Загрузка...Самостоятельная работа по физике Электрический ток в металлах. Действия электрического тока. Направление электрического тока для 8 класса
Самостоятельная работа по физике Электрический ток в металлах. Действия электрического тока. Направление электрического тока для 8 класса
Самостоятельная работа по физике Электрический ток в металлах. Действия электрического тока. Направление электрического тока для 8 класса с ответами. Самостоятельная работа включает 2 варианта, в каждом по 5 заданий.
Вариант 1
1. Какие частицы создают электрический ток в металлах? Что находится в узлах кристаллической решётки?
2. Какое действие тока мы используем, включая вентилятор? Зачем нам нужен этот прибор?
3. Какой существует самый простой способ определить, заряжена ли батарейка?
4. Как можно использовать магнитное действие тока для сортировки металлолома и перемещения стальных деталей?
5. Обычная лампа накаливания позволяет продемонстрировать два действия электрического тока. Какие?
Вариант 2
1. Внутри стены проложена электропроводка. Как, не вскрывая стену, можно обнаружить расположение проводов?
2. Какое действие тока позволяет покрывать золотом ювелирные изделия?
3. В коробке перемешаны медные винты и железные шурупы. Какое действие тока позволит их рассортировать?
4. Какое преимущество имеют лампы дневного света перед лампами накаливания?
5. Какое направление тока условно принято в физике? В чем заключается противоречие с действительным движением заряженных частиц?
Ответы на самостоятельную работа по физике Электрический ток в металлах. Действия электрического тока. Направление электрического тока для 8 класса
Вариант 1
1. Электрический ток в металлах создают электроны. В узлах кристаллической решетки находятся положительные ионы и атомы.
2. Магнитное действие тока. Вентилятор используется для охлаждения воздуха в окружающем пространстве.
3. Поднять батарейку на сантиметр от поверхности, если батарейку при падении не упала, то она заряжена, если батарейка упала, то батарейка разряжена.
4. Можно создать электромагнит, который будет притягивать к себе стальные детали. После сортировки, изменяя силу тока в магните, можно отделить материалы, в которых большое содержание магнитных веществ, от материалов, у которых это содержание не велико.
5. Лампа демонстрирует тепловые и световые действия тока.
Вариант 2
1. С помощью магнитной стрелки, если поднести ее к стене, в том месте где стрелка начнет отклонятся находятся провода.
2. Химическое действие тока в процессе электролиза.
3. Собрать магнит, на медь магнитное поле действовать не будет, а железные шурупы притянутся к нему.
4. Лампы дневного света потребляют меньше энергии. Энергосберегающие лампы выделяют меньше тепла, а светят ярче. Быстро разгораются.
5. В физике принято считать, что за направление тока берут направление движения положительных частиц, то есть от положительного полюса источника к отрицательному. Противоречие в том, что считается что ток создаются отрицательно заряженные частицы — электроны.
Магнитные действия электрического тока
Ранее мы говорили о причинах возникновения и природе магнитно-силовых линий (МСЛ), возникающих вблизи постоянных магнитов и проводников с током. В предыдущей статье я высказал гипотезу, о том, что магнитное поле вблизи постоянного магнита или проводника с током представляет собой интерференционную картину из МСЛ различной интенсивности. В термин МСЛ я вкладываю определенный физический смысл. Это не просто геометрические линии, а часть сложной структуры магнитного поля, состоящая, в свою очередь, из микроскопических волн, обладающих магнитными свойствами. При воздействии магнитного поля постоянного магнита на кусок железа или на железные опилки это поле является внешним (ВМП), по отношению к куску железа или железным опилкам. ВМП вначале индуцирует собственное магнитное поле (СМП) в куске железа или в железных опилках, а затем уже взаимодействует с этим СМП, посредством их МСЛ.
Аналогично это касается и проводников с током. Пока в проводниках замкнутой цепи есть ток (а значит, есть СМП вокруг проводников), ВМП взаимодействует с СМП проводников посредством их МСЛ. Когда в проводнике нет тока, а значит, и нет МСЛ вокруг проводника, ВМП не действует на сам проводник, хотя его МСЛ пронизывают микроструктуру проводника.
В этой статье поговорим о взаимодействии магнитов и проводников с током посредством МСЛ.
Вспомним, что известно об этом из научных публикаций. Как уже было сказано ранее, Г.Эрстед в 1820 году экспериментально продемонстрировал взаимодействие магнита и проводника с током. Поведение магнитной стрелки вблизи проводника с постоянным током говорило о том, что вокруг этого проводника находится магнитное поле. Впоследствии была установлена тесная связь магнитного поля с током. Обобщая свои опыты, Эрстед показал, что наличие тока в проводниках замкнутой цепи, какова бы не была их природа, всегда влечет за собой образование МСЛ магнитного поля вокруг проводников этой цепи. Именно взаимодействие МСЛ проводника с МСЛ магнитной стрелки заставляет ее поворачиваться одним из своих полюсов к проводнику с током.
В 1821 году французский ученый А.Ампер установил взаимосвязь электричества и магнетизма в случае прохождения по цепи электрического тока и отсутствия такой взаимосвязи у статического электричества.
Чтобы проверить является ли указанное взаимодействие МСЛ обоюдным, т.е. действует ли магнит на проводник с током, был проведен следующий опыт (рис.1). Над неподвижным постоянным магнитом подвешивали проводник с постоянным током. Оказалось, что проводник с током ведет себя аналогично магнитной стрелке.
Интересен опыт с гибким проводником, который расположен в непосредственной близости к параллельно полосовому магниту. Когда в проводнике появлялся ток, то он обвивался вокруг полосового магнита (рис.2). Это говорило о том, что вокруг каждого участка проводника с током появляются МСЛ, которые взаимодействуют с МСЛ полосового магнита.
Такой же вывод был сделан и Д.Араго, который в своем опыте обратил внимание на то, что если погрузить изолированный провод, по которому идет ток, в металлические опилки, то опилки пристают к нему по всей длине как к магниту. При выключении тока опилки отпадают.
Аналогичные взаимодействия были установлены между двумя, находящимися вблизи друг от друга, проводниками с постоянным током. В опыте (рис.3) два параллельных проводника установлены на небольшом расстоянии друг от друга. Эти проводники притягивались или отталкивались в зависимости от его направления. В этих и других опытах было показано, что магнитное действие электрического тока аналогично взаимодействию двух магнитов.
Рассмотренные нами опыты по взаимодействию магнитных полей показывают, что все взаимодействия и в случае с постоянными магнитами, и между постоянными магнитами и проводниками с током, а также двумя проводниками с током между собой сводятся к взаимодействию магнитных полей посредством их МСЛ. С учетом того, что на практике большое количество технических устройств создано на основе взаимодействия магнитных полей, в частности, на основе взаимодействия магнитных полей и проводников с током, следует привести некоторые опыты, которые понадобятся нам позднее для объяснения некоторых явлений в этой области.
Рассмотрим следующий опыт по взаимодействию магнитного поля и проводника с током. В магнитном поле подковообразного магнита расположен прямолинейный участок проводника с током. (рис.4). Изменяя направление тока в проводнике, и меняя его расположение относительно направления магнитного поля можно определить направление силы, действующей на проводник. При включении тока (в зависимости от его направления) проводник может втягиваться в магнит или выталкиваться из магнита. При этом магнитное поле действует на проводник с током только тогда, когда он расположен перпендикулярно направлению МСЛ поля. При параллельном расположении проводника и МСЛ поля взаимодействия не происходит.
Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, определяется из соотношения:
где H- напряженность магнитного поля, I-сила тока, L- длина прямолинейного участка проводника, а- угол между H и I.
Это соотношение носит название закона Ампера. На практике в большинстве случаев приходится иметь дело с проводниками различной формы, по которым протекает ток, и действие магнитного поля на такие проводники с током имеет довольно сложный характер. Посмотрим, как магнитное поле действует на простые формы проводников с током в виде витка или соленоида.
Виток с током, как показали опыты, подобен плоскому магниту, полюса которого (северный и южный) находятся на противоположных плоскостях витка. Полюса перпендикулярны к плоскостям витка с током. Определить какой из этих полюсов северный, а какой южный можно по правилу буравчика. Северный полюс витка с током определяется по направлению его рукоятки вращения – аналогия направления МСЛ. Если ввинчивать буравчик по направлению тока, то выходящие из плоскости витка МСЛ укажут на северный полюс. Магнитные полюса соленоида определяют таким же образом.
