Урок 22. Електропровідність напівпровідників та її види

НА УРОЦІ РОЗГЛЯНУЛИ 
  1. Електропровідність  напівпровідників та її види.
  2. Власна провідність напівпровідників.
  3. Домішкова провідність.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ 
  1.  Підручник (К.): опрацювати §§22.   №№


ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ

Фізика. Характеристика ЗНО 2015

УЦОЯО опублікував характеристику тесту ЗНО 2015 з фізики

ХАРАКТЕРИСТИКА СЕРТИФІКАЦІЙНОЇ РОБОТИ

З ФІЗИКИ

Зміст сертифікаційної роботи визначається на основі Програми зовнішнього незалежного

оцінювання з фізики для осіб, які бажають здобувати вищу освіту на основі повної загальної середньої освіти (затверджено Міністерством освіти і науки України, наказ від 01.10.2014 р. № 1121).

Загальна кількість завдань сертифікаційної роботи – 34.

На виконання сертифікаційної роботи відведено 180 хвилин.

Сертифікаційна робота з фізики складається із завдань трьох форм:

1. Завдання з вибором однієї правильної відповіді (1–20). До кожного завдання подано чотири

варіанти відповіді, з яких лише один правильний. Завдання вважається виконаним, якщо учасник зовнішнього незалежного оцінювання вибрав і позначив правильну відповідь у бланку відповідей А.

2. Завдання на встановлення відповідності (логічні пари) (21–23). До кожного завдання подано інформацію, позначену цифрами (ліворуч) і буквами (праворуч). Щоб виконати завдання, необхідно встановити відповідність інформації, позначеної цифрами та буквами (утворити логічні пари). Завдання вважається виконаним, якщо учасник зовнішнього незалежного оцінювання правильно зробив позначки на перетинах рядків (цифри від 1 до 4) і колонок

(букви від А до Д) у таблиці бланка відповідей А.

3. Завдання відкритої форми з короткою відповіддю (24–34). Під час виконання цих завдань потрібно вписати отриманий числовий результат тієї розмірності, яка вказана в умові завдання, до бланка відповідей А.

Схеми оцінювання завдань сертифікаційної роботи з фізики:

1. Завдання з вибором однієї правильної відповіді оцінюється в 0 або 1 бал: 1 бал, якщо вказано правильну відповідь; 0 балів, якщо вказано неправильну відповідь, або вказано більше однієї відповіді, або відповіді не надано.

2. Завдання на встановлення відповідності (логічні пари) оцінюється в 0, 1, 2, 3 або 4 бали:

1 бал за кожну правильно встановлену відповідність (логічну пару); 0 балів, якщо не вказано жодної правильної логічної пари або відповіді на завдання не надано.

3. Завдання відкритої форми з короткою відповіддю (24, 25) є структурованими і складаються з двох частин, відповідь до кожної з яких оцінюється 0 або 1 балом. Якщо зазначено обидві неправильні відповіді або завдання взагалі не виконано, учасник одержує 0 балів. Максимальний бал за виконання структурованого завдання – 2.

Завдання 24–34 оцінюються 0 або 2 балами: 2 бали, якщо зазначено правильну відповідь; 0 балів, якщо зазначено неправильну відповідь або завдання взагалі не виконано.

Увага!

Розв’язання завдань у чернетці не перевіряються і до уваги не беруться.

Максимальна кількість балів, яку можна набрати, правильно виконавши всі завдання

сертифікаційної роботи з фізики, – 54.

Характеристика з офіційного сайту УЦОЯО

Урок 21. Електричний струм у газах та його використання

НА УРОЦІ РОЗГЛЯНУЛИ 
1. Газовий розряд
2. Іонізація газу.
3. Два види газового розряду: несамостійний і самостійний.
4. Види самостійного розряду:
             тліючий;
             іскровий;
             дуговий;
             коронний.
5. Плазма.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ 
  1.  Підручник (К.): опрацювати §§21(4).   №№


ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ

1. Відеоролики >>>
2. Інтернет-урок >>>
3. Конспект

Гази. Гази за нормальних умов погано проводять електричний струм,

тобто є ізоляторами. Газ складається з нейтральних атомів і молекул. Внаслідок зовнішніх дій (опромінювання ультрафіолетовим, рентгенівським, радіоактивним випромінюванням, нагрівання і т.д.) газ іонізується, тобто від атомів і молекул відриваються електрони. Внаслідок іонізації утворюються позитивні іони і електрони. Коефіцієнт іонізації ? називають відношення числа іонів N, що виникли, до числа молекул газу N₀ в даному об’ємі.

