Решение задач по теме: Работа и мощность, тепловое действие электрического тока

“Каждый школьник знаком теперь с истинами,

за которые Архимед отдал бы жизнь”

Эрнест Ренан

Тема урока: Решение задач по теме: “Работа и мощность, тепловое действие электрического тока”.

Цель урока: развитие способности к практическому использованию полученных знаний и способов общения  личности учащегося средствами данного образовательного предмета и ИКТ с учетом возрастных особенностей.

Задачи урока:

·                    Образовательные:

• закрепление полученных знаний об электрических явлениях, особенностей работы с табличным процессором Excel,
• закрепление знаний по составлению таблиц разного типа.

·                    Воспитательные:

o   формировать адекватную самооценку личности учащегося;

o   воспитывать доброжелательное отношение к мнению  другого человека;

o   создать условия для понимания  значимости использования электронных таблиц при вычислении;

o   профессионально ориентировать учащихся.

·                    Развивающие:

o   развитие организационных способностей учащихся, аналитических  мыслительных способностей, логического мышления;

o   развитие умений к оптимальному выбору структуры таблицы, ее созданию и оформлению;

o   развитие  умений и формирование навыков практической работы при решении различного рода задач.

Тип учебного занятия: урок комплексного закрепления знаний.

Форма проведения: урок - практикум.

Этапы урока:

1.      Мотивационный.

2.      Актуализация знаний.

3.      Межпредметный этап.

4.      Практикум.

5.      Этап коррекции и рефлексии.

6.      Итоги урока.

ХОД УРОКА:

1. МОТИВАЦИЯ

(вступительное слово учителя)

Учитель.

Здравствуйте ребята! Сегодня у нас необычный урок!

На уроке мы будем решать физические задачи, но применяя при этом полученные знания на уроках информатики, а в частности знания табличного процессора Excel. Мы закрепим умения решать задачи по теме “Работа и мощность, тепловое действие тока”.

Электричество кругом,

Полон им завод и дом,

Везде заряды: там и тут,

В любом атоме «живут».

А если вдруг они бегут,

То тут же токи создают.

Нам токи очень помогают,

Жизнь кардинально облегчают!

Удивительно оно,

На благо нам обращено,

Всех проводов «величество»

Зовется ... (электричество)

Я думаю, вам всем хорошо известна значимость электрического тока в жизни человека. А умение рассчитывать силу тока, напряжение, сопротивление, работу и мощность тока вам всем понадобится в жизни.

(Учитель разъясняет значимость эпиграфа для проведения урока.)

РЕНАН, ЭРНЕСТ (Renan, Ernest) (1823–1892), французский историк и философ. Жозеф Эрнест Ренан родился 27 февраля 1823 в Трегье (Бретань). Намереваясь стать священником, Ренан поступил в малую семинарию в Париже, а затем в большую семинарию св. Сульпиция. В 1845, когда он утратил веру, он оставил семинарию и продолжил образование в Сорбонне. Этот беспокойный период своей жизни Ренан описал в Воспоминаниях детства и юности (Souvenirs d'enfance et de jeunesse, 1883), где есть знаменитый пассаж, получивший название «молитвы на Акрополе». В 1848 он написал книгу Будущность науки (L'Avenir de la Science, опубл. в 1890), в которой провозглашается вера в науку: «Наука есть религия... лишь наука способна разрешить все проблемы и со временем она заменит религию».

Большую часть своих усилий человек тратит на поиски наилучшего оптимального решения поставленной задачи: как добиться наиболее высокого жизненного уровня, наивысшей производительности труда, наименьших потерь, максимальной прибыли, минимальных затрат времени? Не все задачи поддаются точному описанию, не для всех найдены простые решения.

Сегодня на уроке мы будем решать физические задачи с помощью табличного процессора Excel, постараемся показать, что табличный процессор облегчает математические расчеты и тем самым уменьшает время, отведенное для выполнения задания.

2. АКТУАЛИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСА ЗНАНИЙ.

Учитель физики.

Для того, чтобы грамотно и правильно решать задачи, каждый из вас должен знать и понимать, что такое работа тока, мощность, а также знать, каким образом можно рассчитать количество теплоты, которое выделяется при прохождении электрического тока через проводник.

Для этого я хочу проверить, как вы знаете тему “Работа и мощность электрического тока. Тепловые действия тока”.

В связи с тем, что компьютеров на всех не хватает, я попрошу вас от каждой группы выбрать по 2 представителя для работы с тестом в электронном виде, остальные будут работать с тестами в печатном виде.

Тест.

На рабочем столе компьютера вам предложен тест.

Для работы с тестом вам необходимо открыть фаил ТЕСТ, которая находится на рабочем столе вашего компьютера. Необходимо, прочитав вопрос, выбрать вариант ответа, который, как вы считаете, верный. После того, как вы ответите на последний вопрос теста, вы перейдете на 2 лист и узнаете свою оценку.

На выполнение работы отводится до 5 минут. Ребята, рассаживаясь за компьютеры, не забывайте правила по технике безопасности при работе с ПК.

ТЕСТ.

1. По какой формуле вычисляется мощность электрического тока?

A. I=U/R

B. U=A/q

C. R=p*l/S

D. P=I*U

2. Укажите основную единицу измерения работы электрического тока…

A. Вт

B. В

C. Ф

D. Дж

3. Формула закона Джоуля - Ленца

A. A=I*U*t

B. P=A/t

C. Q=I²*R*t

4. По какой формуле вычисляется работа электрического тока?

A. А= IU

B. P= UI

C. I= U/R

D. A=I*U*t

5. Укажите основную единицу измерения мощности электрического тока…

A. Ватт

B. Ньютон

C. Ампер

D. Джоуль

E. Вольт

6. Какова мощность электрического тока в электроплите при напряжении 380 В и силе тока 4 А?

A. 5 Вт

B. 144400 Вт

C. 1520 Вт

D. 1444 кВт

7. По данным вопроса №6 определите работу силы тока за 2 минуты.

A. 182,4 кДж

B. 1140 Дж

C. 47,5 Дж

D. 3,3 Дж

8. От каких физических величин зависят показания электросчетчика в квартире?

A. От силы тока в электрической цепи.

B. от напряжения.

C. от силы тока и напряжения.

D. от силы тока, напряжения и времени.

9. В квартире горят две лампы. На одной из них написано 45 Вт, а на другой 150 Вт. Через какую лампу протекает больший ток?

A. Через лампу мощностью 45 Вт.

B. Через лампу мощностью 150 Вт.

C. В обеих лампах ток одинаковый.

10. Какова стоимость электроэнергии, расходуемой электрическим утюгом мощностью 600 Вт за 1 час непрерывной работы, если тариф электроэнергии 0,9 р за 1кВт *ч?

A. 0,54 р.

B. 84 к.

C. 20 р.

D. 50 р.

11. В елочной гирлянде последовательно включают несколько ламп. Затем в цепь этих ламп последовательно включают еще одну лампу. Как изменится потребляемая лампами мощность?

A. Увеличится

B. Не изменится

C. Уменьшится

После выполнения теста кратко подводятся итоги. Учитель обращает внимание учеников на знание формул, умение вычислять стоимость электроэнергии.

3. ОРГАНИЗАЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ЗНАНИЙ В РАЗЛИЧНЫХ СИТУАЦИЯХ.

Учитель

А сейчас мы перейдем к решению задач.

Для этого я попрошу вас разделится на 3 группы. (1 мин).

Каждой группе будут предложены свои задания. В группе должен быть лидер, который будет корректировать деятельность и оценит вашу работу по решению задач. (Лидеру каждой группы выдаются карточки - задания).

При выполнении задания лидер оценивает работу каждого члена группы и выставляет оценки за знание формул и способность решать физические задачи. Вторая оценка выставляется за работу с табличным процессором Excel.

Посмотрите внимательно на карточки. Вам предложены 4 задачи. При решении задач уровня А выставляется оценка “3”, при решении уровня А и В выставляется оценка “4”, при решении задач уровней А, В и С выставляется оценка “5”.

Учитель кратко комментирует типы задач.

ГРУППА 1

А

Задача1.

Определите мощность: электрической лампочки сопротивление которой 200 Ом напряжение в сети 220 В, паяльника сопротивление которого 100 Ом, напряжение в сети 110 В, спирали сопротивление которой 300 Ом напряжение в сети 380 В, пылесоса сопротивление которого 150 Ом напряжение в сети 220 В.

В.

Задача 2.

За какое время электрочайник потребляющий ток 4 А при напряжении 220 В нагреет 2 кг воды,4 кг воды, 9 кг воды, 12 кг воды от 20⁰С до кипения? Удельная теплоемкость воды 4200.

С.

Задача 3.

Определите стоимость электроэнергии, которую израсходуют бытовые приборы: 4 лампы мощностью по 150 Вт, водонагреватель мощностью 1,5 кВт, электрокамин мощностью 1 кВт, электрочайник мощностью 800 Вт за 30 дней. Если в течении дня они работали 6 часов, стоимость 1 кВт*ч электроэнергии 0,86 руб.

ГРУППА 2

А.

Задача 1.

Определите мощность электрического камина спираль которого имеет сопротивление 500 Ом и потребляет ток 2 А, электрического чайника сопротивление спирали которого 300 Ом и потребляет ток 5 А, электрорубанка, сопротивление которого 100 Ом и потребляет ток 2 А, лампы сопротивление которой 150 Ом и потребляет ток 1 А.

В.

Задача 2.

Найдите массу воды, которая нагреется на 50⁰С в электрическом чайнике сопротивлении спирали которого 400 Ом при, сила тока в цепи 3 А за 1 мин, 3 мин, 5 мин, 10 мин. Удельная теплоемкость воды 4200.

С.

Задача 3.

Определите стоимость электроэнергии, которую израсходуют бытовые приборы: 4 лампы мощностью по 150 Вт, водонагреватель мощностью 1,5 кВт, электрокамин мощностью 1 кВт, электрочайник мощностью 800 Вт за 30 дней. Если в течении дня они работали 4 часа, стоимость 1 Квт*ч электроэнергии 0,86 руб.

ГРУППА 3

А

Задача 1

Определите мощность электрической лампочки которая за 7,5 ч работы выделяет 270 кДж теплоты, электрической печи которая за 2 ч работы выделяет 8,64 МДж теплоты, генератора который за 5 ч работы выделяет 3,6 МДж теплоты, паяльника который за 0,5 ч работы выделяет 126 кДж теплоты.

В

Задача 2.

Найдите напряжение электрического тока в спирали электронагревателя. Если вода масса которой 1 кг, 2 кг, 4 кг, 5 кг нагревается за 10 мин на 70 ⁰С. Сопротивление спирали электронагревателя 600 Ом, сила тока в цепи 3 А. Удельная теплоемкость воды 4200

С

Задача 3.

Определите стоимость электроэнергии, которую израсходуют бытовые приборы: 4 лампы мощностью по 150 Вт, водонагреватель мощностью 1,5 кВт, электрокамин мощностью 1 кВт, электрочайник мощностью 800 Вт за 30 дней. Если в течении дня они работали 8 часов, стоимость 1 Квт*ч электроэнергии 0,86 руб.

4 группа

А.

Задача 1.

Определите мощность: электрического насоса который работает при напряжении 127 В и силе тока 5 А, кондиционера который работает при напряжении 220 В и силе тока 7 А, токарного станка который работает при напряжении 380 В и силе тока 3А, дрели которая работает при напряжении 36 В и силе тока 0,5 А.

В

Задача 2.

На сколько градусов нагреется вода в электрочайнике за 10 мин нагрева, если сопротивление спирали 400 Ом при силе тока 1 А. Масса воды 1 кг, 4 кг, 6 кг, 9 кг. Удельная теплоемкость воды 4200.

С.

Задача 3.

Определите стоимость электроэнергии, которую израсходуют бытовые приборы: 4 лампы мощностью по 150 Вт, водонагреватель мощностью 1,5 кВт, электрокамин мощностью 1 кВт, электрочайник мощностью 800 Вт за 30 дней. Если в течении дня они работали 10 часов, стоимость 1 Квт*ч электроэнергии 0,86 руб.

Учитель

Ребята, вы получили задание, которое необходимо выполнить с помощью табличного редактора Excel. Вы внимательно изучили задачи и обратили внимание на то, что в каждой задаче требуется по различным данным найти одну и туже физическую величину.

Для облегчения математических расчетов и уменьшения времени работы с ними мы с вами воспользуемся программой Excel, оформлять задачи требуется в виде таблиц.

Внешний вид таблицы может быть таким:

 

Ребята группами рассаживаются за компьютеры, задачи решаются в 2 вариантах в тетради и на компьютере.

Внимание учащихся обращаются на следующие моменты: решение задач оформляется в виде таблиц и в поля которой внесены известные данные и физическая величина которую необходимо рассчитать, в название столбцов должна быть единица измерения, известные величины нельзя копировать. Разрешается пользоваться ссылками. Таблицы должны быть красиво оформлены. Файл должен быть сохранен на диске С в папке Урок.

4. КОНТРОЛЬ И САМОКОНТРОЛЬ. КОРРЕКЦИЯ.

Учитель во время выполнения задания должен просмотреть полученные данные и если нужно внести коррективы.

Т.К. задачи уровня А,В,С у групп аналогичные, то проверять мы их будем следующим образом: лидеры групп подходят к ассистенту и вытягивает номер задачи для защиты у доски.

Учитель должен обратить внимание учащихся на результат задачи №3 и рассказать о сохранении электрической энергии.

После демонстрации результатов работы проводится их обсуждение.

5. ИТОГИ УРОКА. РЕФЛЕКСИЯ.

Учитель подводит итоги урока и оценивает работу учащихся, а также приводит примеры использования табличного процессора Excel в жизни человека.

Молодцы! Вы прекрасно поработали и показали знания физики и информатики.

Дома вам необходимо повторить §19-20 и решить задачи по сборнику задач Лукашека №1446,1449,1453.

Ученики дают оценку своего эмоционального состояния, мотивации, своей деятельности и взаимодействия с учителем и одноклассниками.