Внешнее магнитное поле, воздействуя на виток с током, стремится повернуть его так, чтобы МСЛ витка были параллельны МСЛ внешнего магнитного поля. Для анализа сил, действующих на виток с током, удобно сделать его прямоугольной формы. В этом случае, предположим, что две стороны витка параллельны направлению магнитного поля, а две другие перпендикулярны (рис.5). На первые две стороны витка магнитное поле не действует, а на две другие стороны витка действуют равные и противоположные магнитные силы, создаваемые противоположным направлением тока. Эти силы образуют вращающий момент, поворачивающий виток с током плоскостью перпендикулярно к направлению магнитного поля. На две другие стороны витка магнитное поле действует двумя равными, но противоположно направленными силами, которые стремятся деформировать (сжать или растянуть) виток в зависимости от направления тока.
На основании результатов приведенных и других опытов можно сделать следующие выводы.
-магнитное поле действует на прямолинейный участок проводника с током с силой, направление которой перпендикулярно к направлению тока и направлению МСЛ магнитного поля;
-магнитное поле создает вращающий момент, который стремится повернуть виток или соленоид так, чтобы направление от южного полюса витка или соленоида к северному полюсу совпало с направлением поля;
-магнитное поле не действует на проводники с током, расположенные вдоль направления МСЛ;
-МСЛ это не просто геометрические линии, а часть сложной структуры магнитного поля, состоящая, в свою очередь, из микроскопических волн, обладающих магнитными свойствами.
О природе и особенностях этих и других сил мы поговорим в следующей статье.
Электрический ток всегда вызывает :а) тепловое действиеб)химическое действиев)магнитное действиег)световое действие?
Вариант ответа В) потому что вокруг подвижных зарядов образуется магнитное и электрическое поле.
Приведите примеры использования теплового действия электрического тока?
Приведите примеры использования теплового действия электрического тока.
30б! Виды действия электрического тока (тепловое, химическое, магнитное)?
30б! Виды действия электрического тока (тепловое, химическое, магнитное).
Подробно написать о каждом виде.
Kакое действие электрического тока мы используем в мясорубке?
Kакое действие электрического тока мы используем в мясорубке?
На каком физическом явлении основана работа трансформатора?
На каком физическом явлении основана работа трансформатора?
А. Магнитное действие тока
Тепловое действие тока.
Соотнесите рисунки с соответствующим действием электрического тока?
Соотнесите рисунки с соответствующим действием электрического тока.
Действие электрического тока и его использование?
Действие электрического тока и его использование.
Электрический ток в металлах?
Электрический ток в металлах.
Действия электрического тока.
Какое( — ие) действие( — я) электрического тока наблюдается( — ются) для всех проводников с током?
Какое( — ие) действие( — я) электрического тока наблюдается( — ются) для всех проводников с током?
4) тепловое и магнитное.
Действия электрического тока?
Действия электрического тока.
Назовите устройства, в которых используется тепловое действие электрического тока?
Назовите устройства, в которых используется тепловое действие электрического тока?
Вы открыли страницу вопроса Электрический ток всегда вызывает :а) тепловое действиеб)химическое действиев)магнитное действиег)световое действие?. Он относится к категории Физика. Уровень сложности вопроса – для учащихся 5 — 9 классов. Удобный и простой интерфейс сайта поможет найти максимально исчерпывающие ответы по интересующей теме. Чтобы получить наиболее развернутый ответ, можно просмотреть другие, похожие вопросы в категории Физика, воспользовавшись поисковой системой, или ознакомиться с ответами других пользователей. Для расширения границ поиска создайте новый вопрос, используя ключевые слова. Введите его в строку, нажав кнопку вверху.
V = 1. 5 * 10 ^ 6 Гц C = 400 * 10 ^ — 12 Ф L = ? = = = v = 1 / T T = 2 * π * √(L * C) L = 1 / ((2 * π * v)² * C) = 1 / ((2 * 3. 14 * 1. 5 * 10 ^ 6)² * 400 * 10 ^ — 12)≈2. 82 * 10 ^ — 5 Гн = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =..
L(длинна) = 20м p(уд. Сопрот) = 1, 1 Ом·мм² / м s(сечение) = 0, 1мм² R = p * (l / s) = 1, 1 * (20 / 0, 1) = 220 Ом. U = I * R = 1, 6 * 220 = 352 B P = U * I = 352 * 1, 6 = 563, 2 Bт (ток при соединении плиток не изменится) (сопротивление увеличится..
