Урок физики в 8 классе Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля - Ленца
план-конспект урока по физике (8 класс) на тему

Этап урока

Деятельность учителя

Деятельность учеников

1. Организационный момент (2 мин)

Здравствуйте дорогие ребята! Сегодня Ваш урок физики буду проводить я, и зовут меня Сергей Владимирович. Так же сегодня у нас присутствует жюри и давайте тоже их поприветствуем. Присаживаемся. Сразу Вам хочу сказать, что самые активные ученики в ходе урока будут получать вот такие жетончики, и в конце урока вы сможете обменять их на хорошую или отличную оценку за работу на уроке. (2 минуты)

Здороваются с учителем и жюри.

И начнем мы сегодняшний урок с проверки того, как вы усвоили ранее пройденный вами материал. Естественно книги у вас закрыты

И перед тем как вы напишете небольшой тест, давайте повторим:

Какую главу вы сейчас проходите? ►

Какую тему вы проходили на прошлом уроке?

Какая была цель лабораторной работы? (2 минуты)

Молодцы ребята! Теперь каждый возьмите у Вас на парте листочек с тестом №1 с соответствующим вариантом. Подпишите эти листочки. На это задание вам дается 4 минуты. Приступаем.

Электрические явления

Работа и мощность эл тока

Научится определять мощность и работу тока в лампе, используя амперметр, вольтметр и часы

Заканчиваем выполнение работы.

Сейчас каждый обменяйтесь работами с соседом по парте, и вы самостоятельно проверите и оцените друг друга. Только давайте договоримся, чтобы все было по честному. ► ► (2 минуты)

Теперь, сидя на месте, все быстренько передаем ваши листочки с заданием №1 на переднюю парту.

Хорошо ребята. И сейчас давайте повторим, какие действия электрического тока вы знаете? (п 35)

Тепловое, магнитное и химическое

(Включаю настольную лампу. Вопрос учащимся)

Ну а если я сейчас включу настольную лампу, то какое действие тока проявляется при свечении этой лампы?

А почему тепловое? А почему она начинает греть? Что внутри лампочки происходит?

Тепловое.

Так как при протекании электрического тока спираль лампы нагревается так, что начинает светиться.

Вы уже до этого много говорили о тепловом действии тока, но теперь вы обладаете всеми знаниями, чтобы объяснить его. Сегодня на уроке мы ответим с вами на такие вопросы: ►

почему нагревается спираль лампы и вообще любые проводники,

от чего зависит количество теплоты и как рассчитать количество теплоты,  выделяемое в проводнике,

почему подводящие провода не нагреваются в отличии от спирали лампы. 

Эти вопросы записаны в технологической карте которые есть у вас по одной на каждой парте. Учебный элемент 1– это цели нашего сегодняшнего урока и я попрошу вас ставить галочку при достижение каждой из них. ►

Ну а тема сегодняшнего урока звучит так:

«Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля - Ленца». Откройте тетради и запишите число и тему урока. (3 минуты)

Открывают тетради. Записывают дату, тему урока.

2. Актуализация знаний. (6 мин)

Прежде, чем мы начнем отвечать на поставленные вопросы, вам нужно вспомнить необходимые опорные знания. Ответьте устно на вопросы, указанные в Учебном Элементе № 2. Если вы затрудняетесь в ответе, то можете воспользоваться примечанием к каждому вопросу. Обсудите ваши ответы в паре. Время для работы 3 минуты.

1. Что называется внутренней энергией?
2. Какие существуют способы изменения внутренней энергии?
3. Что такое количество теплоты?

4. Что такое электрический ток?
5. Что характеризует сила тока?

6. В чем причина сопротивления, оказываемого проводником току?
7. Сформулировать закон Ома для участка цепи.
8. Вспомните формулу для нахождения работы электрического тока. (3 минуты)

Работают в паре (отвечают друг другу) по технологической карте учащегося (УЭ-2).

По окончанию времени фронтально отвечают на вопросы

Внутр эн это кинет эн + потенц эн

Работа, теплопередача

Энергия полученная или отданная при теплопередаче

Упоряд движение заряженных частиц

Прохождение эл заряда через попереч сечение проводника в 1 секунду

Взаимодействие электронов с ионами кристаллической решетки

Сила тока прямопропорц напряжению и обратнопропорц сопротивлению

UIt

3. Изучение нового материала (13 мин)

Молодцы! Мы повторили большое количество материала и теперь давайте ответим на наш первый вопрос:

почему при протекании тока в проводнике этот проводник нагревается?

►

Таким образом мы выяснили первый пункт нашей цели.► ►

Молодцы ребята! Мы определили почему нагреваются проводники

Предполагаемый ответ

Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц. В металлических проводниках – это электроны. Они движутся и взаимодействуют с ионами кристаллической решетки. Свободные электроны в проводнике, разгоняемые электрическим полем, соударяются с ионами и передают им часть своей энергии. В результате увеличивается внутренняя энергия проводника и его температура растет.

Но температура проводника растет же не бесконечно. Как вы считаете почему?

Проводник передает полученную энергию окружающим телам.

А как называется энергия, переданная от одного тела к другому?

Количество теплоты.

Давайте подумаем, от чего зависит количество теплоты, выделяемое проводником?►1

Что вы регулировали на ЛР чтобы лампочка светила ярче?

сила тока (чем больше сила тока, тем больше частиц протекает через поперечное сечение проводника)

Хорошо. Давайте рассмотрим такой пример «По спирали лампы и подводящим проводам протекает одинаковый ток, так как они соединены последовательно. Почему же спираль лампы нагревается так, что светится, а подводящие провода почти не нагреваются?»

