Закон джоуля - ленца. Закон джоуля-ленца и его применение Какие виды соединений проводников

Слайд 2

План урока: Проверка знаний; Закон Джоуля - Ленца; Применение теплового действия электрического тока. Лампа накаливания; Применение закона Джоуля - Ленца в сварочном производстве; Закрепление пройденного материала; Решение качественной задачи с помощью MS Excel; Анализ полученных результатов.

Слайд 3

Фронтальный опрос: 1. Как запустить табличный процессор? 2. Как задать адрес ячейки? 3. Как ввести в ячейку формулу? 4. Как вставить диаграмму? 5. Как выбрать тип диаграммы? 6. Как вывести график и таблицу на печать?

Слайд 4

Открытие закона Джоуля - Ленца

Джеймс Джоуль (английский физик) в 1841 году

Слайд 5

Закон Джоуля - Ленца: A = UIt В неподвижных проводниках вся работа тока идет лишь на нагревание проводников, т. е. на то, чтобы увеличь их внутреннюю энергию. Учитывая, что U = IR(из закона Ома для участка цепи)

Слайд 6

Q = I2Rt Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени. закон Джоуля – Ленца:

Слайд 7

1. Q = I2Rt 3. Q = U2t/R 2. Q = UIt

Слайд 8

Видео фрагмент «закон Джоуля - Ленца»

Слайд 9

Вольфрамовая спираль Стеклянный баллон Цоколь лампы Основание цоколя Пружинящий контакт Устройство современной лампочки накаливания 2 1 3 4 5

Слайд 10

Фронтальный опрос: Две проволоки одинаковой длины и сечения - железная и медная - соединены параллельно. В какой из них выделится большее количество теплоты? 2. Спираль электрической плитки укоротили. Как изменится количество выделяемой в ней теплоты, если плитку включить в то же напряжение? 3. В чем проявляется тепловое действие тока? При каких условиях оно наблюдается? 4. Почему при прохождении тока проводник нагревается? 5. Почему, когда по проводнику пропускают электрический ток, проводник удлиняется?

Слайд 11

Задача №1 Какое количество теплоты выделится в течение часа в проводнике сопротивлением 10 Ом при силе тока 2 А? Решение задач: Задача №2 Какое сопротивление нужно включить в сеть с напряжением 220 В, чтобы в нем за 10 мин выделилось 66 кДж теплоты?

Презентация к уроку

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Цель: обобщить и повторить материал по теме «Законы постоянного тока»,научить учащихся объяснять понятия работы и мощности тока, выявить закон Джоуля-Ленца исходя из классической электронной теории, применять на практике теоретические знания.

Задачи:

• Образовательные : введение понятий работы и мощности электрического тока; выведение закона Джоуля-Ленца; совершенствование навыков решения задач; повторить основные физические понятия по данной теме.
• Развивающие : развивать у учащихся навыки управления своей учебной деятельностью; развитие устной и письменной речи, логического мышления; совершенствование практических навыков при решении задач; умения выделять главное в изучаемом материале.
• Воспитательные : формировать коммуникативные умения в ходе коллективной работы; стремление к цели; активизировать познавательную деятельность через содержание и степень сложности задач.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Ресурсы урока: учебники и учебные пособия разных авторов, компьютер, мультимедийный проектор, экран.

Методы и методические приемы: самостоятельная работа с текстом, индивидуальная работа, работа в группах, заполнение таблицы, выполнение тестовых заданий, работа в парах; сообщения учащихся, рассказ с элементами беседы.

Планируемые результаты:

Предметные:

• знать понятие работы и мощности постоянного тока;
• выявить закон Джоуля — Ленца.

Метапредметные:

• уметь слушать собеседника и вести диалог; уметь признавать возможность различных точек зрения;
• использовать различные способы поиска, сбора, обработки, анализа и интерпретации информации в соответствии с задачами урока;
• уметь излагать свое мнение и аргументировать свою точку зрения
• активно использовать информационных средств и ИКТ для решения коммуникативных и познавательных задач.

