Разработка урока: « Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля - Ленца»

Тақырып /Тема: « Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля - Ленца»

Класс: 8

Сабақтың мақсаттары / цели урока:

білімдік:

образовательная

• ввести понятия работы и мощности тока;

• ознакомить учащихся с законом Джоуля - Ленца;

• сформировать умение вычислять количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, применительно к различным видам соединения.

пайдалану:

развивающая:

• развитие памяти и внимания;

• развитие применения знаний при решении задач;

• развитие познавательного интереса.

3. түсіндік:

воспитательная

• воспитывать у учащихся умение самостоятельной работы;

• воспитывать сопричастность к собственной деятельности и деятельности других.

Жабдықтар / оборудование : ПК, видеопроектор,(Приложение 1)

Сабақтың түрі / тип урока : комбинированный

Виды педагогических технологий, применяемые на данном уроке:

• информационная технололгия;

• личностно-ориентированное обучение (беседа - ответы на вопросы; развитие, понимание и объяснение опытов, творчество и исследовательский поиск при решение проблемного вопроса).

План урока:

1. Организационный момент . Психологический настрой.

2. Целевая ориентация.

3. Актуализация знаний

4. Изучение нового материала .

5. Закрепление нового материала.

6. Домашнее задание

7. Рефлексия.

Ход урока.

Первый этап урока. Организационный момент. Психологический настрой.

Здравствуйте уважаемые коллеги, ребята.

.Определите ваше состояние, с которым вы пришли на урок. Посмотрим, измениться ли оно к концу урока. Приложение 1.

СПОКОЕН
РАВНОДУШЕН
БЕЗРАЗЛИЧЕН
УВЛЕЧЕН
ВСТРЕВОЖЕН

Давайте создадим хорошее настроение, улыбнемся друг другу. Улыбаясь, мы снимаем с себя напряжение и создаем вокруг себя атмосферу доброжелательности. Начнем урок.

Второй этап. Целевая ориентация

По пословице определите, о какой физической величине идет речь?

Век живи – век учись. (время)
У лжи короткие ноги. (длина)
Не засыпай старого колодца, пока новый не выкопал. (работа) –
Пламя не больше чаши, а весь мир греет (количество теплоты) –

В быту мы используем различные электрические приборы, в которых электрическое поле совершает работу (слайд №1).

В полотняной стране
По реке – простыне
Плывет пароход
То назад, то вперед.
То назад, то вперед
Проплывает пароход. Остановишь – горе:
Продырявишь море! ( утюг)

Дом – стеклянный пузырек.
И живет в нем огонек!
Днем он спит, а как проснется,
Ярким пламенем зажжется

(электрическая лампочка)

Назовите еще приборы, действие которых подобно изображенным на слайде

Ученики: Действие электрического тока можно использовать в работе всех электрических приборов: печи, камины, нагреватели, обогреватели, плиты, утюги, чайники, паяльники, плавкие предохранители, лампы накаливания, тостер и др.

Все они работают потому, что через них протекает электрический ток. Давайте вспомним ряд понятий и определений.

Третий этап. . ЭТАП ПОДГОТОВКИ УЧАЩИХСЯ К АКТИВНОМУ И СОЗНАТЕЛЬНОМУ УСВОЕНИЮ НОВОГО МАТЕРИАЛА
Вопросы для беседы с учащимися

1. Что называют электрическим током?

2. Каковы условия существования тока?

3. Какие существуют виды источников тока?

4. Назовите характеристики тока.

5. Сформулируйте закон Ома для участка цепи.

6. Перечислите какие действия оказывает электрический ток?

Задание 2. Цифровой диктант.

1. СИЛУ ТОКА ОПРЕДЕЛЯЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД, ПРОХОДЯЩИЙ ЧЕРЕЗ ПРОДОЛЬНОЕ СЕЧЕНИЕ ПРОВОДНИКА В 1с.

2. Данная формула

выражает закон Ома

для участка цепи.

I=U/R

3. ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ ТОКА-
АМПЕРМЕТР.

4. Напряжение - физическая величина, измеряемая в джоулях

5. Напряжение на участке цепи можно измерить ареометром.

6. СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРЯМО ПРОПОРЦИОНАЛЬНО ДЛИНЕ ПРОВОДНИКА.

Задание 3. Игра « Веришь – не веришь»

Если согласны – ставите “+”, если не согласны, ставите “-”

Задание 4. Решение расчетных задач

Задача 1. Задача 2.

Дано: Дано:

R=0.25Ом R=12000Ом

U=12В

I=30A Найти:

Найти: I-?

U-?

Четвертый этап. Изучение нового материала.

Итак, мы вспомнили, что электрическое поле способно переместить заряженную частицу вдоль силовой линии, а значит оно (поле) может совершать работу. Это составляет понятие- работа тока.

Работа тока – работа электрического поля по перемещению заряженных частиц внутри проводника.

Как вычислить работу тока?

Создание проблемной ситуации.

-Давайте подумаем: от чего зависит работа тока?

