Fysikktime i 8. klasse: «Elektriske fenomener»

Timeplan i fysikk for 8. klasse om temaet: «Elektriske fenomener»
Mål for timen:

1. Repetere og oppsummere hovedprinsipper og lover innen temaet «Elektriske fenomener»

2. Fremme elevenes kognitive aktivitet og interesse for fysikk

3. Opprettholde en søkende og samarbeidende ånd, vise den praktiske betydningen av kunnskap innen temaet

4. Bidra til å fremme gjensidig hjelp i gruppen

5. Lære barna å selvstendig og objektivt vurdere eget arbeid

Gjennomføring av timen:
1   Organisatorisk øyeblikk
Elever! I alle tidligere timer har vi studert temaet «Elektriske fenomener». I dag skal vi trekke en konklusjon av alt dere har lært, hva dere kan, og det dere vet vi skal snakke om i dag. Derfor er det ingen grunn til å være redd — dere må bare konsentrere dere og innstille dere på at dere vet mye, og da vil vi klare enhver oppgave sammen.

   1. stasjon – Teoretisk
Svar på spørsmål, og ikke glem å gjøre merknader i skrivesiden i notatboken når du svarer riktig.

1. Hva er elektrisk strøm?

2. Hvordan lyder Ohms lov?

3. Hva er måleenheten for spenning?

4. Hva er måleenheten for motstand?

5. Hvilke stoffer kalles dielektrika?

6. Hvilke partikler består atomkjernen av?

7. Hva heter instrumentet som måler strømstyrke?

8. Hva er måleenheten for strømstyrke?

9. Hvilken enhet er ment for å måle spenning?

2. stasjon – Sammenlignende
Nei to typer ledningskoblinger. Gi en sammenlignende karakteristikk av disse koblingene.

3. stasjon – Oppgave
Hver elev får tildelt en individuell oppgave. Når den er løst, skal elevene finne sitt svar i tabellen og angi en kode – en bokstav. Hvis du løser riktig, vil du danne et ordtak.

Svar
Bokstav‑kode | Verdi
0,22 | Г
500 | Р
220 | О
100 | З
2000 | И
15 | Н
11 | Т
1 | К
30 | Щ
60 | А
800 | Е
127 | У
44 | В

Det dannes den tomilske ordtaket «В грозу зонтик – не защита».

4. stasjon – Litterær
Forklar meningen med ordtaket: «В грозу зонтик – не защита».
Svar på spørsmål:

Litt om lynavlederen
Lynavleder (ofte kalt «tordenleder» i dagligtale) er en innretning installert på bygninger og konstruksjoner for å beskytte mot lynslag.
Man antar at Benjamin Franklin oppfant lynavlederen i 1752, selv om det fantes konstruksjoner med lignende funksjon tidligere (f.eks. Nevjanskaja-tårnet, papirflyere av Jacques de Romas).
Den består av tre forbundne deler:

• Lynleder: fanger opp lynutladningen; plasseres i kontaktsonen med lynkanalen; kan være en metallspiss, ledende netting eller metallkabel over objektet.

• Jordleder eller ledning for avledning: leder ladning fra lynlederen til jordelektrode; vanligvis en tykk leder.

• Jordelektrode: leder eller flere ledere som er i kontakt med bakken; vanligvis en metallplate gravd ned i jorden.

Delene festes til bærende konstruksjoner. Siden sjansen for lynangrep øker med høyden, plasseres lynlederen så høyt som mulig, enten på bygningen eller i en separat konstruksjon ved siden av.
Som vi ser, står huset i fare uten lynavleder, som leder utladningen ned i bakken og redder huset.

For øvrig
Hvert år skjer det opptil 16 millioner tordenvær på jordkloden — ca. 44 tusen per dag. Direkte lynslag er svært farlig for mennesker, og dødsfall forekommer. For bygningskonstruksjoner er risikoen brann eller ødeleggelse ved direkte kontakt med lynkanal. For elektroniske enheter er elektromagnetiske impulser fra lyn også farlig.