Правило правой рукиЕсли расположить большой палец правой руки по направлению тока, то направление обхвата проводника четырьмя пальцами покажет направлениелиний магнитной индукции.
P = W / t (W — работа эл. Тока) t = 120c W = P * t = U * I * t = 6 * 0. 6 * 120 = 432Дж.
Действия электрического тока. Направление электрического тока — ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
Используемые технологии: здоровьесбережения, информационно-коммуникационные, развития критического мышления, педагогики сотрудничества.
Цели: дать представление о превращении энергии электрического тока в другие ее виды (действиях тока); познакомить учащихся с понятием направление электрического тока.
Формируемые УУД: предметные: научиться объяснять понятие направление электрического тока; объяснять тепловое, магнитное, химическое действие тока с точки зрения превращения одного вида энергии в другой; применять полученные знания в повседневной жизни; метапредметные: использовать адекватные языковые средства для отображения в форме речевых высказываний с целью планирования, контроля и самооценки; осознавать себя как движущую силу своего научения, свою способность к преодолению препятствий и самокоррекции; объяснять физические процессы, связи и отношения, выявляемые в процессе изучения действий электрического тока; личностные: формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и техники.
Приборы и материалы: источники тока, лампочки, железная или никелированная проволока, раствор медного купороса, угольные электроды, сосуд, катушка с током, магнитная стрелка, железные гвоздики или скрепки, неоновая лампочка или газосветная трубка, соединительные провода, электронное приложение к учебнику.
I. Организационный момент
(Учитель и ученики приветствуют друг друга, выявляются отсутствующие.)
II. Актуализация знаний. Проверка домашнего задания
(Учитель проводит фронтальный опрос по вопросам и заданиям учебника, задает дополнительные вопросы.)
— Назовите основные составные элементы, входящие в цепь электрического тока.
— Сколько у источника тока полюсов? Какие бывают полюсы?
— Какие источники электрического тока вы знаете?
— Какова природа электрического тока в металле?
— Что имеют в виду, говоря о скорости распространения тока в проводнике?
(Учитель проводит самостоятельную работу, направленную на проверку усвоения учащимися материала, связанного с условными обозначениями, используемыми в электрических схемах, правильность составления электрических схем.)
1. Как обозначается в электрических схемах резистор?
2. Как обозначается в электрических схемах гальванический элемент?
3. Как обозначается в электрических схемах лампочка?
4. Предложите схему соединения источника тока, звонка и двух кнопок, позволяющих позвонить из двух разных мест.
5. На трамвайных путях в некоторых местах устанавливают автоматические сигналы “Берегись трамвая”. Сигнал зажигается до того, как трамвай подходит, и гаснет, когда трамвай проходит. Предложите схему включения этого сигнала.
III. Изучение нового материала
Действиями тока называют те явления, которые наблюдаются при наличии электрического тока в цепи. По этим действиям судят об электрическом токе в цепи, так как нельзя непосредственно наблюдать за движением заряженных частиц в проводнике. С некоторыми действиями электрического тока вы знакомы. Например, с тепловым действием тока: так работают электрический паяльник, электроплитка, утюг, лампа накаливания и многие другие предметы.
Демонстрация 1. Тепловое действие тока на опыте можно наблюдать, присоединив к полюсам источника тока железную или никелированную проволоку. Проволока при этом нагревается и, удлинившись, слегка провисает. Ее даже можно раскалить докрасна.
(Учитель демонстрирует учащимся анимационный ролик 78“Тепловое действие тока” из электронного приложения к учебнику.)
Демонстрация 2. Химическое действие тока можно наблюдать при пропускании электрического тока через раствор медного купороса CuSО4.
(Учитель демонстрирует учащимся анимационный ролик 79 “Химическое действие тока” из электронного приложения к учебнику.)
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 движутся к положительно заряженному электроду (аноду). Водород и металлы всегда выделяются на катоде.
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.).
Демонстрация 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.
(Учитель демонстрирует учащимся анимационный ролик 77 “Магнитное действие тока” из электронного приложения к учебнику.)
Демонстрация 4. Свечение газов при прохождении тока. В газосветных трубках, применяемых, например, в рекламе, происходит свечение газа под действием 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 проводнике положительно заряженные частицы, т. е. направление от положительного полюса источника тока к отрицательному.