Личностные:

• развивать навыки сотрудничества с учителем и сверстниками в различных ситуациях; умения не создавать конфликтов и находить выход из спорных ситуаций;
• формировать уважительное отношение к чужому мнению;
• осуществлять самоконтроль, взаимоконтроль
• оценивать сои достижения на уроке.

I. Организационный этап

1. Вступительное слово учителя

• Какой раздел физики мы с вами изучаем? (Электродинамика)
• Какие вопросы мы рассматривали на последних уроках? (Электрический ток, Сила тока, Условия необходимые для существования электрического тока, закон Ома, Сопротивление, Соединения проводников)

На сегодняшнем уроке мы с вами продолжим изучение главы «Законы постоянного тока». Но сначала давайте немного повторим основные понятия, формулы и определения.

2. Актуализация знаний

А) Фронтальный опрос по вопросам:

1. Что называют электрическим током? (Электрическим током называют упорядоченное, направленное движение заряженных частиц.)
2. Основные действия электрического тока? Приведите примеры/ (Тепловое, магнитное, химическое, механическое, физиологическое.)
3. Условия существования электрического тока? (1. Наличие свободных зарядов. 2. Наличие электрического поля.)
4. От чего зависит электрическое сопротивление проводника? (1. От длины проводника. 2. От площади поперечного сечения проводника. 3. От рода материала.)

5. При каком соединении все проводники находятся под одним и тем же напряжением? (Проводники находятся при одинаковом напряжении при параллельном соединении: U 1 = U 2 = U.)

6. Прибор для измерения напряжения? (Напряжение измеряют с помощью вольтметра, который включают в цепь параллельно тому участку, напряжение на котором нужно измерить.)

7. Сформулируйте закон Ома для участка цепи: ( – сила тока I прямо пропорциональна приложенному напряжению U и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

8. Прибор для измерения силы тока? (Силу тока измеряют с помощью амперметра, который включают в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором нужно измерить.)

Молодцы, вспомнили материал прошлого урока, а сейчас давайте выполним задания на карточках с последующей самопроверкой. У вас на столах лежат листочки с заданиями, подпишите на них Ф.И. и приступайте к их выполнению, через 5 минут мы начнем проверку.

Б) Самостоятельная работа с последующей самопроверкой (Приложение 1 )

Вариант 1. 1. Б, 2. В, 3. В, 4. Б, 5. А. 6. В.
Вариант 2. 1. В, 2. В, 3. Б, 4. А, 5. В, 6. Б.

II. Организация познавательной деятельности

– А сейчас прослушайте стихотворение и постарайтесь ответить о чем идет речь:

Спираль нагрелась докрасна,
Хоть и горела недолго она.
Руку подставив, тепло ощущает,
Спросишь: «Какое количество тепла спираль выделяет?»
Найти тебе ответ труда не составляет,
Из какого он закона вытекает?

– Молодцы, догадались, о чем мы с вами сегодня будем весть речь.
– Какие понятия нужно ввести, чтобы перейти к изучению этого закона? (Понятие работы и мощности)
Итак, открываем тетради, записываем число и тему нашего сегодняшнего урока: «Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля– Ленца»
Какие вопросы мы должны рассмотреть на уроке? (Ответы детей)
Вы абсолютно правы. Посмотрите на экран, перед вами вопросы на которые мы должны ответить в течение урока:

Работа с учебником

Вопросы:

1. Что совершает электрическое поле способное перемещать заряженную частицу вдоль силовой линии? (Работа)

2. Как обозначается работа? Обозначается: А

3. Как вывести формулу для работы тока?



4. На основе формулы, сформулируйте определение работы тока.

Работа тока на участке цепи равна произведению силы тока, напряжения и времени, в течение которого совершалась работа.

5. Почему электрический ток нагревает проводник?

Электрическое поле действует с силой на свободные электроны, которые начинают двигаться упорядоченно, одновременно участвуя в хаотическом движении, ускоряясь в промежутках между столкновениями с ионами кристаллической решетки. Приобретаемая электронами под действием электрического поля энергия направленного движения тратится на нагревание проводника, т.к. последующие столкновения ионов с другими электронами увеличивают амплитуду их колебаний и соответственно температуру всего проводника.
В неподвижных металлических проводниках вся работа тока идет на увеличение их внутренней энергии. Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам (путем теплопередачи). Значит, количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, равно работе тока.