Поряд з іонізацією відбувається зворотній процес – рекомбінація, тобто об’єднання іона і електрона в нейтральну молекулу або атом.

Енергію, яку потрібно затратити для іонізації газу, називають енергією іонізації. Для різних газів енергія іонізації має різне значення і залежить від будови атома чи молекули. Необхідна умова іонізації – надання електронам значної швидкості: , де А_і - робота іонізації, m i V – відповідні швидкість і маса електронів.

Процес проходження струму через газ називають газовим розрядом. Газовий розряд, який відбувається під дією іонізатора, називається несамостійним (ділянка 0 – 2).

Вольт – амперна характеристика (залежність сили струму в колі від напруги) має такий вигляд (Рис. 37).

При несамостійному газовому розряді закон Ома не справджується (не існує пропорційної залежності між силою струму і прикладеною напругою). Починаючи з деякої напруги, сила струму не змінюється, настає насичення.

Струм насичення – це такий струм, під час якого всі заряджені частинки досягають електродів. Щоб збільшити струм насичення, треба збільшити дію іонізатора. Починаючи з деякої напруги, розряд продовжується після припинення дії іонізатора (ділянка 2-3). Такий розряд називається самостійним. Під впливом сильного електричного поля відбувається ударна іонізація електронів. Існують такі типи самостійного розряду: тліючий, коронний, іскровий, дуговий.

Тліючий розряд виникає при низьких тисках (. Він виникає внаслідок ударної іонізації газу в трубці і додаткового вибивання електронів з катода позитивними іонами. Тліючий розряд використовується в газосвітних трубках для оформлення реклам, в лампах денного світла, в газових лазерах.

Коронний розряд (у самому електричному полі) виникає поблизу зарядженого гострого провідника. Він спостерігається при атмосферному тиску навколо проводів високовольтної лінії. Чим вища напруга, тим товщим має бути провід. У техніці коронний розряд використовують в електрофільтрах, призначених для очищення промислових газів від домішок. Коронний розряд призводить до втрати енергії.

Іскровий розряд виникає у разі великої напруженості електричного поля (30000 В/см). Між електродами виникає електрична іскра, яка має вигляд дуже яскравої смуги складної форми.

Іскровий розряд має переривчастий характер, бо після пробою напруга на електродах значно спадає через те, що проміжок між електродами коротко замикається. Прикладом іскрового розряду є блискавка, пробій діелектрика.

Дуговий розряд. Якщо в колі є потужне джерело, то іскру можна перетворити в електричну дугу. Дуга виникає, якщо привести в контакт, а потім поступово розсовувати два вугільні електроди, які перебувають під напругою. Дуговий розряд виникає тоді, коли внаслідок нагрівання катода основною причиною іонізації газу є термоелектронна емісія – випромінювання електронів дуже нагрітими тілами. Дуговий розряд використовують під час зварювання металів, для освітлення, в дугових електропечах.

Плазма – це повністю іонізований газ, в якому концентрація позитивно і негативно заряджених частинок практично однакові (газорозрядна плазма, іоносфера, міжзоряне середовище).

Плазма з температурою 10⁶ К і більше – гаряча плазма (зорі). Газорозрядну плазму використовують у магнітогідродинамічних генераторах (МГД – генератори) електроенергії для прямого перетворення внутрішньої енергії іонізованого газу в електроенергію.

Урок 20. Електричний струм у рідинах та його використання

НА УРОЦІ РОЗГЛЯНУЛИ 
   1. Електроліти.
   2. Дисоціація.
   3. Електричний струм в електролітах.
   4. Закони електролізу (закони Фарадея).
   5. Хімічний еквівалент речовини.
   6. Застосування електролізу.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ 
1.  Підручник (К): опрацювати §21(3).
2.  №№75,69,58

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
1. Матеріали до уроку >>>
2. Електричний струм у рідинах

Електроліти – це речовини, електричний струм у яких завжди супроводжується їх хімічними змінами. Це розчини солей, кислот і лугів у воді. У таких розчинах постійно відбувається розпад молекул на іони. Цей процес називається електролітичною дисоціацією. Внаслідок дисоціації в розчині утворюються позитивні (катіони) іони металів і водню, та негативні (аніони) іони кислотних залишків і гідроксильної групи. У стані динамічної рівноваги розчин характеризується ступенем дисоціації  – відношенням числа n молекул, які дисоціювали на іони, до загального числа n₀ молекул речовини:

При підвищенні температури питомий опір електроліту зменшується, а питома провідність збільшується. 

