Schetchiksg.ru

Счетчик СГ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Конспект урока физики тепловое действие тока

Конспект урока физики тепловое действие тока

Автор: Гарматенко Марина Николаевна

Организация: МОУ «Школа № 24 г. Тореза»

Населенный пункт: г. Торез

Цели урока:

  • объяснить явление нагревания проводников электрическим током;
  • установить зависимость выделяющейся при этом тепловой энергии от параметров электрической цепи;
  • сформулировать закон Джоуля – Ленца;
  • формировать умение применять этот закон для решения качественных и количественных задач.

Планируемые результаты:

— Личностные: формирование ответственного отношения к учению, готовности к саморазвитию и самообразованию; формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками; формирование устойчивой учебно-познавательной мотивации и интереса к учению; формирование умения самостоятельно контролировать своё время и управлять им;

— Метапредметные: освоение обучающимися межпредметных понятий и универсальных учебных действий, способность их использования в познавательной и социальной практике, самостоятельность в планировании и осуществлении учебной деятельности и организации учебного сотрудничества с педагогами и сверстниками;

— Предметные: установление связи выделяющейся тепловой энергии на проводнике с силой тока и сопротивлением проводника; определение количества теплоты, выделяющейся на проводнике с током; формирование умения применять закон Джоуля — Ленца в решении задач.

ТИП УРОКА: комбинированный урок

Техническое оборудование: учебник, компьютер, проектор, экран, презентация к уроку, тесты – он-лайн, видеофрагмент, раздаточный материал.

СТРУКТУРА УРОКА

I. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ:

— Приветствие, фиксация отсутствующих, контроль готовности учащихся к уроку и эмоционального настроя) + проверка наличия домашнего задания.

II. ПРОВЕРКА ДОМАШНЕГО ЗАДАНИЯ:

Самопроверка с помощью презентации + самооценивание (подвести общий итог проверки: сколько поставили себе ребята «5», «4», «3»). (СЛАЙД 2)

III. Актуализация опорных знаний:

  • Тестирование:

— три человека – тесты на компьютере: он – лайн – тестирование по темам «Последовательное соединение проводников», «Параллельное соединение проводников» ( www.schooltests.ru ) (проверка теоретических знаний);

— два человека – тесты на компьютере (ответы записываются учеником в карточку) (проверка учителем или сильным учеником – помощником учителя);

— остальные учащиеся класса – физический диктант с помощью презентации (устная проверка по цепочке + взаимооценивание);

Записать формулу, по которой определяется сила тока (определение)

Какие величины связывают закон Ома?

Сила тока, напряжение, сопротивление

В каких единицах измеряется сила тока и с помощью какого прибора можно её определить?

Запишите формулу закона Ома.

Что такое «напряжение»? Записать формулу.

От каких величин зависит сопротивление проводника?

От длины проводника, площади поперечного сечения, удельного сопротивления

В каких единицах измеряется напряжение и с помощью какого прибора можно его определить?

Какой буквой обозначается сопротивление и в каких единицах измеряется?

Как обозначается работа, в каких единицах измеряется?

Вспомните, в каких единицах измеряется количество теплоты и как обозначается?

IV. Работа над темой урока:

  • Мотивация

— На слайде электроприборы: утюг, электроплитка, электрическая лампа, электрическая дрель, электрический чайник, кипятильник. (СЛАЙД 6)

— Какой прибор не вписывается в общий ряд? Уберите лишний. (Электрическая дрель).

— Чем вы руководствовались, делая выбор? (Они преобразуют электрическую энергию в энергию тепловую – это электронагревательные приборы)

— Какими приборами можно дополнить? (Микроволновка, хлебопечь, мультиварка, обогреватель)

Какое действие электрического тока проявляется в выбранных приборах? (Тепловое)

— Собирая на уроках электрические цепи и работая с ними, вы заметили, что отдельные элементы цепи нагревались: спирали-резисторы, спиральные нити в лампочках. Но почему это происходит, мы ещё не выясняли.

