Меню

Тема урока работа мощность закон джоуля ленца

Разработка урока «Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца», 8 класс
план-конспект урока по физике (8 класс) на тему

Урок физики в 8 классе по учебнику А.В. Перышкина с презентацией

Скачать:

Вложение Размер
План-конспект урока 48 КБ
Презентация к уроку 661.75 КБ

Предварительный просмотр:

Урок физики в 8-м классе по теме

«Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля – Ленца»

Кучерявенко В.Н. – учитель физики

МКОУ «Нижнесмородинская средняя

  • 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.

Тип урока: комбинированный.

  • Образовательные:
  • опираясь на знания, полученные ранее, аналитически установить связь выделяющейся тепловой энергии на проводнике с силой тока и сопротивлением проводника;
  • анализируя опыты, установить эту же зависимость;
  • опираясь на известные формулы, теоретически определить количество теплоты, выделяющейся на проводнике с током;
  • подтвердить полученные выводы результатами экспериментов;
  • сформулировать закон Джоуля – Ленца;
  • формировать умение применять этот закон для решения задач.
  • Воспитательные :
  • содействовать формированию мировоззренческой идеи познаваемости явлений и свойств окружающего мира;
  • формировать умение работать в группах, уважительно относиться друг к другу, прислушиваться к мнению товарищей;
  • побуждать использовать полученные на уроках знания в повседневной жизни.
  • Развивающие :
  • показать учащимся различные пути и методы получения знаний об окружающем нас мире;
  • формировать умение обобщать и анализировать опытный материал, самостоятельно делать выводы.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, презентация к уроку «Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца»

  1. Организационный момент.

Проверить готовность к уроку.

Цель урока (Слайд 2)

  1. Активизация знаний.

Решить задачу (устно)

Какую работу совершит ток силой 5 А за 2 с при напряжении в цепи 10 В?

Вспомним некоторые вопросы, которые потребуются, чтобы изучить новую тему:

1. Какие три величины связывают закон Ома?

(I, U, R; сила тока, напряжение, сопротивление.)

2. Как формулируется закон Ома?

(Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.)

3. Что представляет собой электрический ток в металлах?

(Эл-ий Ток в металлах представляет собой упорядоченное движение свободных электронов )

4. Какова зависимость силы тока от напряжения?

( Во сколько раз увеличивается напряжение в цепи, во столько же раз увеличивается и сила тока)

5. Как выразить работу тока за некоторое время?

6. Как рассчитать мощность электрического тока?

7. При каком соединении все потребители находятся при одной и той же силе тока?

(При последовательном соединении)

  1. Новый материал.

На (слайде 4) изображены электроприборы(потребители электрического тока):

утюг, электроплитка, электрическая лампа, электрическая дрель, электрический чайник, паяльник
вопросы к учащимся:

Назвать приборы изображенные на слайде.

Какой прибор не вписывается в общий ряд? Уберите лишний.

Чем вы руководствовались, делая выбор?

Какое действие электрического тока проявляется в выбранных приборах?

Выяснить, почему проводники нагреваются? (слайд 5)

Электрический ток в металлическом проводнике – это упорядоченное движение

электронов. Провод — это кристалл из ионов, поэтому электронам приходится «течь»

между ионами, постоянно наталкиваясь на них. При этом часть кинетической энергии электроны передают ионам, заставляя их колебаться сильнее. Кинетическая энергия

ионов увеличивается, следовательно увеличивается внутренняя энергия проводника,

и следовательно его температура. А это и значит что, проводник нагревается

От каких величин зависит нагревание проводника? (слайд 6)

Многочисленные опыты показывают, что чем больше сила тока в проводнике тем и количество теплоты, выделившееся в проводнике будет больше. Значит, нагревание проводника зависит от силы тока (I).

(Чем больший электрический заряд пройдет через поперечное сечение проводника в единицу времени, тем большее количество теплоты он выделит)

Но не только сила тока отвечает за то, что выделяется большое количество теплоты.

Был проведен эксперимент.

(Были взяты 3 проводника одинаковой длины и площади поперечного сечения, но из разного вещества. Все проводники соединены между собой последовательно. Следовательно, сила тока на всех участках цепи одинаковая. Но при включении в цепь все 3 проводника выделили разное количество теплоты.

Следовательно, количество теплоты зависит не только от силы тока, но и от того, из какого вещества изготовлен проводник. Точнее — от электрического сопротивления проводника (R)

(Сравнить удельное сопротивление проводников в таблице)

Вопр. Что нужно чтобы проводник нагревался сильнее?

