Измерение работы и мощности электрического тока. Расчет электроэнергии.

Тема:  Измерение работы и мощности электрического тока.  Расчет электроэнергии, потребляемой бытовыми  приборами.

Цели урока:

- Познакомиться с устройством  и принципом работы электрического счетчика;

- Научиться рассчитывать работу электрического тока и ее стоимость;

- Сделать вывод об экономном расходовании электроэнергии.

Оборудование:

мультимедиа проектор,

компьютер,

проецирующий экран,

технические паспорта приборов,

амперметр, вольтметр, ключ, источник тока, электрическая лампочка, соединительные провода.

Структура урока

I. Организационный момент + Домашнее задание.

II. Актуализация опорных знаний и умений учащихся.

III. Изучение нового материала.

Понятие об электросчетчике.

Расчет стоимости потребленной электроэнергии.

Использование энергосберегающих технологий в быту.

IV. Практическая работа “ Измерение работы и мощности электрического тока”

V. Закрепление новых знаний и умений учащихся (рефлексия).

VI. Итоги занятия.

VII.  Рефлексия.

Ход занятия

I. Организационный момент. (2 мин)

Учитель знакомит учащихся с целями урока, планом проведения занятия, а также говорит о необычности и значении данного мероприятия.

ДЗ на доске ʂ 52, Задания в Я-классе (ссылка в группе по физике).  

II. Актуализация опорных знаний и умений учащихся. (10 мин) -ФО

Задание № 1. Установить соответствие между величинами:

Физическая величина	Условное обозначение	Единицы измерения
1)   Сила тока	1)   g	Э)   А
2)   Напряжение	2)   t	И)   с
3)  Сопротивление	3)   P	Е)  Ом
4)  Работа тока	4)  A	Г)  Вт
5)  Мощность тока	5)  R	Н)  В
6)  Время	6)   U	Р)   Дж
7)  Заряд	7)    I	Я)  Кл

Задание № 2. Схема ответа о физическом приборе.

Амперметр ,  вольтметр  

Название.

Назначение.

Принцип действия, схема устройства или условное обозначение.

Правила пользования прибором.

Задание № 3.  Схема ответа о физической величине:

P = U I

 A = U I t

 A = P t

- Формула, связывающая данную величину с другими;

- Единицы измерения величины;

- Способы измерения величины.

III. Изучение нового материала. (10 мин)

 Мы все являемся активными потребителями электроэнергии. В наших домах, школах, офисах появляется всё большее количество различных электрических приборов – работают телевизоры и компьютеры, закипают чайники, греются фены,  электроплиты и обогреватели, светят лампы…

И мы порой даже не задумываемся – СКОЛЬКО СТОИТ НАШ КОМФОРТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ.

Для подсчета потребленной электроэнергии применяют электросчетчики, которые устанавливаются на щитке для каждой квартиры. Диск счетчика вращается только тогда, когда включен хотя бы один потребитель электроэнергии. Скорость вращения диска зависит от полной мощности включенных потребителей.

Приборы, необходимые для измерения работы тока в цепи. Это амперметр, вольтметр и часы. На практике работу тока измеряют специальными приборами — счетчиками.. В его устройстве сочетаются три названных выше прибора.

Единицы работы, применяемой на практике:

A = P t

 1 Дж= 1 Вт*с

Эту единицу работы неудобно использовать на практике, так  как в потребителях электроэнергии ток совершает работу в течение  длительного времени. Например в бытовых приборах — несколько часов. И расчет израсходованной электроэнергии производится за месяц.. Поэтому при вычислении  работы тока во вех случаях приходится переводить эти отрезки времени в секунды, что усложняет расчеты. Поэтому на практике время удобнее выражать в часах, а работу в киловатт-часах.

1 Вт*ч = 3600 Дж

1 кВт*ч = 1000 Вт*ч = 3 600 000 Дж

Но у Мощности  есть еще одни единицы измерения – необычные. Познакомимся с небольшой исторической справкой о единицах измерения работы (учащийся рассказывает)

  (Историческая справка)

Шотландский инженер и изобретатель Джеймс Уатт, знаменитый изобретатель паровой машины, был первым, кто ввел в оборот термин "лошадиная сила". Он хотел наглядно показать мощь и силу своих агрегатов. Поэтому взял вполне понятную аналогию - лошадь.

Одна из первых паровых машин, построенных Уаттом, предназначалась для английского пивоваренного завода, находившегося в Уитбриде. На этом заводе, до введения паровых машин, вода накачивалась лошадьми; чтобы определить размеры машины, необходимо было узнать силу работавших лошадей, которых машина должна была заменить. Для опыта, пивовар, владелец завода, выбрал самую сильную из работавших лошадей и заставил ее накачивать воду в течение восьми часов, при полном напряжении сил, под беспрестанными ударами бича, до окончательного изнеможения; затем лошадь была удалена, и пивовар принялся вычислять количество накаченной воды. Оказалось, что в течение восьмичасовой работы, лошадь подняла на высоту одного метра 2 000 000 килограммов воды, что в секунду составляет 75 килограммов.

Лошадиная сила - единица измерения мощности, которую Уатт определил как груз массой в 250 килограммов, который могла поднять лошадь на высоту 0,3 метра за одну секунду, то есть 1 лошадиная сила = 75 кгм/с.

В настоящее время в России формально лошадиная сила выведена из употребления, однако до сих пор применяется для расчёта транспортного налога. В России и во многих других странах она всё еще очень широко распространена в автомобильной среде. Но при расчете мощности электрического тока используются всем вам известные Ватты.

I V. Практическая работа. (14мин) –бланки ответов выданы каждой группе, в ходе выполнения заполняются и сдаются в конце урока.(оборудование на столе)

Для групп № 1-4

Тема: Измерение работы и мощности электрического тока.

Цель - Научиться определять мощность и работу тока в лампе, используя амперметр, вольтметр и часы.

Приборы и материалы:  амперметр, вольтметр, ключ, источник тока, электрическая лампочка, соединительные провода.

Указания к работе:

Собрать электрическую цепь по схеме:

Измерить силу тока в цепи и напряжение на участке цепи.

Вычислить работу за 10 с и мощность тока по формулам.

Полученные данные занести в таблицу.

Сила тока I A	Напряжение U B	Мощность тока P = U I Вт	Время t с	Работа тока A= Pt Дж

Для групп № 5-6

Тема: Измерение работы и мощности электрического тока.

Цель — научиться пользоваться паспортом электрического прибора, определять мощность бытовых электроприборов; определять работу, совершаемую током этих бытовых электроприборов.

Приборы и материалы:  технический паспорт прибора, часы.

Указания к работе:

Изучите паспортные данные предложенных вам электрических приборов, выпишите их мощность.

Определите работу, совершенную током в этих приборах за 10 часов.

Полученные данные занесите в таблицу.

Название электроприбора	Мощность прибора P Вт	Время действия t с	Работа, совершенная током A = P t Дж

  V. Закрепление новых знаний (5 мин)

В качестве домашнего задания вам надо было принести из дома  показания электросчетчика предыдущие и текущие  или квитанцию с показаниями счетчика. Сейчас вы рассчитаете  расход электроэнергии за период потребление и по тарифу рассчитаете стоимость электроэнергии.

Используя образец, выполните данное задания, используя показания своих счетчиков

(пример на слайде презентации на доске)

 На рисунке приведены показания счетчиков электрической энергии за 30 дней:

25 января25 февраля

Стоимость 1 кВт*ч электроэнергии   -  2,84 руб/(кВт*ч)

Рассчитайте работу электрического тока.

Вычислить  стоимость электрической энергии  за 30 дней.

Решение:

 Рассчитаем работу  электрического тока.

А= 3440 кВт*ч - 3302 кВт*ч = 138 кВт*ч

Расчитаем стоимость электрической энергии.

Стоимость = А * тариф

Стоимость =  138 кВт· ч * 2,84 руб/кВт*ч = 391,92 руб

VI.  Итог урока: (3 мин)

Учитывая невероятное количество электроприборов, которые наводнили наши дома, расходы на электроэнергию возрастают стремительно. Так же растет количество советов о том, как экономить электроэнергию, но, естественно, без ущерба для собственного комфорта.  (проговорить возможные способы экономии электроэнергии))

VII. Рефлексия. (1мин)

Три кружочка: красный, зеленый, синий (нарисовать в бланке ответа ручкой или цветным карандашом) Зеленый – на уроке было комфортно и все понятно, Синий – на уроке немного затруднялся, не все понял, Красный -  на уроке было трудно,   нечего не понял.