ОТКРЫТЫЙ УРОК на тему: «Работа и мощность электрического тока»

ОТКРЫТЫЙ УРОК на тему: «Работа и мощность электрического тока»

Цели:

1. Образовательная:

- повторить и систематизировать основные понятия по теме;

- дать понятия «работы и мощности электрического тока»;

- выяснить, от чего зависит работа и мощность электрического тока;

- закрепить навыки решения задач.

1. Развивающая:

- развитие интеллекта учащихся при наблюдении опытов и решении задач;

- развитие умения устанавливать причинно – следственные связи;

1. Воспитательная:

- сформировать навыки коллективной и групповой работы;

- воспитывать интерес к изучению физики.

План урока:

1. Фронтальный опрос.

2. Изучение нового материала.

3. Решение задач.

4. Закрепление.

5. Домашнее задание.

6. Подведение итогов.

Ход урока.

Здравствуйте, ребята! Сегодня нам с вами предстоит совершить путешествие в удивительную и загадочную страну, которая называется «Электричество» и познакомиться с еще одной ее областью «Работа и мощность электрического тока».

Много у этой страны тайн и загадок. Жители ее очень разнообразны, порой даже противоречивы по характеру, но все они чтят законы и обычаи своей страны и бережно хранят в памяти своих героев.

Наше путешествие не будет легким. В дороге нас ждут испытания, преодолеть которые можно только с помощью знаний, полученных на уроках физики.

Итак, цель урока: получить знания по теме «Работа и мощность электрического тока»

Учитель: Все готовы? Тогда в путь! Но чтобы попасть в область тока, нужно пройти через ворота, которые сторожит вредный волшебник по имени «Диэлектрик»

Вспомните, какие вещества мы называем диэлектриками и тогда вы поймете, почему диэлектрик терпеть не может электричества?

Ответ: диэлектрики – это вещества, не способные переносить электрические заряды от заряженных тел к незаряженным.

Учитель: Чтобы диэлектрик открыл ворота, необходимо ответить на вопросы терминологического диктанта.

Итак, я буду в роли диэлектрика, а вы -…в роли проводников.

А пока мы будем открывать ворота, трое учеников соберут схемы электрических цепей по заданию на листе.

Терминологический диктант.

1. Что называют электрическим током? (упорядоченное движение заряженных частей).

2. Что такое источник эл. тока и какие виды источников вы знаете? (Источник тока- это учтройтсво, в котором совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц на два полюса). Виды источников: гальванические элементы,

3. Какие действия оказывает эл. ток? (химическое, тепловое, световое, магнитное).

4. Что такое сила тока? Какова формула? В чем измеряется в СИ? (сила тока- физическая величина, равная отношению заряда, проходящего в единицу времени через поперечное сечение проводника ко времени его прохождения.

I = q/t   I = A   A = Кл/с)

1. Как называется прибор, измеряющий силу тока? Как он подключается в цепь? (амперметр, подключается последовательно).

2. Что такое напряжение? По какой формуле оно определяется? В чем измеряется в СИ? (Напряжение – это физическая величина, равная отношению работы по перемещению единичного положительного заряда из одной точки электрического поля в другую к этому заряду: U = A/g  [U] = Дж/Кл

3. Как называется прибор, измеряющий напряжение в цепи? Как он включается в цепь? (вольтметр, включается в цепь параллельно тому прибору, напряжение которого нужно измерить)

4. Что такое электрическое сопротивление? (сопротивление – это величина, способная регулировать силу тока в цепи)

5. От каких величин зависит эл. сопротивление? (от плотности материала проводника, длины проводника и площади поперечного сечения проводника)

6. По какой формуле вычисляется эл. сопротивление? В чем измеряется в СИ?

 (R = *I/S  R = Ом)

1. Как называется прибор, измеряющий сопротивление? (Омметр)

2. Каким законом связаны между собой сила тока, напряжение и сопротивление? (законом Ома)

3. Сформулируйте закон Ома. (Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах проводника и обратно пропорциональна его сопротивлению)

Итак, все выше сказанное можно свести в таблицу:

I = g/t,      g = I*t,

U = A/g,  A = g/U,

R = l/S

Учитель: Молодцы! Вы отлично справились с этим сложным заданием и Диэлектрику ничего не остается, как пропустить нас в область Работы и мощности эл. тока.

Из курса 7 класса мы знаем, что работа совершается, если на тело действует сила и тело под действием этой силы перемещается.

В электричестве по проводнику движутся …электроны, и движутся они под действием силы со стороны электрического поля, т.е. электрической силы.

Следовательно, электрический ток совершает работу.

Примеры совершения эл. током работы: вентилятор, миксер, эл. чайник, лампа и т.д.

Учитель: Работа эл. тока обозначается – А. Чтобы выяснить по какой формуле определяется работа, давайте выясним от чего она зависит? Для этого посмотрим на эл. цепи, собранные нашими ребятами.

