Презентация - Интерактивный урок по физике на тему: «электрический ток в газах»

Интерактивный урок по физике На тему: «Электрический ток в газах»

Природа так обо всем позаботилась, что повсюду ты находишь, чему учиться. Леонардо да Винчи
Цели: • Образовательная: формирование представления об электрическом токе в газах; ознакомление учащихся с проявлениями в природе, связанными с прохождением электрического тока в газах; раскрытие физической природы несамостоятельной и самостоятельной проводимости газа при атмосферном давлении, а также электрического разряда в разреженных газах, показать достижения в исследовании и применение токов в газах русскими и советскими учеными, массовые применения: в электросварке, строительстве, машиностроении, связи в транспорте.. • Развивающая: развитие мышления, внимания и умения выделять главное при ознакомлении учащихся с видами самостоятельного разряда(искровой, дуговой, коронный),прохождение электрического тока через разреженные газы(тлеющий). • Воспитательная: приобретение навыков общения и самоорганизации, продолжить работу по формированию у учащихся добросовестного отношения к учебному труду, положительных мотивов учения, коммуникативных умений; гуманности, дисциплинированности, эстетического восприятия мира.

Вопросы
1.Что такое электрический ток? Ответ: Электрический ток –это упорядоченное движение заряженных частиц под действием электрического поля 2. Какое направление тока принимают за положительное? Ответ: За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц. 3. Перечислите хорошие проводники электрического тока? Ответ: Вещества с большим количеством свободных частиц ими являются металлы и их сплавы, водные растворы или расплавы электролитов и ионизованный газ

План лекции
1. Самостоятельная и несамостоятельная проводимость газов. 2. Ионизация газов. 3. Различные типы самостоятельных разрядов, условие возникновения. • Тлеющий разряд • Дуговой разряд • Коронный разряд • Искровой разряд 4. Молния 5. Закрепление материала 6. Контроль знаний 7.Подведение итогов

Электрический разряд в газах
Вы знаете, что при обычных условиях все газы являются диэлектриками, то есть не проводят электрический ток. Этим свойством объясняется, например, широкое использование воздуха в качестве изолирующего вещества. Принцип действия выключателей и рубильников как раз и основан на том, что размыкая их металлические контакты, мы создаем между ними прослойку воздуха, не проводящую ток.

Электрический разряд в газах
Вопрос :Зарядив электрометр что нужно сделать, чтобы газ стал проводящим? Ответ: Для того, чтобы газ стал поводящим, необходимо создать в нем свободные заряженные частицы, т. е. превратить нейтральные молекулы (или атомы) в ионы.(нагреть)

Электрический разряд в газах
Нагреем воздух между дисками пламенем спиртовки. https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/template.php?s=elplyn_vyboj_nesam&l=ru Вопрос: Изменится ли положение стрелки электрометра? Ответ: Угол отклонения стрелки электрометра быстро уменьшается, т. е. уменьшается разность потенциалов между дисками конденсатора и электрометр разряжается.

Электрический разряд в газах
Сделайте вывод Ответ: Нагретый воздух между дисками стал проводником и в нем устанавливается электрический ток. В продуктах сгорания образуются большое количество ионов, которые вызывают электропроводность воздуха. Электрический ток через газ называют газовым разрядом.

Ионизация газа. Несамостоятельный разряд.
Тщательными исследованиями мы с вами установили, что носителями электрических зарядов в газах являются ионы и электроны. Вопрос: Откуда же они берутся? Ответ: При нагревании газа (воздуха) молекулы начинают двигаться быстрее. При этом некоторые молекулы начинают двигаться так быстро, что часть из них при столкновениях распадается на положительно заряженные ионы и электроны. Чем выше температура, тем больше образуется ионов. Распад молекул газа на электроны и положительные ионы называется ионизацией газа.

Тлеющий разряд
Обычно этот заряд возникает при давлениях в газе значительно ниже атмосферного: 1–10 Па. Из стеклянной трубки 2 с электродами, подключенными к высоковольтному источнику тока 1, насосом 3 будем откачивать воздух. Вопрос: Как вы думаете, почему при нормальном атмосферном давлении в трубке разряда нет? Ответ: При уменьшении давления газа примерно до 40-50 мм рт. ст. в трубке наблюдается узкий светящийся шнур; при давлении около 0,5мм. рт. Ст. разряд сплошь заполняет трубку, причем положительный столб у анода разбивается на ряд слоев – страт.

Тлеющий разряд
Самостоятельный разряд, возникающий в газе при пониженном давлении, называют тлеющим. Для получения этого типа разряда удобно использовать стеклянную трубку длиной около полуметра, содержащую два металлических электрода . Тлеющий разряд применяется в газоразрядных трубках, неоновых лампах, цифровых индикаторах, лампах дневного света. Тлеющий разряд используют в трубках для рекламы.

Цвета тлеющих разрядов в различных газах.
неон
гелий
криптон
аргон
ксенон

Дуговой разряд
В 1802 году русский физик Василий Владимирович Петров (1761-1834 гг. ) установил, что если присоединить к полюсам большой электрической батареи два кусочка древесного угля и, приведя угли к соприкосновению, слегка их раздвинуть, то между концами углей образуется яркое пламя, а сами концы углей раскаляются добела, испуская ослепительный свет (электрическая дуга).

https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/template.php?s=elplyn_oblouk&l=ru

Применение дугового разряда
Освещение;  Сварка;   Ртутная дуга.

Коронный разряд
При атмосферном давлении в газе, находящемся в сильно неоднородном электрическом поле (около остриев, проводов линий высокого напряжения и т. д. ), наблюдается разряд, светящаяся область которого часто напоминает корону
Огни святого Эльма

https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/template.php?s=elplyn_elias&l=ru

Применение коронного разряда.
Громоотвод (Подсчитано, что в атмосфере всего земного шара происходит одновременно около 1800 гроз, которые дают в среднем около 100 молний в секунду. Поэтому, защита от молнии представляет собой важную задачу).

Искровой разряд
Описанная форма газового разряда носит название искрового разряда или искрового пробоя газа. При наступлении искрового разряда газ внезапно утрачивает свои диэлектрические свойства и становится хорошим проводником. Напряженность поля, при которой наступает искровой пробой газа, имеет различное значение у разных газов и зависит от их состояния (давления, температуры). Чем больше расстояние между электродами, тем большее напряжение между ними необходимо для наступления искрового пробоя газа. Это напряжение называется напряжением пробоя.

Молния.
Красивое и небезопасное явление природы – молния – представляет собой искровой разряд в атмосфере.
Уже в середине XVIII века обратили внимание на сходство молнии с электрической искрой. Высказывалось предположение, что облака несут в себе большие электрические заряды и что молния есть гигантская, ничем, кроме размеров, не отличающаяся от искры между шарами электрической машины. На это указывал в свое время русский ученый физик и химик М. В. Ломоносов (1711-1765 гг. ). Ломоносов построил “громовую машину” - конденсатор. Во время грозы можно было из конденсатора рукой извлекать искры.

Рихман Ломоносов М.В.

Нижняя часть облака (отраженная к Земле) бывает заряжена отрицательно, а верхняя – положительно.

Закрепление
https://forms.office.com/Pages/ShareFormPage.aspx?id=DQSIkWdsW0yxEjajBLZtrQAAAAAAAAAAAANAAS4kwhZUQUdDN044VFNGNUg4RzhVRlo2U1g3STlIVi4u&sharetoken=RWtCFWMbcC8xSY4A67Ac

Итог урока
Ваше мнение и настроение на уроке
понравилось, интересно, настроение хорошее
неинтересно, скучно, без настроения
безразлично, все равно как