Давайте попытаемся сформулировать цели урока, т.е. на какие вопросы мы должны сегодня ответить: (СЛАЙД 7)

  • Изучить причины нагревания проводника электрическим током.
  • Изучить закон, определяющий тепловое действие тока.
Читайте так же:
Как определить ток уставки теплового реле

— И на сегодняшнем уроке мы познакомимся с работой электрического тока, выведем формулу закона Джоуля – Ленца.

  • Объяснение нового материала:

— Из курса 7-го класса Вы знаете, что механическая работа совершается, когда … (на тело действует сила и тело под действием этой силы перемещается). (СЛАЙД 8)

Работа равна произведению силы на путь, пройденный телом под действием этой силы:

A=F·S

А как называется величина, характеризующая быстроту выполнения работы … (мощность). (СЛАЙД 9)

Мощность определяется отношением работы А к промежутку времени t, необходимому для ее совершения:

N=A/t

Мы повторили с вами, что: (СЛАЙД 10)

Подставив (1) в (2), получим: A = U∙ I∙ t

Найдите по учебнику (§40, стр.98) определение работы электрического тока: (Работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, в течение которого протекал ток). (СЛАЙД 11)

Найдите, в каких единицах измеряется электрическая работа тока: (Единицы измерения работы – Дж (джоуль). 1 Дж = 1В∙1А∙1с) (СЛАЙД 12)

— Таким образом, для измерения работы необходимо три прибора: амперметр, вольтметр и часы. (СЛАЙД 13)

— Из закона Ома для участка цепи напряжение равно …: (СЛАЙД 14)

U=I∙R ,

поэтому работа электрического тока равна: А= U∙I∙ t =I 2 ∙R∙t

Работу тока (или израсходованную на совершения этой работы электроэнергию) измеряют с помощью специального прибора — электрического счетчика.

ВАЖНО! Если результатом работы тока является нагревание проводника, то выделяется количество теплоты Q, равное совершенной работе: (СЛАЙД 15)

А = Q, т.е. Q = U∙I∙t= I 2 ∙R∙t

К этому выводу независимо друг от друга впервые пришли английский учёный Джеймс Джоуль и российский учёный Эмилий Христианович Ленц.

Поэтому выражение для нахождения количества теплоты, выделяющегося в проводнике под действием электрического тока, называют законом Джоуля-Ленца. (СЛАЙД 16)

Найдите по учебнику (§40, стр.99) определение количества теплоты, выделяемого проводником с током: (Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления и времени его протекания). (СЛАЙД 17)

— Обратите внимание, что в нагревательных приборах необходимо использовать проводники, обладающие большим удельным сопротивлением и выдерживающие высокие температуры.

— Получим еще одну формулу для расчета количества теплоты: (СЛАЙД 18)

I=U/R подставляем в формулу Q=U∙I∙t, получаем:

Q=U 2 ∙t/R

— Выясним, какую из этих формул удобнее применять для последовательного, а какую для параллельного соединения проводников. Для этого вспомним законы различных видов соединения.

Мы видим, что при последовательном соединении не изменяется сила тока (I), то для этого вида соединения проводников удобнее использовать формулу: Q=I²∙R∙t. (СЛАЙД 19)

При параллельном соединении проводников не изменяется напряжение (U), тогда для этого вида соединения проводников удобнее использовать формулу: Q=U²∙t/R. (СЛАЙД 20)

V. ФИЗМИНУТКА:

— Упражнения для глаз, шеи, позвоночника, для мышц тела (под музыку)

VI. Первичное УСВОЕНИЕ НОВЫХ ЗНАНИЙ:

  • Устно:(СЛАЙД 21)

1. В чем проявляется тепловое действие тока? (В нагревании проводника)

  1. Как можно объяснить нагревание проводника с током? (Движущиеся электроны взаимодействуют с ионами кристаллическойрешетки и передают им свою энергию)

3. Какие превращения энергии происходят при протекании тока через проводник? (Электрическая энергия превращается во внутреннюю)

4. Как по закону Джоуля – Ленца рассчитать количество теплоты, выделяемое в проводнике? (Q=I²∙R∙t)

  • РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ:(СЛАЙД 22)

Решение задач:

  1. В проводнике сопротивлением 2 Ом сила тока 20 А. Какое количество теплоты выделится в проводнике за 1 минуту?
Читайте так же:
Тепловой импульс при расчете тока кз

Q=I²∙R∙t – закон Джоуля — Ленца

Q= (20А) 2 ∙2 Ом∙60с = 48000 Дж

  1. Электрический паяльник рассчитан на напряжение 12 В и силу тока 5А. Какое количество теплоты выделится в паяльнике за 30 минут работы?

Q=U∙I∙t

Q=12В∙5А∙1800с = 108000 Дж

3.* Какое количество теплоты выделяется за 40 минут в медных проводах (удельное сопротивление меди 0,017 Ом·мм 2 /м) с площадью поперечного сечения 1,5 мм 2 и длиной 3 м, подводящих ток к плитке, если сила тока в сети 5 А?

R=ρ∙l/S R=0,017 Ом·мм 2 /1,5мм 2 = 0,034 Ом

Q= I²∙R∙t Q=(5 А)²∙2400с∙0,034 Ом=2040 Дж

VII. Запись домашнего задания: (СЛАЙД 23)

§ 40 (В.В. Белага) – читать, учить формулы; задачи № 47, 48 (стр. 27) (Сборник заданий для оценивания учебных достижений учащихся)

Практическое задание: по показаниям настольной лампочки вычислить количество теплоты, выделяемое ею за 2 часа.

VIII. ИТОГ УРОКА:

  • Решение качественных задач:(СЛАЙД 24)

Вопрос

Примерный ответ

1.Закон утверждает, что если по проводнику идет электрический ток, то проводник нагревается. Почему же не греется электропроводка, соединяющая лампу и розетку?

Проводка греется, но слабо, так как ее сопротивление намного меньше сопротивления лампы.

2. Какой вид соединений применяется в квартирах?

Представьте, что все ваши электроприборы включены, что может произойти?

При параллельном соединении, общее сопротивление цепи всегда меньше меньшего сопротивления, тогда сила тока в цепи значительно увеличится, что приведет к сильному нагреванию даже подводящих проводов, тогда возможно возгорание, что и происходит иногда, тогда случается пожар

  • На уроке была установлена очень важная зависимость количества энергии, выделяющейся в проводнике, от силы тока, сопротивления и времени; сформулирован закон Джоуля – Ленца.

IX. Рефлексия:

  • Оценивание работы учащихся на уроке:

— Выставление баллов в листы оценивания, перевод баллов в оценку, самооценивание учащимися своей работы на уроке.

— учитель собирает рабочие тетради на проверку.

Конспект урока физики в 8 классе. Сила тока. Амперметр

Методическая разработка урока по физике 8 класс

Автор: Кошикова Виктория Александровна, учитель физики Муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения – средняя общеобразовательная школа № 47 г. Белгорода

Тема урока: Сила тока. Амперметр

Тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний и способов деятельности

Сила тока. Амперметр

Цели урока: организовать деятельность по восприятию, осмысление и первичному запоминанию новых знаний и способов деятельности по теме: «Сила тока. Амперметр».

Задачи урока:

— обеспечить ознакомление с физической величиной – силой тока и единицей ее измерения ;

— создать условия для воспитания мотивов учения, положительного отношения к знаниям, дисциплинированности;

— обеспечить формирование умений выделять главное, составлять план, вести конспекты, наблюдать, развивать умения частичной – поисковой деятельности, выдвижение гипотезы и её решение.

Ход урока:

1. Организационный этап

Приветствие, фиксация отсутствующих, проверка подготовленности учащихся к учебному занятию, раскрытие целей урока и плана его проведения.

2. Проверка домашнего задания

Тестирование 2 варианта по 8 заданий

Тест по теме: «Электрический ток в металлах. Направление электрического тока. Действия электрического тока»

В-1

1. Какие еще (кроме свободных электронов) заряженные частицы имеются в металлах? Где они находятся?