Вывод: Чтобы проводник нагревался сильнее, он должен обладать большим удельным сопротивлением.

От чего зависит количество теплоты в проводнике с током?

Вывод: Количество теплоты, которое выделяется при протекании электрического тока по проводнику, зависит от силы тока в этом проводнике и от его электрического сопротивления.

Закон, определяющий тепловое действие тока – ЗАКОН ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА

Рассказать о английском физике Джеймсе Прескотте Джоулье (1818-1889 гг.)

и русском физике Ленц Эмилий Христианович (1804 – 1865)

Как записывается закон Джоуля-Ленца

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

Q – количество теплоты — [Дж]

I – сила тока – [A]

R – сопротивление – [Ом]

Формулу, которую мы получили, в точности соответствует формуле, которую мы изучили ранее. Это формула работы электрического тока

A=UIt из закона Ома I=U/R следует U=IR следовательно A=IRIt что соответствует закону Джоуля-Ленца Q=I 2 Rt

Вывод: Количество теплоты электрического тока равно работе электрического тока.

  1. Закрепление (Систематизация знаний)

1) В чем проявляется тепловое действие тока?

(В нагревании проводника)

2) Как можно объяснить нагревание проводника с током?

(Движущиеся электроны взаимодействуют с ионами кристаллической решетки 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?

  1. Решение задач

Определить количество теплоты, выделяемое проводником, сопротивление которого 35 Ом, в течении 5 минут. Сила тока в проводнике 5 А.

  1. Решение типовых задач по содержательным линиям экзаменационных работ ОГЭ 2016 года
  1. Домашнее задание

§53, вопросы на стр. 151, упр. 27(1-3).

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Тема урока Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца

Цель урока 1. объяснить явление нагревания проводников электрическим током; 2. установить зависимость выделяющейся при этом тепловой энергии от параметров электрической цепи; 3. сформулировать закон Джоуля – Ленца; 4. формировать умение применять этот закон для решения качественных и количественных задач.

Актуализация знаний. 1. Какую работу совершит ток силой 5 А за 2 с при напряжении в цепи 10 В? (100 Дж) 2 . Какие три величины связывают закон Ома? (I , U, R; сила тока, напряжение, сопротивление .) 3 . Как формулируется закон Ома ? ( Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению .) 4 . Что представляет собой электрический ток в металлах? (Эл- ий Ток в металлах представляет собой упорядоченное движение свободных электронов ) 5 . Какова зависимость силы тока от напряжения? ( Во сколько раз увеличивается напряжение в цепи, во столько же раз увеличивается и сила тока) 6 . Как выразить работу тока за некоторое время ? ( А =U*I*t ) 7 . Как рассчитать мощность электрического тока? (P=U*I) 8 . При каком соединении все потребители находятся при одной и той же силе тока? (При последовательном соединении)

Потребители электрического тока Какой прибор не вписывается в общий ряд? Уберите лишний. Чем ты руководствовался, делая выбор ? Какое действие электрического тока проявляется в выбранных приборах ? (Тепловое)

БАТАРЕЯ Почему же проводники нагреваются? Рассмотрим на примере движении одного электрона по проводнику Электрический ток в металлическом проводнике – это упорядоченное движение электронов. Провод — это кристалл из ионов, поэтому электронам приходится «течь» между ионами, постоянно наталкиваясь на них. При этом часть кинетической энергии электроны передают ионам , заставляя их колебаться сильнее. Кинетическая энергия и онов увеличивается, следовательно увеличивается внутренняя энергия проводника , и следовательно его температура. А это и значит что, проводник нагревается

От каких величин зависит нагревание проводника? Многочисленные опыты показывают, что чем больше сила тока в проводнике тем и количество теплоты выделившееся в проводнике будет больше. Значит нагревание проводника зависит от силы тока ( I ). Но не только сила тока отвечает за то, что выделяется большое количество теплоты. Был проведен эксперимент . медь никелин сталь А I 1 = I 2 = I 3 Q 1 ≠Q 2 ≠Q 3

медь никелин сталь А Следовательно количество теплоты зависит не только от силы тока, но и от того, из какого вещества изготовлен проводник. Точнее — от электрического сопротивления проводника ( R ) Вещество Удельное сопротивление Ом мм 2 /м Нагрев проводника Медь 0,017 слабый Сталь 0,1 средний Никелин 0,42 сильный Чтобы проводник нагревался сильнее, он должен обладать большим удельным сопротивлением

