Презентация по физике 2 Закон Джоуля-Ленца"

• 1 слайд

  Главные цели использования данной презентации – это активизация познавательной деятельности учащихся, усвоение изучаемого материала учащимися на более доступном уровне, а также мотивация обучения.

• 2 слайд

  Закон Ома: сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению. Работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка, силы тока и времени, в течение которого совершалась работа. Сопротивление проводника – физическая величина, характеризующая свойства проводника. Причина сопротивления: взаимодействие движущихся электронов с ионами кристаллической решётки. ?Сформулируйте закон Ома для участка цепи. ?Что называется сопротивлением проводника? ?Чему равна работа электрического тока на участке цепи?

• 3 слайд

• 4 слайд

  Носителями электрического тока в металлах являются: А) ионы Б) электроны В) протоны

• 5 слайд

  Единицей электрического заряда является: В) Н А) Кл Б) А

• 6 слайд

  Работу электрического тока можно вычислить: А) А=FS Б) A=UIt В) A=U/q

• 7 слайд

  Закон Ома для участка цепи: В) I=q/t А) U=IR Б) I=U/R

• 8 слайд

  Мощность электрического тока вычисляется по формуле: А) Р=UI Б) Р=UIt В) Р=U/R

• 9 слайд

  За единицу работы принят: А) Вт Б) Дж В) А

• 10 слайд

  Какая из электрических схем составлена без ошибок? В Б V A A V A V А

• 11 слайд

  Рассчитайте сопротивление проводника: 6 Ом 1,5 ОМ 0,6 Ом 3 В 0,5 А

• 12 слайд

• 13 слайд

  Применение теплового действия электрического тока

• 14 слайд

  Тепловое действие тока Электрический ток нагревает проводник.

• 15 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.

• 16 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).

• 17 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

• 18 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

• 19 слайд

• 20 слайд

  А Медь Сталь Никелин - + Нагревание проводников электрическим током зависит от их сопротивления. Чем больше сопротивление проводника, тем сильнее он нагревается. Чтобы проводник нагревался сильнее, он должен обладать большим удельным сопротивлением. • • ? Какой из проводников нагреется сильнее при прохождении по цепи электрического тока? Размеры проводников одинаковые. I Слабый Средний Сильный К Размеры проводников одинаковые. Q = I2Rt R = ρl/S ВеществоУдельное сопротивление, Ом мм2/м Нагрев проводника Медь0,017 Сталь0,1 Никелин0,42

• 21 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.

• 22 слайд

  Домашнее задание: П 53, упражнение 27 (2, 3). Приготовить сообщение в виде компьютерной презентации по теме: «История создания электронагревательных приборов».

• 23 слайд

  Спасибо за урок!

Историческая справка об открытии закона

Джоуля – Ленца.

Джеймс Прескотт Джоуль, манчестерский пивовар, владелец большого пивоваренного завода, родился 24 декабря 1818 года. Он рано увлёкся электрическими исследованиями и конструированием электрических приборов, которые описывал в небольшом специальном журнале. В октябре 1841 года он опубликовал в «Philosophical Magazine» статью о тепловом эффекте электрического тока, в которой установил, что количество теплоты, выделяемое током в проводнике, пропорционально квадрату силы тока. Задолго до Джоуля аналогичные исследования были начаты петербургским академиком Эмилием Христиановичем, который опубликовал свою работу в 1843 году под заглавием «О законах выделения тепла гальваническим током». Ленц упоминает о работе Джоуля, публикация которого опередила публикацию Ленца, но считает, что, хотя его результаты «в основном совпадают с результатами Джоуля», они свободны от тех обоснованных возражений, которые вызывают работы Джоуля. Ленц тщательно продумал и разработал методику эксперимента, затем , проведя эксперимент, сформулировал следующие положения:

1.Нагревание проволоки гальваническим током пропорционально сопротивлению проволоки.

2.Нагревание проволоки гальваническим током пропорционально квадрату служащего для нагревания тока.

Точность и обстоятельность опытов Ленца обеспечили признание закона, вошедшего в науку под названием закона Джоуля Ленца.

Пояснительная записка

Ни для кого не секрет, что любой изучаемый в школе предмет будет восприниматься учащимися гораздо лучше, если он наглядно проиллюстрирован.

Физика является одним из предметов, который требует для наиболее полного восприятия изучаемого материала большого количества наглядности. Часть изучаемых тем достаточно легко объясняется с помощью демонстрационного и лабораторного оборудования, а некоторые темы требуют применения ИКТ.

Пример тому: урок физики по теме «Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля - Ленца». На протяжении всего урока используется презентация, иллюстрирующая все основные составляющие урока.

Использование мультимедиа презентации позволяет не только доступно донести новый материал, но и существенно сэкономить время при объяснении, освободив его для отработки изученного материала, то есть повысить продуктивность урока.

Предлагаемый урок рассчитан на использование ресурсов компьютерного класса с мультимедиа проектором (или интерактивной доской), но в случае, если школа не может предоставить данные ресурсы в полном объёме, то можно ограничиться использованием одного компьютера и мульти проектора, в таком случае во время закрепления материала учащиеся выполняют тест в письменной форме или просто разбирают вопросы теста, показываемые на экране.

• 1 слайд

• 2 слайд

  1.Чему равно количество теплоты, выделяемое неподвижным проводником по которому течёт электрический ток? к) внутренней энергии проводника ь) работе электрического тока м) мощности электрического тока

• 3 слайд

  2.По какой формуле можно рассчитать закон Джоуля – Ленца? м) P = UI н) Q = cm (t1 - t2) о) U = IR л) Q = I2 R t

• 4 слайд

  3.Один и тот же проводник включают в электрические цепи, где в нём устанавливаются силы тока 2 А, 4 А. В какой цепи он выделит большее количество теплоты и во сколько раз? у) где I= 4 А, в 16 раз ф) где I = 4 А, в 4 раза х) где I = 2 А, в 2 раза ц) где I = 2 А, в 4 раза

• 5 слайд

  4.В каких единицах измеряется количество теплоты? н) кг о) Дж п) м р) Вт

• 6 слайд

  Сопротивление проводника увеличили в 2 раза, как изменилось количество теплоты выделяемое проводником. д) Уменьшилось в 2 раза ж) Увеличилось в 2 раза з) Увеличилось в 4 раза и) Уменьшилось в 4 раза

• 7 слайд

  5.Какое количество теплоты выделится за 30 мин. проволочной спиралью сопротивлением 25 Ом при силе тока 6 А? б) 162 Дж в) 1620 Дж г) 162кДж д) 1,62 МДж

• 8 слайд

  Ответы: 1. ь 2. л 3. у 4. о 5. ж 6. д

• 9 слайд

• 10 слайд

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Киселёвского городского округа «Основная общеобразовательная школа 24

Конспект урока по физике

в 8 классе

«Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля – Ленца».

Составила: Л.А.Афанасьева

учитель физики

Киселёвск

2011 – 2012

Тема урока: «Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля – Ленца»

Цели урока:

- формирование понятий об универсальности закона сохранения и превращения энергии на примере электрических и тепловых процессов, ознакомление с законом Джоуля - Ленца.

- развитие логического мышления, памяти, способности находить оптимальный путь выполнения поставленной задачи, умения правильно объяснять физические понятия и явления

- воспитание эстетического восприятия стройности и строгости логических рассуждений.

Тип урока: изучение нового материал

Материалы и оборудование: учебник – Пёрышкин А.В. 8 класс, мультимедиа презентация, кинофрагмент, проектор, ноутбук, экран.

Методы: словесный, наглядный, проблемно – поисковый

Формы работы: коллективная, индивидуальная

План-конспект урока:

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний.

3. Изложение нового материала.

4. Закрепление (мини тест).

5. Подведение итогов. Постановка домашнего задания.

I.Организационный момент

II.Актуализация знаний:

Слайд -1.

? Сформулируйте закон Ома для участка цепи

Закон Ома: сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.

? Что называется сопротивлением проводника, в чём его причина

Сопротивление проводника: физическая величина, характеризующая свойства проводника. Причина сопротивления: взаимодействие движущихся электронов с ионами кристаллической решётки.

? Чему равна работа электрического тока на участке цепи

Работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка, на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа.

Слайд -2. Составляйка

Слайд -3.

Носителями электрического тока в металлах являются

А) ионы, Б) Электроны, В) протоны Т

Слайд -4.

Единицей электрического заряда является

А) Кл, Б) А, В) Н Е

Слайд -5.

Работу электрического тока можно вычислить

А) A = FS, Б) A = UIt , В) A = U/q П

Слайд -6.

Закон Ома для участка цепи

А) U = IR, Б) I = U/R, В) I = q/t Л

Слайд -7.

Мощность электрического тока вычисляется по формуле

А) P = UI, Б) P = UIt , В) P = U/R О

Слайд -8.

За единицу работы принят

А) Вт, Б) Дж, В) А В

Слайд -9.

Какая из электрических схем составлена без ошибок?

О

Слайд -10.

Рассчитайте сопротивление проводника

А) 6 Ом Б) 1,5 Ом, В) 0,6 Ом Е

Слайд -11.

Тепловое действие

Слайд –12. Применение теплового действия тока

III. Изложение нового материала

Слайд -13.

Поговорим подробно о тепловом действии тока. На рисунке изображена электрическая цепь, какие элементы цепи вам известны? (источник тока, ключ, соединительные провода, штативы, исследуемый проводник). Что произойдёт, если замкнуть ключ? (в цепи появится электрический ток)

-Тепловое действие тока – анимационная демонстрация

Исследуемый проводник нагреется до красна и провиснет, т.к. при нагревании твёрдые тела расширяются.

Вывод: электрический ток нагревает проводник.

Слайд –14.

Почему же проводник нагревается? Рассмотрим на примере движения одного электрона по проводнику.

Анимационная демонстрация

Электрический ток в проводнике – это упорядоченное движение электронов. Провод – это кристалл из ионов, по – этому 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 решётки увеличивается, следовательно, увеличивается внутренняя энергия проводника и, следовательно, его температура. А это и означает, что проводник нагрелся.

После этого слайда кинофрагмент – Нагревание проводников электрическим током

Слайд – 15.

Рассмотрим на примере движения одного электрона и положительного иона в жидком проводнике (растворе медного купороса CuSO₄ )

Анимационная демонстрация

В жидких и газообразных проводниках движущиеся электроны и ионы наталкиваются на молекулы, как бы «раскачивая» их, увеличивают их кинетическую энергию, что и означает возрастание температуры жидкости или газа.

Слайд – 16.

В неподвижных металлических проводниках вся работа электрического тока идёт на увеличение их внутренней энергии (на участке цепи не совершается механическая работа, и ток не производит химического действия).

Анимационная демонстрация

Нагретый проводник отдаёт полученную энергию окружающим телам путём теплопередачи.

Q = A Учитывая, что A = UIt , получаем Q = UIt.

Зная, что U = IR, получим Q = I² Rt.

Слайд – 17.

Q = I² Rt Количество теплоты, выделившееся за время t ? определяется законом Джоуля – Ленца: Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени.

Историческая справка о Джоуле Д.П., Ленце Э.Х.

Физкультминутка

Слайд – 18.

? Какой из проводников нагреется сильнее при прохождении по цепи электрического тока. Размеры проводников одинаковые.

- +

медь сталь никелин

Q = I² Rt. Нагревание проводников электрическим током зависит от их сопротивления. Чем больше сопротивление проводника, тем сильнее он нагревается.

R = ρl/S Чтобы проводник нагрелся сильнее он должен обладать большим удельным сопротивлением.

Вещество

удельное сопротивление,

Ом мм² /м

нагревание проводника

медь

0,017

слабое

сталь

0,1

среднее

никелин

0,41

сильное

Слайд – 19. Образец решения задачи на закон Джоуля - Ленца

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

Дано: СИ Решение:

t = 3 мин. 180 с

R = 20 Ом - Q = I² Rt.

I = 5 А - Q = 25 А² 20 Ом 180 с = 90 000 Дж = 90 кДж

Q =?

Ответ: Q = 90 кДж

4. Закрепление. Мини- тест

1.Чему равно количество теплоты, выделяемое неподвижным проводником по которому течёт электрический ток?

к) внутренней энергии проводника

л) работе электрического тока

м) мощности электрического тока

2.По какой формуле можно рассчитать закон Джоуля – Ленца?

м) P = UI , н) Q = cm (t1 - t2) , о) U = IR, у) Q = I² R t

3.Один и тот же проводник включают в электрические цепи, где в нём устанавливаются силы тока 2 А, 4 А. В какой цепи он выделит большее количество теплоты и во сколько раз?

о) где I= 4 А, в 16 раз

у) где I = 4 А, в 4 раза

ф) где I = 2 А, в 2 раза

х) где I = 2 А, в 4 раза

4.В каких единицах измеряется количество теплоты?

д) кг, ж) Дж, з) м, и) Вт

5.Какое количество теплоты выделится за 30 мин. проволочной спиралью сопротивлением 25 Ом при силе тока 6 А?

б) 162 Дж, в) 1620 Дж, г) 162кДж , д) 1,62 МДж

Ответы:

1. л

2. у

3. о

4. ж

5. д

Если составит слово из букв, получится джоуль.

Если останется время:

1.Задача качественная: К.Г.Паустовский. Подарок.

«Лесничий – мужик хитрый, он, когда в Москве жил, так, говорят, на электрическом току пищу себе готовил. Может это быть или нет?

- Может, - ответил Рувим.

- Может, Может! – передразнил его дед. – А ты этот электрический ток видал? Как же ты его видал, когда он видимости не имеет, вроде как воздух?»

2.Задачи из задачника В.И. Лукашик (1994г): №1209,1203,1218.

VI. Подведение итогов. Домашнее задание : п 53, пр.27(2-3)