а) Положительные ионы; на постоянном для каждого месте.

б) Положительные ионы; в узлах кристаллической решетки.

в) Атомы; в узлах кристаллической решетки.

г) Отрицательные ионы; каждый на определенном месте.

2. Какое явление, сопровождающее прохождение тока через проводящую электрическую жидкость, обусловлено химическим действием тока?

а) Выделение на опущенных в жидкость электродах веществ, входящих в состав молекул этой жидкости.

Читайте так же:
Тепловое реле по силе тока

б) Выделение на положительно заряженном электроде металла.

в) Выделение на обоих электродах газа.

3. Кристаллическая решетка металла, образуемая ионами, имеет положительный заряд. Почему же металлы электрически нейтральны?

а) Потому что свободные электроны в металле, двигаясь хаотично, попадают на поверхность и экранируют положительный заряд решетки.

б) Потому что ионы сохраняют свое местоположение в твердом теле.

в) Потому что общий отрицательный заряд всех свободных электронов равен всему положительному заряду ионов.

г) Среди ответов нет правильного.

4. С помощью какого прибора можно обнаружить электрический ток в цепи?

а) Электрометра. б) Электроскопа.

в) Гальванометра. г) Гальванического элемента.

5. Какова скорость распространения электрического тока в цепи?

а) Она равна средней скорости хаотического движения электронов.

б) Эта скорость бесконечно велика.

в) Она равна скорости упорядоченного движения электронов в проводниках.

г) Она равна скорости распространения в цепи электрического поля.

6. Какое действие электрического тока не наблюдается в металлах?

а) Тепловое. б) Химическое. в) Магнитное.

7. На какой схеме направление тока указано стрелкой неправильно?

8. На каком рисунке стрелки не соответствуют общепринятому обозначению направления электрического тока в цепи?

В-2

1. Какие явления свидетельствуют о тепловом действии тока?

а) Изменение свойств проводника под влиянием тока.

б) Его удлинение вследствие нагревания.

в) Свечение раскаленного проводника с током.

2. Какое движение и каких частиц представляет собой электрический ток в металлах?

а) Упорядоченное (однонаправленное) движение свободных электронов.

б) Согласованное колебание ионов а узлах кристаллической решетки.

в) Упорядоченное смещение положительных ионов.

3. Какое еще действие, кроме теплового и химического, оказывает электрический ток?

а) Магнитное. б) Механическое. в) Других действий ток не оказывает.

4. При каком условии в металлическом проводнике возникает электрический ток?

а) В случае перехода хаотического движения свободных электронов в упорядоченное движение.

б) При создании в нем электрического поля.

в) При появлении в нем свободных электронов.

г) В случае включения его в электрическую цепь.

5. Какое действие тока используется в устройстве гальванометра?

а) Тепловое. б) Магнитное. в) Химическое.

6. Движение каких заряженных частиц в электрическом поле принято за направление тока?

а) Электронов. б) Ионов.

в) Частиц с отрицательным зарядом. г) Частиц с положительным зарядом.

7. В каком из приведенных здесь примеров используется химическое действие электрического тока?

а) Зарядка аккумулятора. б) Приготовление пищи в электродуховке. в) Плавление металла в электропечи.

8. На каком рисунке стрелки не соответствуют общепринятому обозначению направления электрического тока в цепи?

Электрический ток. Сила тока. Условия, необходимые для существования электрического тока — Поурочные разработки к учебнику В. А. Касьянова — Физика — Поурочные планы к учебникам Мякишева Г. Я. и Касьянова В. А. 11 класс — разработки уроков — авторские уроки — план-конспект урока

Цели: выяснить природу электрического тока; закрепить знания об условиях возникновения и существования электрического тока.

I. Организационный момент

II. Изучение нового материала

Заряженный электрометр соединен с таким же незаряженным.

Что происходит? Второй электроскоп показывает наличие заряда? Заряд перенесен свободными зарядами электронами, движущимися по проводнику.

Направленное движение заряженных частиц называется электрическим током.