6. Как с помощью закона Ома выразить напряжение через силу тока и силу тока через напряжение?



Какой формулой удобнее пользоваться при последовательном соединении, а какой при параллельном? Почему?

– при последовательном соединении проводников, т.к. сила тока в этом случае одинакова во всех проводниках.
– при параллельном соединении проводников, т.к. напряжение на всех проводниках одинаково.

7. На основании чего можно вывести закон Джоуля-Ленца?

Если обозначить количество теплоты буквой Q. Тогда Q = A, или . Тогда, 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 =

Каков физический смысл закона?

Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока по проводнику.

К нашему уроку девочки подготовили сообщения об ученых внесших вклад в открытие закона.

Доклады учащихся (см. Презентацию , слайд 19)

• «Жизнь и деятельность Ленца» (Челышева Наталья)
• «Жизнь и деятельность Джоуля» (Алехина Евгения)

Перейдем к рассмотрению вопроса о Мощности тока

Итак, любой электроприбор рассчитан на потреблении определенной энергии в единицу времени, т.е. на определенную мощность.
– Обозначается и измеряется: [Р] = [Вт].
– Находится по формуле:
Мощность тока равна отношению работы тока ко времени прохождения тока.
Так же формулу для мощности можно переписать в нескольких эквивалентных формах:



Мощность электроприборов указывается в их паспортах.

4. Первичное закрепление

1. Итак, на основании материала уроков, заполните недостающие данные в таблице (Приложение 2 ):



Проверим правильность заполнения. (Один учащийся озвучивает)
2. Вашему вниманию предлагается кроссворд. Давайте разгадаем его. (Приложение 3 )

3. Перейдем к решению задач.

• Найти время, в течение которого по проводнику шел постоянный ток, если для переноса заряда в 10 Кл через проводник с сопротивлением 1 Ом потребовалось совершить работу 10 Дж. (10 с)
• Два проводника сопротивлением 10 Ом и 14 Ом соединены параллельно и подключены к источнику тока. За некоторое время в первом проводнике выделилось 840 Дж теплоты. Какое количество теплоты выделилось за то же время во втором проводнике. (600 Дж)

Какие есть вопросы по решению задач?

5. Домашние задание

§ 106, упражнение 19 (4)

6. Рефлексия

Вот и подходит наш урок к концу, закончите, пожалуйста, следующие предложения:

• Сегодня я узнал…
• Теперь я умею…
• Я хотел бы…
• Наибольшее затруднение вызвало…
• Своей работой на уроке я … (доволен/ не доволен)

– Спасибо за активную работу на уроке, я думаю, все вы хорошо усвоили сегодняшний материал. Сдайте свои тестовые работы. Оценки за них я объявлю на следующем уроке.

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

Презентация по физике «Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца»

Описание разработки

Напиши ответы:

1. Что такое электрический ток?

2. Чему равна сила тока?

3. Как записывается закон Ома для участка цепи?

4. Какие условия необходимы для существования электрического тока в проводнике?

5. Какие виды соединений проводников существуют?

Открытие закона Джоуля-Ленца

Джеймс Джоуль (английский физик), Эмилий Христианович Ленц (российский физик)

Д.Джоуль(англ.) и Э.Х.Ленц (русск.) экспериментально:

Q = I2·R·Δt — количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока по проводнику.

«Оказалось, что электрический ток нагревает проводники, но не все: через растворы кислот, солей и щелочей, где нет кристаллической решетки, электроны проходят беспрепятственно и не передают раствору своей энергии (он не нагревается).

Нагревание же металлического проводника зависит, во-первых, от его сопротивления (чем оно меньше, тем больше выделяется в проводнике тепла) и, во-вторых, от силы тока в нем (чем она больше, тем сильнее нагревается проводник).

