урок физики в 8 классе по теме "Электронагревательные приборы"
план-конспект урока по физике (8 класс) на тему

Урок по физике в 8 классе по теме Лампа накаливания. Электрические нагревательные приборы

Цели и задачи урока
Закрепить знания законов постоянного тока, понятий силы тока, напряжение, сопротивление тока.
Изучить строение электрической лампы накаливания, физическую основу работы лампы накаливания. Применения.
Познакомить с историей изобретения электрической лампы накаливания.
Познакомить учащихся с некоторыми примерами применения теплового действия электрического тока.
Оборудование: электрическая лампа накаливания, ключ, компьютер; презентация по данной теме, электроплитка, паяльник, электрочайник, фен, плойка.

План урока

1Организационный момент

Дорогие ребята, сегодня у нас с вами немного необычный урок. В классе присутствуют гости. Во всём же остальном всё,  как всегда. Поэтому глубоко вздохнули! Расправили плечи! Прошу садиться! Продолжаем изучать электрические явления, а тема сегодняшнего урока «Лампа накаливания. Электрические нагревательные приборы».

2. Актуализация знаний. Подготовка к изучению нового материала.

Учитель: Мы каждый день пользуемся электронагревательными приборами, не представляем жизнь без электрического освещения, но какого их строение? Кто изобрел эти столь не обходимые человеку технические устройства? Какие физические явления и законы лежат в основе работы данных устройств?
И мы сегодня с вами ответим на все поставленные вопросы. Но чтобы успешно справиться с поставленными задачами, необходимо повторить пройденный материал, который нам поможет в решении данных проблем.
Учитель: Скажите, пожалуйста, что такое электрический ток?
Ученик: Электрический ток это упорядоченное, направленное движение заряженных частиц.
Учитель: Верно. Какие заряженные частицы могут образовать электрический ток?
Ученик: Электрический ток могут образовать электроны, положительные и отрицательные ионы.
Учитель: Какие основные физические величины характеризуют электрический ток?

Ученик: Электрический ток характеризует сила тока, напряжение и сопротивление.

Учитель: Какой закон связывает силу тока, напряжение, сопротивление?

Учитель: О чём говорит закон Джоуля-Ленца?

Электрический ток нагревает проводник т.е. проводник выделяет количество теплоты, которое рассчитывается по формуле  

3 Изучение нового материала

Учитель. Любой проводник, по которому идёт электрический ток, нагревается. К этому выводу впервые пришли независимо друг от друга Джеймс Джоуль и Эмилий Христианович Ленц. Этот опытный факт нашёл своё отражение в законе Джоуля-Ленца, который мы изучали на прошлом уроке. Где используется тепловое действие электрического тока?
Ученик: Тепловое действие электрического тока используется в электрических лампах накаливания и в электронагревательных приборах.
Учитель: Какие нагревательные электроприборы вы используете в своей жизни?
Ученики: приводят примеры., называют приборы, которые представлены. Слайд 2
Учитель: Верно. И именно об этом будем вести сегодня речь. Выявим общую закономерность всех электронагревательных приборов. Слайд 3

 делается вывод: нагревание проводников зависит от их сопротивления. Чем больше сопротивление проводника, тем больше он нагревается. (Подтверждается формулой (1).

              Учащиеся делают вывод: чтобы проводник нагрелся сильней, он должен обладать большим удельным сопротивлением. 

Рассмотрим устройство лампы накаливания.

 (На столе электрическая лампа накаливания. Учитель берёт её в руки.)
Ну и лампа, на смех людям!
Пузырек под абажуром.
В середине пузырька
Три четыре волоска.
Непонятная посуда.
Интересно посмотреть
Как вы будете гореть?
Как зажжет тебя хозяин,
Пузырек у вас запаян!
Учитель: Так, если мы соединим с выключателем две нити, то давайте посмотрим, что же произойдет. Точно лампочка светится. Итак, это и есть электрическая лампа накаливания. У вас на столе у каждого имеются электрические лампы накаливания. Давайте рассмотрим, из каких элементов состоит она?
Ученик: Лампа накаливания состоит из стеклянной колбы, внутри колбы вольфрамовая нить, которая с помощью двух проводников соединяется с винтовой нарезкой и с основанием лампы, изолированной от цоколя. Слайд 4

Чтобы лампочку создать,
Нужно колбочку вам взять,
Выкачать оттуда воздух,
Поместить туда спираль.
Пусть спираль подержат ту
Проводочков пара.
Помни, что важнее всех –
Это нить накала! Слайд 5

