Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Главная страница


Конспект открытого урок физики в 8-м классе "Решение задач по теме: Закон Джоуля-Ленца"




Скачать 76.79 Kb.
Дата28.06.2017
Размер76.79 Kb.
ТипКонспект
Конспект открытого урок физики в 8-м классе "Решение задач по теме: «Закон Джоуля-Ленца"

Цель урока:

Образовательная:

  • Формирование у учащихся представления о тепловом действии электрического тока и его причинах.

  • Запомнить и уметь применять закона Джоуля-Ленца.

  • Содействовать в понимании практической значимости данной темы.

Развивающая:

  • Развивать интеллектуальных умений учащихся (наблюдать, сравнивать, применять ранее усвоенные знания в новой ситуации, размышлять, анализировать, делать выводы)

Воспитательная:

  • Формировать коммуникативных умений учащихся.

  • содействовать формированию мировоззренческой идеи познаваемости явлений и свойств окружающего мира;

Оборудование: компьютер, проектор, экран, карточки с заданиями, карточки с буквами.

Тип урока: Обобщение и закрепление материала.

Ход урока

I. Организационный этап.

Приглядывайтесь к облакам,

Прислушивайтесь к птицам,

Притрагивайтесь к ручейкам

Ничто не повторится.

За часом час, за мигом миг

Впадайте в изумление.

Всё будет так, и всё не так

Через одно мгновение…
На данном этапе учитель предлагает учащимся самостоятельно сформулировать цель урока.

II. Активизация знаний.

Вспомним некоторые вопросы, которые потребуются, чтобы закрепить тему: «Закон Джоуля – Ленца»



  1. Что называют электрическим током? (Упорядоченное движение заряженных частиц)

  2. Какие действия тока вам известны? (Тепловое, электрическое, магнитное, химическое)

  3. Чему равна работа тока? (A=IUT)

  4. В каких единицах измеряется работа? (Джоулях)

  5. Закон Ома. (I=U/R U=IR R=U/I)

  6. Вставьте пропущенные в формулах буквы. Выразите единицы измерения.

I= */R

U=A/*

I=*/t

U=* R

R= *l/S

P=*/t

P=I*

P=I2R

P=U2/*

I=*/U

A=*q

q=I*

I=I1=*

R=R1* R2

U=U1 *

1 кВт = ___ Вт

1 МВт = ___ Вт

1 гВт = ___ Вт

1 Втч = ___ Дж

1 мм = ___ м

1 мВт = ___ Вт

1 МОм =___ Ом

0,7 кОм = ___ Ом

100 мОм = ___ Ом

20 МОм = ___ Ом


III. Закрепление материала.

Давайте потрем ладошки. Что мы чувствуем? Почему они нагреваются?

(Ребята рассуждают.)

Исследуя на опыте нагревание проводников током, русский физик Эмилий Христианович Ленц (1804–1865) (приложение 1) и английский физик Джеймс Джоуль (1818–1889) (приложение 2) установили, что количество теплоты, выделяющееся в проводнике при прохождении через него электрического тока, прямо пропорционально сопротивлению R проводника, квадрату силы тока I и времени t, в течение которого поддерживается ток в проводнике. Этот закон, носящий название закона Джоуля – Ленца, можно выразить следующей формулой:



(1)
где Q – выделившееся количество теплоты в джоулях, R – сопротивление в омах, I – сила тока в амперах, t – время в секундах.

IV. Физкультминутка.

Решение задач.

Внимательно рассмотрите решение задач.


Задача 1. Какое количество теплоты выделится за 30 минут проволочной спиралью сопротивлением 50 Ом при силе тока 2А ?
Дано: Решение:

t = 30 мин Q = I²Rt

R = 50 Ом t = 30·60 c=1800 c

I = 2А Q = 2²·50·1800=360000 Дж= 360кДж


Q = ? Ответ: Q = 360кДж
Задача 2. Определите количество теплоты, которое выделит спираль электрочайника за 1 минуту, если ее сопротивление24,2 Ом, а напряжение 220 В.

Дано: Решение:

t = 1 мин Q = I²Rt

U = 220 В Из закона Ома

R = 24,2 Ом

,
Q = ? Ответ: Q = 120 кДж.

Задача №3

Известно, что безопасным для человека является постоянный ток 100 мкА. Какое количество теплоты выделится за 1 мин в теле человека при прохождении тока от конца одной руки до конца другой руки (при сухой коже), если сопротивление этого участка равно 15000 Ом?





Задача №4

Какое количество теплоты выделяется за 10 мин спиралью электронагревательного прибора, если известны его сопротивление и сила тока в ней.






Решение:

10 мин = 600 с

Q= I2Rt

Q = (10A)2 × 25 Ом × 600 с

Q = 1500000Дж

Q = 1500 кДж


Если все ясно, то реши следующие задачи самостоятельно в рабочей тетради.


