Урок - соревнование «Электричество от А до Я»
Обитоцкая Любовь Васильевна, преподаватель физики, КГБ ПОУ “ПИК”
Цели:
Обобщить и повторить изученный материал по теме «Электричество». Проверить прочность знаний и умений учащихся, их сообразительность и находчивость, которые помогут им в дальнейшей работе.
Задачи:
Обучающие: 1. Многосторонне рассмотреть электрические явления (их проявления в природе, в быту, на производстве; их учет и использование); 2. Формировать представление о возможностях использования электричества человеком; 3. Закрепить правила безопасного обращения с электроприборами; Развивающие: 1. Развивать интерес к изучению физики; 2. Развивать навыки решения расчетных и качественных задач; 3. Развивать устную речь учащихся. Воспитывающие: 1. Формировать научное мировоззрение. 2. Вызывать чувство уважения и гордости к достижениям человека.
Оформление:
1. Портреты учёных: Гильберта, Мушенбрука, Франклина, Гальвани, К у л о н а , А м п е р а , В о л ь т а , О м а , Ф а р а д е я , Я б л о ч к о в а .
Оборудование:
К о м п ь ю т е р , м у л ь т и м е д и й н ы й п р о е к т о р .
Ход урока:


Ведущий:
Электричество кругом, Полон им завод и дом, Везде заряды; там и тут, В любом атоме “живут”. А если вдруг они бегут, То тут же токи создают. Нам токи очень помогают, Жизнь кардинально облегчают! Удивительно оно, На благо нам обращено, Всех проводов “величество” Зовется “Электричество”!
Конкурс «Научный доклад»

История электричества.
Известно, что древние греки очень любили украшения и мелкие поделки из янтаря. Этот камень они называли за его цвет и блеск «электрон», что означает «солнечный камень». О том, что янтарь мог электризоваться знали давно. Впервые исследованием этого явления занялся знаменитый философ древности Фалес Милетский около 600 года до н.э. Об этом есть даже легенда. «Дочь Фалеса пряла шерсть янтарным веретеном. Как-то, уронив его в воду, девушка стала обтирать его краем своего шерстяного хитона и заметила, что к веретену пристало несколько шерстинок. Думая, что они прилипли, она принялась вытирать его еще сильнее. И что же? Шерстинок прилипало тем больше, чем сильнее она натирала веретено. Девушка обратилась за разъяснениями к отцу. Фалес понял, что причина в веществе, из которого сделано веретено. В следующий раз он накупил различных янтарных изделий и убедился, что все они, будучи натерты шерстью, притягивают легкие предметы, как магнит притягивает железо»
Уильям Гилберт.

Лишь в 1600 году придворный врач английской королевы Елизаветы Уильям Гилберт с помощью своего электроскопа доказал, что способность притягивать легкие тела имеет не только натертый янтарь, но и другие минералы: алмаз, сапфир, опал, аметист и др.
Питер ван Мушенбрук.
В 1745 году голландский физик и математик Лейденского университета Питер ван Мушенбрук обнаружил, что стеклянная банка оклеенная оловянной фольгой, способна накапливать электричество. Мушенбрук назвал ее лейденская банка. Это по сути был первый электрический конденсатор.
Бенджамин Франклин.
В 1747-1753 гг. американский ученый и государственный деятель Бенджамин Франклин ввел используемое до сих пор понятие двух заряженных состояний: «+» и «-», объяснил действие лейденской банки, установив определяющую роль диэлектрика между проводящими обкладками. Установил электрическую природу молнии. Предложил идею молниеотвода, установив, что металлические острия соединенные с землей снимают электрические заряды с заряженных тел. Выдвинул идею электрического двигателя. Впервые применил для зажигания пороха электрическую искру.
Шарль Огюстен Кулон.

В 1785-1789 гг. французский физик Шарль Огюстен Кулон публикует ряд работ о взаимодействии электрических зарядов и магнитных полюсов. Проводит доказательство расположения электрических зарядов на поверхности проводника. Вводит понятия магнитного момента и поляризации зарядов.
Луиджи Гальвани.
В 1791 году итальянским врачом и анатомом Луиджи Гальвани было обнаружено возникновения электричества при соприкосновении двух разнородных металлов с живым организмом. Обнаруженный им эффект лежит в основе современных электрокардиографов.
Алессандро Вольта.
В 1795 году другой итальянский ученый Алессандро Вольта, исследуя обнаруженный предшественником эффект, доказал, что электрический ток возникает между парой разнородных металлов разделенных специальной проводящей жидкостью.