Так, если сила тока возрастет в 2 раза, то и количества теплоты выделиться в проводнике в 2 раза больше. К такому выводу пришли одновременно и независимо друг от друга английский ученый Ом и английский ученый Джоуль и русский ученый Ленц».



Действие электрического тока на организм человека

Отрицательное действие тока:

— Электрический ток вызывает изменения в нервной системе, выражающиеся в ее раздражении или параличе;

— Возникают судорожные спазмы мышц.

— Происходит судорожный спазм диафрагмы;

— Действие тока на мозг может вызвать потерю сознания;

— Электрический ток оказывает тепловое действие, выражающееся в ожогах 3-ей степени…

Положительное действие тока:

— Электрошок — электрическое раздражение мозга, с помощью которого лечат некоторые психические заболевания.

— Дефибрилляторы — электрические медицинские приборы, используемые при восстановлении нарушений ритма сердечной деятельности посредством воздействия на организм кратковременными высоковольтными электрическими разрядами.

— Гальванизация — пропускание через организм слабого постоянного тока, оказывающего болеутоляющий эффект и улучшающий кровообращение.

Презентация к уроку:« Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля — Ленца»



Применение презентаций расширяет диапазон условий для креативной деятельности учащихся и психологического роста личности, развивая самостоятельность и повышая самооценку. Презентации активно используются и для представления ученических проектов.

Основные аспекты, которыми руководствуюсь при создании слайд — программы к уроку:

• психологический – оцениваю влияние данной программы на мотивацию учения;
• педагогический – отвечает ли программа выработке у учащихся необходимых знаний и умений;
• методический – способствует ли программа лучшему усвоению материала, оправдан ли выбор предлагаемых заданий, правильно ли методический подается материал;
• организационный – рационально ли планировать уроки с применением компьютера по данной теме.


«Презентация к уроку:« Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля — Ленца» »



Физика 8. Тема урока: «Работа тока. Мощность тока. Закон » Джоуля-Ленца



Определите ваше состояние …



О какой физической величине идет речь?

Пламя не больше чаши, а весь мир греет?

Не засыпай старого колодца , пока новый не выкопал.



Дом – стеклянный пузырек. И живет в нем огонек! Днем он спит, а как проснется, Ярким пламенем зажжется.



В полотняной стране По реке – простыне Плывет пароход То назад, то вперед. То назад, то вперед Проплывает пароход. Остановишь – горе: Продырявишь море!



Что их объединяет.



• Что называют электрическим током?
• Каковы условия существования тока?
• Какие существуют виды источников тока?
• Назовите характеристики тока.
• Сформулируйте закон Ома для участка цепи.
• Перечислите какие действия оказывает электрический ток?




1. СИЛУ ТОКА ОПРЕДЕЛЯЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД, ПРОХОДЯЩИЙ ЧЕРЕЗ ПОПЕРЕЧНОЕ СЕЧЕНИЕ ПРОВОДНИКА В 1с.



2. Данная формула

выражает закон Ома

для участка цепи.



3. ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ ТОКА- АМПЕРМЕТР.





5. Напряжение на участке цепи можно измерить… ареометром.



6. СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРЯМО ПРОПОРЦИОНАЛЬНО ДЛИНЕ ПРОВОДНИКА.





Самостоятельная работа № 1





Решение расчетных задач









Игра «ВЕРИШЬ – НЕ ВЕРИШЬ»





ВОПРОС 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12 .

Оценка «5» — 12 правильных ответов

Оценка «4» — 10-11 правильных ответов

Оценка «3» — 8-9 правильных ответов



Будьте осторожны, используя электричество!



Изучение нового материала



От чего зависит работа тока?



работа тока зависит от напряжения.

U



Практическая работа: собрать и начертить схему электрической цепи.




работа тока зависит от силы тока



работа тока зависит от времени работы цепи

t





Очень строгий контролер Со стены глядит в упор, Смотрит, не моргает: Стоит только свет зажечь Иль включить в розетку печь – Все на ус мотает.





Почему проводник нагревается?



Открытие закона Джоуля-Ленца

Эмилий Христианович Ленц

• Джеймс Джоуль (английский физик) Эмилий Христианович Ленц (российский физик)
• Закон в 1831-1842 гг. был получен экспериментально двумя учеными Джоулем и Ленцем независимо друг от друга. Метод, которым пользовался Ленц был более совершенным, а результаты получены более точные. Вывод из опытов Ленц сделал на несколько лет раньше, но публикация Джоуля опередила публикацию Ленца.





Физическая величина, название закономерности

kopilkaurokov.ru

Презентация к уроку по теме » Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца»

Основные понятия, определения, формулы, законы.

Просмотр содержимого документа
«Презентация к уроку по теме » Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца»»



Работа и мощность тока. Закон Джоуля — Ленца.



Мы знаем, что сила



Определение: Работа тока на участке цепи равна произведению силы тока, напряжения и времени, в течение которого шел ток.



• Если в формуле (4) выразить напряжение через силу тока с помощью закона Ома (т.е. U=IR), то получим:
• или силу тока через напряжение (т.е. I=U/R)



Значит, формулу работы электрического тока мы можем записать в трёх видах:

• Формулой (5) удобно пользоваться в случае последовательного соединения проводников.
• Формулой (6) удобно пользоваться при параллельном соединении проводников



Закон Джоуля – Ленца:

Определение: Количество теплоты, выделяемое в проводнике с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения по нему тока:



Определение: Мощность тока равна отношению работы тока ко времени прохождения тока.



Согласно формулам (6) и (7) мы можем записать мощность тока в следующем виде:



• На цоколе лампочки карманного фонаря написано: 3,5 В, 0,28 А. Найти сопротивление в рабочем режиме и потребляемую мощность. На баллоне сетевой лампы накаливания написано: 220 В, 60 Вт. Найти силу тока и сопротивление в рабочем режиме.
• В бытовой электроплитке, рассчитанной на напряжение 220 В, имеются две спирали, сопротивление каждой из которых равно 80,7 Ом. С помощью переключателя в сеть можно включить одну спираль, две спирали последовательно или две спирали параллельно. Найти мощность в каждом случае.



3. Десять параллельно соединенных ламп сопротивлением по 0,5 кОм, рассчитанных каждая на напряжение 120 В, питаются через реостат от сети напряжением 220 В. Какова мощность электрического тока в реостате?

4.Какой длины надо взять никелиновую проволоку площадью поперечного сечения 0,84 мм2, чтобы изготовить нагреватель на 220 В, при помощи которого можно было бы нагреть 2 л воды от 20 °С до кипения за 10 мин при КПД 80%?

Презентация по физике на тему «Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца»

Успейте воспользоваться скидками до 50% на курсы «Инфоурок»





































































Описание презентации по отдельным слайдам:

Науку все глубже постигнуть стремись, Познанием вечного жаждой томись. Лишь первых познаний блеснет тебе свет, Узнаешь: предела для знания нет. Фирдоуси.

Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля – Ленца. Цель: повторить изученное по теме «Законы постоянного тока» развить навыки решения расчетных задач развить навыки чтения электрических схем развивать устную речь усвоить понятия работы и мощности электрического тока, рассмотреть закон Джоуля-Ленца

1.Что называют электрическим током? Как направлен электрический ток? Электрическим током называют упорядоченное, направленное движение заряженных частиц. За направление тока принимают направление «+» заряженных частиц.

2. Какими действиями обладает электрический ток? 1. Тепловое действие 2. Магнитное действие 3. Химическое действие

3. Какие необходимы условия для существования электрического тока? 1. Наличие свободных зарядов. 2. Наличие электрического поля.

4. От чего зависит электрическое сопротивление проводника? 1. От длины проводника. 2. От площади поперечного сечения проводника. 3. От рода материала.

5. При каком соединении все проводники находятся под одним и тем же напряжением? Проводники находятся при одинаковом напряжении при параллельном соединении: U1 = U2 = U.

6. Как называют прибор для измерения силы тока? Силу тока измеряют с помощью амперметра: Амперметр включают в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором измеряют.

7. Как называют прибор для измерения напряжения? Напряжение измеряют с помощью вольтметра: Вольтметр присоединяют к тем точкам цепи, между которыми надо измерить напряжение.

8. Сформулируйте закон Ома для участка цепи? Сила тока I прямо пропорциональна приложен- ному напряжению U и обратно пропорциональна сопротивлению R проводника. Ом Георг (1787-1854)

Физическая эстафета Вариант 1. Вариант 2.

Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля – Ленца.

Работа электрического поля по перемещению заряда — — работа тока. Обозначается: А А = Δq · U Т.к. Δq= I·Δt А = I·U·Δt Работа тока на участке цепи равна произведению силы тока, напряжения и времени, в течение которого совершалась работа. [А] – 1 Дж; 1Дж = 1 А · В ·c

А = I·U·Δt A = I2·R·Δt – при последовательном соединении — при параллельном соединении

Энергию, которую прибор потребляет в единицу времени — мощность. Обозначается: Р Мощность тока равна отношению работы тока за время Δt к этому интервалу времени. [P]=1Вт; 1 Вт = 1 Дж/с; 1 Вт = 1 А · В

Измерение работы и мощности. Работа Мощность. 1. С помощью вольтметра, амперметра, часов 1. С помощью вольтметра и амперметра. На практике: Счетчики: Ваттметры:

А знаете ли вы… … в прошлом веке в качестве счетчиков электроэнергии использовали ванночки с раствором медного купороса. Проходящий ток вызывал оседание меди на электродах. По увеличению их массы судили о количестве протекшего электричества. … счетчики измеряют работу не в джоулях, а в более крупных единицах работы – киловатт-часах. 1 кВт·ч = 3.6 МДж. … 1 кВт·ч электроэнергии достаточен для выпечки 36 кг хлеба; добычи 30 кг нефти или 40 кг каменного угля.

Д.Джоуль(англ.) и Э.Х.Ленц (русск.) экспериментально Q = I2·R·Δt — количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока по проводнику.

Доклады студентов «Жизнь и деятельность Ленца» «Жизнь и деятельность Джоуля»

Проверочный тест на знание «азбуки» физики (4 мин. + 1мин.проверка) Физическая величина Условные обозначения Единица измерения в СИ Формула для вычисления 1 вариант 1. Электрический заряд 1. U 1. с 1. … = l/R Напряжение 2.  2. Ом 2. … = А/U∙I 3. Сила тока 3. S 3. Дж 3. … = U/I Время 4. R 4. Оммм2/м 4. … = RS/l Сопротивление 5. Q 5. Кл 5. … = U/R 6. Количество теплоты 6. t 6. А 6. … = I2Rt 7. Площадь сечения 7. I 7. В 7. … = It 8. Удельное сопротивление 8. q 8. м2 8. … = IR Например:1-8-5-7. Физическая величина Условные обозначения Единица измерения в СИ Формула для вычисления 2 вариант Сопротивление 1. I 1. A 1. … = It Время 2. q 2. м2 2. … = U/R 3. Площадь сечения 3. Q 3. c 3. … = U/I 4. Количество теплоты 4. U 4. Оммм2/м 4. … = IR 5. Сила тока 5. R 5. Кл 5. … = l/R Напряжение 6. t 6. Ом 6. … = А/U∙I 7. Электрический заряд 7.  7. Дж 7. … = I2Rt 8. Удельное сопротивление 8. S 8. В 8. … = RS/l Например:1-8-5-7.

1 вариант 2 вариант 1-8-5-7 1-5-6-3 2-1-7-8 2-6-3-6 3-7-6-5 3-8-2-5 4-6-1-2 4-3-7-7 5-4-2-3 5-1-1-2 6-5-3-6 6-4-8-4 7-3-8-1 7-2-5-1 8-2-4-4 8-7-4-8 1 ошибка – «5» 2 ошибки – «4» 3 — 4 ошибки – «3»

Задача 1. Какое количество теплоты выделится за 20 минут в электрическом чайнике сопротивлением 100 Ом, включенном в сеть с напряжением 220 В? Дано: CИ Решение: Δt = 20 мин = 1200с Q = U2Δt/R R = 100 Ом Q = 2202·1200/100 = U = 220 B = 580800 Дж Q - ? Ответ: Q = 580,8 кДж

Задача 2. Мощность утюга 1200Вт. Рассчитайте работу тока за 15 мин. работы. Полученное значение переведите в кВт· ч. Рассчитайте сколько вы заплатите за использование этого утюга в течение 15 мин непрерывной работы при тарифе 3р13коп.

Дано: Решение: Р = 1200 Вт А =UIt = Pt t = 15 мин = 0,25 ч A = 1200 ∙ 0,25 = А - ? = 300 Вт∙ч = 0,3 кВт∙ч 0,3кВт∙ч ∙ 3,13 руб.= 0,93 рубля Ответ: 93 копейки

Кроссворд П Р О В О Д О М Т О К Р Е З И С Т О Р Э Л Е К Т Р О Ш О К Р А Б О Т А Д И Э Л Е К Т Р И К Т Е П Л О В О Е С Х Е М А П О Л Ю С Ь 5 6 9 10 7 1 2 3 4 8

Домашнее задание: Конспект занятия. Взять данные любого электроприбора (по паспорту) и составить задачу. Выяснить расходы электроэнергии у себя дома. На чём можно экономить за 1 месяц?

Рефлексия: Какую новую для вас информацию вы получили на уроке? Что показалось вам наиболее сложным? Какие ранее неизвестные физические величины вы узнали? 4. Понравилось ли вам занятие? 5. На занятии я работал(а)… 6. Своей работой на занятии я … 7. Мое настроение … 8. Материал урока мне был …

Раздел ОГЭ по физике: 3.9. Закон Джоуля-Ленца
Раздел ЕГЭ по физике: 3.2.8. . Закон Джоуля–Ленца

Рассмотрим Закон Джоуля-Ленца и его применение.

При прохождении электрического тока по проводнику он нагревается. Это происходит потому, что перемещающиеся под действием электрического поля свободные электроны в металлах и ионы в растворах электролитов сталкиваются с молекулами или атомами проводников и передают им свою энергию. Таким образом, при совершении током работы увеличивается внутренняя энергия проводника , в нём выделяется некоторое количество теплоты, равное работе тока, и проводник нагревается: Q = А или Q = IUt . Учитывая, что U = IR , в результате получаем формулу:

Q = I 2 Rt , где

Q — количество выделяемой теплоты (в Джоулях)
I — сила тока (в Амперах)
R — сопротивление проводника (в Омах)
t — время прохождения (в секундах)

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

В XIX в. независимо друг от друга англичанин Д. Джоуль и россиянин Э. Ленц изучали нагревание проводников при прохождении электрического тока и опытным путём обнаружили закономерность: количество теплоты, выделяющееся при прохождении тока по проводнику, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени: Q = I 2 Rt (в случае постоянных силы тока и сопротивления). Эту закономерность называют законом Джоуля-Ленца. Данный закон дает количественную оценку теплового действия электрического тока.

Применяя , можно получить эквивалентные формулы: Q = IUt , Q= U 2 t/R

Где применяется закон Джоуля-Ленца?

1. Например, в лампах накаливания и в электронагревательных приборах применяется закон Джоуля-Ленца. В них используют нагревательный элемент, который является проводником с высоким сопротивлением. За счет этого элемента можно добиться локализованного выделения тепла на определенном участке. Выделение тепла будет появляться при повышении сопротивления, увеличении длины проводника, выбором определенного сплава.

2. Одной из областей применения закона Джоуля-Ленца является снижение потерь энергии . Тепловое действие силы тока ведет к потерям энергии. При передаче электроэнергии, передаваемая мощность линейно зависит от напряжения и силы тока, а сила нагрева зависит от силы тока квадратично, поэтому если повышать напряжение, при этом понижая силу тока перед подачей электроэнергии, то это будет более выгодно. Но повышение напряжения ведет к снижению электробезопасности. Для повышения уровня электробезопасности повышают сопротивление нагрузки соответственно повышению напряжения в сети.

3. Также закон Джоуля-Ленца влияет на выбор проводов для цепей . Потому что при неправильном подборе проводов возможен сильный нагрев проводника, а также его возгорание. Это происходит когда сила тока превышает предельно допустимые значения и выделяется слишком много энергии.

Нагревание проводов является вредным, поскольку приводит к потерям электроэнергии при передаче ее от источника к потребителю. Для уменьшения этих потерь силу тока уменьшают, повышая напряжение источника с тем, чтобы передаваемая мощность осталась прежней. Чтобы избежать электрического пробоя изоляции проводов, их поднимают на большую высоту на мачтах высоковольтных линий электропередач , связывающих крупные электростанции с городами и поселками, отстоящими от них на десятки и сотни километров.

Вы смотрели конспект урока физики в 8 классе «Закон Джоуля-Ленца и его применение».
Выберите дальнейшие действия:

• Посмотреть

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

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,мультимедиапрезентация, кинофрагмент, проектор, ноутбук, экран.

Методы: словесный, наглядный, проблемно – поисковый

Формы работы: коллективная, индивидуальная

План-конспект урока:

Организационный момент.

Актуализация знаний.

Изложение нового материала.

Закрепление (мини тест).

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?

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 CuSO 4)

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 = I 2 Rt .

Слайд – 17.

Q = I 2 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 = I 2 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 мм 2 /м

нагревание проводника

медь

0,017

слабое

сталь

среднее

никелин

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

м) P = UI , н) Q = cm (t 1 - t 2) , о) U = IR , у) Q = I 2 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)

«Действие электрического тока» - Сформулируйте гипотезу о предполагаемом действии тока. Сделайте выводы. Тепловое действие тока. «Отчет-рассказ». Тема: «Действия электрического тока». (Кант Иммануил немецкий философ, 1724 - 1804 г.г.). Что является источником магнитного поля Земли? Магнитное действие тока. 10. «Порешаем». Приведите примеры применения данного действия.

«Переменный электрический ток» - i=Im cos ?t. P = Im Um / 2 = Im2R / 2. P=i2R. Переменный Электрический ток. Ф=b*s*cos ?. Амплитуда силы тока равна: Мгновенное значение силы тока прямо пропорционально мгновенному значению напряжения. Im= Um / R. Среднее значение квадрата косинуса за 1 период равно 0,5. Действующие значения силы тока и напряжения.

«Работа электрического тока» - Выведем формулы для расчета работы электрического тока. U= 3,5 В R= 14 Ом t= 2мин. А) Анализ энергетических превращений, происходящих в электрических цепях. В) Какую роль выполняет источник тока? 3. Новый материал. Новый материал. Работа электрического тока. Выполнила учитель физики Курочкина Т.А. 120c.

«Электроемкость и конденсаторы» - Конденсатор переменной емкости. Обозначение на электрических схемах: Соединение конденсаторов. Все электрическое поле сосредоточено внутри конденсатора. Последовательное. Энергия заряженного конденсатора. +q. Конденсаторы. Электроемкость. Электроемкость плоского конденсатора. -q. Параллельное. Конденсатор постоянной емкости.

«Постоянный электрический ток» - 10.2. Плотность тока. Линии в случае постоянного тока нигде не начинаются и нигде не заканчиваются. Величина, равная работе сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда в цепи, называется электродвижущей силой (Э.Д.С.), действующей в цепи: (7.4.1). Распределение напряженности Е и потенциала? электростатического поля связано с плотностью распределения зарядов? в пространстве уравнением Пуассона:

«Работа и мощность тока» - Единицы мощности. Единицы работы. i=P/u. Джеймс Уатт. Цели урока: A=P*t. Работа и мощность электрического тока. Научиться применять формулы при решении задач. Ватт 1 Ватт = 1 Вольт * 1 Ампер 1 Вт = 1 В *1 А 1 кВт = 1 000 Вт 1Мвт = 1 000 000 Вт. Работа электрического тока. Шестнадцатое марта Классная работа.

Всего в теме 16 презентаций