L. N. Tolstoj. Hvordan en gutt fortalte om hvordan han ble overrumplet av tordenvær.
«Plutselig ble det mørkt, det begynte å regne og torden slo ned. Jeg ble redd og satt meg under en stor eik. Lynet blinket så sterkt at øynene mine stakk, og jeg lukket dem. Over hodet mitt klappet og dundret det, deretter ble jeg truffet i hodet. Jeg falt og lå der til regnet stilnet. Da jeg våknet, dryppet det fra trærne, fuglene sang og solen skinte. Den store eika brakk, og røyk steg fra stubben. Rundt lå sprukne eikebiter. Kjolen min var våt og klistret inntil kroppen, det var en kul i hodet, og jeg hadde litt vondt.»

? Hva visste ikke gutten som ble rammet av lyn?
? Hva er reglene for adferd under tordenvær?

Guttens uvitenhet: han visste ikke at lyn som regel treffer høye, ensomme objekter. For å unngå lynslag bør man følge disse hovedreglene:

• Ikke gå nær høye objekter (trær, stolper, lynavledere) eller lene seg mot dem

• Ikke bli stående på åpne eller opphøyde steder

• Ikke være nær elver, bekker eller andre vannmasser; ikke bade under tordenvær

? Hva bør gjøres hvis et menneske blir rammet av lyn?
(Før lege kommer: gi hjerte-lungeredning.)

LYN

Oppgave «Nevn etternavn»
Nevn en forskers etternavn bestående av fem bokstaver:

1. bokstav = første bokstav i navnet på en spenningskilde som må lades på forhånd

2. bokstav = andre bokstav i navnet på motstandsenhet

3. bokstav = tredje bokstav i navnet på instrument for måling av strøm

4. bokstav = fjerde bokstav i navnet på enhet for strøm

5. bokstav = siste bokstav i navnet på instrument for måling av spenning

Svar: Ампер.

Vi forestiller oss følgende situasjon: Vi mottar melding: «Oppmerksomhet! Ettersøkt!»
Dere må finne apparatet i byen med mange instrumenter etter særlige kjennetegn og fortelle alt dere vet om det.
Undergrupecallenavn – Galvanometer.
Det kan endre utseende, være lab‑, demo‑ eller teknisk variant. Navnet kommer fra den franske fysikeren/matematikeren. Det opererer i seriemodus. Det har et bilde på «brystet» som ligner første bokstav i det latinske alfabetet.
Hvilket instrument er det snakk om? (Amperemeter)
I utseende likner det sin partner. Endrer utseende, er forsiktig i sine handlinger og opererer én‑til‑én med offeret. Driftsmodus er parallell. På brystet har det bilde som likner «første bokstav i det latinske ordet SEIER» (Voltmetret)

Pause
Elever, en gang spurte noen den store filosofen Sokrates hva han mente var det enkleste i livet? Han svarte at det enkleste er å undervise andre, men det vanskeligste er å kjenne seg selv.
I fysikktimene snakker vi om å utforske naturen. Men i dag lar oss se innover. Hvordan oppfatter vi verden rundt oss? Som kunstnere eller som tenkere?
Reis dere, løft armene over hodet, strekk dere.
Flett fingrene.
Se hvilken finger — venstre eller høyre — ligger øverst? Skriv «V» eller «H».
Fold armene på brystet (som «Napoleons positur»). Hvilken arm er øverst?
Applaus. Hvilken arm er øverst?
La oss oppsummere.
Resultatet «VVV» tilsvarer kunstnertype personlighet, mens «HHH» tilsvarer tenkertype.
Hvilken tankeform dominerer i klassen deres?
Noen «kunstnere», noen «tenkere», men flertallet er harmonisk utviklet med både logisk og bildeorientert tenkning.
Og nå kan vi gå videre til å utforske verden rundt oss.

«Menneskets sikkerhet»
Lærer: I livet møter vi mange elektriske apparater.
Alle som møter elektriske installasjoner må ha klar forståelse av farene ved elektrisk strøm, alltid følge sikkerhetsregler for arbeid og strømulykker, og kunne gi hjelp til skadde.

• Hvilken strømstyrke regnes som trygg for mennesker? (ca. 1 mA)

• Hvilken strømstyrke fører til alvorlige skader? (10 mA)

• Hvilken strømstyrke er farlig? (mer enn 100 mA)

• Høy spenning er livsfarlig.