Сделаем вывод От чего зависит количество теплоты в проводнике с током? Количество теплоты, которое выделяется при протекании э лектрического тока по проводнику, зависит от силы тока в этом проводнике и от его электрического сопротивления. Джеймс Прескотт Джоуль (1818-1889 гг .) Обосновал на опытах закон сохранения энергии. Установил закон определяющий тепловое действие электрического тока . Вычислил скорость движения молекул газа и установил её зависимость от температуры . Ленц Эмилий Христианович (1804 – 1865) О дин из основоположников электротехники . С его именем связано открытие закона определяющего тепловые действия тока , и закона, определяющего направление индукционного тока. Закон определяющий тепловое действие тока. ЗАКОН ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА

Как записывается закон Джоуля-Ленца Q – количество теплоты — [ Дж ] I – сила тока – [A] R – сопротивление – [ Ом ] t – время – [c] Q=I 2 Rt Формулу которую мы получили, в точности соответствует формуле которую мы изучили ранее. Это формула работы электрического тока A= UIt из закона Ома I=U/R следует U=IR с ледовательно A= IRIt что соответствует закону Джоуля-Ленца Q=I 2 Rt Вывод: Количество теплоты электрического тока равно работе электрического тока. Q=A Количество теплоты, выделяемое проводником с током, р авно произведению квадрата силы тока, сопротивления п роводника и времени

Систематизация знаний 1. В чем проявляется тепловое действие тока? (В нагревании проводника) 2. Как можно объяснить нагревание проводника с током? (Движущиеся электроны взаимодействуют с ионами кристаллической решетки 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 = I ² Rt )

Решим задачу Определить количество теплоты, выделяемое проводником, сопротивление которого 35 Ом, в течении 5 минут. Сила тока в проводнике 5 А. Дано: R=35 Ом t=5 мин I= 5 А Q= ? Си — 300 с — Решение: Q=I 2 Rt Q= (5A) 2 . 35 Ом . 300 с = 262500Дж = = 262,5 кДж Ответ: Q= 262,5 кДж

Типовые задачи по содержательным линиям экзаменационных работ ОГЭ 2016 года «При изучении наук задачи полезнее правил.» Исаак Ньютон

Задача №1 При ремонте электроплитки её спираль укоротили в 2 раза. Как изменилась мощность электроплитки? 1) Увеличилась в 2 раза 2) Увеличилась в 4 раза 3) Уменьшилась в 2 раза 4) Уменьшилась в 4 раза

Задача №2 Сопротивление электрического кипятильника 100 Ом. Сила тока в цепи 2 А. Чему равна работа, совершаемая электрическим током за 5 мин работы кипятильника? 1) 12 Дж 2) 2000 Дж 3 ) 6000 Дж 4) 120000 Дж Ответ:

Задача № 4 (экспериментальное задание ) Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R2, соберите экспериментальную установку для определения работы электрического поля на резисторе. При помощи реостата установите в цепи силу тока 0,3 А. Определите работу электрического тока за 10 минут В бланке ответов: 1 ) Нарисуйте схему электрической цепи; 2 ) Запишите формулу для расчёта работы электрического тока; 3 ) Укажите результаты измерения напряжения при силе тока 0,3 А; 4 ) Запишите значение работы электрического тока.

Задача №5 Электрическая плитка, подключённая к источнику постоянного тока, за 120 с потребляет 108 кДж энергии. Чему равна сила тока в спирали плитки, если её сопротивление 25 Ом?

Задача №6 Нагреватель включён последовательно с реостатом сопротивлением 7,5 Ом в сеть с напряжением 220 В. Каково сопротивление нагревателя, если мощность электрического тока в реостате составляет 480 Вт?

Домашнее задание §53, вопросы на стр. 151, упр. 27(1-3). Спасибо за урок

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Разработка урока: Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца. Лампа накаливания.

Урок физики в 8 классе с использованием электронных образовательных ресурсов.

Конспект урока физики в 8 классе по теме «Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля — Ленца»

Предлагаю конспект урока по развитию информационной и коммуникационной компетентностей учащихся посредством работы с технологической картой учащегося, работы друг с другом, с учителем, с учебником. Не.

Методическая разработка открытого урока в 8 классе по теме «Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца».

Методическая разработка урока физики в 8 классе «Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца» с презентацией (Учебник физики в 8 классе авторов А.В.Перышки, Н.А.Роди.

Урок физики в 8 классе по учебнику А.В. Перышкина с использованием ЭОР.