1 учащийся собрал цепь из источника тока, ключа, реостата, лампы и амперметра. Давайте изобразим эту схему на доске, а вы – в тетради.

Поставим ползунок реостата в максимальное положение и посмотрим, чему равна сила тока в цепи? А теперь будем перемещать ползунок реостата в минимальное положение, т.е. будем уменьшать сопротивление цепи. Мы увидим, что лампа начнет гореть ярче, почему?                                             (потому, что сила тока в цепи увеличилась)

Следовательно, работа  эл.тока зависит от силы тока в цепи A∼I

2 и 3 учащиеся собрали очень похожие цепи, но есть и различия.

2 ученик собрал цепь из источника тока, ключа, лампы, амперметра и вольтметра, присоединенного параллельно источнику тока.

3 ученик собрал цепь из двух источников тока, соединенных последовательно, ключа, лампы, амперметра и вольтметра, присоединенного параллельно двум источникам.

Давайте зарисуем эти схемы и посмотрим на эл. лампу. Что мы видим? Там, где два источника лампа светит ярче)

Учитель: Почему?

(т.к. источник тока показывает напряжение в цепи, то при последовательном соединении общее напряжение складывается и поэтому лампа горит ярче)

Следовательно, работа эл. тока зависит от напряжения в цепи A∼U

Учитель: А теперь ответьте на вопрос: если лампа будет гореть 1 час, большую работу совершит ток?

(да)

Следовательно, работа эл. тока зависит от времени эл. цепи A∼t

Итак, мы выяснили, что работа эл. тока зависит от

A∼I

A∼U        A = I*U*t

A∼t

Работа эл. тока – это физическая величина, равная произведению силы тока на напряжение и время работы эл. цепи.

(А) = Дж = A*B*c

A = I*U*t, т.к.  I = U/R, то A = U²*t/R, A = I²*R*t

Чтобы измерить работу эл. тока, нужно взять амперметр, вольтметр и часы. Все это сочетается в одном приборе, называемом счетчиком электрической энергии, который есть в каждом доме.

Учитель: Но одинаковую ли работу можно совершить за разное время? Например, чтобы воду нагреть эл. чайником старой модели, нужно затратить большее время, чем эл. чайником нового поколения. Быстроту выполнения работы эл. тока характеризует величина, называемая мощностью эл. тока Р                            

Мощность эл. тока – физическая величина, равная отношению работы эл. тока ко времени прохождения эл. тока по цепи      P = A/t,  P = A/t = I*U*t/t = I*U     

(Р) = Вт = Дж/с = А*В

Прибор для измерения мощности эл. тока называется ваттметром. Ваттметр показывает, какую работу совершает эл. ток в единицу времени, т.е. A = P*t. = Вт*с Но эта величина очень мала при вычислении работы эл. тока при оплате электроэнергии по счетчику. Поэтому применяется величина кВТ*ч                                     1 кВТ*ч = 1000 Вт*3600 с = 3600 000 Дж                                                                                                      Учитель: Итак, мы познакомились еще с двумя физическими величинами, характеризующими эл. ток: работой эл. тока и мощностью эл. тока.

А теперь для закрепления этой темы давайте решим задачу.

Задача: Источник эл. тока, установленный на велосипеде, вырабатывает ток для лампы. Сопротивление лампы 20 Ом при напряжении 6 В. Определить мощность генератора и работу тока за 2ч.

Дано:             СИ                            Решение:

R = 20 Ом        Р = I*U, I = U/R    P = U²/R

U = 6В                             A =  I*U*t              A = U²*t/R

t = 2ч            7200 с        P = 36 В²/20 Ом = 1,8 Вт

Р - ?        А = 36 В²*7200 с / 20 Ом = 12960 Дж

А - ?        Ответ: P = 1.8 Вт, А = 12960 Дж

Закрепление:

Учитель: Итак, сегодня на уроке мы познакомились с такими понятиями как работа и мощность эл. тока, выяснили от чего зависят и узнали много новых формул.

А теперь давайте обобщим всю тему «Электричество» в виде таблицы. У каждого из вас листок с физической таблицей. Ее мы и будем заполнять. (весь класс заполняет таблицу).

Домашнее задание: Пар. 50-52, упр. 25,

                                    Доклады: 1. Действе эл. тока на человека.

                                                      2. Первая помощь пострадавшему при поражении эл. током.

Приложение:

1 ученик: Собрать цепь, состоящую из источника тока, ключа, реостата, лампы и амперметра.                  

2 ученик: Собрать цепь, состоящую из источника тока, ключа, лампы, аиперметра и вольтметра, присоединенного параллельно источнику тока.                                                                                                  

3 ученик: Собрать цепь, состоящую из двух источников тока, соединенных последовательно, ключа, лампы, амперметра и вольтметра, присоединенного параллельно двум источникам.