• Hvilken spenning regnes som trygg i fuktige rom? (inntil 12 V)

• Hvilken spenning regnes som trygg i tørre rom? (inntil 36 V)

4. Konkurranse «Finn feilen!»

Men for å begynne arbeidet må vi minnes sikkerhetsreglene.
Når vi monterer, må vi kjenne reglene for elektro‑sikkerhet.
Husk: ved montering kopler vi amperemeter i serie
Og voltmeter kobles parallelt til kretsens elementer

1. På bordet: spenningskilde, voltmeter, lyspære, reostat, ledninger, bryter. Monter kretsen slik figuren viser, og se hvordan voltmeterets måling og pære­glød endres ved å flytte glidebryter på reostaten (1 elev).

2. På bordet: spenningskilde, voltmeter, amperemeter, reostat, motstand, bryter, ledninger. Monter krets, mål strøm og spenning over motstanden ved forskjellige posisjoner (1,2,3,4) av reostaten. Presentér måleresultatene i tabell. Tegn graf. Gjør konklusjon. (1 elev)

Avslutning av timen
Ifølge den russiske 1800-tallsdikteren Jakov Petrovich Polonskij:

«Vitenskapens rike kjenner ingen grense —
Over alt finner vi spor av dens evige seier,
Fornuftens ord og gjerning,
Kraft og lys.»

Disse ordene kan med rette knyttes til den fantastiske vitenskapen fysikk, som har gitt oss så mange oppdagelser og opplyst vårt liv bokstavelig og billedlig. Og hvor mye ubeskrevet gjenstår rundt oss! Hvilket felt for aktivitet for nysgjerrige sinn, dyktige hender og undersøksomme sjeler! Så sett i gang med å aktivere deres «evige tenker», og fremover!

«Fysisk stafett» (koble med piler).

Livshistorie
Den bemerkelsesverdige tyske fysikeren Georg Simon Ohm (1787‑1854), som gir navn til Ohms lov og motstandenheten, ble født 16. mars 1789 i Erlangen (i delstaten Bayern). Hans far var en kjent by mekaniker. Som gutt hjalp Ohm faren i verkstedet og lærte mye. Han kunne ha blitt mekaniker og fortsette farens arbeid, men Ohm var ambisiøs og ønsket å bli forsker og arbeide ved fremragende tyske universiteter. Han studerte i Erlangen og fullførte i 1813. Hans første jobb var som lærer i fysikk og matematikk ved en realgymnas i Bamberg.
Etter noen år i skolen gikk Ohs drøm i oppfyllelse. I 1817 ble han professor i matematikk ved jesuitt­kollegiet i Köln. Her begynte han å forske på elektrisitet ved hjelp av Volta‑batterier. Ohm satte sammen elektriske kretser med ledere av ulik tykkelse, materiale og lengde (han trakk selv ledningene med sin teknologi) for å forstå lovene for kretsene. Det er verdt å merke at det ennå ikke fantes måleinstrumenter, så han vurderte strømstyrke via indirekte effekter. Hans ferdigheter fra verkstedet var nyttige, og hans utholdenhet var avgjørende, da eksperimentene strakte seg over ni år.

Melding “Hovedårsaker til strømulykker”
Ved arbeid med elektriske apparater må man nøye overholde sikkerhetstiltak. Hvis ikke, er livet i fare. Først og fremst må man kjenne risikopunkter for elektrisk fare — menneskekroppen er en leder. Hvis kroppen ved et uhell kobles inn i strømkretsen, kan det føre til alvorlige skader eller dødsfall. Hvordan kan dette skje? Vi ser på noen eksempler:

Eksempel 1. En person står på isolerende underlag (f.eks. tørt treverk) og berører samtidig to spenningsførende ledere. Strøm går gjennom kroppen, hjerte og lunger. Ved spenning over 36 V (uten rask frakobling) er det ofte dødelig.

Eksempel 2. Personen på isolerende gulv berører en spenningsleder og et jordet metallobjekt, f.eks. et rør eller kran koblet til jorden. Resultatet er det samme som i eksempel 1: strøm gjennom kroppen.

Eksempel 3. En person står på ledende underlag (fuktig jord eller betong) og berører en spenningsleder. Strøm går fra kontaktpunkt, gjennom kroppen, til bakken.

Eksempel 4. En person holder et elektrisk apparat med feil isolasjon og berører samtidig et jordet objekt. Strøm går gjennom kroppen til jorden.

Oppsummering:

• Det er farlig å berøre to ledere samtidig.

• Det er farlig å berøre én leder og et jordet objekt samtidig.

