Слайд 2Содержание:
«Понятие о строение вещества. Электрическое поле. Закон Кулона»
«Электрическая емкость.
Устройство, соединение конденсаторов»
«Электрическая цепь постоянного тока. ЭДС, сопротивление»
«Закон Ома для участка цепи, для полной цепи. Работа и мощность
Слайд 3
«Последовательное, параллельное, смешанное соединение резисторов»
«Нагревание проводников электрическим током. Расчет сечения проводов».
«Законы
Кирхгофа. Расчет сложных электрических цепей»
«Химическое действие электрического тока. Гальванические элементы. Аккумулятор»
Слайд 4Урок 1-2
Понятие о строение вещества. Электрическое поле. Закон Кулона
Все тела состоят
из молекул, молекулы из атомов, атомы ещё из протонов, нейтронов, электронов.
Каждая частица, молекула, тело имеет свой энергетический заряд.
Тела с положительным (+) зарядом притягиваются к телам с отрицательным(-) зарядом, а если одноимённые - (+) с (+) и (-) с (-), то отталкиваются.
Наблюдается тенденция движения.
((+) - положительная, (-) отрицательная полярность)
Слайд 6Периодическая система элементов
Д. И. Менделеева
Слайд 7Должен знать:
1. Вертикальные ряды - группы, а горизонтальные – периоды. Всего
в таблице -8 групп и 7 периодов.
2. Число порядкового номера равно количеству протонов в ядре. Так как сам по себе атом имеет нейтральный заряд, то значит, что положительные заряды в атоме, должны быть уравновешены отрицательными. То есть число протонов в атоме равно числу электронов, содержащихся в этом же атоме.
3. Порядковый номер химического элемента постоянно увеличивается, но свойства химических элементов не меняются постоянно, а изменяются периодами, то есть сходные изменения в свойствах химических элементов происходят через определенное число этих химических элементов.
Слайд 8Интенсивность этого движения частиц в веществах зависит от многих причин; деформация,
воздействие света, нагревание, трение, химические реакции
Слайд 9Электроны движутся вокруг ядра и находятся от него на различных расстояниях,
поэтому взаимодействие протонов ядра с электронами неодинаково, оно ослабляется по мере удаления электрона от ядра.
Таким образом, может меняться число электронов, наиболее удалённых от ядра и наиболее слабо связанных с ядром.
С помощью трения, нагревания, с помощью света, деформации, химических реакций и т.д.
Слайд 10под действием света Из некоторых веществ , вылетают электроны и эти
вещества заряжаются положительным зарядом.
Это явление называется фотоэффектом, на нём основан принцип работы фотоэлементов.
Слайд 11При нагревании металлов до определённой температуры, скорости движения, слабо связанных с
ядром электронов, достигают величин, при которых их кинетической энергии хватает оторвать электроны от ядра. Электроны становятся свободными, а атомы металла, потерявшие электроны, обретают положительные заряды Это явление называется термоэлектронной эмиссией и используется, в частности, в кинескопах телевизоров.
Слайд 12
При механической деформации (сжатии, растяжении и т. д.) на поверхности некоторых
кристаллических тел (например, кварца) возникают электрические заряды. Это явление называется прямым пьезоэлектрическим эффектом. При обратном пьезоэлектрическом эффекте кристалл деформируется под действием электроэнергии.
Слайд 13В химических источниках электрической энергии положительные и отрицательные полюсы образуются в
результате переноса зарядов при химических реакциях (аккумуляторы).
Слайд 14Нагрев
Термоэлектронная
эмиссия
фотоэффект
трение
Деформация
пьезоэффект
Слайд 15В природе существуют два вида электрических зарядов - положительные и отрицательные.
Слайд 16Для количественной оценки величины электрического заряда применяют разновидность электроскопа - электрометр.
Слайд 17Закон Кулона гласит: сила взаимодействия двух точечных электрических зарядов прямо пропорциональна
произведению количеств электричества в этих зарядах, обратно пропорциональна расстоянию между ними и зависит от среды, в которой находятся заряды.