Георг Симон Ом.
1827 году немецкий ученый Георг Симон Ом открыл свой закон (закон Ома) – один из фундаментальных законов электричества, устанавливающий зависимость между силой тока и напряжением.
Майкл Фарадей.
В 1831 году английский физик Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, что приводит к формированию новой отрасли промышленности – электротехники.
Павел Николаевич Яблочков.
12 декабря 1876 года русский инженер Павел Яблочков открыл так называемую "электрическую свечу", в которой две угольные пластинки, разделенные фарфоровой вставкой, служили проводником электричества, накалявшего дугу,
и служившую источником света. Лампа Яблочкова нашла широчайшее применение при освещении улиц крупных городов.
Томас Альва Эдиссон.
Точку в разработке ламп накаливания поставил американский изобретатель Томас Альва Эдиссон. В его лампах использовался тот же принцип, что и у Яблочкова, однако все устройство находилось в вакуумной оболочке, которая предотвращала быстрое окисление дуги, и поэтому лампа Эдиссона могла использоваться достаточно продолжительное время. В 1880 году Томас Эдиссон запатентовал свое изобретение, которое стало приносить большие деньги, сделав изобретателя весьма богатым человеком. В то же время Павел Яблочков, не менее одаренный изобретатель, давший человечеству много полезных новинок, умер в бедности в Саратове 31 марта 1894 года.
Энергосберегающие лампы.
Энергосберегающие лампы - это аналог офисных «трубок дневного света». В принципе это та же трубка, свернутая в спираль или змейку, и наполненная парами ртути. На стенки трубки нанесен люминофор. Пары ртути под действием электрического разряда начинают излучать ультрафиолетовые лучи, а те в свою очередь заставляют нанесенный на стенки трубки люминофор излучать свет. В настоящее время энергосберегающие лампы имеют множество разных размеров и форм, которые дают возможность использования таких ламп практически в любых светильниках. Кроме того, зачастую производители создают красивые и замысловатые формы для энергосберегающих ламп, из-за чего они становятся не просто источниками света, а самыми настоящими элементами декора. Небольшие энергосберегающие лампы выпускаются в разных вариациях, отличающихся друг от друга не только мощностью, но и цветом излучения (цветовой температурой). Все это разнообразие позволяет создать освещение по вашему вкусу и для любой цели

Преимущества энергосберегающих ламп:
- самый низкий показатель энергозатрат (приблизительно в 5 раз меньше энергозатрат лампы накаливания); - широчайший диапазон цветовой температуры; - слабый нагрев колбы во время работы; - долгий срок службы, который составляет от 6 до 15 тыс. часов при правильных эксплуатационных условиях. Т.к. энергосберегающие лампы потребляют меньше электроэнергии, то уменьшается и нагрузка на сеть, а это уменьшает риск перебоев, коротких замыканий, да и пробки реже вылетают.
Недостатки:
-высокая стоимость; -цокольная часть люминесцентной лампы слегка больше, чем у традиционной, поэтому она может не везде красиво смотреться; -эти лампы излучают практически белый свет, и не каждому глазу он покажется комфортным.
Энергосберегающие

лампы

требуют

специальной

утилизации,

а

выбрасывать такие ламп запрещено!
Важный факт: Лампочки нового поколения излучают более интенсивный свет, нежели обычные. По данным Британской ассоциации дерматологов от этого могут пострадать прежде всего люди с повышенной светочувствительностью кожи. Как утверждают ученые, использование энергосберегающих ламп может нанести вред человеку, имеющему кожные заболевания и привести к раку кожи, а также вызвать мигрень и головокружение у людей, страдающих эпилепсией.
Конкурс «Люди науки».
2.Выдающийся математик, стал академиком в 39 лет. Увлеченный экспериментатор, за несколько дней сконструировал прибор для демонстрации двух проводников с током. Изобрел коммутатор, электромагнитный телеграф. Он славился своей рассеянностью. Про него рассказывали, что однажды он с
сосредоточенным видом варил в воде свои часы 3 минуты, держа яйцо в руке. Его фамилию носит в СИ единица измерения силы тока в проводнике. 5. Этот ученый не присягнул оккупационному правительству Наполеона и был выдворен за стены университета. Он раньше Алессандро Вольта опубликовал свои эксперименты с препарированной лапкой лягушки. И тоже вошел в историю науки: его именем называется химический источник тока. 6. Итальянский физик, изобретатель источника тока. Он был рыцарем Почетного легиона, получил звание сенатора и графа. Наполеон не упускал случая посетить заседание Французской академии наук, где он выступал, вручил ему золотую медаль, присуждаемую за выдающиеся достижения в науке. Он изобрел электрическую батарею, эксперимент провел на самом себе. Его фамилия – единица в СИ измерения напряжения.
Конкурс «Физические задачи».

