Урок физики "Работа электрического тока". 8-й класс

Разделы: Физика

Класс: 8


Цели:

  1. Продолжить формирование у учащихся понятия электрический ток, Закона Ома.
  2. Вести понятие работы электрического тока.
  3. Развивать умения работы с приборами; измерять, сравнивать, анализировать.
  4. Научить применять знания при решении задач.
  5. Воспитание исследовательских навыков и качеств личности.

Оборудование:

  • демонстрационный вольтметр;
  • амперметр, вольтметр;
  • источник питания, линейка;
  • фотоэлемент, реостат, ключ;
  • соединительные провода;
  • лампа накаливания.

Тип урока: урок изучения нового материала с элементами поисковой работы.

Методическая литература:

  1. Физика-8. А.В. Перышкин, 2004.
  2. Сборник задач В.И.Лукашика, Е.В. Ивановой.

Ход урока

I. Организационный момент.

Проверка домашнего задания: работа по карточкам опроса по пройденной теме.

Карточка №1.
1. Какое соединение проводников является последовательным? Изобразите схему соединения.
2. Какое соединение проводников является параллельным? Изобразите схему.

Карточка №2.
Какая электрическая величина одинакова для всех проводников: а) при последовательном; б) при параллельном соединении?

Карточка №3.
Как найти общее сопротивление отдельных проводников: а) при последовательном; б) при параллельном соединении?

Карточка №4.
1. Как найти общее напряжение цепи, состоящей из последовательно соединенных проводников?
2. Как найти силу тока участка цепи состоящего из параллельно соединенных проводников, зная силу тока на каждой?

Карточка №5.
1. Какое соединение используется в елочных гирляндах?
2. Какое соединение проводников применяется в жилых помещениях?

II. Изучение нового материала.

1) Повторение физических величин изученных на предыдущих уроках.

Учитель: Что называем электрическим током?

Ученик: Упорядоченное движение заряженных частиц.

Учитель Что нужно создать в проводнике, чтобы в нем возник и существовал ток?

Ученик: Нужно создать в нем электрическое поле.

Учитель: Какой величиной характеризуется электрическое поле?

Ученик: Напряжением.

Учитель: Что показывает напряжение в электрической цепи?

Ученик: Напряжение показывает. какую работу совершает электрическое поле при перемещении заряда в 1 Кл. из одной точки в другую.

Учитель: Что означает напряжение на участке цепи 1В?

Ученик: Это означает, что электрическое поле совершает работу по перемещению электрического заряда в 1 Кл. по этому проводнику равной 1 Джоулю.

Учитель: А при прохождении по этому проводнику в 5 Кл., какую работу совершает?

Ученик: В 5 раз больше, чем в 1 Кл.

Учитель: Таким образом, чтобы определить работу электрического тока на каком-нибудь участке цепи, надо напряжение на концах этого участка цепи умножить на электрический заряд (количества электричества), прошедший по нему: А = Uq, где:

А – работа
U – напряжение,
q – электрический заряд.

2) От чего зависит значение работы электрического тока?

Учитель: Для этого воспользуемся установкой с лампой накаливания. Изменяя сопротивление реостата, демонстрируем различное свечение лампы. При этом одновременно измеряем значение силы тока и напряжения в этих случаях.

Чем ярче горит лампочка, тем больше выделяется энергии, а значит, совершается большая работа электрическим током. Этому случаю соответствует большое значение силы тока и большое 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 = UIt.

  • Работа электрического тока на участке цепи прямо пропорционально напряжению на концах этого участка, на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа.

Определим единицу измерения работы. Работу измеряют в джоулях, напряжение в вольтах, силу тока в амперах и время в секундах, поэтому
1 Джоуль = 1 Вольт х 1 Ампер х 1 Секунда, или 1 Дж = 1 ВхАхc.

Сколько приборов нужно, чтобы измерить работу тока?

Ученик: 3 прибора: вольтметр, амперметр, часы.

На практике работу тока измеряют специальными приборами-счетчиками.

III. Закрепление материала.

1) Решение задач по группам.

Группа А «делай с нами».

Задача.

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,
I = 0,1 А,
t = 30 с,
А = ?

Решение:
А = UIt
А = 220 Вх0,1 Ах30 с = 660 Дж.

Ответ: А = 660 Дж.

Группа В «делай как мы».

Задача.

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 час = 3600 с,
I = 5 А,
U = 220 В,
КПД = 80%,
А = ?

Решение:
А затр. = UIt
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 103 Дж.

Группа С «делай лучше нас».

Задача.

Два проводника сопротивлением по 5 Ом каждый соединены сначала последовательно, а потом параллельно и в обоих случаях включены под напряжение 4,5 В. В каком случае работа тока за одно и то же время будет больше и во сколько раз?

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.

Учитель: Соберите электрическую цепь, где лампочка и спираль соединены параллельно. Измерьте напряжение и силу тока при последовательном соединении проводников. Заполните таблицу измерений.

2) Нарисуйте схему соединения электрической цепи:

а) при последовательном;
б) при параллельном соединении проводников.

(Двое рисуют схемы на доске.)

IV. Итог урока.

  1. Какую новую физическую величину мы с вами рассмотрели на уроке?
  2. От чего зависит работа электрического тока?
  3. В каких единицах она измеряется?
  4. Какими приборами измеряется работа электрического тока?

Подведение итогов и выставление оценок.

V. Домашнее задание.

Параграф 50 (задачи: для гр. «А» № 1396, гр. «В» № 1398, гр. «С» № 1407).

Использованная литература:

  1. Гайфуллин В.Г., Мингазов Р.Х. Игровой метод в обучении физике: Пособие для учителей. – Казань: Магариф,1997. – 135 с.
  2. Галимов Д.Г., Даутов Г.Ю., Тимеркаев Б.А. Физика. Казань: Магариф, 2001. – 2 часть.
  3. Методика преподавания физики в 8-10 классах средней школы, Ч.1/ В.П.Орехов, А.В.Усова, И.К.Турышев. – М.: Просвещение, 1980.
  4. Физика в школе. // Научно-методический журнал. 2001, №1, 1-80.
  5. Физика в школе. // Научно-методический журнал. 2001, №3, 1-80.