тронів. Так спрощено можна пояснити причину електричного опору провідників. Під час зіткнення електрони передають іо­нам енергію, накопичену в електричному полі, що призводить до нагрівання провідника. Так звучить пояснення закону Джоу-ля-Ленца.

3. 
   Переконаймося в тому, що опір металів залежить від температури.
   

Оскільки зі збільшенням температури зростає швидкість коли­вального руху йонів у кристалічних решітках металу, то ймовір­ність зіткнень електронів з іонами різко зростає. Можна припусти­ти, що в разі підвищення температури опір металів збільшується.

Як показують досліди, опір R провідника лінійно залежить від його температури:

R = R₀ (1 + at),

де R₀ — опір за 0 °C, t — температура, a — температурний коефі­цієнт опору.

4. 
   Знайомимося з явищем надпровідності
   

1911 року голландський учений Г. Камерлінг-Оннес експери­ментально досліджував опір ртуті за низької температури. Під час охолодження ртуті рідким гелієм до температури 4,1 К (близько -269 °С) її опір падав до нуля. Це явище одержало назву надпро­відності.

Властивість надпровідності виявлена в багатьох металів (сви­нець, алюміній та ін.) і значній кількості сплавів. 1986 — 1987 рр. були відкриті високотемпературні надпровідники. Їхній опір пере­творюється на нуль за температури 100 К.

Явище надпровідності широко використовується в науці й тех­ніці. Наприклад, надпровідні матеріали застосовують для одер­жання сильних магнітних полів. Якщо обмотку електромагніту виготовити з надпровідного провідника, то сила струму в обмот­ці досягає великих значень і, відповідно, електромагніт створює сильне магнітне поле.

Практичне застосування надпровідності безупинно розширю­ється. Особливо великі надії покладаються на використання висо­котемпературних надпровідників.

ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ

1. Якісні питання

1. 
   Як показати, що одні тіла є провідниками, а інші — непровід­никами?
   
2. 
   Як рухаються електрони провідності в металевому провіднику, коли в ньому: а) немає електричного поля; б) створене елек­тричне поле?
   
3. 
   Чому струм при замиканні кола починає текти одночасно по всіх провідниках?
   
4. 
   З якою швидкістю поширюється в провіднику електричне поле?
   

2. Навчаємося розв'язувати задачі

1. 
   Сила струму в провіднику 1 А. Скільки електронів проходить че­рез поперечний переріз проводу за 1 нс? (Відповідь: 6,25 10⁹.)
   
2. 
   До якої температури треба охолодити мідний провід, щоб його опір зменшився на 20 %? Початкова температура дорівнює 0 °С.
   

---

(Відповідь: -47 °C. )

Що ми дізналися на уроці

• 
  Електричний струм у металах являє собою спрямований рух вільних електронів.
  
• 
  Будь-який провідник чинить опір електричному струму.
  
• 
  Під час зіткнення електрони передають іонам енергію, накопи­чену в електричному полі, що призводить до нагрівання про­відника.
  

Домашнє завдання

1. 
   Підр.: § 18.
   
2. 
   Зб.: № 11.1; 11.2; 11.3; 11.18; 11.19; 11.36.
   

Урок 25/31

Тема. Електричний струм у рідинах

мета уроку: роз'яснити учням фізичну природу електропровідності рідин.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

План уроку

Контроль знань	5 хв	1. Чому метали мають електропровідність? 2. Як пояснити наявність опору у провідників? 3. Поясніть закон Джоуля-Ленца з погляду електронної теорії? 4. Поясніть, чому опір провідників залежить від температури
Демонстрації	5 хв	1. Порівняння електропровідності води й розчи- ну солі або кислоти. 2. Електроліз розчину мідного купоросу.
Вивчення нового матеріалу	25 хв	1. Знайомимося з електролітами. 2. Електричний струм в електролітах. 3. Закон Фарадея
Закріплення вивченого матеріалу	10 хв	1. Контрольні питання. 2. Навчаємося розв'язувати задачі

ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Знайомимося з електролітами

Чи проводять рідини електричний струм? Розглянемо дослід. У посудину з дистильованою водою опустимо два електроди. Збере­мо коло із джерела струму, ключа, лампочки та чутливого ампер­метра. Якщо замкнути коло, то стрілка амперметра не відхилиться. Це означає, що дистильована вода не містить вільних носіїв заряду й у колі немає струму.