Закон Кулона
Слайд 19Cила взаимодействия двух точечных неподвижных заряженных тел в вакууме направлена вдоль
прямой, соединяющей заряды, прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Для среды
—
электрическая постоянная
Слайд 21Электрическое поле-это особый вид материи, в которой обнаруживается силовое воздействие на
заряженные частицы или тела.
Условно электрическое поле изображают в виде силовых линий, направление которых совпадает с направлением сил, действующих в нем.
Слайд 22Е-Напряженность электрического поля (В/м) определяется отношением силы F,
с которой поле действует
на точечный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда, т. е.
Запас энергии (потенциальная энергия) единицы количества электричества, находящейся в данной точке электрического поля, называется потенциалом
Слайд 23В зависимости от интенсивности поля силовые линии электрического поля изображают расположенными
гуще или реже. Среду принято характеризовать особой величиной, называемой диэлектрической проницаемостью
Диэлектрическая постоянная характеризует электрические свойства среды
Диэлектрическая постоянная показывает, во сколько раз сила взаимодействия точечных зарядов в вакууме больше их силы взаимодействия в среде
Слайд 24Материалы, проводящие электрический ток, называются проводниками.
В ряде материалов, называемых диэлектриками,
электрический ток проводимости не возникает.
Слайд 25Урок 3-4
«Электрическая емкость. Устройство, соединение конденсаторов»
Электроемкость - скалярная величина, численно
равная заряду, который нужно сообщить проводнику, чтобы его потенциал изменился на единицу
Единица измерения электрической емкости -Фарад
Слайд 26Школьный конденсатор
Конденсатор переменной емкости
Слайд 27Система, состоящая из двух проводников, разделенных диэлектриком, называется конденсатором, а проводники
- обкладками конденсатора.
Q=CU
Слайд 28Емкость конденсатора зависит от его размеров, формы и диэлектрической проницаемости диэлектрика,
находящегося между обкладками
-диэлектрическая проницаемость диэлектрика находящегося между обкладками;
-электрическая постоянная;
S- площадь обкладок;
d- расстояние между обкладками
Слайд 29Классификация:
1) по форме обкладок (плоские, сферические, цилиндрические)
2)по типу диэлектрика (бумажные, воздушные,
слюдяные, керамические, электролитические)
3) по рабочему напряжению (низковольтные, высоковольтные)
4) по возможности изменения своей емкости (постоянной емкости, переменной емкости)
Слайд 30Так выглядят неполярные
конденсаторы.
Электролитические
конденсаторы
Слайд 32Вопросы для повторения:
Из каких частиц состоит атом?
Какая атомная частица имеет положительный
заряд и большую атомную массу?
Какая атомная частица имеет отрицательный заряд и маленькую массу?
Какая атомная частица не имеет заряда?
Почему одни материалы являются проводниками, а другие изоляторами?
Приведите примеры проводников и диэлектриков.
Сформулируйте закон Кулона.
Что такое напряженность электрического поля?
Что такое диэлектрическая проницаемость?
Что такое разность потенциалов? В каких единицах измеряется?
Чему равна емкость уединенного проводника? В каких единицах измеряется емкость?
Как устроен конденсатор?
По какой формуле вычисляется емкость плоского конденсатора?
Как соединить конденсаторы, чтобы их общая емкость увеличилась? Уменьшилась?
Слайд 36Реши задачи:
Электрический заряд величиной 2х10*-6 Кл находится в вакууме. Какова напряженность
электрического поля на расстоянии 20 см от заряда?
Определите потенциал точки электрического поля, в котором из бесконечности внесен заряд 3х1-*-6 Кл, если при этом силами поля совершена работа А=6х10*-6 Дж?
Слайд 37Реши задачу:
Величина заряда
, другого . Определите силу взаимодействия между ними, если они помещены в керосин ( на расстоянии 10 см?
Слайд 38Урок 7-8
«Электрическая цепь постоянного тока.
ЭДС, сопротивление»
Слайд 39
Электрический ток –
упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.
Слайд 40За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц
Слайд 41
Действие тока:
1. тепловое, световое действие
Слайд 44Сила тока- количество заряда протекающее через поперечное сечение проводника в единицу
времени. Ампер (А)
Слайд 45Условия, необходимые для существования электрического тока:
1. Наличие свободных заряженных частиц
2.Наличие силы,
действующая в определенном направлении.
