Электр тізбегімен танысуды фронтальды тәжірибеден бастаған орынды.Тізбекті құрғақ гальвани элементтерінің батареялары немесе аккумляторлар (ток көзі), төменгі вольтты шам (қабылдағыш немесе электр тогының тұтынушысы), жалғағыш сымдар және кілттен (тізбекті басқару құралы) құрады. Класс тақтасына тізбектің сызбасын сызады, оны оқушылар дәптерлеріне сызып алады. Содан соң ток қабылдағышты тізбекке қосудың екі тәсілі жайындағы түсінікті беріп кетуге болады. 8-класта электр тогының бар болу шарты тұжырымдалмайды. Бірақ шын мәнісіде оқушылар бұл жағдай үшін электр зарядын тасушылар, электр өрісі және тұйық электр тізбегінің қажет екенін біледі. Мұнда барлығы тек металдардағы электр тогы жағдайында нақтылы қарастырылады, яғни заряд тасушылар туралы айтылмай, еркін электрондар жйында айтылады. Электр тізбегіндегі өтетін құбылыстың мәнін дұрыс ұғыну үшін, оның гидродинамикалық аналогиясына жүгінген пайдалы. Электролиттердегі электр тогы Электролиттердегі электр тогын Е.Н.Горячкиннің электролиз наборының жәрдемімен көрсетеді. Ең алдымен ыдысқа дистиляцияланған су құйып, екі көмір электрод салып, тізбекте ток жоқ екенін көрсетеді. Бұл тәжірибеде ең жақсы индикатор тізбекке тізбектеп қосылған электр лампасы болады. Ол берілген жағдайда жанбайды. Л егер ыдысқа тотыяйын ертіндісін қоссақ, онда лампы жарықтана бастайды, бұл тізбекте ток бар екенін көрсетеді. Электролиттердегі электр тогы – бұл иондардың электр өрісіндегі реттелген қозғалысы деп қорытынды жасалды. Электр тогының әсері Электр тогының химиялық әсерін өндірісте (алюминий, мыс және басқа металдар өндіру үшін, никельдеу, хромдау және басқалар үшін) қолданады. Токтың жылулық әсерімен оқушылар күнделікті өмірде (электр плиткасы, электр үтіктері және басқалар) кездеседі. Алайда сабақта оны демонстациялау қажет. Әсіресе штативтер арасына керіліп, демонстарциялық үстелге орналастырылған және электр бөлгіш щитке қосылған нихром немесе никель сымдарының «қызарғанға» дейін қызғанын көрсететін тәжірибе әсерлі. Токтың магниттік әсері катушка мен темір өзгеше арқылы көрсетіледі. Мысалы бөлшектенетін трансформатордың 220 В катушкасын алып, онымен ток өткізсе, темір өзекшенің оның ішіне тартылғанын ол өзекшеге әртүрлі темір заттардың тартылатынын көруге болады. Электр тогының механикалық әсерін магнит өрісіндегі тогы бар рамканың бұрылу мысалымен демонстарциялауға болады. Электр тогының бағыты Электр тогы өткізгіштегі еркін зарядталған бөлшектердің (металдардағы электрондар, электролиттердегі иондар) реттелген қозғалысы болғандықтан, электр тогының бағыты жайында айтуға болады. Токтың бағытына оның қандай да бір әсері, мысалы химиялық, байланысты болады. Әрдайым электрондардың қозғалысына негізделген металл өткізгіштер жайында сөз болатындықтан, токтың бағытына электрондардың қозғалыс бағытын алу табиғи нәрсе, яғни көздің теріс полюсінен оң полюсіне қарайға бағыт алынады. Осындай қорытындыға көптеген оқушылар келеді. Бірақ токтың бағыты жайындағы мәселе әртүрлі өткізгіштерде токтың табиғаты белгісіз болып тұрған кезде туындаған. Бірақ токтың бағыты ретінде тізбектегі оң зарядтардың қозғалыс бағытын алу қабылданған. Ток күші және электр мөлшері Мәселелерді одан әрі қарастыру үшін өткізгіштердегі токты сипаттайтын шамаларды енгізу қажет. Ондай шамалардың алғашқыларының бірі электр мөлшері және ток күші болып табылады. Электростатикада электр зарядының мәні және мүмкін болатын минимал заряд – электрон заряды жайында сөз болған. «Заряд» терминімен қатар кейде «электр мөлшері» термині қатар қолданылады. Электр мөлшері (электр заряды) жайындағы ұғымн мыс купоросы электролизі тәжірибесіне негіздеп енгізіледі. «Ток күші» ұғымына көшуде физикада маңызды рол атқаратын өткізгіштің көлденең қимасы арқылы бірлік секундта өтетін қосынды заряд мысал ретінде оқушыларға көрсету керек. Ол арнайы «ток күші» деген атауды иеленді. Ток күші мен электр мөлшерінің өлшем бірлігі Электр мөлшері және ток күші екі ұғымнан алғашында тарихи тұрғыда электр мөлшері, сосын барып ток күші енгізілді. ХБЖ сақтанып, оқытудың бірінші сатысында-ақ, электр мөлшері мен ток күшінің бірліктерін тағайындауда, керісінше, алдымен ток күшінің бірлігін – амперді, сосын электр мөлшерінің бірлігін – кулонды енгізеді. Ток күші физикалық шама. Бұл шаманы өлшеу үшін алдымен ток күшінің өлшем бірлігін тағайындау керек. Мұны қалай істеуге болады? Оқушылар токтың әртүрлі әсерімен таныс. Олар бұл әсердің интенсивтілігі тізбектегі ток күшіне байланысты екенін біледі. Ток күшінің бірлігін тағайындау үшін токтың кез келген әсерін пайдалануға болады. 1948 ж. өлшем және салмақ бойынша тоғызыншы халықаралық конференцияда тогы бар екі өткізгіштің өзара әсерлесу құбылысын қолдану шешілген болатын. Т өменгі суретте тогы бар өткізгіштердің әсерлесуін демонстарциялау үшін қондырғы келтірілген: 1) екі өткізгіште де ток бірдей бағытта бағытталғанда, өткізгіштер тартылады (а-сурет); 2) өткізгітредегі токтар қарама-қарсы бағытталғанда, өткізгіштер тебіледі (б-сурет). Ток көзі ретінде сілтілі аккумляторды немесе түзеткішті қодануға болады; айнымалы токта та демонстрация жақсы шығады, бірақ бұл жағдайда автотрансформатор немесе реостат қолдану керек. Тогы бар өткізгіштердің әсерлесу күшін есептеуге және өлшеуге болады. Оқулықта берілген ампердің анықтамасын оқушыларға жаттатып керек емес; олар тек ток күшінің өлшем бірлігі – ампер – тогы бар өткізгіштердің өзара әсерлесуі негізінде тағайындалатындығы жайында түсіктері бар болса жеткілікті. Ток күшінің «ампер» бірлігі бойынша электр мөлшерінің бірлігі «кулон» тағайындалады. Кернеу Кернеу ұғымын қалыптастыруды мынадай кезеңдерге бөлу ұсынылады: 1.Ток көздерінің кернеуі туралы түсінік беру.
Достарыңызбен бөлісу: |