Учитель демонстрирует опыты согласно схемам (рис.1)

Рисунок 1.

Схемы цепей показывает на экране (см. приложение )

Ученики видят ,что лампа в (1) светит ярче, чем лампа в (2). Сила тока в цепях одинаковая, а напряжения разные.

Значит, работа тока зависит от напряжения.

Вывод: A~U

Этот вывод записывает учитель на доску , ученики- в тетрадь .

-Давайте выясним , еще от чего зависит работа тока .

- Соберите цепь согласно схеме, представленной на экране(открыть приложение 2)

Схема (рис.2)

.

-Измените силу тока реостатом (при увеличении силы тока лампа светит ярче).

Значит,работа тока зависит от силы тока

Вывод: A~I

Записываем вывод на доску и в тетрадь.

-Если лампа будет работать 1 час, большую работу совершит ток? (да)

Значит, работа тока зависит от времени работы цепи

Вывод: A~t

Записываем вывод на доску и в тетрадь.

Теперь выведем формулу для расчета работы тока на основе результатов наших опытов и рассуждений (рис.4).

Вспомним, в чем измеряется работа? ( в Джоулях )

[А ] = [ Дж ] = [ А .В .c]

-Чтобы измерить работу тока, надо взять амперметр, вольтметр и часы, все это сочетается в счетчике электрической энергии, которые есть в наших домах.

Очень строгий контролер
Со стены глядит в упор,
Смотрит, не моргает:
Стоит только свет зажечь
Иль включить в розетку печь
– Все на ус мотает.
Что на ус мотает? ( счетчик)

Но одинаковую работу можно совершить за различное время. Например, нагрев воды электрическим чайником старой и новой модели.

-Какой величиной характеризуется быстрота выполнения работы? ( мощностью: N=A/t )

-В чем измеряют мощность? (в Ваттах)

-Мощность электрического тока обозначается P.

P- мощность электрического тока.

-Выведем формулу мощности электрического тока

Для измерения мощности нужны: амперметр и вольтметр - это сочетается в ваттметре.

Учитель показывает ваттметр.

. Какие действия может оказывать электрический ток?

Остановимся на тепловом действии электрического тока. Электрический ток нагревает проводник. Это явление хорошо известно: электрические нагревательные приборы, осветительные лампы; в промышленности тепловое действие тока используют для выплавки специальных сортов стали и других металлов, для электросварки; в сельском хозяйстве с помощью электрического тока обогревают теплицы, инкубаторы, сушат зерно и т.д.

Объясняется нагревание тем, что свободные электроны в металлах или ионы в растворах солей, щелочей, кислот, перемещаясь под действием электрического поля, взаимодействуют с ионами или атомами вещества проводника и передают им свою энергию. В неподвижных металлических проводниках вся работа тока идет на увеличение их внутренней энергии. Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам, но уже путем теплопередачи.

Можно сказать, что количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, равно работе тока.

(Запись на доске и в тетрадях учащихся).

А - работа тока;

Q - количество теплоты;

А= UIt - формула для расчета работы тока (которая нам уже известна).

Из сказанного выше следует, что

А=Q, а это означает, что Q= UIt.

Из закона Ома I=U/R выразим напряжение: U=IR.

Если это учесть и подставить в формулу для расчета количества теплоты, то получим: Q=I?Rt.

Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени.

К такому выводу на основании опытов, впервые пришли независимо друг от друга английский ученый Джеймс Джоуль и русский ученый Эмилий Христианович Ленц. Сформулированный вывод называют законом Джоуля-Ленца.

Итак, для расчета количества теплоты, выделяемого током в проводнике, мы получили:

Q=UIt;

Q=I²Rt.

Получим еще одну формулу для расчета количества теплоты:

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

Q=U²t/R.

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

(Два ученика на доске записывают законы последовательного и параллельного соединения проводников).

Последовательное соединение:	Параллельное соединение:
I=I1=I2;	U=U1=U2;
U=U1+U2;	I=I1+I2;
R=R1+R2.	1/R=1/R1+1/R2.

Мы видим, что при последовательном соединении не изменяется сила тока (I) , то для этого вида соединения проводников удобнее использовать формулу: Q=I ²Rt.

При параллельном соединении проводников не изменяется напряжение (U), тогда для этого вида соединения проводников удобнее использовать формулу: Q=U ²t/R.

Пятый этап. Закрепление нового материала.

Задание 1. Итак, мы выяснили от чего зависит работа и мощность тока, узнали много формул и теперь все обобщим, заполним таблицу, предложенную на доске (см. приложение).

На экран проецируется слайд, одновременно каждому ученику раздается лист с подобным заданием. Необходимо заполнить недостающие данные в таблице.

Проверка правильности осуществляется взаимопроверкой в парах по образцу заполнения таблицы .

Задание 2. Предлагается решить задачи по вариантам . Краткое условие задач представлена на экране.

Вариант 1.

1. .Какова мощность электрического тока в электрической плитке при напряжении

200 В и силе тока 2А?

2. .Какое количество теплоты выделяется в проводнике сопротивлением 20 Ом за

10 мин при силе тока в цепи 2А?

Вариант 2.

1. Какова мощность электрического тока в электрической лампе при напряжении

100 В и силе тока 0,5 А?

2. Какое количество теплоты выделяется в проводнике сопротивлением 100 Ом за 20 с при силе тока в цепи 3А?

Задание 2. Почему на одной из лампочек (слайд ) выделится большее количество теплоты?

Q=I²R t =IU t =

а) Так как сила тока в последовательно соединенных лампах одинакова, то количество теплоты, выделяемое в единицу времени, больше в лампе с большим сопротивлением.

б) Так как при параллельном соединении напряжение на концах ламп одинаково, то количество теплоты, выделяемое на лампе, обратно пропорционально сопротивлению проводника

а) Так как сила тока в последовательно соединенных лампах одинакова, то количество теплоты, выделяемое в единицу времени, больше в лампе с большим сопротивлением.

б) Так как при параллельном соединении напряжение на концах ламп одинаково, то количество теплоты, выделяемое на лампе, обратно пропорционально сопротивлению проводника.

Седьмой этап. Домашнее задание. Прочитать §108, решить задачу №4 упражнения 19 (используйте закономерности последовательного и параллельного соединения проводников).

Восьмой этап. Рефлексия. Подведение итогов урока.

• . Что получилось?

• Что не получилось?

• Что вызвало затруднение? На что нужно обратить внимание в первую очередь?

• Как вы оцениваете свою работу на уроке в целом?

В рабочих картах урока поставьте оценку за урок. Выяснить, какое количество учащихся поставили себе за урок "5", "4", "3" и ничего не поставили. (Приложение 1).

Определите ваше состояние.

СПОКОЕН

РАВНОДУШЕН

БЕЗРАЗЛИЧЕН

УВЛЕЧЕН

ВСТРЕВОЖЕН ….

Закончить урок мне хотелось бы следующим четверостишием:

Науку все глубже постигнуть стремись,
Познанием вечного жаждой томись.
Лишь первых познаний блеснет тебе свет,
Узнаешь: предела для знания нет.

Фирдоуси

Приложение1

Самоанализ урока

Тақырып /Тема: « Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля - Ленца»

Класс: 8

Сабақтың мақсаттары / цели урока:

білімдік:

образовательная

• ввести понятия работы и мощности тока;

• ознакомить учащихся с законом Джоуля - Ленца;

• сформировать умение вычислять количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, применительно к различным видам соединения.

пайдалану:

развивающая:

• развитие памяти и внимания;

• развитие применения знаний при решении задач;

• развитие познавательного интереса.

3. түсіндік:

воспитательная

• воспитывать у учащихся умение самостоятельной работы;

• воспитывать сопричастность к собственной деятельности и деятельности других.

Жабдықтар / оборудование : ПК, видеопроектор,(Приложение 1)

Сабақтың түрі / тип урока : комбинированный

В начале урока, при объявлении целей урока применяется прием переключения внимания детей на учебную деятельность. На этапе повторения пройденного материала, заключающегося в смене различных видов работы происходит актуализация знаний, полученных на предыдущих уроках.

Подведение учащихся к введению понятия работы и мощности тока проводится через исследовательскую деятельность, осуществляющуюся в группах. Фиксация нового физического понятия проводится на основе проблемного эксперимента, оборудование для которого предлагается группам учащихся. На данном этапе происходит преобразование абстрактного понятия в сенситивное ощущение, практическое осмысление понятия «работа тока». Построение умозаключения на основе имеющихся теоретических знаний и проведенного исследовательского эксперимента развивает умения слушать выступление своего товарища, доказывать свою точку зрения, позволяет реализовать руководящие качества отдельных учащихся. Действия учеников отслеживаются учителем и оценивается. Внимание переключается с абстрактных понятий на визуальное восприятие, теоретические знания применяются к окружающим явлениям.

Развитие логических действий на основе полученных из экспериментов знаний имеет место на этапе обсуждения результатов. Учителем проводится подведение учащихся к обоснованию ответа на поставленный вопрос. План проведения исследования дается учителем для актуализации учебных действий для решения поставленной задачи. Закрепление знаний происходит через моторно-визуальное восприятие.

На уроке наиболее оптимальным образом были использованы фронтальная, групповая, индивидуальная, коллективная формы организации познавательной деятельности. Используемые формы организации познавательной деятельности соответствуют цели урока. методам обучения. Познавательная, развивающая и воспитательная цели урока достигнуты через различные методы и приемы учебной деятельности.

Характеристика результатов работы. Ребятам очень нравится такой вид деятельности, прежде всего из-за того, что они не являются пассивными слушателями, а становятся исследователями, экспериментаторами, делают для себя открытия, мимо которых они прошли бы в обычной жизни. Для домашнего исследования они выбирают темы, которые при серьезном подходе могут вырасти в ученическую научную работу.