Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля – Ленца
план-конспект урока по физике (8 класс)

8 класс

Урок 43-45                                                        

Тема: Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля – Ленца

Цель: изучения понятий работы и мощности тока, выявление характера

        зависимости между энергией, выделяемой на участке цепи,

        электрическим током и сопротивление этого участка.

Задачи: 

1. Выяснить от чего зависит работа и мощность тока, и ознакомить учащихся с законом Джоуля-Ленца.
2. Развивать умения устанавливать причинно-следственные связи при наблюдении опытов и решении задач
3. Воспитывать познавательный интерес и положительные мотивы учения

Оборудование: индивидуальные карточки с заданиями

Ход урока

1. Организационный момент

Приветствие, проверка посещаемости

2. Актуализация опорных знаний

1. Самостоятельная работа ( по карточкам)
2. Устный опрос:

• Что представляет собой электрический ток? (Упорядоченное движение заряженных частиц)
• Какими величинами он характеризуется (Силой тока, напряжением)
• Какими приборами измеряется сила тока  и напряжение? ( Амперметром, вольтметром)
• В наших домах есть еще один электрический прибор – электрический счетчик. Для чего он используется? Что измеряет? В каких единицах производятся измерения? ( Для измерения работы электрического тока, кВт в час)

В ваттах измеряется мощность, т. е. работа представляет собой произведение мощности на время

Итак, тема урока сегодня у нас: Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца.

Постановка цели урока: Сегодня на уроке мы должны определить понятие работы электрического тока, выяснить от чего она зависит, а так же определить, как вычисляется мощность электрического тока, а также выполнить лабораторную работу 8

3. Изучение нового материала

Посмотрите на рисунки и скажите, в какой вид энергии может преобразовываться электрическая энергия, называя при этом электрический прибор?  (Световую – лампочка, фонарь, механическую - вентилятор, тепловую – утюг, обогреватель и т.д. )

Совершается ли при этом работа и что это означает? (Да, что какое-то количество электрической энергии превратилось в другой вид энергии.)

Вывод: работа показывает, сколько электрической энергии превратится в другой вид энергии.

Опыт:  ( Интерактивное пособие) Для проведения дальнейшего опыта нам необходимо собрать электрическую цепь , состоящую из лампочки, реостата, ключа, вольтметра, амперметра, соединительных проводов. (Учащиеся самостоятельно изображают схему электрической цепи в тетради и один на интерактивной доске. При этом производится закрепление условных обозначений, применяемых в схемах электрических цепей.

Вопросы учащимся:

• Меняем сопротивление реостата (уменьшаем) , что при этом происходит? (Свечение лампочки усиливается).
• Какой вид энергии выделяется? (Световая, тепловая)
• Совершается ли работа? (Да)
• Меняется ли ее величина при увеличении яркости лампы?  (Да, увеличивается)
• Меняются ли показания амперметра, вольтметра? Как? (Да, увеличивается сила тока и напряжение)
• Если лампочка будет гореть минуту или один час, в каком случае будет совершена большая работа?

 П.о.: За час совершается большая работа

• Тогда от чего зависит работа? (Силы тока, напряжения, времени)

Получим формулу для нахождения работы э. тока

A=qU

q=It

A=IUt

Используя закон Ома для участка цепи, получим

A=I2Rt=

Вывод: Работа эл. тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа.

Вопос: В каких единицах измеряется работа эл. тока?

Работа учащихся с учебником: с 118 (3- й абзац сверху)

Вопрос:

• Чем отличается нагрев воды в электрическом чайнике новой и старой модели, в которых совершается одна и та же работа? (Временем совершения этой работы)
• Как называется величина, характеризующая быстроту выполнения работы? (Мощность)

Мощность – это работа совершаемая в единицу времени

P==UI==I2R

Единицы измерения мощности эл. тока. Приборы для измерения мощности эл. тока

Работа с учебником с 120

1Дж=1А·1В·1с=1Вт·с

1Вт= 1А·1В=1Дж/с

Вывод: нагревание проводника зависит от силы тока и сопротивления, а чем дольше будет подключен проводник, тем большее количество теплоты выделится при нагревании

Тепловое действие тока на опытах было изучено английским ученым Дж. Джоулем и русским ученым Э.Ленцем независимо друг от друга, поэтому данный вывод носит название Закона Джоуля-Ленца:

Q=I2Rt

При прохождении тока по проводнику количество теплоты, выделяющейся в проводнике прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока.

4. Выполнение лабораторной работы № 8

1. Работа с учебником с 228
2. Инструктаж по технике безопасности

• Сборку электрической цепи начинайте при выключенном питании
• При подключении амперметра и вольтметра учитывайте полярность этих приборов
• Замыкайте цепь только после проверки правильности ее сборки учителем или лаборантом
• Не дотрагивайтесь до оголенных клемм
• Снимайте показания приборов, смотря вертикально на шкалу
• После выполнения работы, разомкните цепь, отключите питание, разберите цепь, приведя оборудование в первоначальный вид.

3. Выполнение работы

1. Соберите электрическую цепь, состоящую из источника питания, лампы, амперметра вольтметра, соединительных проводов
2. Начертите схему собранной электрической цепи
3. Измерьте силу тока и напряжение. Результаты измерения занесите в таблицу
4. Заметьте время включения и выключения лампы.
5. Рассчитайте работу и мощность тока в лампе
6. Проверьте, совпадает ли полученное значение мощности с мощностью, обозначенной на лампе.
7. Сделайте выводы по работе.

5. Итоги урока, д\з

 Какие физические величины мы сегодня рассматривали? Работу, мощность, количество теплоты

Мерой чего является работа?

Что характеризует мощность?

От чего зависит работа? Мощность? Количество теплоты?

О чем гласит закон Джоуля-Ленца?

В каких единицах измеряется работа, мощность, количество теплоты?

Какими приборами измеряется работа, мощность?

Подведение итогов, выставление оценок за урок.

ДЗ §50-53

ФИО ________________________________________

Вариант 2

1. По какому признаку можно сразу определить, последовательно или нет соединены потребители электрического тока?

1) По одинаковости силы тока во всех проводниках
2) По тому, как соединены между собой все проводники
3) По прекращению работы всей цепи при выключении какого-либо одного потребителя тока
4) По зависимости напряжений на проводниках от их сопротивлений

2. Какая схема из представленных на рисунке показывает параллельное соединение электроламп?

1) №1
2) №2
3) №3

3)Каково соотношение напряжений на концах проводников, соединенных параллельно?

1) Напряжение на проводнике тем больше, чем больше его сопротивление
2) Напряжения на всех проводниках одинаковы
3) Напряжения на проводниках тем меньше, чем больше сопротивления

4)Каково соотношение сил токов в общей цепи последовательном соединении проводниках?

1) Все силы токов одинаковы (I = I1 = I2)
2) В параллельно соединенных проводниках силы токов одинаковы и меньше силы тока в общей цепи
3) Сумма сил токов в параллельно соединенных проводниках равна силе тока в неразветвленной части цепи

5) По какой формуле рассчитывается сопротивление участка цепи с параллельно соединенными проводниками?

1) 1/R = 1/R1 + 1/R2
2) 1/R = 1/R1 − 1/R2
3) 1/R = 1/R1 ⋅ 1/R2

ФИО ________________________________________

Вариант 1

1. Какая схема из представленных на рисунке показывает последовательное соединение электроламп?

1) №1
2) №2
3) №3

2) Чему равно общее сопротивление R цепи с последовательно включенными электроприборами?

1) R = R1 + R2
2) R = R1 − R2
3) R = R2 − R1
4) R = R1 ⋅ R2

3)  Чему равно общее напряжение на параллельно соединенных участках цепи?

1) U = U1 = U2
2) U = U1 + U2
3) U = U1 − U2
4) U = U1 ⋅ U2

4)Каково соотношение сил токов в общей цепи при параллельном соединении проводников?

1) Все силы токов одинаковы (I = I1 = I2)
2) В параллельно соединенных проводниках силы токов одинаковы и меньше силы тока в общей цепи
3) Сумма сил токов в параллельно соединенных проводниках равна силе тока в неразветвленной части цепи

5) При последовательном соединении проводников

1) сила тока постоянна, напряжение постоянно на всех участках цепи
2) сила тока складывается из значений сил тока на отдельных участках цепи, напряжение постоянно на всех участках цепи
3) сила тока постоянна на всех участках цепи, напряжение складывается из значений напряжения на от дельных участках цепи
4) сила тока складывается из значений сил тока на отдельных участках цепи, напряжение постоянно на всех участках цепи