    План-конспект бінарного уроку
Тема: Електричний струм в газах. Самостійні та несамостійні розряди. Газові розряди в літературних творах.
Мета: Пояснити учням фізичну природу провідності газів на основі електронної теорії, сформувати уявлення про несамостійні та самостійні газові розряди. Розглянути газові розряди в природі (блискавку, вогні св..Ельма) з двох точок зору – фізики, літератури. Навчити учнів сприймати отриману інформацію, використовувати її для подальшого написання твору, удосконалювати навички учнів у написанні конспекту, надати системності знань учнів про конспект висловлення, що сприймається на слух; розвивати логічне мислення, пізнавальні інтереси учнів, вміння доказово переконувати, наводити аргументи на захист своїх поглядів; виховувати зацікавленість до предмету фізики, любов до природи, мистецтва, прищеплювати почуття прекрасного, шанобливе ставлення до книги – джерела знань. Утверджувати думку про те, що у світі все взаємопов’язане.
Обладнання: мультимедійний комплекс, фотографії розрядів, прилад для демонстрації іскрового та тліючого розряду, повітряний конденсатор, електроскоп, джерело струму, свічка.
Епіграф уроку
Природа наділила нас двома вухами, двома очима, але лише одним язиком для того, щоб ми дивились і слухали більше ніж говорили
Сократ
Природа – творець усіх творців
Гете
Структура уроку
Розминка.
Актуалізація опорних знань «Закінчити речення», Кросворд «Цікава фізика».
Мотивація навчальної діяльності. Дослід з постановкою проблемних запитань.
Сприйняття та засвоєння нового матеріалу:
Конспектування висловлення, що сприймається на слух.
Електричний струм в газах. Самостійні та несамостійні розряди:
йонізація газів;
самостійний та несамостійний розряд;
типи самостійних газових розрядів;
використання газових розрядів;
газові розряди в природі.
Редагування конспекту (робота з алгоритмом).
Світ блискавки:
що таке блискавка? Види блискавок;
куди б’є блискавка? Чи є користь від блискавок?
випадки зустрічі з блискавками, правила поведінки при грозі.
Блискавичний бій (змагання).
Пошукова робота ( поезія І.Франка «Суне, суне чорна хмара»).
Образ грому, блискавки, дощу у творах українських письменників (презентація).
Вогні св.. Ельма.
Творча робота (складання пам’ятки) .
Осмислення об’єктивних зв’язків «Вартість блискавки».
Узагальнення і систематизація знань.
Підсумок уроку. Домашнє завдання .
План
Блискавка
Види блискавки
Кульова блискавка
Куди б’є блискавка. Чи є користь від блискавок?
Випадки зустрічі з блискавками
Правила безпеки при грозі
Що таке вогні св.. Ельма?
Міфологія про вогні св..Ельма
Випадки вогнів св..Ельма, що описані в літературі
Полярне сяйво
Згадки про вогні Святого Ельма в історії та літературі
Згадки про ці явища знаходимо в «Коментарях Кесаря», книзі про африканську війну, де Юлій Цезар писав, що « в одну из ночей железные острия копий пятого легиона казались огненними».
Іще одне згадування відноситься до часів Карфагена. Відомий полководець Ганнібал (247-183 рік до н.е.) здійснював перехід через Альпи, щоб несподівано напасти на римське військо. Під час одного з нічних маршів на вістрях списів яскраво загорілися язики полум’я. Було враження, що солдати несуть не зброю, а тисячі яскравих смолоскипів. Спочатку всі злякалися і стали тушить полум’я, але це було неможливим. Полум’я не обпалювало, як звичайний вогонь, а тільки трохи потріскувало. Ганнібал проголосив, що це «знамення Боже». І Карфагеняни в 216 р. до н.е. в битві біля Канн розгромили переважаюче по численності римське військо.
Не виключено, що чарівний та незгораючий кущ, що Бог створив з Мойсеєм на Синайській горі був ні чим іншим, як вогнем св..Ельма. Вогні св..Ельма описані в судових журналах видатних мандрівників і першовідкривачів Колумба і Магелана, а також в записах Чарльза Дарвіна, коли він служив матросом на кораблі її Величності «Бігль». В горах вогні св..Ельма особливо поширене явище. Можна спостерігати свічення навколо голови людей, що нагадує німби святих. Інколи можна спостерігати на кінчиках пальців або льодорубів язики полум’я, тільки холодні. Тому закономірно, що суєвірні люди приймали це явище за небесне знаміння, особливо коли бачили це свічення на церквах або навкого голови як німб.
Інколи і в нас можна побачити вогні св..Ельма! В грудні 1957 року рибалки на Плещеєвому озері під Переяслав – Залеським спостерігали явище. Сонце вже сіло, йшов мокрий сніг. І раптом, коли один рибалка підняв свою вудку її кінець загорівся блакитно-блідим вогником. Це було досить неочікувано і вражаюче. І коли інші рибалки підняли свої вудки, майже на всіх з’явилися вогники. Вони зникали, коли до них підносили руку і доторкалися.