IV. Закрепление изученного материала
(Ученики выполняют тренировочное задание № 25 из электронного приложения к учебнику. Учитель проводит опрос-беседу.)
— Где используют тепловое и химическое действия тока?
— Могут ли жидкости быть проводниками? Приведите примеры.
— Могут ли жидкости быть диэлектриками? Приведите примеры.
— Какое действие электрического тока наблюдается в электрической лампочке?
— Какое действие электрического тока наблюдается при позолоте ювелирных изделий?
— Какое действие электрического тока наблюдается при поднимании деталей с помощью электромагнита?
— Как направление тока связано с зарядами полюсов источника тока?
(Ученики оценивают свою работу на уроке и качество усвоения материала по методу “Плюс — минус — интересно”.)
Каждый ученик заполняет таблицу, состоящую из трех граф. В графу “Плюс” записывается все, что понравилось, вызвало положительные эмоции и т. д. В графу “Минус” — негативные впечатления, то, что вызвало неприязнь или осталось непонятным, скучным, бесполезным. В графу “Интересно” вписываются любопытные факты, о которых учащиеся узнали на уроке или хотели бы еще узнать, а также вопросы к учителю.
1. § 35, 36 учебника, вопросы и задание к параграфам.
2. Сборник задач В.И. Лукашика, Е.В. Ивановой: № 1260, 1261.
Библиотека образовательных материалов для студентов, учителей, учеников и их родителей.
Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы из сети Интернет, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.
Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.
Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.
Постоянный электрический ток
Условия существования тока:
1. Наличие свободных зарядов.
2. Наличие электрического поля, т.е. разности потенциалов.
Свободные заряды имеются в проводниках. Электрическое поле создается источниками тока.
При прохождении тока через проводник он оказывает следующие действия:
- Тепловое (нагревание проводника током). Например: работа электрического чайника, утюга и т.д.).
- Магнитное (возникновение магнитного поля вокруг проводника с током). Например: работа электродвигателя, электроизмерительных приборов).
- Химическое (химические реакции при прохождении тока через некоторые вещества). Например: электролиз.
Можно также говорить о - Световом (сопровождает тепловое действие). Например: свечение нити накала электрической лампочки.
- Механическом (сопровождает магнитное или тепловое). Например: деформация проводника при нагревании, поворот рамки с током в магнитном поле).
- Биологическом (физиологическом). Например: поражение человека током, использование действия тока в медицине.
1. Сила тока I — скалярная величина, равная отношению заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени, в течение которого шел ток.
Сила тока показывает, какой заряд проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени.
В СИ единица силы тока устанавливается как основная по магнитному действию тока:
если отрезки двух бесконечно длинных проводников с током по 1 м каждый, находящиеся в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга, взаимодействуют с силой $mathsf<2cdot<10>^ <-7>Н>$, то говорят, что по ним течет ток 1 А (ампер).
Ток называют постоянным, если сила тока не меняется со временем.
Для того чтобы ток через проводник был постоянным необходимо, чтобы разность потенциалов на концах проводника была постоянной.
Если заряженная частица $boldsymbol$ движется со скоростью $boldsymbol
Т.о. при увеличении площади сечения проводника скорость направленного движения частиц, создающих ток, уменьшается.
3. Напряжение U. Напряжение численно равно работе электрического поля по перемещению единичного положительного заряда вдоль силовых линий поля внутри проводника.
4. Электрическое сопротивление R — физическая величина, численно равная отношению напряжения (разности потенциалов) на концах проводника к силе тока, проходящего через проводник. Характеристика электрических свойств проводника (!). Для металлов и электролитов не зависит от напряжения и силы тока, а определяется только формой, размерами и материалом проводника. Единица в СИ: $boldsymbol<Ом = В/А>$ — сопротивление проводника равно 1 Ом, если при разности потенциалов на его концах в 1 В, по нему протекает ток силой 1 А.
Проводимость — величина обратная сопротивлению. Единица в СИ — сименс. $sigma=frac<1>
$l$ — длина, S — площадь поперечного сечения, $rho$ — удельное сопротивление.
Удельное сопротивление показывает, чему равно сопротивление проводника единичной длины и единичной площади поперечного сечения.
Единицы измерения: в СИ — $Омcdot м$, практическая — $(Омcdot мм^2)/м$.