Слайд 46Электродвижущая сила
Движение положительных зарядов в сторону возрастания потенциала может осуществляться с
помощью сторонних сил, неэлектрического происхождения.
Устройство, в которых возникают сторонние силы, называют источниками тока.
Работа сторонних сил, отнесенная к единице положительного заряда, называется электродвижущей силой (ЭДС)
Слайд 47Любое тело обладает свойством сопротивляться движению заряженных частиц (электротоку). зависящая от
вещества, из которого состоит тело, и называется сопротивлением.
У проводников оно мало, у диэлектриков - большое.
Слайд 48Сопротивление проводника зависит от :
-от свойств вещества из которого он состоит;
-от
поперечного сечения проводника;
-от длины проводника
Слайд 49Способность проводника пропускать электрический ток называется проводимостью g.
Это величина, обратная сопротивлению,
единица измерения которой является сименс:
См = 1/Ом;
Удельная проводимость: y=1/p;
Слайд 50Прибор для регулирования силы тока называется реостатом
Слайд 51В современных радиоэлектронных устройствах используют резисторы – детали, обеспечивающие заданное (номинальное)
электрическое сопротивление цепи.
Слайд 52Резисторы (постоянное сопротивление)
Слайд 54Решить задачи:
1. Определите сопротивление 200 м железной проволоки сечением 5 мм2
2.
Проволока сечением 0,5 мм2 и длиной 40 м имеет сопротивление 16 Ом. Определите материал проводника.
Слайд 55Урок 9-10
«Закон Ома для участка цепи,
для полной цепи. Работа и
мощность»
Слайд 56Источник электроэнергии имеет своё сопротивление, называется оно внутренним сопротивлением источника.
При замыкании полюсов течёт ток по замкнутой цепи.
По проводнику, у которого имеется своё сопротивление и по собственному внутреннему сопротивлению.
Слайд 57
От чего зависит величина тока в цепи?
Она будет зависеть от разницы
потенциалов (чем больше разница, тем больше притяжение), от сопротивления проводника и внутреннего сопротивления источника
I - электрический ток;
U - напряжение;
R- сопротивление;
I=U/R или U= IR -
это есть знаменитый закон Ома.
Слайд 58Закон Ома для участка цепи:
I=U/R или U= IR
Закон Ома для
полной цепи:
Слайд 59Работа и мощность
P = A/t = UQ/t = UI = ItR
Слайд 60Закон Джоуля-Ленца
При прохождении электрического тока по проводнику количество теплоты, выделяемое в
проводнике, прямо пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени, в течение которого электрический ток протекал по проводнику.
Слайд 61Решить задачу:
Определить мощность, потребляемую электрическим двигателем, если ток в цепи равен
6 А, и двигатель включен в сеть напряжением 220 В.
Слайд 64Решить задачи:
1. Электрическая лампочка включена в сеть напряжением 220 В. Какой
ток будет проходить через лампочку, если сопротивление ее нити 240 Ом?
2. Аккумулятор с внутренним сопротивлением 0,4 Ома работает на лампочку с сопротивлением 12,5 ; при этом ток в цепи равен 0,26 А. Определите ЭДС аккумулятора и напряжение на зажимах лампочки.
Слайд 65Урок 11-12
«Последовательное, параллельное, смешанное соединение резисторов»
Слайд 66Последовательное соединение резисторов
Слайд 68Для определения сопротивления нескольких резисторов, соединенных смешанно, сначала находят сопротивление параллельно
или последовательно соединенных резисторов, а затем заменяют их одним резистором с сопротивлением, равным найденному.
Если резисторы, соединенные параллельно между собой, включены последовательно с другими резисторами, то такое соединение их называется смешанным.
Слайд 69Решить задачу:
1. Железная проволока длиной 20 м, сечением 1,5 мм2, алюминиевая
проволока длиной 50 м, сечением 2 мм2, нихромовая проволока длиной 10 м, сечением 0,5 мм2 включены последовательно в сеть. Определить эквивалентное сопротивление всех проволок.
