Лампа накаливания. Электрические нагревательные элементы.

Урок физики в 8-м классе "Лампа накаливания. Электрические нагревательные приборы"

организовать деятельность учащихся по изучению и закреплению понятий нагревательный элемент, лампа накаливания.

Содействовать развитию учащихся умений решать задачи на изученные формулы и объяснять устройство электронагревательных приборов.

Воспитывать познавательные потребности учащихся.. Прививать интерес к физике.

Ход урока

1. Организационный момент:

• Тема урока

• предварительная организация класса (проверка отсутствующих, проверка готовности учащихся к началу работы)

Электричество кругом,

Полон им завод и дом,

Везде заряды там и тут,

В любом атоме живут.

А если вдруг они бегут,

То тут же токи создают.

Нам токи очень помогают

Жизнь кардинально облегчают
Удивительно оно

На благо нам обращено,

Всех проводов Величество

Зовется электричество.

2. Проверка домашнего задания.

1 задание работа по карточкам

По мере изучения темы «Электрические явления» учащиеся изготавливают небольшие карточки с обозначениями изученных физических величин (I, U, R…), которые используются при самоподготовке дома и при проверке домашнего задания в классе. (Варианты карточек и примерные ответы учащихся приведены в таблице 1.)

Таблица 1

2-е задание. Измерить мощность и работу тока в электрической лампе

3 -е задание – Практическая работа

Предлагаю рассчитать стоимость электроэнергии, израсходованной в нашей классной комнате.
В классной комнате по5 часов ежедневно горят в течение месяца 13 электрических ламп мощностью по 40 Вт каждая. Определите стоимость электроэнергии, израсходованной за это время на освещение классной комнаты при тарифе 2 рубля 59 копеек за 1кВтч.
(Ответ: 336,7 руб рублей за месяц)

План изучения нового материала

1. Пользуясь рисунком 83, расскажите, как устроена современная лампа накаливания.

2. Из какого металла изготовляют проволоки для спиралей ламп?

3. Какими свойствами должен обладать металл. из которого изготовляют спирали

4. или ленты нагревательного элемента?

5. Первые изобретатели электрического освещения.

Первая лампа накаливания была изобретена электротехником Александром Николаевичем Лодыгиным (1847 - 1923). Лампа светила всего полчаса, потом угольный стержень сгорел. Исследователь пробовал вставлять в лампу два уголька, добиваясь, чтобы сначала накалился один, а потом другой. Когда первый уголек прекращал свое существование, раскалялся второй, который светил уже два часа, однако потом также перегорал, так как в лампочку проникал воздух. Затем Лодыгин сумел изготовить герметичную лампочку со сферической колбой, из которой предварительно откачивался воздух. При этом угольный стержень светился несколько часов.

            Основная часть современной лампы накаливания – спираль из тонкой вольфрамовой проволоки, имеющей температуру плавления 3387 ⁰ С., Чтобы предотвратить быстрое испарение вольфрама, современные лампы наполняют азотом, иногда криптоном или аргоном. В лампе вольфрамовая спираль нагревается до 3000 С, при такой температуре она достигает белого каления и светится ярким светом.

Тепловое действие тока используется в различных электронагревательных приборах: плитки, утюги, чайники, кипятильники. Основная часть всякого нагревательного электронагревательного прибора – нагревательный элемент, который представляет собой проводник с большим удельным сопротивлением, способный выдерживать, не разрушаясь, нагревание до высокой температуры (до 1000 - 1200). Чаще всего применяют сплав никеля, железа, хрома и марганца, который называется «нихром».

В нагревательном элементе проводник в виде проволоки или ленты наматываются на пластинку из жароустойчивого материала: слюды, керамики.

Вывод записывают в тетрадь: нагревательный элемент представляет собой проводник, обладающий большим удельным сопротивлением и высокой температурой плавления.

Фото из прошлого

Учащимся предлагается рассмотреть рисунок и ответить на вопрос девушек: почему утюг «чернеет» всегда в одном и том же месте?

• Учащиеся могут предположить, что утюг «чернеет» в местах, где нагревательный элемент расположен наиболее близко.
  
  

• По назначению электронагревательные приборы подразделяются на следующие подгруппы:

• приборы для приготовления и подогрева пищевых продуктов;

• приборы для нагрева воды;

• приборы для обогрева помещений;

• приборы для глаженья;

• приборы для обогрева тела человека;

• электронагревательный инструмент.

Любой электрический прибор в наших домах предназначен для выполнения определённой работы. Приборы характеризуются своей мощностью. Например, в целях экономии, для коридоров можно подобрать лампы меньшей мощности.

В настоящее время активно рекламируются энергосберегающие лампы. Пока людей останавливает их дороговизна. Однако, качественные лампы такого типа способны уменьшить расход энергии, а следовательно и наши материальные затраты. Ведь от обычной лампы накаливания много энергии уходит в воздух в виде тепла

Больше использовать естественное освещение, оно усиливается благодаря светлым стенам, потолку, чистым стеклам; для искусственного освещения применять галогенные лампы, энергосберегающие лампы в коридорах, на лестнице, в кухне;

ЖК - телевизоры, компьютеры; бытовые приборы с низким энергопотреблением

Холодильник ( потребление энергии)

Разные бытовые приборы тратят электроэнергию по-разному. Самый большой расход электроэнергии у холодильника. Холодильные и морозильные приборы потребляют больше электроэнергии в домашнем хозяйстве, чем другая бытовая техника, поскольку работают непрерывно. На их долю приходится в среднем 33% электропотребления в домашнем хозяйстве. Поэтому производители уделяют холодильному оборудованию большое внимание. Так, например, некоторые компании используют при производстве холодильных установок пластик, снижающий теплопроводность корпуса холодильников.

Стиральная машина (потребление энергии)

Стиральные машины больше всего расходуют энергии при нагреве воды. Поэтому некоторые производители разработали такие модели стиральных машин, которые можно подключить непосредственно к горячей воде. Что помогает экономить до 72% электроэнергии по сравнению с приборами, рассчитанными на подачу только холодной воды (стирка при температуре 40 градусов).

Посудомоечные машины ( потребление энергии)

Посудомоечные машины в России становятся все более популярными, и, оказывается, они более экономичны, чем мытье посуды вручную. Современные автоматические программы, которыми оснащены посудомоечные машины, самостоятельно контролируют количество воды, ее температуру и время цикла в зависимости от степени загрязнения посуды.

Электрические плиты ( потребление энергии)

Труднее всего контролировать энергоэффективность электрических плит, поскольку в основном расход энергии в данном случае зависит от пользователя. Эффективность достигается путем применения сложных технологий, например с помощью сенсоров, которые поддерживают нужную для приготовления блюда температуру, что экономит электроэнергию. А некоторые плиты способны распознать, есть ли на конфорке посуда, определить диаметр ее дна и в соответствии с этим отрегулировать площадь нагреваемой поверхности. Такая плита также помогает экономить электроэнергию.

Пылесос, утюг, разная бытовая техника (потребление энергии)
Всем известно также о большом расходе электроэнергии при использовании электрических чайников и утюгов. Однако компании-производители сейчас могут предложить и эти приборы в энергосберегающей модификации. Компания Philips, например, выпустила две модели чайников, разработанных специально для экономичного и эффективного использования воды.
Благодаря инновационному противоизвестковому фильтру двойной очистки, который предотвращает попадание частиц накипи в напиток, новые чайники Philips обеспечивают идеальную чистоту воды.
Ну а если говорить о менее крупных бытовых приборах, то больше всего электроэнергии потребляет пылесос.
Что же касается утюгов, то есть модельный ряд этих приборов, которые позволяют экономить до 20% электроэнергии во время ухода за одеждой. До 90% энергии, потребляемой утюгом, уходит на обеспечение непрерывного парового потока.

Однако российский покупатель пока не слишком обеспокоен вопросами безопасного воздействия на окружающую среду со стороны своего утюга или телевизора. "Среди российского потребителя тема экономии энергии пока не очень актуальна. Но благодаря тому, что данная тема все чаще поднимается и обсуждается в СМИ, активно поддерживается правительством, экологическая сознательность российских граждан растет. Соответственно, и спрос на энергосберегающую технику возрастает.