Задачи.
1. Какую работу совершает электрический ток в электродвигателе настольного вентилятора за 30 секунд, если при напряжении 220 В сила тока в двигателе равна 0,1 А? 2. Определите мощность тока в обмотке электродвигателе, если при напряжении 400В сила тока равна 92А.
Задача для зрителей.
Электрическое сопротивление человеческого тела о п р ед е л я е т с я сопротивлением поверхностного слоя кожи. Сухая и огрубевшая кожа – плохой проводник. Известно, что электрическое сопротивление тела человека от ладони одной руки до другой при напряжении 220 В равно 1600 Ом. Найдите силу тока между ладонями человека.
Как вести себя во время грозы.
Давайте рассмотрим правила, как вести себя вовремя грозы. Летом есть вероятность попасть в грозу, стать жертвой ударов молнии. Метеорологи утверждают, что на нашей планете непрерывно идут грозы – по 100 молний вонзается в землю каждую секунду. В городе держитесь подальше от металлических заборов и вообще от всего металлического.
- Находясь в доме, выключите радио и телевизор. При грозе первым делом нужно закрыть все окна. - Молния может убить, если ударит человека в голову и пройдёт через тело. Кроме того, она может вызвать сильные ожоги и такие судороги, что даже кости иногда не выдерживают и ломаются. - Если вы находитесь на возвышении, немедленно спуститесь вниз. На открытом пространстве держитесь подальше от высоких предметов. Не ищите убежища в углублениях среди нагромождения камней. - Если вам некуда деться от высоких предметов, сядьте на что-нибудь сухое, постарайтесь убрать с земли ноги. Очень важно, чтобы вы сидели именно на сухом, так как мокрые предметы не защитят вас от молний: они являются прекрасными проводниками. Сожмите колени вместе и обхватите их руками, опустив пониже голову. - Если вы в лодке, немедленно гребите к берегу: быть на воде, а тем более в воде, во время грозы очень опасно. - Если вы едете в машине, оставайтесь в ней. Это наиболее безопасное место во время грозы. Металлический корпус машины защитит вас: даже если молния ударит прямо в неё, она уйдёт в землю, не причинив вам никакого вреда. А вот передвигаться на велосипеде или мотоцикле в такое время не стоит. Резиновые сапоги на ногах хоть и предохраняют в какой-то мере, но не гарантируют безопасности. Правила эти запомнить несложно. В жизни помогут они нам не раз. Пусть в жизни счастливым, Пусть в жизни здоровым Будет всегда Каждый из вас.
Конкурс «Опереди соперника».
Ведущий: в этом конкурсе, который сейчас будет проводиться, участвуют одновременно все команды. Цель данного конкурса — раньше соперников определить имя и фамилию ученого, используя сведения о нем.
Приглашаются по одному участнику от команды, которым предлагается выполнить задание; Задание участнику: назвать ученого, фамилия которого состоит из 5 букв: первая — это первая буква в названии частицы, которая состоит из протона, нейтрона и электрона. вторая — вторая в названии единицы измерения сопротивления; третья — третья в названии прибора для измерения силы тока, четвертая — четвертая в названии единицы силы тока; пятая — последняя в названии прибора для измерения напряжения.
Конкурс «Решить кроссворд».
1. Вещество, которое пропускает электрический ток 2. Физическая величина, измеряемая в Вольтах 3. Упорядоченное движение заряженных частиц 4. Физическая величина, измеряемая ваттметром 5. Русский ученый, участвовавший в первых опытах по исследованию атмосферного электричества
Конкурс «Интересные факты».
В практике музейного дела нередко возникает надобность читать древние свитки, настолько ветхие, что они ломаются и рвутся при самой осторожной попытке отделить слой рукописи от соседнего. Как разъединить такие листы? Имеется лаборатория реставрации (восстановления) документов, которой и приходится разрешать подобные задачи. В указанном сейчас случае лаборатория справляется с задачей, прибегнув к услугам электричества: свиток электризуется; соседние его части, получающие одноименный заряд, отталкивается друг от друга – и аккуратно, без повреждения разделяются. Такой оттопыренный свиток уже сравнительно не трудно умелыми руками развернуть и наклеить на плотную бумагу. Чем же объяснить то, что птицы спокойно и совершенно безнаказанно усаживаются на провода? Чтобы понять причину, примем во внимание следующее: тело сидящей на проводах птицы представляет собой как бы