Открытый урок в 8 классе Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца

Модульный урок-презентация по физике в 8 классе. Учебник А.В. Пёрышкин Физика 8, § 53.

Урок физики в 8 классе Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля — Ленца

Урок физики в 8 классеНагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля — ЛенцаЦели урока:Образовательные:1) узнать причину нагревания проводников при прохождении по ним электрического тока;2) .

Источник

Урок решения задач по теме: «Работа. Мощность. Закон Джоуля-Ленца»

Байкова Рамиля Мукаддасовна

Ф.И.О.Байкова Рамиля Мукаддасовна

Класс: 8-А,Б,В Дата: __________ Предмет физика

урока по расписанию: _______

Место и роль урока в изучаемой теме: Закрепление

Тема урока: Урок решения задач по теме: «Работа. Мощность. Закон Джоуля-Ленца»

Цели урока: обобщить знания обучающихся по теме «Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца», способствовать формированию навыков решения качественных, расчетных задач.

Обучающие:мотивировать обучающихся на осознанную работу на уроке;

закрепить знания по теме: электрический ток и его характеристики, работа электрического тока, мощность электрического тока;

формирование опыта практической деятельности по расчету работы и мощности электрического тока, количества теплоты, выделяющегося при прохождении электрического тока по проводнику.

Развивающие: продолжить формирование умений самостоятельной работы, классифицировать задания по степени сложности, применять знания в новой ситуации, формулировать выводы и давать аргументированные объяснения тепловому действию тока, работе тока, воспитывать стремление к активности в поиске новых знаний.

Воспитательные: мотивировать на познавательный интерес к предмету и окружающим явлениям;

формирование умений оценивать свои и чужие поступки и действия, умения работать в коллективе.

Тип урока: урок применения знаний и умений.

Формы работы учащихся: фронтальная, индивидуальная.

Оглашение темы и цели урока.

Планируемые результаты:

Предметные: знать понятие работы и мощности постоянного тока;

закрепить закон Джоуля — Ленца.

Метапредметные:уметь слушать собеседника и вести диалог; уметь признавать возможность различных точек зрения;

использовать различные способы поиска, сбора, обработки, анализа и интерпретации информации в соответствии с задачами урока;

уметь излагать свое мнение и аргументировать свою точку зрения

активно использовать информационных средств и ИКТ для решения коммуникативных и познавательных задач.

Личностные:развивать навыки сотрудничества с учителем и сверстниками в различных ситуациях; умения не создавать конфликтов и находить выход из спорных ситуаций;

формировать уважительное отношение к чужому мнению;

осуществлять самоконтроль, взаимоконтроль

оценивать свои достижения на уроке

Оборудование:учебник, презентация.

Оглашение темы и цели урока.

Актуализация опорных знаний учащихся:

— Фронтальный опрос учащихся:

Для того, чтобы проверить, как вы, усвоили материал предыдущих тем, мы с вами проведем фронтальный опрос. Работа заключается в том, что нужно закончить предложение:

Специальный прибор для регулирования силы тока в цепи называется……(реостат)

Прибор для измерения силы тока называется….(амперметр)

Источник электрического тока…….(батарея)

Единица измерения сопротивления……(Ом)

Упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц называется….(электрический ток)

Единица измерения в СИ силы тока…..(Ампер)

Электрическое поле представляет собой особый вид ……, отличающийся от вещества (материя)

Один полюс источника тока заряжается положительно, другой……(отрицательно)

Вид аккумулятора (щелочной)

Отношение работы тока на данном участке к электрическому заряду, прошедшему по этому участку равно …… (напряжение)

Немецкий ученый, открывший в 1827 году зависимость силы тока от напряжения и сопротивления …..(Ом)

Отношение количества электричества, переносимого через поперечное сечение проводника за какой-нибудь промежуток времени в величине этого времени, называют….. (сила тока)

Действие тока, используется при работе электронагревательных приборов (тепловое)

— Вспомнить формулы расчета и единицы измерения величин:

— работа электрического тока;

Работа электрического тока равна произведению величины силы тока, напряжения и промежутка времени, за которое совершается эта работа.

Работа тока выражается в Джоулях (Дж): 1 Дж=1А×1В×1с

— мощность электрического тока;

Мощность электрического тока является работа тока А, совершенная за единицу времени. В электротехнике мощность обозначается буквой Р.

