Постоянный электрический ток · урок 2 из 20

Источники постоянного тока

Физика · 8 класс · базовый уровень
ФРП «Физика» (базовый уровень), Москва – 2025 · строка R04 · PHY8-037

Паспорт: R04 «2.2 Постоянный электрический ток» (20 ч), урок 2/20, единица R04.3 «Источники постоянного тока». Тип урока — Н.
Хронометраж: цели и актуализация 6 мин (сл. 2–3) · проблема и новый материал 17 мин (сл. 4–12) · закрепление 17 мин (сл. 13–16) · рефлексия 3 и ДЗ 2 мин (сл. 17).
Оборудование для демонстраций: два электрометра (или заряженные шары на изолирующих стойках) и проводник на изолирующей ручке; термоэлемент (медь — константан) и спиртовка; фотоэлемент или солнечная панель и лампа; гальванический элемент (можно разрезанный — показать устройство); гальванометр демонстрационный.
Если не успеваете: сл. 11 «Дополнительно» пропустить; задания 5–6 со сл. 15 — в ДЗ.

R04.3

Цели урока

Сегодня вы научитесь

Объяснять, зачем нужен источник

он разделяет заряды и создаёт поле

Различать виды источников

по превращению энергии в электрическую

Описывать гальванический элемент

и аккумулятор: устройство, полюса, зарядка

Обозначать источник на схеме

и безопасно обращаться с батарейками

REQ-1.1 «использовать понятия» (источник тока, полюс, гальванический элемент, аккумулятор, батарея) — сл. 5–10. REQ-1.14 «характеризовать принципы действия изученных приборов и технических устройств» — сл. 6–9, 13, 16.
REQ-1.15 «распознавать… по схемам и схематичным рисункам… различая условные обозначения элементов электрических цепей» — сл. 10. REQ-1.16 «приводить примеры… для обеспечения безопасности при обращении с приборами… норм экологического поведения» — сл. 12. REQ-1.6 (объяснение из 1–2 шагов) — сл. 4, 15. Элемент содержания EL-7.6.

повторение: R04.1–R04.2

Вспомним

Ток — упорядоченное движение заряженных частиц

Два условия тока

1) свободные заряженные частицы

2) электрическое поле

Батарейка в пульте работает месяцы. Как ей удаётся так долго держать поле в проводах?

R04.3

Проблема

Соединим разноимённо заряженные шары проводником

Демонстрация: два электрометра заряжаем разноимённо, соединяем проводником на изолирующей ручке — стрелки сразу опускаются. Ток был, но доли секунды.
Вопрос классу: почему ток прекратился? (электроны перешли на положительный шар, заряды скомпенсировались, поле исчезло — нарушилось второе условие тока.)
Вывод — ответ на проблему: нужно устройство, которое всё время «разводит» заряды в разные стороны. Это и есть источник тока.

R04.3

Новый материал

Источник тока разделяет заряды

Источник тока — устройство, в котором какой-либо вид энергии превращается в электрическую.

Полюса

положительный «+» и отрицательный «−»; между ними — электрическое поле

Во внешней цепи

электроны идут от «−» к «+», источник снова разделяет их

Главная мысль: источник не «создаёт заряды», а разделяет уже имеющиеся — на одном полюсе накапливается положительный заряд, на другом отрицательный. На разделение затрачивается энергия (механическая, внутренняя, световая, химическая).
Вопрос: почему ток в лампе теперь не прекращается, как у шаров? (пока источник работает, он снова и снова разводит заряды — поле в проводах сохраняется.)
Направление тока: за направление тока принято направление движения положительных частиц — от «+» к «−» во внешней цепи; электроны движутся навстречу. Подробно — урок PHY8-040 «Электрическая цепь».

R04.3

Виды источников

Какая энергия превращается в электрическую

Каждый источник показывать по щелчку и задавать вопрос: «за счёт чего здесь разделяются заряды?» Электрофорная машина — электризация дисков при вращении ручки (механическая работа). Термоэлемент — нагрев спая двух разных металлов. Фотоэлемент — свет выбивает электроны. Гальванический элемент — химическая реакция. Генератор — вращение (турбины ГЭС, ТЭС, АЭС) — устройство изучают в 9 классе.
Для запоминания: «чем платим за разделение зарядов» — это и есть вид энергии на плашке.
Ошибка: путать фотоэлемент и лампу. Лампа превращает электрическую энергию в световую, фотоэлемент — наоборот.

