. Магнитное действие тока можно показать с помощью катушки с железным сердечником. Когда цепь
замкнута, к сердечнику притягиваются небольшие железные предметы: гвоздики, железные стружки, опилки
и др. Так как в· международной системе единиц (СИ) единицу силы тока ампер вводят по взаимодействию
про водников с током, целесообразно показать взаимодействие двух параллельно расположенных
проводников с током.
Кроме того, полезно показать свечение газов при прохождении тока, не объясняя самих физических
явлений. Достаточно, если учащиеся будут знать, что в газосветных трубках, применяемых, . например, в
рекламах, происходит свечение газа под действием электрического тока.
4. Направление электрического тока. Так как электрический ток представляет собой направленное
движение свободных заряженных частиц в проводнике (электронов в металлах, ионов в электролитах), то
можно говорить.о направлении электрического тока. За направление тока условно приняли то направление, по
которому могли бы двигаться в про воднике положительно заряженные частицы, т. е. направление от
положительного полюса источника тока к отрицательному.
Ш Закрепление изученного
Где используют тепловое и химическое деиствия тока.
Могут ли жидкости быть проводниками? Диэлектриками? Приведите примеры.
.
Какое действие электрического тока наблюдается. в электрической лампочке?
Какое действие электрического тока наблюдается при позолоте ювелирных изделий?
Приведите примеры механического действия электрического тока.
Какое действие электрического тока наблюдается при поднимании деталей с помощью
электромагнита?
Как направление тока связано с зарядами полюсов источника тока?
Домашнее задание
1.§35, 36 учебника; вопросы и задания к параграфам.
2.Сборник задач В. И. Лукашика, Е. В. Ивановой, № 1260, 1261.
Урок 48. Реальный газ.Пар. Воздух.
Цель: объяснить переход пар-жидкость на основе молекулярно-кинетической теории. Объяснить понятие
«влажностъ воздуха», показать практическое применение и важность данной физической величины.
Ход урока
'Анализ контрольной работы
Изучение нового материала
'Повседневные наблюдения показывают, что количество воды, спирта, бензина и другой жидкости,
содержащейся в открытом сосуде, постепенно уменьшается, в действительности жидкость не исчезает испаряется, т. е. превращается в пар.
Молекулы жидкости участвуют в хаотическом движении. При этом чем выше температура жидкости, тем
интенсивнее движутся молекулы, тем больше их кинетическая энергия. Кинетическая энергия некоторых
молекул в какой-то момент может оказаться больше, и они окажутся способными покинуть жидкость.
Количество жидкости в открытом сосуде непрерывно уменьшается, если закрыть сосуд, то этого происходить
не будет. В первый момент жидкость будет испаряться, и плотность пара над жидкостью будет
увеличиваться. Однако одиовременно с этим будет увеличиваться число молекул, возвращающихся в
жидкость. В закрытом сосуде, в конце конце концов наступает равновесное состояние. Такое равновесие
называют динамическим.
Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным паром.
Если насыщенный, находящийся в цилиндре в равновесном состоянии со своей жидкостью газ сжать; при
этом поддерживая температуру-плотность газа увеличится, и из газа в жидкость начнут переходить большее
число молекул, чем из жидкости в газ. Но это будет не долго, так как вновь наступит динамическое
равновесие. Концентрация молекул насыщенного пара не зависит от его объема при постоянной температуре.
Состояние насыщенного пара можно приблизительно описать уравнением:
PV=vRT
Закон Клайперона неприменим, так как изменяется масса газа.
Давление насыщенного пара зависит от: (1) вида жидкости; (2) температуры (чем выше температура, тем
выше давление); (3) давление максимально при кипении.
Пар можно перевести из ненасыщенного в насыщенный: уменьшить объем, понизить температуру (потеют
стекла, стены в ванной комнате). И наоборот, из насыщенного в ненасыщенный: увеличить объем, повысить
температуру.
Повторение изученного
1. Что называется паром?
2. Опишите процесс парообразования в закрытом сосуде?
3. Что такое динамическое равновесие?
4. Какой пар называется насыщенным?
5. Почему давление насыщенного пара не зависит от объема, в котором он находится?
6. Изобразите графически и объясните зависимость давления насыщенного пара от температуры при
постоянном объеме.
7. Запишите формулу зависимости давления насыщенного пара от температуры и объясните ее.
Водяной пар в воздухе, несмотря на огромные поверхности рек, озер океанов, не является насыщенным,
атмосфера - открытый сocyд. Движение воздушных масс приводит к тому, что в одних местах в данный
момент испарение воды преобладает над конденсацией, а в других - наоборот.
Содержание водяного пара в воздухе - его влажность - характеризуется рядом величин. Атмосферный воздух
представляет собой смесь различных газов и водяного пара.
Давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные газы отсутствовали, называют
парииальним давленueм (или упругостью) водяного пара.
За характеристику влажности воздуха может быть принята плотность водяного пара с, содержащегося в
воздухе. Эту величину называют абсолютной влажностью с[г/м3].
Парциальное давление водяного пара или абсолютная влажность ничего не говорят о том, насколько водяной
пар далек от насыщения.
Для этого вводят величину, показывающую, насколько водяной пар при данной температуре близок к
насыщению, - относительную влажность: ф=Р/P0x100%
.