В СИ единиц единица мощности тока выражается:

В Ваттах (Вт): 1 Вт=1А×1В

— закон Джоуля – Ленца

Ребята, а теперь скажите, какая величина связана с работой, которая характеризует электрический ток. В неподвижных металлических проводниках вся работа тока идет на увеличение их внутренней энергии. Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам, но уже путем теплопередачи.

Источник



Конспект урока по физике на тему «Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля–Ленца»

Описание разработки

Ход урока

Организационный момент урока.

Сообщение цели урока: разъяснить сущность понятий: работа тока, мощность тока; систематизировать знания обучающихся о закономерностях, происходящих в проводниках при протекании по ним электрического тока; использовать закономерности темы при решении задач.

Подготовка к восприятию нового материала.

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

Назовите еще приборы, действие которых подобно изображенным на слайде?

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

Вопросы для беседы с учащимися (слайд №2)

Что такое электрический ток?

(Направленное движение заряженных частиц в проводнике)

2. Чему равна сила тока?

3. Как записывается закон Ома для участка цепи?

4. Какие условия необходимы для существования электрического тока в проводнике?

(Наличие свободных носителей зарядов и разности потенциалов на концах проводника или существования внутри проводника электрического поля)

5. Что понимают под электрическим полем ?

(Особый вид материи, обладающий определенными свойствами: материальности, действия с силой на заряд)

6. Вспомните формулу для вычисления работы электрического поля по перемещению заряда из одной точки поля в другую.

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?

Надо найти работу электрического поля по перемещению заряда ?q из одной точки в другую , разность потенциалов между которыми U, т.е. из определения силы тока:

Работа тока на участке цепи равна произведению силы тока, напряжения и времени, в течение которого совершалась работа.

Электрический ток нагревает проводник. Почему проводник нагревается? (слайд №3)

Электрическое поле действует с силой на свободные электроны, которые начинают двигаться упорядоченно, одновременно участвуя в хаотическом движении, ускоряясь в промежутках между столкновениями с ионами кристаллической решетки. Приобретаемая электронами под действием электрического поля энергия направленного движения тратится на нагревание кристаллической решетки проводника, т.к. последующие столкновения ионов с другими электронами увеличивают амплитуду их колебаний и соответственно температуру всего проводника.

Опыты показывают, что в неподвижных металлических проводниках вся работа тока идет на увеличение их внутренней энергии. Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам (путем теплопередачи). Значит, количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, равно работе тока. Мы знаем, что работу тока рассчитывают по формуле: А=U·I· t.

Обозначим количество теплоты буквой Q. Согласно сказанному выше Q = A, или Q = U·I· t. Пользуясь законом Ома, можно количество теплоты, выделяемое проводником с током, выразить через силу тока, сопротивление участка цепи и время. Зная, что U = IR, получим: Q = I·R·I· t, т. е.

Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени. Сформулированный выше вывод называется законом Джоуля — Ленца.

Исторический материал об открытии закона содержится на слайде №4

Важно! Закон Джоуля-Ленца позволяет вычислить количество теплоты, выделяемое на любом участке цепи, содержащем какие угодно проводники.

Кроме работы тока надо уметь вычислять мощность тока Р, т.е. работу, совершенную в единицу времени

Зная закон Ома для участка цепи, мощность можно вычислить

Мощность измеряется в ваттах (Вт) и указывается на электроприборах (либо в их паспортах)

Задание1. Заполни таблицу.

На экран проецируется слайд №5, одновременно каждому ученику раздается лист с подобным заданием. Необходимо заполнить недостающие данные в таблице.

Проверка правильности осуществляется взаимопроверкой в парах по образцу заполнения таблицы (слайд №6).

Задание 2. Исправь ошибки в тексте.

Ученики выполняют задание, которое напечатано на листах. Им необходимо найти все ошибки в предложенном тексте. После истечения отведенного времени на экран проецируется слайд №7 и начинается обсуждение выполнения задания.

Задание 3. Почему на одной из лампочек (слайд №8) выделится большее количество теплоты?

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.

Домашнее задание. Прочитать §108, решить задачу №4 упражнения 19 (используйте закономерности последовательного и параллельного соединения проводников). Найти в КИМах ЕГЭ задания на изученную сегодня закономерность и решить их.

Подведение итогов урока.

Что нового вы узнали на уроке? Как вы понимаете “работа тока”, “мощность тока”? Как формулируется закон Джоуля — Ленца? К каким видам проводников можно применять данную закономерность? Как её можно преобразовать для случая параллельного соединения проводников?

Полную информацию смотрите в файле.

-80%

Источник

Читайте также:  Пылесосы с мощностью всасывания 480 вт