28 липня 1961 року о 2-й годині в Ленінградській області (а ночі тоді були білі) житель одного містечка спостерігав дивне явище. Червоні квітки маку, розміщені по колу на відстані 40-50 см. Освічувались спалахами блакитного кольору. Світло ніби перебігало від квітки до квітки. Стан атмосфери в ту ніч був передгрозовим, а о 4-й годині загримів грім і пішов сильний дощ.
Легенди про вогні святого Ельма
Гроза та шторм в морі – явище страшне та небажане. Моряки вважали, що вогні св..Ельма – послання Бога моряків – св..Ельма, який взяв корабель під свою опіку. Так як вогні в основному з’являються тоді, коли пік шторму вже позаду, моряки раділи і сприймали їх за добрий знак.
А ось іще легенда про самого Ельма, покровителя моряків Середземномор’я.
Розповідають, що Ельм помер на морі під час сильного шторму, перед смертю пообіцяв морякам, що з’явиться до них в тому чи іншому вигляді, щоб повідомити, чи врятуються вони. Незабаром після цього на мачті з’явилося дивне свічення, яке моряки сприйняли як знак від Ельма.
Зараз коронний розряд, таємничі вогні св..Ельма, чи вогні Діоскурів несуть свою вахту на заводських трубах. Там таємниче явище служить корисній справі – виловлює димові частинки – лише 1% палива,що не згоріло вдається «втекти» від електричного поля, що створюється проволочною сіткою.
В космічний вік коронний розряд знаходить собі нове застосування – він є джерелом сили що «підштовхує» космічний корабель в глибинах космосу: заряди, що стікають з вістря стають новим космічним паливом.
Зірки Діоскурів, створені людським генієм, починають сіяти в нічному небі.
План вивчення нового матеріалу
Йонізація газів.
Самостійний і несамостійний розряд.
Типи самостійних газових розрядів.
Використання газових розрядів.
Газові розряди в природі.
Дослід (мотивація навчальної діяльності)
У разі зіткнення молекул (атомів) електрон може відірватися від молекули (атома) і стати вільним.
Процес утворення позитивних та негативних іонів та вільних електронів з молекул (атомів) – іонізація.
Збудник іонізації – іонізатор.
Через іонізований газ, вміщений в електричне поле проходить електричний струм.
Іонізатори: полум’я, ультрафіолетове, рентгенівське, γ-проміння.
Проходження електричного струму через газ називають газовим розрядом.
Якщо забрати іонізатор, то газовий розряд припиняється – несамостійний розряд.
Рекомбінація – об’єднання.
Газовий розряд, який відбувається без впливу зовнішнього іонізатора, називається самостійним.
Де ж беруться вільні заряди???
1)Електронна лавина
 іонізація електронним ударом
2)Емісія – випускання.
Термоелектронна емісія – виривання електронів з нагрітого катода.
Носії заряду в газах
(позитивні та негативні іони та електрони)
Самостійний Несамостійний
(зберігається після припинення (тільки при дії зовнішнього
дії іонізатора) іонізатора)
Типи Іонізатори
1) тліючий 1) полум’я
2) іскровий 2) ультрафіолетове,
3) дуговий рентгенівське, γ-проміння.
4) коронний
Залежить від стану газу (Р;Т) від напруги, форми і розмірів електродів.
Відрізняються
Зовнішнім Характером Супроводжуються
виглядом фізичних процесів своєрідними явищами
Іскровий – виникає при великій напрузі між електродами ( В/м) в газі при тиску близькому до атмосферного і має вигляд пучка яскравих зигзагоподібних смужок, що відгалужуються від тонкого каналу. Світіння газу при іскровому розряді відбувається завдяки виділенню великої кількості енергії й нагріванню газу в іскровому проміжку до дуже високої температури (близько  К). Нагрівання газу відбувається швидко, тому різко зростає і тиск газу, що призводить до виникнення ударних хвиль. Це є причиною появи різних звукових ефектів при іскровому розряді: від неголосного потріскування в слабких розрядах до гуркоту грому при спалахах блискавки.
Як напруга невблаганна
Пробивною в газі стане
Заіскрить аж загуде,
Іскровий розряд піде.
Грім і блискавка насправді –
Іскровий розряд в природі
Струм на тисячі ампер
Всіх дивує ще й тепер.
Дуговий розряд виникає між електродами, що контактують між собою, якщо їх повільно віддаляють один від одного, коли вони підключені до потужного джерела струму. Нагрітий світний газ ніби «провисає» між електродами, звідки явище й дістало свою назву. При виникненні дугового розряду струм зростає до сотень ампер а напруга на розрядному проміжку падає до декількох десятків вольт. Завдяки потоку електронів, що висилає нагрітий катод, підтримується висока провідність між електродами дуги.
Тліючий розряд спостерігається тільки при низьких тисках (десяті і соті частки мм. рт. ст.). Для збудження тліючого розряду напруга між електродами має складати лише кілька сотень вольтів. Тліючий розряд можна одержати, якщо до електродів, впаяних в скляну трубку прикласти напругу. Поступово викачуючи повітря, можна спостерігати тліючий розряд у вигляді світної звивистої нитки, що простягнулася від катода до анода.
|