• Det er farlig å bruke et defekt apparat.

• Det er farlig å stå på ledende underlag og berøre en spenningsleder som ligger på bakken.

Elevens melding “Forebygging ved strømarbeid”

«Virking av elektrisk strøm på menneskekroppen»
Jeg minner igjen om at menneskekroppen er en leder. Elektrisk strøm som passerer gjennom levende vev gir termisk, elektrolytisk, mekanisk, biologisk og lysvirkning.

• Termisk virkning: oppvarming og funksjonsforstyrrelse av organer langs strømbanen

• Elektrolytisk: elektrolyse i kroppsvæsker (blod) og endring av kjemisk sammensetning

• Mekanisk: vevsbrudd, delaminasjon, dampvirkning i vev

• Biologisk: irritasjon og overeksitasjon av nervesystemet

• Lysvirkning: skade på øyne

Alvorligheten avhenger av strømstyrke, strømtype (likestrom eller vekselstrøm), virketid og strømbanen i kroppen. Størst risiko er når strøm går gjennom hjerne eller nerve­sentre som styrer hjerter og pust.
Det regnes at strøm på 0,05–0,1 A er spesielt farlig. Ved høyere strøm kan dødsfall utebli, men alvorlige forbrenninger kan oppstå. I litteraturen finnes eksempler på elektrisk død hvor sterke strømmer forårsaket brann før død.
Kroppens motstand varierer og avhenger av hudtilstand, svette, alkohol i blodet osv. Tørr, hard hud har høy motstand, fuktig eller skadet hud lavere. Ved tørr hud kan kroppens motstand mellom hender og føtter være ~10⁵ Ω; med svette hender ~1500 Ω. Dermed varierer farlig spenning: 10 000 V eller 150 V, avhengig av forholdene. Ved svekkede isolasjonsegenskaper (fuktige hender, sår) kan dødelig spenning være 100–120 V eller lavere. Derfor brukes ofte lavspenning i yrker, f.eks. 24 V i elektroinstallasjon. I fuktige rom tillates ikke mer enn 12 V, i tørre rom 36–42 V.
Ansikts-, nakkes- og håndflateshud er mest følsom og har lavere motstand enn resten av kroppen. Mest utsatte er akupunkturpunkter i nakke og øreflippene — et lynslag der kan være dødelig selv ved 10–15 V.

Melding “Førstehjelp ved strømulykke”
Tid er avgjørende ved førstehjelp. Jo lengre en person utsettes for strøm, desto lavere sjanse for å redde vedkommende. Ofte kan ikke offeret selv frigjøre seg fra ledninger eller komponenter som påfører strøm fordi muskelkramper hindrer bevegelse. Strøm påvirker nervesystemet raskt, og offeret mister bevissthet.
Ved alle ulykker må man først frigjøre personen fra strømkretsen.
Ved lav spenning kan man bruke tørre isolatorer – trepinner, tau, klær osv. Ikke bruk metalliske eller våte gjenstander. Husk at offeret selv er en leder. Dra dem i klærnes ender med én hånd. Bruk aldri uhansket hånd – da blir du selv en del av kretsen.
For isolasjon kan hjelperen bruke gummisko, stå på tørr treplate eller isolerende matte, og bruke gummihansker. Man kan også be offeret forsøke å fjerne kontakt med bakken ved å hoppe litt.
Når offeret er frigjort: legg personen på ryggen, gi ro, løsne belte og stram bekledning, gi ammoniakkluktvann å lukte på.
Hvis offeret ikke viser livstegn, gi kunstig åndedrett og hjertemassasje.
Under alle omstendigheter ved strømulykke: ring lege eller frakt offeret til sykehus umiddelbart.

Men for å begynne arbeidet må vi huske sikkerhetsregelen.
Ved montering må vi kjenne sikkerhetsreglene.
Husk: koble amperemeter i serie
Og voltmeter parallelt til kretsens elementer

Interessant: Lyn i den øvre atmosfæren
I 1989 ble en spesiell type lyn oppdaget — elves, lyn i den øvre atmosfæren.
I 1995 ble jets oppdaget, en annen type lyn i øvre atmosfære.

Elves

Jets
Jets er blå koniske tåkesøyler. Høyden kan nå 40–70 km (nedre ionosfære). Jets lever noe lenger enn elves.