R04.3 · опыт

Демонстрация

Термоэлемент: нагреваем спай — появляется ток

Оборудование: медная и железная (константановая) проволоки, спиртовка, гальванометр, соединительные провода

Спай холодный — стрелка на нуле
Нагреваем спай — стрелка отклонилась: ток есть
Сильнее нагрев — больше отклонение
Спай остыл — тока нет

Внутренняя энергия → электрическая. Применение: термопары в духовках и газовых плитах.

Пламя в схеме появляется на шаге 2 (вместе с отклонением стрелки). Если термоэлемента нет — показать видеоопыт или подержать спай в пальцах: при чувствительном гальванометре стрелка заметно сдвинется.
Вопрос: что будет, если обе проволоки из меди? (тока не будет — нужны два разных металла.) Что «оплачивает» разделение зарядов? (энергия, полученная от пламени.)
Газ-контроль: термопара нагревается пламенем конфорки и держит клапан открытым; погасло пламя — ток пропал, клапан закрыл газ. Пример безопасности.
Техника безопасности: спиртовку зажигать спичкой, гасить колпачком; горячую проволоку руками не трогать.

R04.3

Устройство

Гальванический элемент в разрезе

Как работает

химическая реакция цинка с электролитом разделяет заряды

Энергия

химическая → электрическая

Одноразовый

вещество израсходовалось — элемент «сел»

Показать разрезанную батарейку (заранее, учитель). Ученикам батарейки не вскрывать: паста едкая.
Вопрос: почему корпус — отрицательный полюс? (в реакции цинк отдаёт электроны и заряжается отрицательно; угольный стержень — положительно.) Достаточно: «цинк — минус, уголь — плюс».
История: первый химический источник — «вольтов столб» (А. Вольта, 1800): кружки цинка и меди, переложенные сукном, смоченным раствором кислоты. Название «гальванический» — в честь Л. Гальвани.
Ошибка: «батарейка хранит ток». Хранит запас химической энергии; ток идёт, только когда цепь замкнута.

R04.3

Аккумулятор

Аккумулятор можно зарядить снова

	гальванический элемент	аккумулятор
раз	один	многократно
перед работой	готов сразу	нужно зарядить
где	пульт, часы	телефон, автомобиль

При зарядке ток пропускают через аккумулятор от другого источника.

R04.3 · схемы

Условные обозначения

Как источник изображают на схеме

Правило (ГОСТ 2.768): длинная тонкая черта — положительный полюс, короткая толстая — отрицательный. Знаки «+» и «−» на схеме можно не писать, но на уроке подписываем.
Батарея — несколько элементов, соединённых «плюс к минусу»; пунктир означает «элементов может быть больше».
Провода на схемах — прямыми линиями с прямыми углами. Подробно схемы цепей — урок PHY8-040; сегодня — только обозначение источника.
Вопрос: в цепи ключ разомкнут — будет ли ток? (нет: цепь должна быть замкнута.)

R04.3 · дополнительно

Дополнительно

Элементы соединяют в батарею

U = n \cdot U_{1}

$U$ — напряжение батареи, В
$n$ — число элементов
$U_{1}$ — напряжение одного, В

U = 3 \cdot 1, 5 В = 4, 5 В

R04.3 · безопасность

Безопасность и экология

Правила обращения с источниками тока

Не замыкать полюса

проводом или монетой: элемент перегреется

Не вскрывать, не нагревать

и не бросать в огонь: внутри едкие вещества

Не заряжать батарейки

аккумулятор — только своим зарядным устройством

Сдавать в пункт приёма

не в мусор: тяжёлые металлы отравляют почву и воду

R04.3

Закрепление · устно

Какой источник и какая энергия?

устройство	источник тока	энергия → электрическая
калькулятор с панелью на корпусе	фотоэлемент	световая
пульт от телевизора	гальванический элемент	химическая
смартфон	аккумулятор	химическая
газ-контроль в духовке	термоэлемент	внутренняя
гидроэлектростанция	генератор	механическая (воды)

R04.3

Осторожно

Типичные ошибки

Неверно	Верно
источник создаёт заряды	разделяет заряды, которые уже есть
батарейка хранит ток	хранит химическую энергию
на схеме длинная черта — «−»	длинная тонкая — «+», короткая толстая — «−»
фотоэлемент: электрическая → световая	световая → электрическая (так работает лампа наоборот)
любую батарейку можно зарядить	заряжают только аккумуляторы

R04.3

Закрепление

Решите

1базаКакое превращение энергии происходит в фотоэлементе? В электрофорной машине?