Слайд 702. ВОСЕМЬ ПРОВОДНИКОВ СОПРОТИВЛЕНИЕМ 10 Ом каждый, соединены в четыре одинаковые
параллельные группы. Определите эквивалентное сопротивление цепи и нарисуйте электрическую схему.
Слайд 71Урок 13-14
«НАГРЕВАНИЕ ПРОВОДНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ.
РАСЧЁТ СЕЧЕНИЯ ПРОВОДОВ»
Слайд 72НАГРЕВАНИЕ ПРОВОДНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ.
На нагревании проводников электрическим током основано устройство электрического
освещения, электронагревательных приборов, электрических печей, измерительной и медицинской аппаратуры различных типов и т. д.
Электрическое нагревание проводников не всегда оказывает полезное влияние.
В проводах линий электропередач вследствие сильного нагрева их при больших токах может создаваться опасность возникновения пожаров.
Слайд 73Ток, при котором устанавливается наибольшая допустимая температура провода, называется допустимым током.
Наибольшая
допустимая температура зависит от изоляции провода и способа его прокладки.
Слайд 74Режимы работы электрической цепи
Режим холостого хода - это режим, при котором
ток в цепи
I = 0, что имеет место при разрыве цепи.
2. Номинальный режим будет тогда, когда источник ЭДС или любой другой элемент цепи работает при значениях тока, напряжения и мощности, указанных в паспорте данного электротехнического устройства.
3. Режим короткого замыкания - это режим, когда сопротивление приемника равно нулю, что соответствует соединению разнопотенциальных зажимов источника ЭДС проводником с нулевым сопротивлением.
4. Согласованный режим источника ЭДС и внешней цепи имеет место, когда сопротивление внешней цепи Rн = Rе.
Слайд 75Урок 17-18
«Законы Кирхгофа.
Расчет сложных электрических цепей»
Слайд 76Первый закон Кирхгофа
Cумма токов, подходящих к узловой точке электрической цепи, равна
сумме токов, уходящих от этого узла.
Слайд 77Второй закон Кирхгофа
В замкнутом контуре электрической цепи сумма всех ЭДС равна
сумме падения напряжения в сопротивлениях того же контура.
Слайд 78Решить задачу:
Два источника постоянного тока, соединенные параллельно, имеют Е1=11,5 В, r1=2,5
Ом, Е2=16,5 В, r2=6 Ом, сопротивлением Rн=30 Ом. Определить значения токов через источники и нагрузку.
Слайд 79Урок 23-24
«Химическое действие электрического тока.
Гальванические элементы. Аккумулятор»
Слайд 80Химические источники
Растворы солей и кислот в воде или в каком-либо
другом растворителе проводят электрический ток и называются электролитами или проводниками второго рода в отличие от металлических проводников, называемых проводниками первого рода.
При растворении солей и кислот в воде или в каком-либо ином растворителе (этиловый спирт, бензин, бензол и др.) часть молекул распадается на две части, называемые ионами, причем одна часть имеет положительный заряд, другая — отрицательный заряд.
Слайд 81Прохождение тока через электролит сопровождается химическим процессом, называемым электролизом.
При прохождении электрического
тока через электролит на электродах выделяется определенное количество веществ, содержащихся в виде химического соединения в электролите (закон Фарадея)
Электролиз получил широкое применение в различных отраслях промышленности: в гальванопластике, гальваностегии, для очистки (рафинирования) металлов и др.
Слайд 82Первый закон Фарадея: количество вещества, выделившегося на электродах при прохождении тока
через электролит, прямо пропорционально количеству электричества, прошедшему, через электролит.
Второй закон Фарадея гласит: при одном и том же количестве электричества, протекающего через различные электролиты, количества массы веществ, выделившихся на электродах, пропорциональны их химическим эквивалентам.
Слайд 83Гальванические элементы
В гальванических элементах во время их работы происходит движение ионов
и оседание на электродах элемента, выделяющегося из электролита вещества.
Простейшим гальваническим элементом является медно-цинковый.
