Конспект урока " нагревание проводников электрическим током" (8 класс)

Количество теплоты,  выделяемое проводником с током. Электронагревательные приборы. Закон Джоуля – Ленца

Цель урока:

Учебная. Объяснить тепловое действие тока, сформировать закон Джоуля Ленца, рассмотреть практическое применение теплового действия тока в электронагревательных приборах.

Развивающая. Развивать умение анализировать учебный материал, условие задачи, ход решения задач, творческий подход к решению задач.

Воспитательная. Формирование таких качеств личности как трудолюбие, внимательность, собранность, наблюдательность.

Тип урока: комбинированный урок

Оборудование: обучающая презентация, компьютер, амперметр, вольтметр.

План урока:

I. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ ЭТАП

II. ПРОВЕРКА ДОМАШНЕГО ЗАДАНИЯ

III. АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ

IV. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

V. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ

VI. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ УРОКА

VII. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

Ход урока

I. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ ЭТАП

II. ПРОВЕРКА ДОМАШНЕГОЗАДАНИЯ

III. АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ

Мы уже знаем, что прохождение тока всегда сопровождается выделением теплоты.

Рассмотрим данное явление более подробно.

IV. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

1. Закон Джоуля – Ленца

            Когда в проводнике идет ток, то свободные заряженные частицы, двигаясь под действием электрического поля, сталкиваются с другими частицами и передают им часть своей энергии. В результате средняя скорость хаотического (теплового) движения частиц вещества увеличивается – проводник нагревается.

            Тепловое действие тока изучали английский физик Джеймс Джоуль и российский физик Эмилий Ленц. Независимо друг от друга они пришли к одинаковому выводу.

Закон Джоуля – Ленца

Количество теплоты, выделяемой в проводнике вследствие прохождения тока, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока:

Q – количество теплоты, которое выделил проводник с током;

І – сила тока в проводнике;

R – сопротивление проводника;

t – время прохождения тока.

Другие формулы выплывающие из Закона Джоуля – Ленца:

2. Электронагревательные устройства

Вопросы классу

• Какое практическое значение имеет закон Джоуля Ленца?

Выступление учащихся:

1.     Лампа накаливания

2.     Утюг

3.     Чайник

4.     Фен

Тепловое действие тока используется в различных электронагревательных устройствах (утюги, плиты, чайники, электрические камины, рефлекторы, лампы накаливания).

Основной частью любого электронагревателя является нагревательный элемент.

По закону Джоуля – Ленца количество теплоты Q, выделяемой в нагревательном элементе, вычисляется по формуле Q = I²Rt, следовательно, изменяя время нагревания или силу тока в нагревательном элементе, можно регулировать температуру нагревателя.

Можно использовать только в том случае, когда вся электрическая энергия тратится на нагрев.

            Если же на участке цепи есть потребители энергии, в которых выполняется механическая работа или происходят химические реакции, данными формулами пользоваться нельзя.

3. Короткое замыкание и предохранители

            Если включить сразу несколько мощных потребителей, общее сопротивление цепи существенно уменьшится, соответственно сила тока в цепи значительно увеличится.

Выступление учащихся:

1.     Короткое замыкание

2.     Предохранители

            Короткое замыкание – резкое увеличение силы тока в цепи.

            Короткое замыкание может возникнуть в случае нарушения изоляции проводов или при ремонте находящихся под напряжением элементов электрической цепи.

            Чтобы избежать пожара в случае короткого замыкания или перегрузки электрической цепи, а также не допустить порчи потребителей электрической энергии во время опасного увеличения силы тока, используются предохранители.

            Предохранители – устройства, размыкающие круг, если сила тока в нем увеличится сверх нормы.

Автоматические предохранители.

Рабочая часть автоматического предохранителя – биметаллическая пластина. при увеличении силы тока сверх нормы биметаллическая пластина изгибается, в результате чего круг размыкается. После охлаждения предохранитель снова можно вернуть в рабочее состояние.

Плавкі запобіжники, які застосовують в радіотехніці. Уздовж осі скляної трубочки з металевими наконечниками натягнутий тонкий дріт із легкоплавкого матеріалу

V. РЕШЕНИЕ  ЗАДАЧ

1. Какое количество теплоты выделится в течении часа в проводнике сопротивлением 10 Ом при силе тока 2 А?

Дано:	Решение Ответ:

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО КАРТИНКАМ

VI. ПОДВЕНИЕ ИТОГОВ УРОКА

          Устный опрос

1. Почему нагреваются проводники в которых течет электрический ток?

2. Сформулируйте закон Джоуля – Ленца. Почему он имеет такое название?

3. Как математически записать закон Джоуля – Ленца?

5. Що такое короткое замикание?

6. С какой целью используют предохранители?  

VII. Домашнее задание

Прочитать § 45,

Упр. № 37 (2, 4)

эл. лампочки»