Задача 5: Спираль обогревателя имеет сопротивление 250 Ом, сила тока в спирали 8 А. Определите, какое количество теплоты выделит спираль за 5 минут работы?

Задача 6 : Проволочная спираль сопротивлением 55 Ом включена в сеть напряжением 127 В. Какое количество теплоты выделит эта спираль за 1 минуту?



Задача7 . Какое количество теплоты выделит проводник за 5 секунд, если его сопротивление 25 Ом, а сила тока в цепи 2 А?

Задача8. : Какое количество теплоты выделится в нити накала электрической лампы за 10 минут, если при напряжении 5 В сила тока в ней 0, 2 А?
VI. Итоги урока.

Итак, подведем итоги.

Мы знаем, что тепловое действие тока объясняется взаимодействием свободных частиц, с ионами или атомами вещества.

В неподвижном проводнике работа тока равна количеству теплоты, выделяемому в проводнике с током.

Мы вывели закон Ома, который позволяет рассчитать количество теплоты и научились применять закон Ома при решении задач.

Выставление оценок за урок.


VII. Домашнее задание.

§53 прочитать, ответить на вопросы, выучить формулы и закон Джоуля-Ленца. Упражнение 27 (№1, №2 – устно), № 3 – по желанию устно.

Учитель обращается к учащимся:

Всё известно вокруг.


Тем не менее, на земле ещё много того,
Что достойно порой удивления
И вашего, и моего.
Удивляйтесь цветам,
Удивляйтесь росе,
Удивляйтесь упругости стали,
Удивляйтесь тому,
Чему люди уже
Удивляться давно перестали!

До свидания! Спасибо за урок!





Приложение 1

Задача 5

Дано: Решение:

R = 25 Ом Q = I²Rt

I = 8 А 5 мин·60 = 300 с.

t = 5 мин. Q = 8²·25·300 = 480000 Дж

Q = ? Ответ: Q = 480 кДж
Задача 6

Дано: Решение:

R = 55 Ом Q = I²Rt

U = 127 В

t = 60 c

Q = ? Ответ: Q = 17,6 кДж





Приложение 2

Дополнительные задачи:

Задача 7: Определите мощность электрочайника при напряжении 220 В, если при напряжении 230 В он имеет мощность 2000 Вт.

Задача 8 : Электрический чайник включен в сеть напряжением 220 В. Определите количество теплоты, выделяемое его нагревательным элементом ежесекундно, если сопротивление нагревательного элемента 38,7 Ом. Определите мощность тока.


Приложение 3


Джеймс Преснот Джоуль

Родился Джоуль в Манчестере 24 декабря 1818 года, по профессии был пивоваром. Первые работы Джоуля в физике связаны с изобретением электромагнитных аппаратов, которые были ярким примером превращаемости физических сил. Джоуль был прекрасным экспериментатором. Исследуя законы выделения теплоты электрическим током, он понял, что опыты с гальваническими источниками не дают возможности ответить на вопрос, какой вклад в нагрев проводника вносит переносимая теплота химических реакций, а какой сам ток. В результате многочисленных опытов, Джоуль пришел к выводу, что теплоту можно получать с помощью механических сил. Джоуль внес большой вклад в кинетическую теорию газов, открыв вместе с Томсоном эффект изменения температуры газа при его расширении. Из работ Джоуля непосредственно следовало, что теплота не является веществом, что она состоит в движении частиц. Все это способствовало утверждению и признанию закона сохранения и превращения энергии.




Эмилий Христианович Ленц

Э. Ленц родился 24 февраля 1804 года в семье чиновника в Дерпте (ныне Тарту) в Эстонии. Благодаря усилиям матери он успешно окончил гимназию и поступил в университет.

Научная деятельность Ленца началась рано: после второго курса университета он по рекомендации ректора в качестве физика научной экспедиции отправился в кругосветное плавание.

Э. Х. Ленц заложил основы первой в России научной школы физиков-электротехников, из которой впоследствии вышли такие ученые, как А. С. Попов, Ф. Ф. Петрушевский и др.



В 1843 году Ленц после проведения экспериментов независимо от Джоуля приходит к установлению закона теплового действия тока. На основании 16 серий измерений Ленц в статье «О законах выделения тепла гальваническим током» сделал следующий вывод: нагревание проволоки гальваническим током пропорционально ее сопротивлению и квадрату силы тока.


  • Оборудование
  • I. Организационный этап.
  • III. Закрепление материала.
  • IV. Физкультминутка. Решение задач
  • Определите количество теплоты, которое выделит спираль электрочайника за 1 минуту, если ее сопротивление24,2 Ом, а напряжение 220 В.
  • Задача7 .
  • Приложение 2 Дополнительные задачи: Задача 7
  • Приложение 3 Джеймс Преснот Джоуль
  • Эмилий Христианович Ленц