В металлах свободными являются электроны, в растворах солей, электролитов — положительные и отрицательные ионы, в газах — ионы и электроны.

Чтобы существовал электрический ток необходимо:

1. Наличие свободных заряженных частиц.

2. Наличие электрического поля (поле создают источники тока). Увидеть электроны (ионы) в проводнике невозможно. Как же можно обнаружить электрический ток? Ток обнаруживается по действию, которое он производит.

Читайте так же:
Тепловые источники тока применение

Тепловое действие тока

Присоедините к полюсам источника тока железную или никелиновую проволоку. Проволока нагреется и удлинится, слегка провиснет. Ее можно раскалить докрасна.

Химическое действие тока

В сосуд с электролитом, в качестве которого используется CuSО4, опустите два угольных электрода и подключите их к источнику тока.

При этом катод постепенно покрывается красным слоем меди, а на аноде выделяются пузырьки газа.

Магнитное действие тока

На железный гвоздь намотайте медный провод, покрытый изоляционным материалом, а концы провода соедините и источником тока.

Гвоздь становится магнитом и притягивает небольшие железные предметы: булавки, железные опилки.

Механическое действие тока

На рамку намотайте несколько витков медного провода. Концы обмотки присоедините к полюсам источника тока. Поместите рамку между полюсами магнита. При этом она начнет поворачиваться.

Физиологическое действие тока

При прохождении через живой организм ток вызывает сокращение мышц.

Если в цепи установился электрический ток, это означает, что через поперечное сечение проводника все время переносится электрический заряд. Заряд, перенесенный в единицу времени, служит основной количественной характеристикой тока, называемой силой тока.

Сила тока величина скалярная. Она может быть как I > 0, если направление тока совпадает с условием, выбранным положительным направлением вдоль проводника, в противном случае I -5 м/с. Она достаточно мала.

Для создания и поддержки упорядоченного движения заряженных частиц необходима сила, действующая на них в определенном направлении.

Если сила перестанет действовать, то упорядоченное увеличение заряженных частиц прекратится из-за сопротивления:

Именно электрическое поле внутри проводника служит причиной, вызывающей и поддерживающей упорядоченное движение, если внутри проводника имеется электрическое иоле, то между концами проводника существует разность потенциалов:

Если разность потенциалов не меняется во времени, то устанавливается постоянный электрический ток.

III. Закрепление изученного материала

— Что такое электрический ток?

— Что нужно создать в проводнике, чтобы в нем существовал ток?

— Как можно наблюдать химическое действие тока?

— Где используется тепловое действие тока?

— Направление движения каких частиц в проводнике принято за направление тока?

— Какой величиной определяется сила тока в электрической цепи?

Зависимость силы тока от напряжения учитель физики бариев урока образовательная

Конспект урока по физике

Зависимость силы тока от напряжения

Учитель физики Бариев Р. М.

Учащиеся должны усвоить, что:

— сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника.

Учащиеся должны овладеть следующими видами деятельности:

-Устанавливать прямую пропорциональность между силой тока и напряжением

-Распознавать и воспроизводить ситуации, соответствующие этим фактам.

Учащиеся должны убедиться в том, что:

-Законы физики являются отражением тех связей, которые существуют в природе.

-Для объяснения многих явлений необходимо знать материал предыдущего занятия.

Тип урока: изучение нового материала.

Метод урока: Наглядно – словесный.

Оборудование: Мел, доска, амперметр, вольтметр, ключ, лампочка, источник тока (батарейки, аккумулятор), провод

1. Организационный момент 2 мин.

2. Этап актуализации знаний 4 мин.

3. Мотивационный этап 3 мин.

4. Этап изучения нового материала 26 мин.

5. Этап применения нового знания 8 мин.

6. Домашнее задание 2 мин.

1. Организационный момент

Учитель: Здравствуйте, садитесь. (дежурный, отсутствующие)

2. Этап актуализации знаний

Учитель: Мы с вами рассматривали темы: электрический ток, действие и направление электрического тока, сила тока, напряжение, приборы для измерения силы тока и напряжения. Давайте вспомним, что такое электрический ток?