В стеклянный сосуд, наполненный раствором серной кислоты в воде, погружены медная и цинковая пластины, которые представляют собой положительный и отрицательный полюсы элемента.
Слайд 85Аккумулятором называется прибор, обладающий способностью накапливать и сохранять в течение некоторого
времени электрическую энергию в результате химических процессов.
Слайд 86Но в отличие от аккумулятора в гальваническом элементе получающиеся химические соединения
не могут быть вторично разложены и приведены в первоначальное состояние током постороннего источника.
Поэтому гальванические элементы называются первичными, а аккумуляторы — вторичными или обратимыми.
Слайд 87В зависимости от состава электролита аккумуляторы могут быть кислотными и щелочными.
Простейший кислотный аккумулятор
состоит из двух свинцовых пластин (электродов), погруженных в электролит, которым служит вода с небольшим добавлением серной кислоты.
График изменения напряжения
кислотного аккумулятора:
1 — при заряде,
2 — при разряде.
Слайд 88— Плотностью раствора- число, показывающее, во сколько раз масса этого раствора
больше массы воды того же объема.
— При составлении раствора для аккумуляторов серную кислоту тонкой струей наливают в воду.
— Нельзя вливать в серную кислоту воду, так как произойдёт бурное разбрызгивание кислоты, которая может причинить ожоги.
— Вода для электролита должна быть дистиллированной.
— ЭДС аккумулятора зависит от плотности электролита и не зависит от его размеров и номинальной емкости.
— В процессе заряда и разряда аккумулятора плотность электролита не остается постоянной, в связи с этим изменяется как его ЭДС, так и напряжение на его зажимах.
Слайд 89Количество электричества, которое аккумулятор может отдать при разряде определенным током до
наинизшего допустимого напряжения, называется его емкостью.
Схема соединения пластин
кислотного аккумулятора
Емкость аккумулятора зависит от количества активной массы, величины тока и температуры.
Под номинальной емкостью понимают то количество электричества, которое отдает полностью заряженный аккумулятор при
10-часовом режиме разряда и температуре 25°С.
Слайд 90Современный источник постоянного тока
Стационарные кислотные аккумуляторы изготовляют в стеклянных или керамических
сосудах. Аккумуляторы больших емкостей имеют сосуды деревянные, выложенные внутри свинцом или кислотостойким изоляционным материалом.
Кислотные аккумуляторы применяют на электротехнических установках стационарного типа и на автотранспорте.
Слайд 91Щелочные аккумуляторы
Сосуды щелочных аккумуляторов сваривают из тонкой листовой стали и с
наружной стороны никелируют. В центре крышки сосуда имеется отверстие для заливки аккумуляторов электролитом.
ЭДС щелочных аккумуляторов зависит от состояния активной массы пластин. От температуры и плотности электролита ЭДС зависит незначительно и только при низких температурах, близких к нулю, она резко изменяется.
Слайд 92Достоинства щелочных аккумуляторов:
— они не требуют тщательного ухода;
— не боятся сотрясений;
—
могут длительно оставаться в разреженном состоянии;
— выносят короткие замыкания, которые для кислотных аккумуляторов представляют большую опасность;
— саморазряд у щелочных аккумуляторов меньше, чем у кислотных.
Слайд 93В зависимости от материала электродов щелочные аккумуляторы могут быть
кадмиево-никелевые, железо-никелевые,
серебряно-цинковые, золото-цинковые и газовые.
Наиболее широкое распространение получили кадмиево-никелевые ( КН )
и железоникелевые ( ЖН ) аккумуляторы, электролитом которых служит раствор едкого кали в воде; плотность электролита 1,2.
Слайд 94Последовательное соединение элементов используется для увеличения напряжения.
Параллельное соединение аккумуляторов и элементов
применяют в том случае, если от батареи требуется получить при малом напряжении ток, превышающий допустимый ток одного аккумулятора или элемента.
Слайд 95
Вопросы для повторения:
В чем заключается процесс электролиза?
Как сформулирован I закон Фарадея?
Как
сформулирован II закон Фарадея?
Как объяснить устройство угольно-цинкового элемента.
Объяснить устройство и принцип работы кислотного аккумулятора