Проходження електричного струму через електроліт супроводжується явищем електролізу – виділення на електродах речовин, що входять до складу електроліту. Англійський фізик М. Фарадей в 1833 р установив закони електролізу.

Перший закон електролізу: маса m речовини, яка виділяється на електроді, пропорційна електричному заряду Q, що пройшов через електроліт:

( І=Q/t – сила пропорційного струму, що проходить через розчин за час t).

k – електрохімічний еквівалент речовини, який дорівнює масі речовини, що виділилася на електроді під час проходження через електроліт заряду в 1 Кл.

Другий закон електролізу: електрохімічний еквівалент речовини пропорційний їх хімічному еквіваленту: 

,

де М – молярна маса, F – стала Фарадея,

F = 9,65·10⁷ Кл/кг ? 96500 Кл/моль.

      - об’єднаний закон електролізу Фарадея.

Електроліз використовують для добування чистих металів, покриття металевим шаром виробів з металів (гальваностегія), електролітичного полірування (гальванопластика).

Урок 19. Електричний струм у металах та його використання (13.10)

НА УРОЦІ РОЗГЛЯНЕМО
1. Електронна провідність металів.
2. Експериментальне доведення природи носіїв зарядів у металах:
          - дослід Рікке.
          - дослід Мандельштамма і Папалексі.
          - дослід Стюарта і Толмена.
3. Швидкість упорядкованого руху електронів у металевому провіднику.
4. Надпровідність.

 ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
       Матеріали до уроку >>>

Носіями струму в металах є вільні електрони. Електрони, розміщені на зовнішній оболонці, слабко зв’язані з ядром атома. Їх називають зовнішніми або валентними електронами, оскільки вони визначають властивість даного елемента – здатність його атомів входити в хімічний зв’язок з певним числом інших атомів.

Валентні електрони кожного атома металу мають здатність вільно рухатись в межах даного кристалічного тіла. Сукупність вільних електронів можна розглядати як електронний газ, що має властивості деякого ідеального газу. Якщо ж електричне поле відсутнє, вільні електрони рухаються хаотично. У зовнішньому електричному полі напруженістю  на кожний електрон діє сила еВ, яка примушує електрони рухатися в одному напрямі, тобто виникає електричний струм. Опір металів обумовлений дефектами решітки і тепловими коливаннями решітки. Під час охолодження деяких металів і сплавів нижче певної критичної температури їх опір наближується до нуля. Це явище називають надпровідністю. Явище надпровідності відкрив у 1911 р. голландський фізик Г. Камерлінг – Оннес, вивчаючи електропровідність ртуті при низьких температурах ( 4,1 К ).

 ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ 

 1. Підручник (Кор.): §21(1) 

 2. №№775,789 (Р.) 

Урок 18. Лабораторна робота №2 " Визначення ЕРС і внутрішнього опору джерела струму"

НА УРОЦІ 
   1. Виконали ЛР №2 "Визначення ЕРС і внутрішнього опору джерела струму"
       
ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ 
  1.  Підручник (К.): Повторити §§18-19.
Вправа 12.

Урок 17. Розв'язування задач

Розум полягає не тільки в знанні,

але й в умінні застосовувати знання на ділі.

                                                                          Аристотель

       ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ 
1. Підручник (К): повторити  §§16 - 19)..
2. Підготуватися до самостійної роботи (13.10)
 ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
1. Інтернет-урок "Розв'язування задач на закони постійного струму" >>>

Урок 16. Закон Ома для повного кола

НА УРОЦІ РОЗГЛЯНУЛИ 
    1. Джерела та споживачі електричного струму.
    2. Електрорушійна сила.
    3. Закон Ома для повного кола.

  ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
1. Матеріали до уроку>>>

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ 
1.  Підручник (К): опрацювати §§18, 19.
2.  Вправа 12.
3.  Підготуватися до лабораторної роботи №2 (9.10) - урок18.

Урок 15. Робота і потужність електричного струму

НА УРОЦІ РОЗГЛЯНУЛИ
1.  Робота електричного струму.
2.  Потужність електричного струму.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

 1. Підручник: §§ 17, 20.
 2.  №153.

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
 1. Інтернет-урок "Робота та потужність електричного струму"

Урок 14. Розв'язування задач

НА УРОЦІ  РОЗ'ЯЗАЛИ ЗАДАЧІ
1.

  ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
 1. Повторити закони послідовного і паралельного з’єднання провідників
 2. Задачі 1,2 (умова у зошиті)

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУПерегляньте інтернет-урок "Розв’язування задач на мішане з’єднання провідників"

Інтернет-урок "Розв’язування задач на мішане з’єднання провідників"  >>>

Урок 13. Електричні кола з послідовним і паралельним з'єднанням провідників

НА УРОЦІ  РОЗГЛЯНУЛИ
1. Послідовне з'єднання провідників.
2. Паралельне з'єднання провідників.
3. Мішане з'єднання провідників.

  ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
1. Вивчити за конспектом.
2. Розв'язати задачі.

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
1.  Відеоматеріали >>>
2.  Запитання для самоперевірки
 1. Нарисуйте схему експерименту, у якому встановлюють закон Ома для ділянки кола.

 2. Як записують і формулюють закон Ома для ділянки кола?

 3. Що називають спадом напруги?

 4. Установіть одиницю опору в СІ і сформулюйте її визначення.

 5. Якою формулою виражають залежність опору провідника від його довжини, поперечного перерізу і речовини?

 6. Що називають питомим опором провідника? Який фізичний зміст цієї величини?

 7. Побудуйте вольт-амперну характеристику провідника.

 8. Як з погляду електронної теорії пояснити поняття "опір провідника"?

 9. Як змінюється сила струму на ділянках послідовного з'єднання кола?

 10. Який зв'язок напруги на кінцях цього кола з напругою на окремих її ділянках?

 11. Напишіть формулу для загального опору послідовно з'єднаних провідників.

 12. Чи різні напруги на кінцях паралельного з'єднання і на його розгалуженнях?

 13. Який зв'язок сили струму в розгалуженій частині цього кола з силами струмів у його гілках?

 14. Як пов'язані між собою сили струмів і опори у гілках паралельного з'єднання провідників?

 15. Напишіть формули для загального опору паралельно з'єднаних провідників.

Урок 12. Електричний струм

 Починаємо вивчати новий розділ електродинаміки :

 "Електричний струм."

КОНТРОЛЬНА РОБОТА №2 - 6 листопада.

НА УРОЦІ РОЗГЛЯНУЛИ
1. Електричний струм.
2. Умови існування електричного струму.
3. Електричне коло.
4. Сила струму.
5. Напруга.
6. Електричний опір.
7. Закон ома для ділянки кола для ділянки кола.

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ

 1. Інтернет-урок "Умови існування електричного струму"



2. Інтернет-урок "Електричний струм. Сила струму."




3. Інтернет-урок "Закон ома для ділянки кола для ділянки кола. Опір. 11 клас"



 ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
 1. Підручник: §16 (Кор.)
 2. №№775,789 (Р.)

Урок 10. Контрольна робота №1

Готуємося до КР №1 (22.09)
1. Повторити §§1 - 15.
2. Переглянути розв'язки задач з вправ 1 - 11.

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
Тест "Електричне поле"

Урок 8. Види конденсаторів.

НА УРОЦІ  РОЗГЛЯНУЛИ
1. Види конденсаторів.
2. З’єднання конденсаторів.
3. Енергія електричного поля.
4. Використання конденсаторів у техніці.

  ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Підручник (К.): вивчити  §§13,14. Вправа10(1,2)

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
Моделювання "Лабораторія конденсаторів"
Дізнайтеся, як працює конденсатор!
Змінюйте розмір пластин і додавайте діелектрики, щоб ​​побачити, як це впливає на ємність. Змінюйте напругу і подивіться на заряди на пластинах.
Виміряйте напругу і електричне поле.
Визначте енергію, запасену в конденсаторі або наборі конденсаторів в колі.
Вивчіть вплив простору і діелектричних матеріалів, які вставляються між провідниками конденсатора в колі.
Визначити еквівалентну ємність конденсаторів, які послідовно і паралельно з'єднані в колі.

Клацніть для запуску

Урок 7. Електроємність

НА УРОЦІ  РОЗГЛЯНУЛИ
1. Електроємність.
2. Електроємність плоского конденсатора.

  ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Підручник (К.): вивчити §§1 - 12. Вправа 7.

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
Відеоматеріали >>>

КОНСПЕКТ
Електроємністю (ємністю) – провідника С називають величину, що дорівнює відношенню заряду q, наданого провіднику до його потенціалу :
                                   
Одиниця електричної ємності в СІ – фарад, [C] = Кл/В=Ф.

Система з двох провідників розділених шаром діелектрика, товщина якого мала порівняно з розмірами провідників, називається конденсатором.
 Конденсатор бувають плоскі, циліндричні, сферичні.
Електроємність плоского конденсатора:

S – площа пластини, d – відстань між пластинами, ? – діелектрична проникність діелектрика.

Ємність конденсатора з п пластин: