1. Вступительная часть 1-2 мин

1. Опрос 10 мин

2. Объяснение 20 мин

3. Закрепление 10 мин

4. Задание на дом 2-3 мин

II. Опрос фундаментальный: 1. Электрический ток в вакууме. 2. Вакуумный диод.

Задачи:

1. В диоде электрон подходит к аноду со скоростью 8·10⁶ м/с Найти анодное напряжение.

2. Напряжение между анодом и катодом вакуумного диода равно U , анодный ток равен I. Найти среднее давление электронов на анод площадью S.

3. На аноде электронной лампы выделяется 20 Дж тепла за 20 минут. Определите скорость движения электрона в лампе, если анодный ток 8 мА.

4. Д иод с вольтамперной характеристикой, изображенной на рисунке, подсоединили к батарее с ЭДС 6 В через сопротивление 1,5 кОм. Определить ток в цепи. При каком сопротивлении диод перестает работать на прямолинейном участке характеристики?

Вопросы:

1. Возможен ли искровой разряд в вакуумной лампе?

2. Почему когда горит солома, нагретый воздух поднимается не по прямой линии, а по спирали и начинает кружиться?

3. При отсутствии внешнего электрического поля электроны, вылетающие из катода вакуумного диода, не рассеиваются в окружающем пространстве, а большей частью возвращаются на поверхность катода? Как это можно объяснить?

4. Скорость движения электронов между электродами вакуумного диода достигает тысяч километров в секунду, а в металлических проводниках анодной цепи – миллиметров в секунду. Почему же сила тока в диоде и в проводниках одинакова?

5. Если в скороварку налить два стакана воды и плотно закрыть крышку, то после кипения воды в течение 20 минут и последующего охлаждения, крышку невозможно открыть. Почему?

III. Получение электронных пучков (объяснение по кадрам диафильма). Впервые электронные пучки наблюдал У. Крукс в 1879 г. На противопо­ложном отрицательному электроду конце трубки возникало при высоком напряжении зеленоватое свечение стекла (от катода шел пучок лучей).

• "При пропускании тока высокого напряжения через трубку с очень сильно разряженным газом из катода вырывался поток частичек, несущихся с огромной скоростью.

• Эти частички движутся строго прямолинейно.

• Эта лучистая энергия может производить механическое действие, например, вращать маленькую вертушку, поставленную на ее пути.

• Лучистая энергия отклоняется магнитом.

• В местах, на которые падает лучистая энергия, развивается тепло. Если катоду придать форму вогнутого зеркала, то в фокусе этого зеркала могут быть расплавлены даже такие тугоплавкие сплавы, как, например, сплав иридия и платины.

• Катодные лучи - поток материальных телец меньше атома, а именно частиц отрицательного электричества".

Уйльямс Крукс

Дж. Томсону удалось доказать, что этот пучок состоит из электронов (1897 г.). Открытие электрона – результат работы и других ученых: В. Крукса, Г. Гельмгольца, Ф. Ленарда. Демонстрация некоторых свойств пучков (отклонение в электрических и магнитных полях, перенос энергии).

«Так как катодные лучи несут заряд отрицательного электричества, они отклоняются электростатической силой, как если бы они были отрицательно наэлектризованы, и на них действует магнитная сила таким образом, как эта сила действовала бы на отрицательно наэлектризованное тело, движущееся по т раектории этих лучей».

Джозеф Джон Томсон

Технические применения: плавка металлов в вакууме.

Электронно-лучевая трубка. Назначение анодов и управляющего электрод (модулятора). Способы управления электронным пучком (демонстрация).

Электронный осциллограф (демонстрация).

К инескоп телевизионного приемника (демонстрация).

IV. Демонстрация кинофильма.

Задачи:

1. В телевизионном кинескопе ускоряющее анодное напряжение равно 16 кВ, а расстояние от анода до экрана составляет 30 см. За какое время электрон проходит это расстояние?

2. Электрон влетает в плоский конденсатор параллельно плоскости пластин со скоростью 3·10⁶ м/с. Найдите напряженность поля в конден­саторе, если электрон вылетает под углом 30° к пластинам. Длина пластин 20 см.

3. Электрон влетает в область магнитного поля ширины . Скорость электрона перпендикулярна как индукции поля , так и границам области. Под каким углом к границе области электрон вылетит из магнитного поля?

Вопросы:

1. Как узнать, отклоняется ли движущийся электрон в определенной области пространства электрическим или магнитным полем?

2. Какую траекторию опишет электрон, пролетая между пластинами плоского конденсатора, на которые подано: а) постоянное напряжение; б) переменное напряжение достаточно высокой частоты?

V. § 78 Упр. 12 № 9

1. Составить обобщающую таблицу "Электрический ток в вакууме", используя рисунки, чертежи и текстовый материал.

"Тот, кто не хочет прибегать к новым средствам, должен ожидать новых бед"

Ф. Бэкон

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ: ТРИОД

П усть анод и катод вакуумного диода имеют форму больших пластин, напряжение между ними (анодное напряжение) U_АК. Напряженность электрического поля в пространстве между пластинами , где d_АК - расстояние между анодом и катодом. На электроны, "испаряющиеся" с нагретого катода, будет действовать сила и, через диод будет течь ток (анодный ток). Можно ли управлять анодным током? Вакуумный триод. Напряженность электрического поля между катодом и сеткой: , где d_КС – расстояние между катодом и сеткой. Если , то анодный ток будет равен нулю. Числовой пример: U_АК = 200 В, d_КС = 1 мм, d_АК = 50 мм, U_КС = 4 В = φ_К – φ_С. Триод - как электронный ключ.

В ывод: Изменяя потенциал сетки по отношению к катоду, можно управлять анодным током и даже прекращать его совсем.

Сеточная характеристика триода.

Характеристики вакуумного триода:

• Рабочая точка (Р).

• Крутизна при U _А = пост.

• Внутреннее сопротивление при U_с = пост.

• Коэффициент усиления при I_А = пост.

Усилитель низкой частоты на триоде: U_н = I R_н.

Задачи:

1. Электронная лампа триод имеет внутреннее сопротивление 3 кОм и крутизну характеристики 3 мА/В. Найти коэффициент усиления этой лампы.

2. Найти крутизну характеристики лампы и среднее внутреннее сопротив­ление ее на участке изменения анодного напряжения от 55 до 80 В, вызывающего изменение анодного тока от 40 до 70 мА, если коэффициент усиления 1.

Вопросы:

1. Если соединить проводником анод с сеткой триода, то сила тока резко возрастает. Почему?

2. Почему возрастает сила тока, если соединить катод с сеткой?

3. Если коснуться пальцем сетки, то сила тока убывает. Почему?

4. Что произойдет, если коснуться сетки лампы наэлектризованной палочкой?

"Полупроводниками ... будут называться проводники ... сопротивление которых очень сильно уменьшается с температурой".

И. Кенигсбергер

У рок 52/3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ПОЛУПРОВОДНИКАХ

ЦЕЛЬ УРОКА: Познакомить учеников с полупроводниками, выяснить при­роду свободных носителей заряда в них, характер собственной и при­месной проводимости.

ТИП УРОКА: комбинированный.

ОБОРУДОВАНИЕ: набор полупроводников, выпрямитель ВС-24, гальванометр от амперметра, кинофильм "Полупроводниковые диоды и стабилитроны".

ПЛАН УРОКА: