Постоянный электрический ток · урок 18 из 20

Практикум: электрический ток в жидкостях и газах

Физика · 8 класс · базовый уровень
ФРП «Физика», Москва – 2025 · строка R04 · PHY8-053

Паспорт: R04 «2.2 Постоянный электрический ток» (20 ч), урок 18/20, единица R04.5 «Электрический ток в жидкостях и газах». Тип урока — П (практикум). Новый материал по теме — PHY8-039; сегодня — решение задач и опыт с приборами, с опорой на силу тока, напряжение и закон Ома (PHY8-041–044).
Хронометраж: цели и актуализация 5 мин (сл. 2–3) · тип 1 «носители тока» 6 мин (сл. 4–5) · тип 2 «катод и анод» 6 мин (сл. 6–7) · тип 3 «заряд и число ионов» 8 мин (сл. 8–9) · опыт с амперметром 7 мин (сл. 10–11) · тип 4 «качественная задача» 4 мин (сл. 12) · ошибки, задания, ОГЭ 7 мин (сл. 13–15) · рефлексия и ДЗ 2 мин (сл. 16).
Оборудование для опыта (сл. 10): источник тока 4,5 В, ключ, амперметр, вольтметр, провода, стакан с двумя угольными или медными электродами, дистиллированная вода, поваренная соль, ложка, палочка для размешивания.
Если не успеваете: опыт (сл. 10–11) показать демонстрационно, задания 5–6 со сл. 14 — в ДЗ.

R04.5

Цели урока

Сегодня вы научитесь

Называть носители тока

в металлах, электролитах и газах

Находить катод и анод

по схеме и предсказывать, где выделится металл

Рассчитывать заряд и число ионов

по силе тока и времени: $q = I t$

Объяснять опыты

с растворами и газом — ответ и объяснение

REQ-1.1 «использовать понятия» (электролит, ион, катод, анод, ионизация, газовый разряд) — сл. 3–7. REQ-1.2 «различать явления по описанию их характерных свойств и на основе опытов» — сл. 4, 5, 11.
REQ-1.7 «решать расчетные задачи в 2 – 3 действия…» — сл. 8, 9, 14. REQ-1.6 «объяснять физические процессы… строить объяснение из 1–2 логических шагов» — сл. 12, 15. REQ-1.9–1.10 (опыт, прямые измерения амперметром и вольтметром), REQ-1.13 (техника безопасности), REQ-1.15 (схемы цепей) — сл. 10–11. Элемент содержания EL-7.7.

повторение: PHY8-039

Вспомним

Кто переносит заряд?

R04.5

Тип 1 · образец рассуждения

Проводит ли ток вещество? Три вопроса

R04.5

Тип 1 · ваша очередь

Проводит ли ток? Какие частицы?

вещество	проводит?	носители тока
алюминиевая проволока	да	свободные электроны
сахарный сироп	нет	—
расплав поваренной соли	да	ионы $N a^{+}$ и $C l^{-}$
морская вода	да	ионы растворённых солей
сухой воздух в комнате	практически нет	—
неоновая лампа, когда светится	да	электроны и ионы «+»

R04.5

Тип 2 · образец · читаем схему

Где выделится медь?

1Катод — у «−»

электрод, соединённый с короткой толстой чертой источника

2Ионы «+» → к катоду

$C u^{2 +}$ притягиваются к «−»

3Медь — на катоде

ион получает 2 электрона и становится атомом

R04.5

Тип 2 · ваша очередь

На каком электроде выделится медь?

Деталь покрывают никелем в растворе с ионами

N i^{2 +}

. К какому полюсу источника подключить деталь? К «−»: деталь — катод.

R04.5 · R04.7

Тип 3 · образец расчёта

Сколько ионов меди осело на катоде?

q = I t N = \frac{q}{q _{0}}

q

заряд, Кл

I

сила тока, А

t

время, с

q_{0}

заряд одного иона:

C u^{2 +}

—

2 e

e

1, 6 \cdot 1 0^{- 19}

Кл

Ток 0,4 А шёл через раствор $CuS O_{4}$ 5 мин

$t = 5 мин = 300 с$ в секунды!

$q = 0, 4 \cdot 300 = 120 Кл$

$q_{0} = 2 \cdot 1, 6 \cdot 1 0^{- 19} = 3, 2 \cdot 1 0^{- 19} Кл$

$N = \frac{120}{3 , 2 \cdot 1 0 ^{- 19}} = 3, 75 \cdot 1 0^{20}$

R04.5 · R04.7

Тип 3 · ваша очередь

Рассчитайте

а) база

За 2 мин через раствор прошёл заряд 60 Кл. Найдите силу тока.

$I = \frac{60}{120} = 0, 5$ А

б) база

Ток 0,2 А, время 8 с, раствор соли серебра. Сколько ионов $A g^{+}$ осело на катоде?