Р - парциальное давление при данной температуре;
РО - давление насыщенного пара при той же температуре;
Давление и плотность насыщенного пара при различных температурах можно найти,
воспользовавшись специальными таблицами.
При охлаждении влажного воздуха при постоянном давлении его относительная влажность повышается, чем
ниже температура, тем ближе парциальное давление пара в воздухе к давлению насыщенного пара.
Температура t, до которой должен охладиться воздух, чтобы находящийся в нем пар достиг состояния
насыщения (при данной влажности воздуха и неизменном давлении), называется точкой росы.
Давление насыщенного водяного пара при температуре воздуха, равной точке росы, есть парциальное
давление водяного пара, содержащегося в атмосфере.
При охлаждении воздуха до точки росы начинается конденсация паров: появляется туман, выпадает роса.
Точка росы также характеризует влажность воздуха.
Влажность воздуха можно определить специальными приборами.
1. Гигрометp
С его помощью определяют точку росы. Это наиболее точный способ измерения относительной влажности.
2. Волосяной гигрометр
Действие основано на свойстве обезжиренного человеческого волоса удлиняться при увеличении
относительной влажности. Применяется в тех случаях, когда в определении влажности воздуха не требольшой точности.
3. Психрометр. Обычно пользуются в тех случаях, когда требуется достаточно точное и быстрое определение
влажности воздуха.
Значение влажности воздуха для живых организмов
При температуре 20- 25 "С наиболее благоприятным для жизни человека считатается воздух с относительной
влажностью от 40 до 60 %. Когда окружающая среда имеет температуру более высокую, чем температура тела
человека, то происходит потоотделение. Обильное выделение пота ведет к охлаждению организма
При низкой влажности воздуха происходит быстрое испарение влаги с поверхности и высыхание слизистой
оболочки носа, гортани, что может привести к ухудшению самочувствия. Также при низкой влажности
воздуха во внешней среде дольше сохраняются патогенные микроорганизмы, а на поверхности предметов
скапливается больше статического заряда. Поэтому в зимнее время в жилых помещениях производят
увлажнение с помощью увлажнителей. Хорошими увлажнителями являются растения.
Если относительная влажность высокая, то мы говорим, что воздух влажный удушливый. Высокая влажность
воздуха действует угнетающе, поскольку испарение происходит очень медленно. Концентрация паров воды в
воздухе в этом случае высока, вследствие чего молекулы из воздуха возвращаются в жидкость так же быстро,
как и испаряются. Если пот с тела испаряется медленно, то тело охлаждается очень слабо, и мы чувствуем
себя не совсем комфортно. При относительной влажности 100 % испарение вообше не может происходить .
IV. Повторение изученного
1. Что понимается под влажностью воздуха?
2. Что называют абсолютной влажностью воздуха? Какая формула выражает смысл этого понятия? В
каких единицах ее выражают?
3. Что такое упругость водяного пара?
4. Что называют относительной влажностью воздуха? Какие формулы выражают смысл этого понятия в
физике и метеорологии? В каких единица- ее выражают?
5. Относительная влажность воздуха 70 %, что это значит?
6. Что называют точкой росы?
7. С помощью каких приборов определяют влажность воздуха?
8. Каковы субъективные ощущения влажности воздуха человеком?
9. Начертив рисунок, объясните устройство и принцип работы волосяного и конденсационного
гигрометров и психрометра.
3.Решеиие задач
1. Плотность водяного пара при температуре 50 "С равна 83 г/м3. Насыщен-
ный это пар или ненасыщенный?
Следовательно, при температуре 50 "С давление насыщенного пара ь 12,577 кПа.
Определим по таблице давление насыщенного пара воды при температуре 50 0С. Оно равно 12,3 кПа, что
меньше давления пара, рассчитанного в задаче,
следовательно, пар является перенасыщенным.
(Ответ: Р = 12,4 кПа - пар перенасыщенный.)
2. Давление насыщенного пара спирта при О "С равно 1,6 кПа, а при 60 оС-46,6 кПа. Сравнить значения
плотности пара при этих температурах.
(Ответ: 24.)
3. При каком давлении вода будет кипеть при 210С? (Ответ: Вода будет кипеть при температуре 21 оС при
давлении 2,49 кПа.)
4. Может ли вода находиться в жидком состоянии при температуре 360 ОС; ОС? (Ответ: при температуре
360 "С вода может находиться в жидком состоянии, а при температуре 380 оС вода находится в газообразном
состоянии.)
4.В каком состоянии вещества плотность повышается с повышением температуры и почему это
происходит? (Ответ: Плотиость вещества повышается с повышением температуры в состоянии
насыщенного пара, т. к. С увеличением тем- туры скорость движения частиц увеличивается, испарение
происходит быстрее. Поэтому плотность насыщенного пара начинает повышаться и динамическое
равновесие между жидкостью и паром наступает при большей плотности пара при большей температуре.)
6. Почему в холодных помещениях часто бывает сыро? (Ответ: При низ-х температурах относительная
влажность воздуха велика, а иногда достигает 100 %, т. е. весь водяной пар, содержащийся в воздухе,
является насыщенным, поэтому стены, пол и т. п. в холодном помещении покрываются влагой, медленно
испаряется.)
Домашнее задание
П. 74, задачи на с. 191 (5-6).