Разработка урока физики "Работа и мощность. Закон Джоуля-Ленца"

КГУ «Маякская средняя школа»

Оралбаева Раушан Титашевна

Урок физики в 8-м классе по теме "Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца»" Тема: «Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца»

Цели:

Образовательные:

• ввести понятие работы электрического тока; мощность электрического тока.

• развитие практических навыков решения типовых задач по теме

Развивающие:

• развивать умения переноса опорных знаний учащихся в новую ситуацию;

• развивать познавательную активность учащихся;

• стимулировать логическое мышление, творческие способности учащихся;

Воспитательные:

• формировать навыки коллективной работы в сочетании с самостоятельной деятельностью учащихся;

• воспитывать волевые качества, стремление к победе.

Оборудование: демонстрационные вольтметр, амперметр, вольтметр, источник питания, реостат, модель счетчика электрической энергии. ключ, соединительные провода.

Тип урока: изучение нового материала.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

II. Повторение физических величин изученных на предыдущих уроках.

Учитель. На предыдущих уроках мы занимались изучением различных электрических явлений, познакомились с важными физическими величинами, без которой невозможно изучение новой темы. Напомните, о какой физической величине шла речь?

Ученик. Сила тока, напряжение, сопротивление.

Учитель: Мы также познакомились и с основными физическими законами, связанными с прохождением тока по проводникам. Какие это законы?

Ученик. Закон Ома, законы распределения тока и напряжения при параллельном и последовательном соединении проводников.

Физический диктант: учащиеся в быстром темпе записывают окончание каждой фразы на листках. Время работы – 5 минут.

1) Электрический ток – это...
2) Единица измерения электрического сопротивления …
3) Формула закона Ома для участка цепи…
4) Действия электрического тока…
5) Прибор для измерения электрического напряжения…
6) Общее сопротивление при последовательном соединении равно…
7) Все потребители находятся под одним и тем же напряжением при…
8) Причиной сопротивления является…
9) Электрическое сопротивление зависит от…
10) Амперметр включается в цепь…
Задача.

На рисунке изображена схема смешанного соединения проводников, сопротивления которых следующие: R₁=3 Ом, R₂=4 Ом, R₃=5 Ом, R₄=10 Ом, R₅=5 Ом. Определить общее сопротивление на участке цепи.

Решение задачи:

III. Изучение нового материала.

Учитель. Сегодня на уроке мы продолжим изучение электрических явлений. Вначале попытаемся вспомнить то, что вы хорошо уже знаете и что поможет вам понять новую тему. Давайте проведем небольшой эксперимент. Соедините ладони, и быстро потрите их друг о друга. Что, вы, почувствовали?

Ученик. Они нагрелись за счет силы трения. Наши ладони перемещались друг относительно друга, а значит, совершали работу. Затраченная работа равна произведению силы трения на перемещение.

Учитель. Теперь мы сможем сделать с вами вывод о том, что работа характеризует изменение энергии и превращение одного вида энергии в другой. Давайте обсудим, может ли происходить изменение и превращение энергии при электрических явлениях. Обратимся к опытам, которые я вам сейчас покажу, а вы будете мне помогать. Посмотрите на доску. На ней висит табличка, где указаны лишь некоторые примеры тех превращений энергии, которые могут происходить при электрических явлениях. Выбирая правильный ответ и поднимая сигнальную карточку с номером (их пять у каждого из вас), вы будете отвечать мне на вопрос о том, какие превращения энергии вы наблюдали в том или ином опыте.

Взаимопревращения видов энергии Электрическая в механическую. Электрическая в электромагнитную. Тепловая в электрическую. Световая в электрическую. Электрическая в звуковую.

Демонстрация а) действие фотоэлемента; б) действие термопары; в) работу электромиксера; г) действие электромагнита;

Учитель. При электрических явлениях могут происходить различные превращения одного вида энергии в другой. Какой вывод можно сделать из этого?

Ученик. Раз происходит превращение одного вида энергии в другой, то совершается работа.

Учитель. В электрической цепи мерой превращения электрической энергии является работа электрического тока.

Чтобы определить работу электрического тока на каком-либо участке цепи, надо напряжение на концах этого участка цепи умножить на электрический заряд, прошедший по нему.

A = U * q

A – Работа,

U – Напряжение,

q – Электрический заряд.

Учитель. За счет чего совершается работа электрического тока?

Ученик. Она совершается за счет энергии электрического тока.

Учитель. – Что такое электрический ток?
– Что необходимо, чтобы создать ток в проводнике?
– Чем создается электрическое поле?
– Какая сила действует на заряженные частицы в проводнике и приводит их в упорядоченное движение?

Вывод: движение электронов вызывается действием силы электрического поля следовательно, сила электрического поля совершает работу.

Учитель: От чего зависит значение работы электрического тока?

СХЕМА ОПЫТА

Чем ярче горит лампочка, тем больше выделяется энергии, а значит, совершается большая работа электрическим током. Этому случаю соответствует большее значение силы тока и больше значение напряжения. Значит, работа зависит от силы тока и напряжения.
Как вы думаете, в каком случае будет выделяться больше тепла: когда лампочка горит длительное время или горит долго?

Ученик. Чем дольше горит лампочка, тем больше выделяется тепла.

Учитель. Верно. Значит, от какой еще величины зависит работа электрического тока?

Ученик. От времени. Чем дольше горит лампочка, тем большая работа будет совершена.

Учитель. Значит, есть еще величина, от которой зависит работа электрического тока – это время. Мы можем записать формулу, по которой рассчитывается работа:

А = U I t Единица измерения работы: Джоуль (Дж)

1 Джоуль = 1 Вольт * 1 Ампер * 1 секунду

1 Дж = 1 В * 1А * 1с

Единицы работы, кратные Джоулю: гектоджоуль, килоджоуль, мегаджоуль

• Приборы, необходимые для измерения работы тока в цепи:

Вольтметр. Амперметр. Часы.

Работа тока связана с мощностью электрических приборов, которые мы используем в быту.

• Что характеризует мощность? В каких единицах она выражается в СИ?

Мощность численно равна работе совершённой в единицу времени.

 

P =IU; [Р] = Вт; A = Pt

Единица измерения мощности: Ватт (Вт)

1 Ватт = 1 Вольт * 1 Ампер

1Вт = 1В * 1А

Тогда [А] = Вт*с в СИ, или кВт*ч — 1 кВт-ч = 3,6 МДж.

Единицы мощности, кратные Ватту: гектоватт, киловатт, мегаватт.

Тепловое действие тока установлен как закон английским ученым Дж.Джоулем и русским ученым Э. Ленцем. Q=I²Rt.

IV. Закрепление материала.

1). Решение задач.

Задача №1

Рассчитать, какую работу совершает электрический ток в электродвигателе вентилятора за 30 сек., если при напряжении 220 В сила тока в двигателе равна 0,1 А?

(решается у доски)

Дано: U = 220 В, Решение:
I = 0,1 А, А =U I t,
t = 30 с.
А = ? А = 220 Вх0,1 Ах30 с. = =660 Дж
Ответ: А = 660 Дж

Задача №2

Какую работу совершает электродвигатель за 1 час, если сила тока в цепи равна 5 А, напряжение на клеммах 220 В и КПД двигателя 80%?

(следует устный разбор)

Дано:

: t = 1 ч. = 3600 с.,

I = 5 А, U = 220 В, КПД = 80%	Решение: А затр. = U I t А = 220 В х 3600 с. = 3960000 В х А х С = 4 000 000 Дж х 80% : 100 % А полезн. = 4 000 000 Дж х 80 % : 100 % = 3,2 х 10 3 Дж.
А = ?

Учитель. Итак, мы научились вычислять работу. А какие приборы нужны, чтобы ее измерить?

Ученик. Амперметр, вольтметр, часы.

Учитель. Как они включаются в цепь?

Ученик. Амперметр – последовательно, вольтметр – параллельно. При включении приборов необходимо соблюдать полярность.

V. Итог урока.

• Какие новые физические величины мы с вами рассмотрели на уроке?

• От чего зависит работа электрического тока?

• В каких единицах она измеряется?

• Какими приборами измеряется работа электрического тока?

• Что определяет мощность? В каких единицах она измеряется?

• Каким прибором измеряется мощность?

VI. Домашнее задание.

Параграф 45. Упражнение 21 (1,2- для 1 группы, 3,4,5 – для 2-й группы)

Урок разработан по учебнику и Физика-8 кл, издательства «Мектеп» авторы Б.М.Дуйсембаев, Г.З. Байжасарова, А.А. Медетбекова

КГУ «Маякская средняя школа»

Урок физики в 8-м классе

Разработала учитеь физики Оралбаева Р.Т.