Электрическая плита (Экономия )

При выборе посуды, которая не соответствует размерам электроплиты, теряется 5-10% энергии. Посуда с искривленным дном может привести к перерасходу электроэнергии до 40-60%. Быстрое испарение воды удлиняет время готовки на 20-30.% Для экономии электроэнергии на электроплитах надо применять посуду без дефектов и с дном, которое равно или чуть превосходит диаметр конфорки. При приготовлении пищи желательно закрывать кастрюлю крышкой. После закипания пищи лучше перейти на низкотемпературный режим готовки

Стиральная машина (Экономия)

При неполной загрузке стиральной машины происходит перерасход электроэнергии примерно на 10-15%. При неправильной программе стирки — до 30%
Не следует пренебрегать инструкцией к стиральной машине, где изложены особенности каждого из режимов ее работы и нормативы загрузки белья

Осветительные приборы (Экономия)

При неправильном подборе осветительных приборов и использовании устаревшей электробытовой техники перерасход электроэнергии составляет до 50%
Современная энергосберегающая лампа служит 10 тыс. часов, в то время как лампа накаливания — в среднем 1,5 тыс. часов, то есть в 6-7 раз меньше. Но при этом ее стоимость примерно вдвое больше. Компактная люминесцентная лампа напряжением 11 Вт заменяет лампу накаливания напряжением 60 Вт. Затраты окупаются менее чем за год, а служит она 3-4 года. Кроме того, не надо пренебрегать естественным освещением. Светлые шторы, светлые обои и потолок, чистые окна, умеренное количество цветов на подоконниках увеличат освещенность квартиры и офиса и сократят использование светильников

Холодильник (Экономия)

Если вы поставите холодильник в комнате, где температура достигает +30°C, то потребление энергии удвоится
Холодильник надо ставить в самое прохладное место кухни, желательно возле наружной стены, но ни в коем случае не рядом с плитой

Утюг, пылесос, телевизор (Экономия)

Чтобы отгладить пересушенное белье, нужен более горячий утюг, а значит, энергопотребление больше. Чтобы немного сэкономить при глажке, оставляйте белье чуть-чуть недосушенным
При использовании пылесоса на треть заполненный мешок для сбора пыли ухудшает всасывание на 40%, соответственно, на эту же величину возрастает расход потребления электроэнергии .Чаще меняйте пылесборник вашего пылесоса.

Телевизор с экраном среднего размера (с диагональю 20-21 дюйм) потребляет в режиме ожидания в сутки 297 Вчт., а за месяц — 8910, то есть почти 9 кВтч, музыкальный центр — почти 8 кВтч в месяц, видеомагнитофон — почти 4 кВтч в месяц
Зарядное устройство для мобильного телефона, оставленное включенным в розетку, нагревается, даже если там нет телефона. Это происходит потому, что устройство все равно потребляет электричество. 95% энергии используется впустую, когда зарядное устройство подключено к розетке постоянно.
Не оставляйте оборудование в режиме ожидания, выключайте его из розетки. Выключение неиспользуемых приборов из сети позволит снизить потребление электроэнергии в среднем до 300 кВтч в год и сэкономить до 5 тыс. руб.

• Рассмотреть квитанции учащихся (вывод об использовании энергии)

• 
  Домашнее задание : задание 8 (Использование теплового действия электрического тока в устройстве теплиц и инкубаторов)

Лампа, рассчитанная на мощность тока 60-100 Вт, работает в течение недели по 1-5ч в сутки. Рассчитайте стоимость израсходованной за неделю электроэнергии при

2руб 59 коп /кВт • ч.

• Итог урока

Тестирование с целью проверки степени усвоения изученного на уроке

1. Кто изобрел лампу накаливания?

а) Томас Эдисон;
б) А.Н. Лодыгин;
в) Д. Джоуль;
г) Э. Ленц.

2. Кто изобрел лампу для промышленности с угольной нитью?

а) П.Н. Яблочков;
б) Томас Эдисон;
в) А.Н. Лодыгин;
г) Э. Ленц.

3. Из какого металла изготовляют спирали ламп?

а) Нихром;
б) вольфрам;
в) константан;
г) медь.

4. Чем заполняют баллоны современных ламп?

а) Воздух;
б) инертный газ;
в) вакуум;
г) кислород.

5. Какое действие тока используется в лампе накаливания?

а) Химическое;
б) механическое;
в) тепловое;
г) магнитное.


6 До какой температуры нагревается вольфрамовая спираль в лампе накаливания?

а) 1 000 ⁰С;
б) 3 000 ⁰С;
в) 5 00 ⁰С;
г) 10 000 ⁰С.

Рефлексия

Сегодня я узнал

Меня удивило

Урок дал мне для жизни

Я всегда буду стараться