Учитель: Верно. Как вы думаете, почему стеклянная колба запаяна?
Ученик: Она запаяна для того, чтобы во внутрь лампы не поступал воздух.
Учитель: Совершенно верно. В состав воздуха входит кислород, который способствует горению. И это привело бы к быстрому перегоранию вольфрамовой нити. Поэтому из стеклянной колбы выкачен воздух. Кроме того, так как в вакууме идет быстрое испарение вольфрама, чтобы препятствовать этому наполняют лампу азотом или инертными газами. Итак, давайте еще раз повторим устройство электрической лампы накаливания. (Повторяем.) А какое физическое явление положено в основу работы электрической лампы накаливания?
Ученик: В основу работы электрической лампы накаливания положено явление нагревание проводника при прохождении электрического тока, то есть тепловое действие тока.
Учитель: Правильно. Хотя лишь 10-15% тепловой энергии превращается в световую энергию, тем не менее, электрические лампы накаливания очень широко используются. При прохождении электрического тока через вольфрамовую нить, температура вольфрамовой нити достигает 3000С. При такой температуре вольфрамовая нить накаливается до красна, а затем и до бела и светится ярким светом.
Для включения лампы в сеть ее ввинчивают в патрон. У вас на столе есть патрон. Возьмите, пожалуйста, в руки. Внутренняя часть патрона содержит пружинистый контакт, касающийся основания цоколя лампы, и винтовую нарезку, удерживающую лампу. Пружинистый контакт и винтовая нарезка имеют зажимы, к которым прикрепляют провода сети.

Современная лампа накаливания – очень удобный, безопасный и дешевый источник света. Но и в ней лишь небольшая доля подводимой энергии (всего 7%) превращается в энергию видимого света, причем ее свет сильно отличается от дневного. Будущее, конечно, за лампами “дневного света” Презентация «Виды ламп»

Кроме ламп накаливания в каждом доме есть множество других электронагревательных приборов. Вспоминаем от чего зависит нагревание проводников?  нагревание проводников зависит от их сопротивления. Чем больше сопротивление проводника, тем больше он нагревается. чтобы проводник нагрелся сильней, он должен обладать большим удельным сопротивлением.

Работа с учебником.Используя данные таблицы 8 учебника, учащиеся предлагают вещество, наиболее подходящее для изготовления нагревательного элемента.  

Постановка проблемы.Удельное сопротивление вольфрама в два раза меньше, чем железа. Почему же именно вольфрам используется в качестве нити накала в электрических лампочках?  Внимание учащихся заостряется на практическом применении материалов, обладающих большим удельным сопротивлением.

Проблема. Почему нагревательные элементы не изготавливают из фарфора, у которого удельное сопротивление в миллиарды раз больше всех веществ, приведённых в таблице? Учащиеся обобщают полученную информацию и отвечают на вопрос: «Какими свойствами должно обладать вещество, используемое для изготовления нагревательных элементов?»  Вывод записывают в тетрадь: нагревательный элемент представляет собой проводник, обладающий большим удельным сопротивлением и высокой температурой плавления.

    Слайд 6, Основная часть всякого нагревательного электрического прибора- нагревательный элемент. Нагревательный элемент представляет собой проводник с большим удельным сопротивлением, способный, кроме того, выдержать, не разрушаясь, нагревание до высокой температуры (до 1000–1200 °С). Чаще всего для изготовления нагревательного элемента применяют сплав никеля, железа, хрома и марганца, известный под названием “нихром”. Удельное сопротивление нихрома = 1,1Ом*мм /м. Большое удельное сопротивление нихрома дает возможность изготовить из него удобные- малые по размерам- нагревательные элементы.В нагревательном элементе проводник в виде проволоки или ленты наматывается на пластинку из жароустойчивого материала: слюды, керамики. Нагревательным элементом в утюге служит нихромовая лента, от которой нагревается нижняя часть утюга. Слайд 7 В любом электронагревательном приборе имеется нагревательный элемент. Его изготавливают из материала с большим сопротивлением электрическому току в виде проволочной спирали. В настоящее время применяют нагревательные элементы закрытого типа, где проволочная спираль размещена в стальной или латунной трубке. Пространство между спиралью и стенками трубки заполняют кварцевым песком, который является хорошим изолятором. Для защиты спирали от окружающего воздуха концы трубок заливают стекловидной эмалью.

На рисунке показан нагревательный элемент, применяемый в электросамоварах, электрических чайниках, электрокипятильниках и других приборах.

Нагревание проводника при прохождении электрического тока в электронагревательных приборах рассмотрим на примере электрического утюга. В быту широко используют электрические плитки, чайники, кипятильники и т. д. Слайд 8,9,
В промышленности тепловое действие тока используют для выплавки специальных сортов стали и многих других металлов, для электросварки.
В сельском хозяйстве с помощью электрического тока обогревают теплицы, кормозапарники, инкубаторы, сушат зерно, приготавливают силос.
Учитель: А теперь посмотрим и познакомимся с историей изобретения и применением электронагревательных приборов (презентация и сообщения на указанные темы). Презентация история

4 Закрепление изученного материала

Тест на компьютере

1.Приведите примеры использования теплового действия тока на практике.
2.Что представляет собой нагревательный элемент электронагревательного прибора?
3.Какими свойствами должен обладать металл, из которого изготовляют спирали и ленты нагревательного элемента?
4.Какие известные вам материалы обладают необходимыми для нагревательного элемента свойствами?

5. Подведение итогов урока

6 Домашнее задание § 54;
вопросы устно; Творческое задание с использованием  И Т и Интернета. 1.История создания утюга, 2.История создания электроплитки,  3.История создания электрокамина и других нагревательных приборов.