Инфоурок Физика КонспектыКонспект и презентация к уроку физики в 9 классе "Тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца"

Конспект и презентация к уроку физики в 9 классе "Тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца"

Скачать материал

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ конспект.doc

Закон Джоуля-Ленца

Цели урока:

·         Образовательные

o    выяснить причины нагревания проводника с током;

o    усвоить закон Джоуля Ленца, показать универсальность закона сохранения и превращения энергии.

·         Развивающие:  

o    развитие  коммуникативных навыков через разнообразные виды речевой деятельности;

o    развитие таких аналитических способностей учащихся, как умение анализировать, сопоставлять, сравнивать, обобщать познавательные объекты, делать выводы;  развития памяти,  внимания, воображения.

·         Воспитательные: содействовать повышению уровня мотивации на уроках через средства обучения.

Оборудование: ноутбук, мультимедиа-проектор, компьютерная презентация, модели кристаллических решеток, электронагревательные приборы, проводники из разных веществ для демонстрации нагревания электрическим током, источник питания, соединительные провода.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Структура урока:

I. Организационный этап.
II. Мотивация. 
III. Актуализация опорных знаний. 
IV. Изучение нового материала. 
V. Закрепление и обратная связь.
VI.Домашнее задание.

ХОД УРОКА

I. Организационный этап

Сообщение темы урока, целей и плана урока.

II. Мотивация

Учитель: Здравствуйте, ребята.  Сегодня на уроке мы подробно рассмотрим  процесс нагревание проводников, который играет важную роль в нашей жизни, выясним, в чем же заключается тепловое действии тока и постараемся раскрыть физическую сущность этого процесса. Когда мы знакомились с понятием «электрический ток», мы выделяли  5 основных действий, которое оказывает  ток. Какие?

Ученики: тепловое, механическое, магнитное, физиологическое, химическое

Учитель:Тепловое действие тока находит очень широкое применение в быту и промышленности. Как в быту используется тепловое действие тока?

Ученики: Утюги, кипятильники, электрические чайники, нагреватели, плиты.

Учитель: А в промышленности?

Ученики: в паяльниках, сварочных аппаратах.

Учитель: В чем заключается тепловое действие тока?  СЛАЙД 1

Ученики: проводник нагревается

Учитель: Вот сегодня нам и предстоит выяснить, как это происходит. Записываем тему урока «Тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца».

III. Актуализация опорных знаний

Давайте вспомним понятия, с которыми мы познакомились с вами на прошлых уроках и которые нам понадобятся для изучения нового материала. Я предлагаю сделать это в следующей форме. СЛАЙД 2

Далее: Как вычислить работу тока на участке цепи? Мощность?

Ученики: (2 у доски вывод формул)

Письменная проверочная работа по вариантам.

ВЗАИМОПРОВЕРКА

1 вариант:

1. Напряжение на концах электрической цепи 45 В. Какую работу совершит в ней электрический ток в течение 10с при силе тока 0,05 А? 22,5
2 вариант:

1. Какую работу совершит ток силой 3 А за 10 мин при напряжении в цепи 15 В? 27000

Учитель: Чтобы понять, почему нагревается проводник, нужно вспомнить какая связь между температурой вещества и движением молекул или атомов, из которых оно состоит.

Чем быстрее движутся молекулы или атомы, тем ......выше температура вещества.

Учитель: Что называется  электрическим током?....– это упорядоченное движение заряженных частиц.

Учитель: Условия возникновения тока?... Наличие электрического поля и свободных заряженных частиц.

IV. Изучение нового материала

Учитель:  СЛАЙД 5-8 Электрический ток нагревает проводник. Это явление всем известно. Объясняется оно тем, что свободные электроны в металлах, перемещаясь под действием электрического поля, взаимодействуют с ионами и атомами вещества проводника и передают им свою энергию. В результате работы электрического тока увеличивается скорость колебаний ионов и атомов и внутренняя энергия проводника увеличивается. Работа тока идет на увеличение их внутренней энергии. Эта энергия и представляет количество теплоты. Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам  путем теплопередачи.