$q = 1, 6$ Кл; $N = 1 0^{19}$

в) повыш.

Такой же заряд прошёл через раствор $CuS O_{4}$ . Сколько атомов меди выделилось?

$N = 5 \cdot 1 0^{18}$ — вдвое меньше

R04.5 · R04.11

Опыт · ток в электролите

Как сила тока зависит от количества соли?

Оборудование: источник 4,5 В, ключ, амперметр, вольтметр, провода, стакан с двумя электродами, дистиллированная вода, соль, ложка.

Собрать цепь по схеме, ключ разомкнут.
Налить дистиллированную воду, замкнуть ключ, записать $I$ и $U$ .
Разомкнуть ключ, добавить ложку соли, размешать. Повторить.
Вычислить $R = \frac{U}{I}$ для каждого опыта.

Вид деятельности ФРП «Наблюдение… электрического тока в жидкости» и «Сборка и испытание электрической цепи постоянного тока. Измерение силы тока амперметром. Измерение напряжения вольтметром».
Схема по ГОСТ: амперметр — последовательно с сосудом, вольтметр — параллельно сосуду (узлы отмечены точками). Провода — под прямым углом. «+» амперметра и вольтметра — к «+» источника.
Техника безопасности (REQ-1.13): соль добавлять и размешивать только при разомкнутом ключе; руки сухие; раствор не пробовать, после работы вылить и вымыть стакан.
Если нет оборудования на каждую парту — демонстрационный опыт, ученики записывают показания приборов в таблицу (сл. 11).

R04.5 · R04.11

Опыт · результаты при U = 4,5 В

Больше ионов — больше ток

соли, ложек	$I$ , А	$R$ , Ом
0	≈ 0	очень велико
1	0,09	50
2	0,15	30
3	0,18	25
4	0,20	22,5

Чем больше ионов в растворе, тем больше сила тока и меньше сопротивление.

Данные — пример; в классе получатся свои числа, важен характер зависимости. Расчёт: R = U/I: 4,5/0,09 = 50 Ом; 4,5/0,15 = 30 Ом; 4,5/0,18 = 25 Ом; 4,5/0,20 = 22,5 Ом.
Вопрос классу: почему при 0 ложек ток почти нулевой? (в дистиллированной воде почти нет ионов). Почему рост тока замедляется? (раствор приближается к насыщению, ионы мешают друг другу — без подробностей).
Вывод связывает тему с законом Ома (PHY8-044): при том же напряжении сила тока растёт, значит сопротивление раствора уменьшается. ПР-1 / REQ-1.11: зафиксировать результаты в таблице и на графике, сделать вывод.

R04.5

Тип 4 · качественная задача · образец

Почему электроскоп у пламени разряжается?

Ответ

Электроскоп разряжается: листочки опадают.

Явление

Пламя ионизирует воздух: появляются ионы и электроны.

Объяснение

Частицы противоположного знака притягиваются к шару и нейтрализуют его заряд.

Опыт видели на PHY8-039; сегодня учимся оформлять ответ на качественную задачу (как в ОГЭ, линия 19): сначала ответ, затем явление или закон, затем цепочка рассуждений.
Здесь электроскоп заряжен отрицательно: к шару притягиваются положительные ионы. Если заряд положительный — притягиваются электроны и отрицательные ионы; вывод тот же.
Ошибка: «заряд сгорает в пламени» или «пламя нагревает листочки». Заряд нейтрализуют заряженные частицы ионизированного воздуха. Без пламени сухой воздух — изолятор, заряд держится долго.

R04.5

Осторожно

Типичные ошибки

Где ошибаются	Неверно	Верно
носители в растворе	свободные электроны	ионы «+» и «−»
где выделится металл	на аноде (у «+»)	на катоде (у «−»)
заряд иона $C u^{2 +}$	$1, 6 \cdot 1 0^{- 19}$ Кл	$2 e = 3, 2 \cdot 1 0^{- 19}$ Кл
время в $q = I t$	$t = 5$ мин → 5	$t = 300$ с
газ	воздух проводит всегда	только при ионизации

R04.5

Закрепление

Решите

1базаКакие частицы создают ток: а) в расплаве соли; б) в медном проводе; в) в лампе дневного света?

2базаЛожку нужно покрыть серебром (ионы

A g^{+}

). Ложка — катод или анод?

3базаЧерез электролит 4 мин шёл ток 0,25 А. Какой заряд прошёл через раствор?

4повыш.Через раствор

CuS O_{4}

прошёл заряд 32 Кл. Сколько атомов меди осело на катоде?

5повыш.При напряжении 6 В через раствор идёт ток 0,12 А. Найдите сопротивление. Как изменятся

I

и

R

, если добавить соли?

6практикаПочему в ванной нельзя пользоваться феном рядом с водой, даже если розетка исправна?

Ответы: 1) а) ионы «+» и «−»; б) свободные электроны; в) электроны и положительные ионы (газовый разряд). 2) Катод: ионы Ag⁺ положительные, ложку подключают к «−». 3) t = 240 с; q = 0,25·240 = 60 Кл.
4) q₀ = 2e = 3,2·10⁻¹⁹ Кл; N = 32 / 3,2·10⁻¹⁹ = 10·10¹⁹ = 10²⁰. 5) R = 6/0,12 = 50 Ом; ионов станет больше — I увеличится, R уменьшится.
6) Водопроводная вода — электролит (растворённые соли); при попадании брызг или падении фена в воду через воду и тело пойдёт ток — опасно для жизни. Мокрая кожа проводит ток гораздо лучше сухой (REQ-1.16). 1–3 — все; 4–6 — по готовности.

R04.5 · ОГЭ

В формате ОГЭ

ОГЭ, линия 19: качественная задача

19Два электрода опущены в сосуд с дистиллированной водой и подключены к источнику через лампу. Лампа не горит. В воду насыпали поваренную соль и размешали. Изменится ли накал лампы? Ответ поясните.

Ответ: ________________________________
Объяснение: ___________________________

Ответ: лампа загорится (накал увеличится).
Объяснение: в дистиллированной воде почти нет свободных заряженных частиц, ток очень мал. Поваренная соль в воде распадается на ионы Na⁺ и Cl⁻ — раствор становится электролитом. Под действием электрического поля ионы движутся упорядоченно, сила тока возрастает — лампа светится.
Критерии (как в ОГЭ): 2 балла — верный ответ и полное объяснение без ошибок; 1 балл — верный ответ, объяснение неполное или с ошибкой; 0 — только ответ без объяснения или ответ неверный. Ловушка: «соль проводит электроны».

рефлексия · ДЗ

Итог урока

Проверьте себя и потренируйтесь

Ответьте одной фразой

Где выделяется металл при электролизе?
Как найти число ионов по $I$ и $t$ ?
Какой тип задач был самым трудным?

Домашнее задание

Ток 0,2 А шёл через раствор $CuS O_{4}$ 4 мин. Сколько атомов меди осело на катоде?
Почему водопроводная вода проводит ток, а дистиллированная — почти нет?
Тренажёр: reknow.ru/8/physics/8_physics_zakon_oma.htm

Паспорт соответствия · скрытый слайд

PHY8-053 · Практикум: Электрический ток в жидкостях и газах

Поле	Значение
ФРП	«Физика» (базовый уровень), 7–9 кл., Москва – 2025 · 8 класс
Строка, урок	R04 «2.2 Постоянный электрический ток», 20 ч · урок 18/20 · тип П (практикум)
Единицы → слайды	R04.5 «Электрический ток в жидкостях и газах» → 2–16 · опора: R04.7 «Сила тока» (q = It) → 8, 9, 14; R04.11 «Закон Ома» → 10, 11, 14 · повторение PHY8-039 → 3
Результаты	REQ-1.1, REQ-1.2 → 3–7 · REQ-1.7 → 8, 9, 14, 16 · REQ-1.6 → 12, 15 · ПР-1 / REQ-1.9–1.11, REQ-1.13, REQ-1.15 → 6, 7, 10, 11 · REQ-1.14, REQ-1.16 → 7, 14 · EL-7.7
ОГЭ	линия 19 (качественная задача) → 15
Вне урока	закон электролиза (масса вещества), виды газового разряда — подробно не рассматриваются; электрическая цепь — PHY8-054; обобщение по R04 — PHY8-055
Проверки	автопроверка: pending · методист: pending

Практикум: электрический ток в жидкостях и газах

Сегодня вы научитесь

Называть носители тока

Находить катод и анод

Рассчитывать заряд и число ионов

Объяснять опыты

Кто переносит заряд?

Проводит ли ток вещество? Три вопроса

Проводит ли ток? Какие частицы?

Где выделится медь?

1Катод — у «−»

2Ионы «+» → к катоду

3Медь — на катоде

На каком электроде выделится медь?

Сколько ионов меди осело на катоде?

Ток 0,4 А шёл через раствор CuSO4​ 5 мин

Рассчитайте

а) база

б) база

в) повыш.

Как сила тока зависит от количества соли?

Больше ионов — больше ток

Почему электроскоп у пламени разряжается?

Ответ

Явление

Объяснение

Типичные ошибки

Решите

ОГЭ, линия 19: качественная задача

Проверьте себя и потренируйтесь

Ответьте одной фразой

Домашнее задание

PHY8-053 · Практикум: Электрический ток в жидкостях и газах

Ток 0,4 А шёл через раствор $CuS O_{4}$ 5 мин