ответвление цепи, сопротивление которого по сравнению с другой ветвью (короткого участка между ногами птицы) огромно. Поэтому сила тока в этой ветви (в теле птицы) ничтожна и безвредна. Но если бы птица, сидя на проводе, коснулась столба крылом, хвостом или клювом – вообще каким-нибудь образом соединилась с землей, - она бы мгновенно была убита током, который устремился бы через ее тело в землю. Это нередко и наблюдается.
Конкурс «Решить историческую задачу».
1 команда: 1 июля 1892 года в Киеве стал курсировать трамвай по линии Подол – Крещатик. Его двигатель был рассчитан на силу тока 20А, при напряжении 0,5кВ. Какой мощности был двигатель? 2 команда: В 1887 году Пермский завод построил по чертежам русского инженера Славянова динамо – машину. Она имела мощность 18 кВт и могла давать ток силой 300А.Какое напряжение было на ее зажимах?
Загадки.
1.Видно нет у нее ума: ест она себя сама. 2. Как Солнце горит, быстрее ветра летит, дорога в воздухе лежит, по силе себе равных не имеет. 4.Он всем несёт тепло и свет, Его щедрей на свете нет, К посёлкам, сёлам, городам Приходит он по проводам 5.Сначала – блеск, За блеском – треск, За треском – плеск. 6.Вы его в руках держали, Когда лабораторную выполняли Им силу тока изменяют,
Если что-то в нем сдвигают. 7.Ловко он взбивает тесто, Крошит лук И гонит сок. Заменить он может просто Десять рук, нет, двадцать рук! 8.На стене моей висит, Глазом на меня глядит. Завершился день – погас! «Спать пора!» - его приказ. 9. Со стены глядит в упор, Смотрит – не моргает: Стоит только свет зажечь Или включить в розетку печь- Все на ус мотает. 10. Дом - стеклянный пузырёк, А живёт в нём огонёк. Днём он спит, а как проснётся, Ярким пламенем зажжётся
Тест по теме «Электричество».
1.Еще в глубокой древности люди заметили, что это физическое тело способно притягивать к себе различные тела: соломинки, пушинки и т.д. О чем речь? 1. Бумага, 2. Серебро, 3. Железо, 4. Янтарь. 2. В начале 17 века стали говорить, что тело, получившее после натирания способность притягивать другие тела, наэлектризовано. О каких явлениях идет речь: 1. Магнитных, 2. Химических, 3. Электрических, 4.Тепловых.
3. Строение атома таково: в центре атома находится ядро, состоящее из протонов и нейтронов, а вокруг ядра движутся электроны. Как называются положительно заряженные частицы? 1. Нейтроны, 2. Протоны, 3. Электроны, 4. Гамма - частицы. 4. Электрическим током называется упорядоченное направленное движение заряженных частиц. Чтобы электрический ток существовал длительное время, необходимо все это время поддерживать в нем электрическое поле. Оно создается и поддерживается источниками электрического тока. Что не относится к источникам тока? 1. Электрофорная машина, 2. Термоэлемент, 3. Гальванический элемент, 4. Резистор. 5. В давние времена предполагали, что во всех проводниках могут перемещаться как, положительные, так и отрицательные электрические заряды. Движение каких частиц в электрическом поле принято за направление тока? 1. Сила тока, 2. Электрический ток, 3. Электрон, 4. Электрический заряд. 7. Для измерения напряжения на полюсах источника тока или на каком-нибудь участке цепи применяют прибор, называемый вольтметром. Многие вольтметры по внешнему виду очень похожи на амперметры. Для отличия его от других приборов на шкале ставят букву V. А как же вольтметр включают в цепь? 1. Параллельно, 2. Последовательно, 3. Строго за аккумулятором, 4. Подключают к амперметру. 8. Зависимость силы тока от свойств проводника объясняется тем, что разные проводники обладают различным электрическим сопротивлением. От чего же не зависит сопротивление? 1. От различия в строении кристаллической решетки, 2. От массы, 3. От длины, 4. От площади поперечного сечения. 9. Существует два способа соединения проводников: параллельное и последовательное. Очень удобно применять параллельное соединение потребителей в быту и в технике. Какая из электрических величин одинакова для всех проводников, соединенных параллельно: 1. Сила тока, 2. Напряжение, 3. Время, 4. Сопротивление.