2базаНачертите обозначение батареи из двух элементов. Подпишите полюса «+» и «−»

3повыш.Почему соединённые проводником заряженные шары дают ток лишь мгновение, а батарейка — часами?

4повыш.Чем аккумулятор отличается от гальванического элемента? Какие превращения энергии в нём идут?

5практикаФонарик на 4,5 В. Сколько элементов по 1,5 В в него вставляют? Как их соединить?

6практикаПочему батарейку нельзя носить в кармане с ключами?

Ответы: 1) световая → электрическая; механическая → электрическая. 2) две пары черт (длинная тонкая и короткая толстая), соединены «+» одного к «−» другого; крайняя длинная черта — «+» батареи, крайняя короткая — «−».
3) Шары: заряды нейтрализуются, поле исчезает, ток прекращается. Батарейка: химическая реакция всё время разделяет заряды, поле на полюсах сохраняется, пока не израсходуются вещества. 4) Аккумулятор многоразовый, его заряжают: при зарядке электрическая → химическая, при разрядке химическая → электрическая.
5) 4,5 : 1,5 = 3 элемента, последовательно — «плюс к минусу» (если сл. 11 пропущен — задание в ДЗ или устно с подсказкой). 6) ключи замкнут полюса — сильный ток, нагрев, возможен ожог или возгорание.

R04.3 · ОГЭ

В формате ОГЭ

ОГЭ, линия 2: устройства и явления

2Установите соответствие между техническими устройствами и физическими явлениями, лежащими в основе принципа их действия. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.

Устройство

А) фотоэлемент

Б) термоэлемент

В) гальванический элемент

Физическое явление

1) превращение химической энергии в электрическую

2) превращение энергии света в электрическую

3) электризация тел трением

4) возникновение тока при нагревании спая двух разных металлов

Ответ:

А	Б	В

рефлексия · ДЗ

Итог урока

Проверьте себя и потренируйтесь

Ответьте одной фразой

Зачем в цепи нужен источник тока?
Назовите 4 вида источников и энергию в каждом
Чем аккумулятор отличается от батарейки?

Домашнее задание

Таблица: 5 устройств дома → источник тока → превращение энергии
* «Лимонная батарейка»: медная монета и оцинкованный гвоздь в лимоне (опыт с взрослыми)
Тренажёр:
reknow.ru/8/physics/8_physics_zakon_oma.htm

Рефлексия: источник разделяет заряды и поддерживает поле; фотоэлемент — свет, термоэлемент — внутренняя, гальванический элемент — химическая, генератор (электрофорная машина) — механическая; аккумулятор многоразовый, его заряжают.
ДЗ: параграф учебника «Источники электрического тока». Лимонная батарейка: медь — «+», цинк — «−»; ток слабый — заметен по чувствительному гальванометру или мультиметру; несколько лимонов «плюс к минусу» зажигают светодиод. После опыта лимон не есть.
Следующий урок — PHY8-038 «Действия электрического тока (тепловое, химическое, магнитное)».

Паспорт соответствия · скрытый слайд

PHY8-037 · Источники постоянного тока

Поле	Значение
ФРП	«Физика» (базовый уровень), 7–9 кл., Москва – 2025 · 8 класс
Строка, урок	R04 «2.2 Постоянный электрический ток», 20 ч · урок 2/20 · тип Н (новый материал)
Единицы → слайды	R04.3 «Источники постоянного тока» → 2, 4–17 · повторение R04.1–R04.2 (ток, условия существования тока) → 3, 4
Результаты	REQ-1.1 (понятия) → 5, 6, 8–10 · REQ-1.14 (принцип действия устройств) → 6–9, 13, 16 · REQ-1.15 (условные обозначения) → 10, 15 · REQ-1.16 (безопасность, экология) → 12, 15 · REQ-1.6 (объяснение) → 4, 15 · EL-7.6
ОГЭ	линия 2 (приборы и устройства, физические явления в их основе) → 16
Вне урока	действия тока — PHY8-038; ток в жидкостях и газах — PHY8-039; электрическая цепь — PHY8-040; напряжение — PHY8-042; соединения — PHY8-045; устройство генератора — 9 класс; формула $U = n \cdot U_{1}$ — «Дополнительно» (сл. 11)
Проверки	автопроверка: pending · методист: pending