Цели:
- дать учащимся понятие о работе и мощности электрического тока; объяснить почему происходит нагревание проводников при прохождении электрического тока;
- развитие навыка обобщать и систематизировать знания учащихся по данным темам;
- возбудить интерес учащегося к предмету и повысить его мотивацию к обучению.
Оборудование: Лабораторная плитка; сосуд с водой; часы; портреты ученых-физиков: Джоуль Джеймс Прескотт, Ленц Эмилий Христианович; таблица мощностей различных электрических устройств; мультимедийный проектор.
Ход урока
А. 1) Как вычислить работу и мощность электрического тока при прохождении через проводник? Какие единицы работы, мощности электрического тока применяются на практике?
Рассмотрим таблицу “ Работа и мощность электрического тока”. Данная таблица проецируется на экран. Таблица составлена с использованием системно-логического подхода к обучению(1).
Физика, 8 класс.
Электрические явления.
Тема: Работа и мощность электрического тока.
| Работа электрического тока | Мощность электрического тока |
| 1. Работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа. | 6. Мощность электрического тока
равна произведению напряжения на силу тока. 1) Формула P=U*I |
| 2. Формула A=UIt, где U –
напряжение, |
2. Единица мощности электрического
тока 1 ватт = 1 вольт*1 ампер или 1Вт=1В*А |
| 3. Единица работы электрического
тока 1 джоуль=1 вольт*1 ампер*1 секунда или 1Дж=1В*А*с |
3. Единицы мощности электрического
тока, используемые в практике: гектоватт (гВт) |
| Е4. диницы работы электрического
тока, применяемые на практике: ватт*час (Вт*ч) |
10. Прибор для измерения мощности электрического тока – ваттметр. |
| 5. Прибор для измерения работы электрического тока – счетчик. |
По этой таблице даю систематизацию знаний о физической величине. Таким образом, чтобы понимать сущность работы и мощности электрического тока учащемуся целесообразно иметь о них следующие элементы знания: определение, формула, единица величины в Международной системе единиц (в СИ), единицы работы и мощности, применяемые на практике, приборы для их измерения.
2) Рассмотрим таблицу мощностей различных электрических устройств(3). Данная таблица проецируется на экран.
Вопросы к таблице:
– Чем отличаются данные электрические устройства? (Мощностью).
– Где указаны мощности электрических устройств? (На паспортах электрических устройств; на самих устройствах).
– Единица мощности в СИ (Ватт).
Задание на дом: Рассмотрите, пожалуйста, один-два электроприбора, используемые в квартире. Найдите по паспорту приборов их мощность. Определите работу тока в них за 1 час.
Б) 1) Проделаем следующий опыт: Поставим сосуд с водой на лабораторную плитку, включим электрический ток. Через некоторое время вода нагреется. Вода нагрелась из-за того, что электрический ток нагревает проводник. Проецируем таблицу “Нагревание проводника электрическим током”.
Физика, 8 класс.
Электрические явления.
Тема: Нагревание проводника электрическим током.
| Явление | Научные факты | Гипотеза | Величина | Законы | Применение |
| Нагревание проводника при прохождении электрического тока | Проводники с разным сопротивлением
нагреваются неодинаково при прохождении электрического тока. Проводники нагреваются тем больше, чем больше сила тока. Проводники нагреваются тем больше, чем дольше время протекания тока. |
Свободные электроны в металлах или ионы в растворах солей, кислот, щелочей, перемещаясь под действием электрического поля, взаимодействуют с ионами или атомами вещества проводника и передают им свою энергию. В результате работы электрического тока внутренняя энергия проводника увеличивается. | Q – количество
теплоты
|Q|=Дж I-сила тока |I|=А R-сопротивление |R|=Ом t-время |t|=с |
Закон Джоуля-Ленца Q=I2Rt |
1. Лампа накаливания, электрические
нагревательные приборы, предохранители. 2. Можно рассчитать Q,I,R,t. |
Таким образом, физическое явление (нагревание проводника электрическим током) изучили применяя системно-структурный подход к обучению (1).
Структура знаний о явлении состоит из научных фактов, гипотезы, величин, характеризующих явление, законов, применения.
2). Демонстрируем портреты ученых-физиков:
А) Джоуль Джеймс Прескотт (1818-1889). Обосновал на опытах закон сохранения энергии. Установил закон, определяющий тепловое действие электрического тока. Вычислил скорость движения молекул газа и установил зависимость от температуры.
Б) Ленц Эмилий Христианович (1804-1865) – один из основоположников электротехники. С его именем связано открытие закона, определяющего тепловые действия тока, и закона, определяющего направление индукционного тока.
В) Решение задач(2,3)
– В цепь с напряжением 127В включена электрическая лампа, сила тока в которой 0,6А. Найдите мощность тока в лампе.
– Электроплитка рассчитана на напряжение 220В и силу тока 3А. Определите мощность тока в плитке.
– Мощность электрического утюга равна 0,6 кВт. Вычислите работу тока в нем за 1,5 часа. Сколько теплоты при этом выделится?
– Рассчитайте стоимость израсходованной энергии при тарифе 1,71 рублей за 1кВт*ч при горении электрической лампы мощностью 100 Вт, если лампа горит по 8 часов в сутки в течение месяца (30 дней).
Задание на дом: Рассчитайте какую сумму ваша семья расходует за электричество в месяц.
Г) Итог урока.
Литература:
- Крутский А.Н., Косихина О.С