"Электр тогының жұмысы мен қуаты. Джоуль-Ленц заңы" (8 класс)

Ақтөбе обылысы Шалқар қаласы

№5 орта мектептің физика және информатика пәнінің мұғалімі

Қадырбек Гүлшат Қадырбекқызы

Сабақтың тақырыбы: Электр тогының  жұмысы мен қуаты. Джоуль-Ленц заңы

Сабақтың мақсаты:

Білімділік: оқушыларға тұрақты токтың жұмысы мен қуаты туралы  түсінік беру.

Дамытушылық: Тұрақты токтың жұмысының және қуатының физикалық мағынасын түсіндіру. Математикалық өрнектермен  таныстыру. Физикалық  шамалардың өлшем бірлігін меңгерту. Джоуль- Ленц заңымен таныстыру. Заңның математикалық өрнегімен таныстыру, мағынасын түсіндіру. Электр тоғының жұмысы мен Джоуль-Ленц заңының энергетикалық мағынасын теориялық негізде ұғындыру. Теориялық білімді практикамен байланыстыра алу машығын  қалыптастыру.  Формулаларды есте сақтау үшін жаттығулар орындату.

Тәрбиелік: Өмірмен байланыстыру, физикалық көзқарас қалыптастыру. Қорытындылай алуға, нақтылыққа, жүйелілікке, реттілікке, ұжымға, еңбекке тәрбиелеу.

Сабақтың типі: Жаңа білім қалыптастыру.

Әдісі: Түсіндірмелі-мысалды, теориялық-пратикалық, интерактивті .

Сабақтың барысы

І. Ұйымдастыру кезеңі

ІІ.  Үйге берілген тапсырманы сұрау.

III. Жаңа сабаққа мақсат қою.

IV.Жаңа сабақты түсіндіру кезеңі

V. Топтық есеп

VI. Салыстыру ды табу

VII. Тест

VIII. Лездік сұрақ

IX. Физикалық диктант

Х. Қорытынды

І. Ұйымдастыру кезеңі:

А) Амандасу;

Б) Түгендеу;

ІІ.  Үйге берілген тапсырманы сұрау. Сұрақтар:

Есіңе түсір

1.Электр тогы дегеніміз не?

 2.Ток күші дегеніміз не, формуласы, өлшем бірлігі, аспап

 3.Тізбек бөлігі үшін Ом заңы қалай жазылады? 

 4. Тізбекте ток болу қандай жағдайлар болу үшін

не керек ?

 5. Электр  қозғаушы күш дегеніміз не?

6. Электр кернеуі дегеніміз не? формуласы,

 өлшем бірлігі, аспап

7. Кедергі дегеніміз не?

8.Өткізгіштің меншікті кедергісі деген не, формуласы өлшем бірлігі,  өлшеу аспап.

9. Параллель және тізбекте жалғау заңдылықтары.

10. Толық тізбек бөлігі үшін Ом заңы.

Электр тоғының жұмысы мен қуаты. Джоуль- Ленц заңы.

·         Электр энергиясы – ХХІ ғасырдың қуат көзі.

·         Электроника – прогресс тамыры, өндіріс жүрегі.

Қауіпсіздік техникасы

Ток күші электр тізбегінің ең негізгі сипаты болып табылады.  Электр тізбегімен жұмыс атқарғанда мынаны ескеру керек:  ток күші 1 мА дейін қауіпсіз болып табылады. Ток күші 100 мА асқанда адам ағзасына қауіпті, тіпті өлімге әкеп соғады. Электр құралдарымен жұмыс жасағанда өте ұқыпты болып, сақтық шараларын сақтау керек, әйтпесе адам өмірі қауіпке ұшырауы мүмкін.

«Жұмыс пен қуат. Джоуль – Ленц заңы » тақырыбы бойынша алған түбегейлі білімдерің электр қуатын тұтынуда көмегін тигізеді.

Электр тогының бар екенін оның жылулық, химиялық, магниттік және биологиялық әсерлері бойынша білуге болады дедік. Осы әсерлер арқылы электр тогы, нақты айтқанда электр тогының көзі жұмыс жасайды. Мысалы ток өткенде өткізгіш қызады, соның салдарынан олардың ішкі энергиясы өседі. Ал өткізгіштің ішкі энергиясының артуы ток жұмысының есебінен жүреді, осы жұмысты есептейік. Сонда электр өрісі A=qU жұмыс өндіреді. A=qU;    I=q/t

Тізбектің бөлігіндегі токтың жұмысы ток күшінің кернеуге және жұмыс өндіруге кеткен уақытқа көбейтіндісіне тең: A=IUt     егер I=U/R;  U=IR;  A=IUt=I²Rt=U²t/R=Q SI жүйесінде жұмыс Джоульмен (Дж)өлшенеді. 1 Дж = 1А·1В · 1 с

Токтың жұмысын өлшеуге арналған құрал электр санауыш деп аталады егер I=U/R;  U=IR;  A=IUT=I²Rt=U²t/R=Q

Өткізгіштерді тізбектей жалғау үшін  A=I²Rt

 Өткізгіштерді параллель жалғау үшін A=U²t/R

Токтың қуаты t уақыттағы ток жұмысының сол уақыт аралығына қатынасына тең:

P=A/t=IU

егер I=U/R;  U=IR; P=IU=I²R=U²/R

1 Вт=1 Дж/с, 1 Дж =1 Вт*с

1 Вт∙сағ. = 3600 Дж

1 гВт∙сағ = 100 Вт = 360 000 Дж

1 кВт∙сағ = 1000 Вт = 3 600 000 Дж.

Өткізгіш неге қызады: Өткізгіш бойымен ток өткенде, өткізгіш қызады, яғни электр энергиясы ішкі энергияға айналады.

Тогы бар өткізгіштің бөлініп шығатын жылуының мөлшерін ток күшінің квадраты, өткізгіштің кедергісіне және өткізгіш бойымен ток жүретін уақыттың көбейтіндісіне тең:

Q=I²Rt

Есеп №1

Қуаты 100 Вт электр шамы күніне 6 сағ.  жанады. 1 ай (30 күн) ішіндегі токтың атқарған жұмысын тап, 1 кВт*сағ біздің қалада 7 теңге тұрады?

Берілгені:

Р=100 Вт

t= 6 сағ*30=180 сағ

Тариф= 7 теңге

А-?  кВт*сағ

құны- ?

Шешуі :

А=Р*t

А= 100 Вт *180 сағ.=18000 Вт*сағ= 18 кВт*сағ

құны – 7 теңге * 18 кВт*сағ = 119 теңге

Жауабы: А= 18 кВт*сағ, құны 119 теңге

№1

Мұнай араластырғышты іске қосатын электрқозғалтқышының қуаты 1900 Вт. Электрқозғалтқыш 2 сағ ішінде 14400 Кл зарядты өткізетін орамның кедергісін анықтаңдар. (Жауабы:R=475 Ом)

№2

Әрқайсысы 6 В кернеуге, 0,6 А ток күшіне есептелінген екі шам 2 мин жанды. Осы уақыт аралығында әр шамдағы және екі шамдағы электр тогының атқаратын жұмысын анықтаңдар? (Жауабы: А=432 Дж)

№3

Мұнай мен су қоспасының кедергісі 1200 Ом. Сорғыту қондырғысы 3с жұмыс істегенде, ондағы 5,5А токтың атқаратын жұмысын анықтаңдар.

№4

Жүкшығырын айналдыратын электрқозғалтқышы 9120Дж-ге тең жұмыс атқарады. 4А ток күшінде 24 Кл заряд өткендегі электромотордың  қуатын табыңдар.

Атауы	Белгі-ленуі	Өлшем бірлігі	Формуласы	Ережесі
Электр тогының жұмысы	A	Дж	A=IUt	Электр тогының жұмысын -  ток күші, кернеу және жұмысты істеуге кеткен уақыттың көбейтіндісіне керек
Электр тогының қуаты	P	Вт	P=A/t=IU	Токтың қуатын табу үшін өткізгіштегі  ток күшін және кернеуді өлшеп, олардың көбейтіндісін табу керек
Джоуль-Ленц заңы	Q	Дж	Q=I2Rt	Жылу мөлшерін есептеу үшін ток күшінің квадратын, кедергіні, уақытты өз ара көбейту керек

Тест А-1

1.Егер тізбектегі ток күші 8А болса, 20с ішінде өткізгіш арқылы қанша заряд өтеді?

а) 0,4 Кл; б) 16 Кл; в) 160 Кл; г) 2,5 Кл; д) 4 Кл.

2.Көлденең қимасы 0,5ммжәне кедергісі 8 Ом никелин өткізгіштің массасы неге тең? (никелиннің тығыздығы 8900 кг/м, меншікті кедергісі 0,42·10Ом·м)

а) 0,24кг;   б) 0,042кг;   в) 1,5кг;   г) 0,12кг;   д) 0,16кг.

3.Кедергісі 20 Ом өткізгіш арқылы 1мин ішінде 300 Кл заряд ағып өтсе, өткізгіш ұштарындағы кернеу қандай болғаны?

а) 50 В; б) 18 В; в) 200 В; г) 36 В; д) 100 В.

4.Ішкі кедергісі 0,09 Ом амперметрдің өлшеу шегін 10 есе арттыру үшін қандай шунт және оны қалай жалғау керек?

а) 0,01 Ом параллель;  б) 0,01 Ом тізбектей;    в) 0,1 Ом параллель;  г) 0,1 Ом тізбектей; д) 0,11 Ом параллель.

5.Тізбек бөлігі параллель жалғанған 9 және 6 Ом резистордан және тізбектей жалғанған 12 ом резистордан тұрады.Тізбек ұшына берілген кернеу 24В. Кедергісі 9 Ом резистордағы ток күші неге тең?

а) 0,15 А;  б) 0,24 А;  в) 0,28 А;  г) 0,31 А; д) 0,62 А.        

    Тест А-2                                                   

1.Электр қыздырғыштың спиралі арқылы өтетін ток күші 6А.Спиральдің көлденең қимасы арқылы 4с ішінде өтетін электрондардың саны:

а) 1,5·10;   б) 3·10;   в) 1,5·10;   г) 3·10;   д) 1,5·10.

2.Электр тізбегіне қосылған резистордың кедергісі 20 Ом.Резистордағы кернеу 50В. Өткізгіштің көлденең қимасы арқылы 1мин ішінде өтетін зарядтың шамасы:

а) 1000 Кл;  б) 30 Кл;  в) 100 Кл;  г) 2,5 Кл; д) 150 Кл.

3.Отыз бірдей шам параллель жалғанып, кернеуі 220В ток көзіне қосылған.Бір шамның кедергісі 1200 Ом.Осы тізбектегі ток күші:

а) 8 А;  б) 5,5 А;  в) 10 А;  г) 4 А; д) 12А.

4.Әрқайсысының кедергісі 300 Ом төрт кедергі алдымен тізбектей, сосын параллель жалғанған.Осы кезде олардың жалпы кедергісі қалай өзгереді?

а) 4 есе артты; б) 16 есе артты;   в) 16 есе кеміді; г) 4 есе кеміді;  д) өзгермеді.

5.Егер U кернеу көзіне жалғанған өткізгіште t уақыт ішінде Q жылу бөлінетін болса, осы уақыт ішінде өткізгіш арқылы өтетін электр заряды:

а) ;    б) ;    в) ;    г) ;    д) .

Нұсқа	1	2	3	4	5
А-1	в	б	д	а	д
А-2	а	д	б	в	б

Лездік сұрақтар

1)  Тоқ күшін өлшейтін құрал – (ампермерт)

2)  Қуатты өлшем бірлігі – (Ватт)

3)  Атомның теріс зарядталған бөлшегі – (электрон)

4)  Кернеуді өлшейтін құрал – (вольтметр)

5)  Ядроның бейтарап бөлшегі – (нейтрон)

6)  Электр зарядының өлшем бірлігі – (Кулон)

7)  Алғаш рет кернеу доғасы үрдісін байқаған орыс ғалымы (Василий Петров)

8)  1879 жылы электр шамдарын жетілдіруге атсалысқан әйгілі американ өнертапқыш. (Томас Эдисон)

9)  Эдисон шамының орташа жұмыс істеу уақыты қанша сағатты құрайтын. (800-1000)

Физикалық диктаныт дәптермен жүмыс.

1. Электр тізбегінің екі өткізгіштен артық өткізгіштер түйісетін нүктесін түйін деп атайды.

2. Егер бірінші өткізгіштің соңы екінші өткізгіштің басымен, екіншісінің  соңы үшіншінің  басымен жалғанса, онда мұндай қосуды  тізбектей жалғау деп атайды

3. Ток күші  Амперметрмен  өлшенеді

4. Бөгде күштер жұмысының орын ауыстыратын электр зарядына қатынасына тең электр қозғаушы күш деп аталады.

5. Өткізгіштің материалын сипаттайтын шаманы меншікті кедергі деп атайды.

6. Тізбек бойымен өтетін  токқа өткізгіштің кедергі жасау қасиетін сипаттайтын шаманы кедергі деп атайды.

7. Тізбектің берілген бөлігінде  заряд орын ауыстырғанда, электр өрісінің атқарған жұмысының осы зарядқа қатынасы кернеу деп аталады.

Білемін	Білдім	Білгім келеді

Бағалау парағы

Оқушының  аты-жөні	Үй тапсырмасы	Жаңа сабақ	Топтық есеп	Салыстыру ды табу	тест	Лездік сұрақ	Физикалық диктант	Қорытынды

Үйде:

Жүк шығырын айналдыратын электрқозғалтқышы 9120 Дж тең жұмыс атқарады. 4А ток күшінде 24 Кл заряд өткендегі электромотордың қуатын табыңдар.

Үйге тапсырма

Электр тоғының жұмысы мен қуаты. Джоуль- Ленц заңы.

21 жаттығудың №6,8