10. Для измерения работы электрического тока нужны три прибора: вольтметр, амперметр и часы. На практике работу тока измеряют специальным прибором. Как он называется? 1. Гальванометр, 2. Амперметр, 3. Счетчик, 4. Ваттметр. 11. Выдающимся изобретением в области освещения было создание русским инженером А.Н. Ладыгиным электрической лампы накаливания. А кто создал лампу, удобную для промышленного изготовления 1. Т. Эдисон, 2. Э. Ленц, 3. Дж. Джоуль, 4. Г. Ом. 12. Электрические цепи всегда рассчитаны на определенную силу тока. Если по какой - то причине сила тока в цепи становится больше допустимой, то провода могут значительно нагреться, а покрывающая их изоляция – воспламениться. Как называют соединение концов участка цепи проводником, сопротивление которого очень мало по сравнению с сопротивлением участка цепи? 1. Перекрученное, 2. Параллельное, 3. Короткое замыкание, 4. Накаливание. 13. К гальваническим источникам тока относятся аккумуляторы, которые имеют широкое применение. Они служат для освещения железнодорожных вагонов, автомобилей, для запуска автомобильного двигателя. С помощью чего получают ток на электростанциях? 1. Термоэлемент, 2. Фотоэлемент, 3. Генератор, 4. Аккумулятор.
Викторина.
1. В 1876 г. на улицах Парижа появились новые источники света. Помещенные в белые матовые шары, они давали яркий приятный свет. Почему новый свет называли «русским светом», «русским солнцем»? 2.Почему вблизи того места, где оборванный провод высокого напряжения соприкасается с землей, рекомендуется стоять на одной ноге? 3. Однажды при печатании газет в типографии большая часть продукции оказалась забракованной из-за того, что листы газет были крученными, мятыми и даже рваными. Какое физическое явление стало этому причиной? 4.Франклин говорил, что разрядом электричества от батареи он не мог убить мокрую крысу, в то время как сухая крыса мгновенно погибала от такого же разряда. Чем это объясняется?
5.Как называется прибор, выводящий человека из состояния клинической смерти с помощью электрических разрядов? 6.Молния чаще ударяет в деревья с глубоко проникающими в почву корнями. Почему? 7.Елочные гирлянды часто делают из лампочек для карманного фонаря. Лампочки соединяют последовательно, и тогда на каждую из них приходится очень малое напряжение. Почему же опасно, выкрутив одну лампочку, сунуть палец в ее патрон? 8. В автомобиле от аккумуляторов к лампочкам проведено только по одному проводу. Почему нет второго провода? 9. “Электричество, гальванизм, магнетизм — вот где великая тайна природы. Я склонен думать, что человеческий мозг, как насос, высасывает эти токи из воздуха и делает из них душу”. Кто этот полководец, сказавший данные слова? 10. 3ачем при перевозке горючих жидкостей к корпусу автоцистерны прикрепляют цепь, которая при движении волочится по земле? 11. Какое минимальное напряжение вызывает поражение человека электрическим током с тяжелым исходом? 12.Почему опасно касаться мачт высокого напряжения, ведь провода отделены от мачт целыми гирляндами изоляторов?
Заключительное слово ведущего:
Когда огромный мир противоречий Насытится бесплодною игрой, - Как бы прообраз боли человечьей Из бездны вод встает передо мной. И в этот час печальная природа Лежит вокруг, вздыхая тяжело, И не мила ей дикая свобода, Где от добра неотделимо зло. И снится ей блестящий вал турбины,
И мерный звук разумного труда, И пенье труб, и зарево плотины, И налитые током провода.
Подведение итогов.
Награждение победителей.
Ведущий.
Вот и наступило время подведения итогов нашего урока - соревнования. Сегодня мы хорошо поработали: повторили основной программный материал по теме « Электричество», применили свои знания в новых ситуациях. По словам русского поэта XIX века Якова Петровича П о л о н с к о г о , Ц а р с т в о н а у к и н е з н а е т п р е д е л а – В с ю д у с л е д ы е е в е ч н ы х п о б е д , Р а з у м а с л о в о и д е л о , С и л а и с в е т . Этими слова по праву можно отнести к замечательной науке – физике, подарившей нам столько открытий, осветившей нашу жизнь в прямом и переносном смысле. А сколько еще непознанного вокруг! Какое поле деятельности для пытливого ума, смелых рук и любознательной натуры! Так что запускайте свой «вечный двигатель» и вперед.