А сопротивление в свою очередь зависит от каких еще трех величин?

сопротивление проводника (чем больше сопротивление, тем сильнее частицы взаимодействуют с ионами кристаллической решетки),

время протекания тока (чем дольше протекает ток в проводнике, тем больше энергии выделится).

Удельное сопротивление, поперечное сечение и длинна проводника

Но с другой стороны: за счет чего растет внутренняя энергия проводника? (два способа увеличения внутренней энергии)►

за счет совершения работы электрическим током

И по закону сохранения энергии количество теплоты, выделяемое в проводнике равно этой работе (при условии, что проводник неподвижен), то есть А = I·U·t.► Значит, и Q = I·U·t.

Отражает ли данная формула те зависимости, которые мы выдвинули?

Нет. Нет зависимости от сопротивления. Надо воспользоваться законом Ома для участка цепи U = I·R. Следовательно, получаем Q = I2·R·t.

Мы с вами теоретическим путем получили закон, который был получен экспериментально независимо друг от друга английским ученым Джеймсом Джоулем и русским ученым Ленцем. Прочитаем формулировку закона в учебнике (стр. 124).

Записывают формулу, работают с учебником

Предлагаю посмотреть на наши цели и отметить те пункты, которые мы уже определили.►

Формулируют закон Джоуля-Ленца

Рефлексия.

Актуализация знаний.

Какой прибор не вписывается в общий ряд?

Чем вы руководствовались, делая выбор?

Какой закон можно применить для расчета количества теплоты выделяемого этими приборами?

От чего зависит количество теплоты в проводнике с током?

Как можно объяснить нагревание проводника с  током?

Дрель

Тепловое действие тока

Джоуля – Ленца

Сила тока, сопротивление, время

Движ электроны взаимодействуют с ионами кристаллической

решетки и передают им свою энергию

►Разбирается качественная задача (рисунок на доске). Вопрос: почему разные проводники нагреваются по-разному?

 Резерв.

Два проводника сопротивлением R и 2R соединены параллельно. В каком из них выделится большее количество теплоты?

Предлагают способы решения

 Домашнее задание

§ 53, Упр. 27 (1, 3, 4).

Записывают в дневники домашнее задание

Учебный элемент

Содержание учебного элемента

Примечание

1

Цели урока: Выяснить

1. почему нагревается проводник при протекании по нему электрического тока.
2. от чего зависит количество теплоты, выделяемое в проводнике.
3. как рассчитывается количество теплоты, выделяемого в проводнике при протекании по нему электрического тока.
4. почему разные проводники нагреваются по-разному.

Отмечаем галочкой достигнутые цели урока

2

1. Что называется внутренней энергией?
2. Какие существуют способы изменения внутренней энергии?
3. Что такое количество теплоты?
4. Что такое электрический ток?
5. Что характеризует сила тока?
6. В чем причина сопротивления, оказываемого проводником току?
7. Сформулировать закон Ома для участка цепи.
8. Вспомните формулу для нахождения работы электрического тока.

§2

§3

§7

§ 32

§37

§43

§44

§ 50.

3

Домашнее задание: § 53, Упр. 27 (1, 3, 4). Заполнить карточку.

Задание №1

Фамилия имя:_____________________________________

Вариант 1

1. Работу электрического тока можно вычислить по формуле:

А. IU;                 Б. IR;              В. UIt;               Г. ρl/S.

2. Единица измерения мощности:

А. Вт;                 Б. Дж;              В. В;               Г. А.

3. Какую работу совершает электрический ток в течение 1 минуты, если лампа потребляет ток силой 1 А при напряжении 110 В?

А. 6600Дж;                      Б. 110Дж;

В. 6,6 кВт;                      Г.110 Вт.

4. Какие приборы нужны для измерения мощности электрического тока?

А. вольтметр               Б. амперметр

В. часы                        Г. омметр

5.  В цепь с напряжением 220 В включена электрическая плита, сопротивление которой 22 Ом. Найдите мощность этой плиты.

А. 10 Вт;                      Б. 10 Дж;

В. 2,2 кВт;                      Г. 2200 Дж.

Правильных ответов ____________     Оценка______

Задание №1

Фамилия имя:____________________________________

Вариант 2

1. Мощность электрического тока находится по формуле:

А. IU;                    Б. IR;                В. I2Rt;                    Г. ρl/S.

2. Единица измерения работы электрического тока:

А. Вт;              Б. Дж;                     В. В;                    Г. А.

3. Какую работу совершает электрический ток в течение 1 минуты, если лампа потребляет ток силой 0,5 А при напряжении 220 В?

А. 2000 Дж;                             Б. 120 кДж;        

В. 110 Вт;                             Г. 6,6 кДж.

4. Какие приборы нужны для измерения работы электрического тока?

А. вольтметр                    Б. амперметр

В. часы                             Г. омметр

5. В цепь с напряжением 220 В включена электрическая плита, сопротивление которой 22 Ом. Найдите работу электрического тока на протяжении 100 секунд.

А. 10 кВт;                            Б. 10 кДж;

В. 220 кВт;                            Г. 220 кДж.

Правильных ответов ____________     Оценка______

Физическая величина

Обозначение

Единица измерения

формула

Сила тока

I

A = [Кл/с]

I=q/t

Напряжение

Сопротивление

Электрический заряд

Удельное сопротивление

Работа электрического тока

Мощность электрического тока

Физическая величина

Обозначение

Единица измерения

формула

Сила тока

I

A = [Кл/с]

I=q/t

Напряжение

Сопротивление

Электрический заряд

Удельное сопротивление

Работа электрического тока

Мощность электрического тока