Ученик: Электрический ток – это упорядоченное движение свободных заряженных частиц под действием электрического поля.

Читайте так же:
Как подключить тепловое реле через трансформаторы тока 1

Учитель: Верно. А какие действия электрического тока вы знаете?

Ученик: Тепловое, химическое, магнитное.

Учитель: Посмотрите на электрическую цепь, собранную на столе. В цепь включена лампочка. Какое действие электрического тока иллюстрирует лампочка?

Ученик: Тепловое действие тока.

Учитель: А чем определяется интенсивность теплового действия тока?

Ученик: Силой тока в проводнике.

Учитель: Правильно. Посмотрите на амперметр и лампочку. Чем больше сила тока, тем лампочка горит ярче. А как можно управлять силой тока в цепи?

3. Мотивационный этап

Учитель : Давайте вспомним, от чего зависит сила тока в цепи?

Ученик: От действия электрического поля.

Учитель : А какой физической величиной характеризуется действие электрического поля?

Ученик: Напряжением на концах проводника.

Учитель : Верно. Значит можно предположить, что сила тока зависит от напряжения. Но как же зависит сила тока от напряжения?

4. Этап изучения нового материала

Учитель : Запишите сегодняшнее число и тему урока: «Зависимость силы тока от напряжения». Давайте ответ на этот вопрос попробуем дать с помощью эксперимента. Какое физическое явление надо воспроизвести с помощью экспериментальной установки?

Ученик: Явление электрического тока.

Учитель: Верно. А теперь выясним, какие необходимо создать объекты для воспроизведения этого явления.

Ученик: Необходимы свободные заряженные частицы и электрическое поле.

Учитель: А как создать электрическое поле?

Ученик: Электрическое поле создается источником тока.

Учитель: А как создадим электрическое поле в проводнике?

Ученик: Для этого надо проводник подключить к источнику тока с помощью соединительных проводов.

Учитель: Давайте выясним, какую физическую величину надо изменять, а какую величину – измерять.

Ученик: Изменять надо напряжение на концах проводника, а измерять силу тока в проводнике.

Учитель: Каким образом можно изменить напряжение?

Ученик: Будем включать последовательно друг с другом разное количество источников тока.

Учитель: Как будем измерять силу тока?

Ученик: Последовательно с проводником включим амперметр.

Учитель: Как будем измерять напряжение?

Ученик: Параллельно проводнику включим вольтметр.

Учитель: Мы с вами выяснили, какие приборы необходимо будет включить в установку. А как можно установить вид зависимости между величинами?

Ученик: По данным измерений, можно построить график зависимости силы тока от напряжения и по графику определить, какой математической функцией описывается этот график.

Учитель: Итак, остается собрать схему. Для этого подберем необходимые приборы. Что возьмем в качестве проводника из набора на нашем столе?

Ученик: В качестве проводника возьмем спираль (из никелиновой проволоки).

Учитель: Что возьмем в качестве источника тока?

Ученик: В качестве источника тока возьмем аккумулятор.

Учитель: Определим цену деления амперметра и вольтметра.

Ученик: Цена деления амперметра – 0,2 А; вольтметра – 1,5 В.

Учитель: Соединим все элементы электрической цепи проводами. Вы будете называть последовательность действий, а я буду выполнять.

Ученик: Сборку начнем с положительного полюса источника тока, соединим его с ключом, от ключа к проводнику, от него к «+» амперметра, от амперметра к « — » источника. В последнюю очередь соединим «+» вольтметра с концом проводника, соединенного с «+» источника, « — » вольтметра с другим концом проводника.

Учитель: Итак, цепь собрана. Теперь вместе составим программу проведения эксперимента.

включаем 1 элемент источника

снимаем показания амперметра и вольтметра

размыкаем ключ, включаем 2 элемента

снимаем показания амперметра и вольтметра

Учитель: Чтобы фиксировать результаты, будем использовать таблицу. Начертите в тетрадях таблицу. Итак, внимание начинаем эксперимент.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию