Електричний струм у газах. Плазма. 11 клас

Н. В. Карабуля, ЗОШ № 2, м. Ніжин, Чернігівська обл.


Цілі: удосконалити й систематизувати знання учнів про газові розряди й плазму, їх практичне застосування; розвивати самостійність, уміння працювати в групі; виховувати наполегливість, інтерес до оволодіння новими знаннями, відповідальність.

Обладнання: схема проведення дослідження; індивідуальні картки із запитаннями; презентації учнів з теми уроку, електрофорна машина.

Тип уроку: урок-дослідження.
 
 
Хід уроку
 
Учитель повідомляє тему й мету уроку, пропонує схему, за якою учні будуть проводити дослідження, а також запитання, які мають скерувати роботу учнів.
 
 
Керівні запитання
 
І блок
1. Звідки в газах, які зазвичай є діелектриками, з’являються носії зарядів?
2. У чому полягає процес йонізації газів?
3. Які чинники спричиняють йонізацію газів?
4. Яка величина є кількісною характеристикою процесу йонізації?
5. Від чого залежить робота йонізації?
6. Які процеси відбуваються в газі після припинення дії йонізатора?
7. Чим супроводжується процес рекомбінації?
8. Що називається газовим розрядом?
9. Чим відрізняється електричний струм у газах від електричного струму в електролітах?
10. Що є носіями заряду в газах?
 
 
ІІ блок
1. У результаті чого виникають несамостійні розряди в газах?
2. Які процеси виникають у просторі між пластинами конденсатора, якщо між ними немає електричного поля; існує електричне поле?
3. Проаналізуйте вольт-амперну характеристику несамостійного розряду в газах.
4. У чому полягає сутність самостійного газового розряду?
5. Які причини різкого збільшення сили струму в газі за великої напруги?
6. Як ви розумієте термін «електронна лавина»?
7. Як відбувається процес ударної йонізації?
 
 
ІІІ блок
1. За якими характеристиками розрізняють види самостійного розряду?
2. Які умови виникнення тлійного розряду?
3. Від чого залежить форма тлійного розряду?
4. Де використовують тлійний розряд? (Перегляд презентації «Тлійний розряд».)
5. За яких умов виникає коронний розряд?
6. Чому коронний розряд спостерігають біля загострень або дротів ліній високої напруги? (Перегляд презентації «Вогні святого Ельма».)
7. Як запобігти значним втратам електроенергії, до яких може призвести коронний розряд?
8. Де використовують коронний розряд? (Перегляд презентації «Коронний розряд».)
9. За яких умов коронний розряд може перейти в іскровий?
10. Яке природне явище є прикладом іскрового розряду?
11. Якими є призначення та принцип дії іскрового вольтметра?
12. У яких пристроях використовують іскровий розряд? (Перегляд презентації «Іскровий розряд».)
13. Які умови виникнення дугового розряду?
14. Які причини виникнення дугового розряду?
15. Де використовують електричну дугу?
16. Чи доцільно використовувати дуговий розряд для освітлення? (Перегляд презентації «Дуговий розряд».)
 
 
ІV блок
1. Чому плазму називають четвертим станом речовини?
2. Які властивості відрізняють плазму від газу?
3. Які природні явища й процеси пояснюються існуванням плазми?
4. Що характеризує ступінь йонізації плазми?
5. Чим відрізняється високотемпературна плазма від низькотемпературної?
6. Де і з якою метою використовують властивості високотемпературної й низькотемпературної плазми?
 
У процесі дослідження відбувається обговорення матеріалу за блоками.
 
 
ІІ. Технічне використання самостійного газового розряду та плазми
 
1. Застосування коронного розряду (електричне очищення газів, лічильники елементарних частинок, блискавковідводи).
2. Застосування іскрового розряду (іскровий вольтметр, верстати для обробки металів).
3. Застосування дугового розряду (освітлення, електрозварювання).
4. Практичне застосування плазми (світні трубки, газові лазери, МГД-генератор, проблема створення установок для керованих термоядерних реакцій).
 
 
ІІІ. Газовий розряд — шкідливий та корисний. Захист життя та здоров’я людини під час газових розрядів
 
 
IV. Підсумок уроку
 
Пояснити дослід
1. Електрофорна машина заряджена. Однак іскрового пробою не виникає. У простір між розрядниками вносять запалену свічку — відбувається розряд.
2. На скло наклеюють вузькі смуги фольги (завширшки 1–2 мм, відстань між смугами — 1 см). Кінці смуг з’єднують і підключають до полюсів електрофорної машини. На склі гострою крейдою роблять рисунок і всі смужки прорізають за крейдовими лініями. Під час обертання дисків машини на склі утвориться світний контур квітки.
 
 
V. Домашнє завдання
 
1. Повторити теоретичний матеріал, основні формули, закони, які вивчили в розділі «Електричний струм у різних середовищах». Скласти таблицю «Порівняння природи електричного струму в різних середовищах».
 
2. Підготувати повідомлення на теми «Критичне значення сили струму», «Від чого залежить опір людського тіла», «Електрика в побуті: елементарні правила безпеки», «Цілюща дія струму».
 
 
Додаток
 
1. Схема дослідження.
2. Презентації «Тлійний розряд», «Вогні святого Ельма», «Коронний розряд», «Іскровий розряд», «Дуговий розряд».
3. Таблиця «Порівняння природи електричного струму в різних середовищах».
 
Середовище
Носії
заряду

Основні закономірності,

характеристики

1. Метали    
2. Напівпровідники    
3. Вакуум    
4. Рідини    
5. Гази    
 
Література
 
1. Біда Д. Д. Інтерактивні уроки фізики / Д. Д. Біда. — Х. : ВГ «Основа», 2005.
2. Засєкіна Т. Фізика : Підруч. для 11 кл. / Т. Засєкіна, Д. Засєкін. — Х. : Сиция, 2011.
3. Кирик Л. А. Уроки фізики / Л. А. Кирик. — Х. : Ранок-НТ, 2004.
4. Програма для загальноосвітніх навчальних закладів. Фізика. 10–11 кл. — К., 2010.
Dounload PDF

Відгуки читачів