У такий же спосіб можна переконатися, що суха кам'яна сіль так само є діелектриком.

А тепер «об'єднаємо» ці два діелектрики: насиплемо у посуди­ну з водою дві-три ложки кам'яної солі. Ми побачимо, що лампоч­ка загориться, причому в міру розчинення солі розжарення лампи збільшується.

---

Цей дослід доводить, що підсолена вода є провідником, причо­му носії заряду з'являються під час розчинення солі у воді.

За допомогою подібних дослідів можна визначити, що прак­тично усі водні розчини солей, кислот і лугів є провідниками елек­тричного струму.

^ Електролітами називаються речовини, розчини яких прово­дять електричний струм.

Чим же обумовлюється провідність електролітів? 2. Електричний струм в електролітах

Молекули солей, кислот і лугів утворені позитивними й нега­тивними йонами, що утримуються силами електростатичного при­тягування. Наприклад, у молекулах кам'яної солі NaCl позитивно заряджений іон натрію Na+ притягується до негативного йона хло­ру Cl^-. У водяному розчині молекули води послаблюють зв'язок між іонами:


При зіткненнях, обумовлених тепловим рухом, молекула роз­падається на позитивні й негативні йони, що стають носіями заря­ду в електроліті.

Таким чином, носіями заряду в електролітах є йони, тобто елек­троліти мають іонну провідність.

^ Розпад молекул на йони називають електролітичною дисоціа­цією.

Зі збільшенням температури ступінь дисоціації зростає, а, отже, збільшується концентрація позитивно і негативно заряджених іонів.

У розчині може відбуватися також процес, що називається ре­комбінацією.

^ Рекомбінація — процес з'єднання йонів у нейтральні молекули.

Між процесами електролітичної дисоціації й рекомбінації йонів за незмінних умов установлюється динамічна рівновага, за якої чис­ло молекул, що розпадаються на йони за одиницю часу, дорівнює числу пар іонів, що за цей час з'єднуються в нейтральні молекули.

Іони в електролітах рухаються хаотично доти, поки в рідину не опускаються електроди. Тоді на хаотичний рух іонів накладається їхній упорядкований рух до відповідних електродів, і в рідині ви­никає електричний струм.

За йонної провідності проходження струму пов'язане з перено­сом речовини. На електродах відбувається виділення речовин, що входять до складу електролітів.

^ Процес виділення речовини на електродах при проходженні елек­тричного струму через електроліт називають електролізом.

---

На аноді негативно заряджені йони віддають свої зайві електрони (у хімії цей процес називається окисною реакцією), а на катоді позитив­ні йони одержують електрони, яких не вистачає (відновна реакція).

3. Закон Фарадея

Кожний іон, що в процесі електролізу нейтралізується на елек­троді й виділяється на ньому у вигляді нейтрального атома, має визначену масу. Але водночас він переносить через електроліт ви­значений заряд. Тому і маса речовини, що виділилася, і кількість електрики, що пройшла, пропорційні числу йонів, що підходять до даного електроду.

Кількісно закон електролізу був установлений дослідним шля­хом Майклом Фарадеєм у першій половині ХІХ сторіччя. Фарадей виявив, що

^ маса речовини, яка виділилась на електроді при проходженні електричного струму, пропорційна заряду, що пройшов через електроліт.




КирикЛ. А. · «Усі уроки фізики. 9 клас»

---

Електромагнітні явища. Електричний струм

Урок 26/32

---

Смотрите также файлы

• Содержание Этапы развития цифрового телевидения.doc

• 1 раздел правоохранительные органы и правоохранительная деятельность.docx

• Кустов Никита рсо3.docx

• Тема 25. Пародонтальная хирургия. Операции на костной ткани челюстей альвеолотомия и альвеолоэктомия.docx

• Состояние ЗавершеныЗавершен пятница, 28 Апрель 2023, 00 56Прошло.pdf