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?
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»
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.