Из сказанного выше следует, что количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, равно работе тока.

Q = A

Из закона Ома для участка цепи I = ,   U = IR, где R – сопротивление проводника.

Пользуясь законом Ома, можно количество теплоты, выделяемое проводником с током, выразить через силу тока, сопротивление участка цепи и время. Зная, что U = IR, получим Q = IRIt, т.е.

Закон Джоуля – Ленца: количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени протекания тока.

К этому же выводу, но на основании опытов  впервые пришли независимо друг от друга английский ученый Джоуль и русский ученый Ленц. Поэтому данный вывод называется законом Джоуля – Ленца.

Зависимость от сопротивления СЛАЙД 9

1 группа - 3 ряд – параллельное соединение, площадь 1 больше площади 2, длина одинаковая, материал одинаковый

2 группа – 2 ряд –последовательное соединение, площадь 1 больше площади 2, длина одинаковая, материал одинаковый

3 группа – 1 ряд – последовательное соединение, площади одинаковые, длины одинаковые, материал разный: медь, сталь и никелин

 СЛАЙД 10-14

ФИЗМИНУТКА

Если учитель называет физическую величину, учащиеся поднимают руки и тянутся вверх.  Если учитель называет единицу измерения, то учащиеся делают махи руками перед грудью.

Потом 1 команда старается показать последовательное соединение проводников (проводники – учащиеся, соединительные провода – руки), 2 команда – параллельное соединение , а 3я – смешанное.

V. Закрепление и обратная связь

1 у доски

1. В проводнике сопротивлением 20 Ом сила тока 5 А. Какое количество теплоты выделится в проводнике за 3 мин?

Дано:               СИ:                  Формулы:                            Решение:

I = 5 А                                      Q = I2Rt               Q = (5 А)2 * 20 Ом * 180 с = 48000 Дж 
R = 20 Ом
t = 3 мин          180 с
Найти:

Ответ: Q = 90 к Дж.

Остальные в тетради по вариантам – 200000, 10, 1, 2

2. Как изменится количество теплоты, выделяемое проводником с током, если силу тока в проводнике увеличить в 2 раза?

3. Как изменится количество теплоты, выделяемое проводником с током, если силу тока в проводнике уменьшить в 4 раза?

VI. Домашнее задание

Прочитать параграф 19,20, № 82,84

 

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал "Конспект и презентация к уроку физики в 9 классе "Тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца""

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 2 месяца

Музыковед

Получите профессию

Копирайтер

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Выбранный для просмотра документ презентация.pps

Скачать материал "Конспект и презентация к уроку физики в 9 классе "Тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца""

Получите профессию

HR-менеджер

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Описание презентации по отдельным слайдам:

  • 10.12.13г.

Тема урока
Нагревание проводников. Закон Джоуля-Ленца.

    1 слайд

    10.12.13г.

    Тема урока
    Нагревание проводников.
    Закон Джоуля-Ленца.



  • Тепловое действие токаЭлектрический ток нагревает проводник.

    2 слайд

    Тепловое действие тока
    Электрический ток нагревает проводник.

  • 3 слайд

  • I вариант
Напряжение на концах электрической цепи 45 В. Какую работу совершит...

    4 слайд

    I вариант
    Напряжение на концах электрической цепи 45 В. Какую работу совершит в ней электрический ток в течение 10с при силе тока 50 мА?
    II вариант
    Какую работу совершит ток силой 3 А за 10 мин при напряжении в цепи 15 В?

  • I вариант
А= Ult=0,05 А·45 В·10с=22,5 ДжII вариант
А= Ult= 3 А·15 В·600с=2700...

    5 слайд

    I вариант
    А= Ult=0,05 А·45 В·10с=22,5 Дж
    II вариант
    А= Ult= 3 А·15 В·600с=27000 Дж=27 кДж

  • Электрический ток в металлическом проводнике – это упорядоченное движение эле...

    6 слайд

    Электрический ток в металлическом проводнике – это упорядоченное движение электронов. Провод – это кристалл из ионов, поэтому электронам приходится «течь» между ионами, постоянно наталкиваясь на них. При этом часть кинетической энергии электроны передают ионам, заставляя их колебаться сильнее. Кинетическая энергия ионов в узлах кристаллической решетки увеличивается, следовательно, увеличивается внутренняя энергия проводника и, следовательно, его температура. А это и означает, что проводник нагревается.
    Почему же проводники нагреваются?
    Рассмотрим на примере движения одного электрона по проводнику.

  • В жидких и газообразных проводниках движущиеся электроны и ионы наталкиваются...

    7 слайд

    В жидких и газообразных проводниках движущиеся электроны и ионы наталкиваются на молекулы, как бы «раскачивают» их, увеличивают их кинетическую энергию, что и означает возрастание температуры жидкости или газа.
    Химическое действие тока
    +
    Рассмотрим на примере движения одного электрона и положительного иона в жидком проводнике (в растворе медного купороса CuSO4).

  • -                                           +В неподвижных металлических пров...

    8 слайд

    - +
    В неподвижных металлических проводниках вся работа электрического тока идет на увеличение их внутренней энергии (на участке цепи не совершается механическая работа и ток не производит химического действия).
    А ∆Евн
    Q
    Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам путем теплопередачи.
    Q = А
    Учитывая, что А = UIt, получим Q = Uit.
    Зная, что , что U =IR, получим Q = I2Rt.
    Q = I2Rt
    Направление электрического тока

  • Q = I2Rt количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведен...

    9 слайд

    Q = I2Rt
    количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления и времени прохождения тока по проводнику.
    Количество теплоты, выделившееся за время t, определяется законом Джоуля - Ленца:
    Джоуль Джеймс Прескотт
    Ленц Эмилий Христианович

  • Степень нагрева проводника зависит от его СОПРОТИВЛЕНИЯ
При последовательном...

    10 слайд

    Степень нагрева проводника зависит от его СОПРОТИВЛЕНИЯ

    При последовательном соединении
    I = const , Q = I2 Rt, (чем больше R, тем больше Q)
    значит сильнее нагреется проводник с
    большим сопротивлением

    При параллельном соединении
    U= const, Q = U2t/R, (чем меньше R, тем больше Q)
    значит сильнее нагреется проводник с
    меньшим сопротивлением


  • Задача 1 группе



ι – длина проводника;   ι1 = ι2 
ρ – удельное сопротивлени...

    11 слайд

    Задача 1 группе




    ι – длина проводника; ι1 = ι2
    ρ – удельное сопротивление проводника ; ρ1 = ρ2
    S - площадь поперечного сечения проводника; S1 > S2
    t – время протекания тока; t 1 = t 2
    Сравните количества теплоты, выделяемые проводниками при таком их соединении


    1
    2

  • Решение задачи 1 группыПроводники соединены параллельно, значит 
U1 = U2 = co...

    12 слайд

    Решение задачи 1 группы
    Проводники соединены параллельно, значит
    U1 = U2 = const.
    Q = Ult, Q = Ut (U/ R), т.е Q = U2t/R
    (Q обратно пропорционально R)
    Значит проводник с МЕНЬШИМ сопротивлением выделит БОЛЬШЕЕ количество теплоты)
    2. R = ρι/S, (R обратно пропорционально S при прочих равных условиях)
    Поскольку S1 > S2, значит R1 < R2 и
    первый проводник выделит большее количество теплоты

  • Задача 2 группе

ι – длина проводника;   ι1 = ι2 
ρ – удельное сопротивление...

    13 слайд

    Задача 2 группе


    ι – длина проводника; ι1 = ι2
    ρ – удельное сопротивление проводника ; ρ1 = ρ2
    S - площадь поперечного сечения проводника; S1 > S2
    t – время протекания тока; t 1 = t 2
    Сравните количества теплоты, выделяемые проводниками при таком их соединении

    1
    2

  • Решение задачи 2 группыПроводники соединены последовательно, значит 
 l1 = l2...

    14 слайд

    Решение задачи 2 группы
    Проводники соединены последовательно, значит
    l1 = l2 = const.
    Q = Ult, Q = lt ( lR ), т.е Q = l2 Rt
    (Q прямо пропорционально R)
    Значит проводник с БОЛЬШИМ сопротивлением выделит БОЛЬШЕЕ количество теплоты и наоборот)
    2. R = ρι/S, (R обратно пропорционально S при прочих равных условиях)
    Поскольку S1 > S2, значит R1 < R2 и
    первый проводник выделит меньшее количество теплоты

  • 15 слайд

  • Физкультминутка . 

Если учитель называет физическую величину, учащиеся подни...

    16 слайд

    Физкультминутка .

    Если учитель называет физическую величину, учащиеся поднимают руки и тянутся вверх. Если учитель называет единицу измерения, то учащиеся делают махи руками перед грудью.
    Потом 1 команда старается показать последовательное соединение проводников (проводники – учащиеся, соединительные провода – руки), 2 команда – параллельное соединение , а 3я – смешанное.

  • 17 слайд

  • Дано 
t = 3 мин
R = 20 Ом
I = 5 A
Q = ?  СИ
180 с
    -
    -Решение:
Q = I2...

    18 слайд

    Дано
    t = 3 мин
    R = 20 Ом
    I = 5 A
    Q = ?
    СИ
    180 с
    -
    -
    Решение:
    Q = I2 R t
    Q = 25 A2 • 20 Ом • 180 с =
    = 90000 Дж = 90 кДж


    Ответ: Q = 90 кДж

    ?Определите количество теплоты, выделяемое проводником, сопротивление которого 20 Ом, в течение 3 минут. Сила тока в проводнике 5 А.

  • Ответьте на вопросыКак изменится количество теплоты, выделяемое проводником с...

    19 слайд

    Ответьте на вопросы
    Как изменится количество теплоты, выделяемое проводником с током, если силу тока в проводнике увеличить в 2 раза?
    (увеличится в 4 раза, поскольку Q = l2 Rt , т.е. Q = (2l)2 Rt , Q = 4l2 Rt )
    2. Как изменится количество теплоты, выделяемое проводником с током, если силу тока в проводнике уменьшить в 4 раза?
    (уменьшается в 16 раз, поскольку Q = l2 Rt , т.е. Q = (l/4)2 Rt , Q = l2Rt/16



  • Домашнее задание.§19, 20
Упражнение 82, 84

    20 слайд

    Домашнее задание.
    §19, 20
    Упражнение 82, 84

Получите профессию

HR-менеджер

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Получите профессию

Копирайтер

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 610 036 материалов в базе

Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 25.08.2015 1583
    • ZIP 219.5 кбайт
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Постнова Наталья Анатольевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Постнова Наталья Анатольевна
    Постнова Наталья Анатольевна
    • На сайте: 8 лет и 6 месяцев
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 14565
    • Всего материалов: 7

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

Бухгалтер

Бухгалтер

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе

Курс повышения квалификации

Особенности подготовки к сдаче ОГЭ по физике в условиях реализации ФГОС ООО

36 ч. — 180 ч.

от 1700 руб. от 850 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 73 человека из 31 региона

Курс профессиональной переподготовки

Физика: теория и методика преподавания в профессиональном образовании

Преподаватель физики

300/600 ч.

от 7900 руб. от 3950 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 41 человек из 22 регионов

Курс повышения квалификации

ЕГЭ по физике: методика решения задач

36 ч. — 180 ч.

от 1700 руб. от 850 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 114 человек из 43 регионов

Мини-курс

Психология развития личности: от мотивации к самопониманию

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 53 человека из 24 регионов

Мини-курс

Основы инженерной подготовки

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Идеи эпохи Просвещения: педагогическое значение для современности

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе