Электр тогының жұмысы мен қуаты (ашық сабақ)

Батыс Қазақстан облысы Орал қаласы

№46 жалпы орта білім беретін мектебі

Физика пәні мұғалімі, техника ғылымдарының магистрі: Садыкова Риза Сериккалиевна

Уақыты: 11.02.2016 жыл Сыныбы: 8 «а,б»

Сабақтың тақырыбы: §42. Электр тогының жұмысы мен қуаты

Сабақтың мақсаты:

Білімділік:Электр тогының жұмысы мен қуатын тақырыбын өмірмен байланыстыра отырып

түсіндіру, жұмыстың, қуаттың формулаларымен, өлшем бірліктерімен таныстыру;

Дамытушылық: Оқушылардың логикалық ойлау, есте сақтау қабілеттерін дамыту;

Тәрбиелік:Оқушыларды адамгершілікке, ұқыптылыққа, жауапкершілікке тәрбиелеу.

Сабақтың түрі: Жаңа сабақ меңгерту

Сабақтың әдіс-тәсілдері: түсіндіру, сұрақ-жауап, тәжірибе көрсету

Сабақтың көрнекілігі: слайд, электрондық оқулық, физикалық құралдар, плакаттар, карточкалар,

суреттер, бағалау парағы

Сабақтың барысы:

І. Сабақты ұйымдастыру бөлімі.

ІІ. Үй тапсырмасын тексеру

Оқушылар біз физиканың электродинамика, яғни электр өрісінің заңдылықтарын және қасиеттерін зерттейін бөлімін қарастырып жатырмыз, жалпы «электр» сөзі қайдан пайда болды?

1. Электр тогы дегеніміз не? - Еркін электр зарядтарын тасымалдаушылардың реттелген қозғалысы 2. Ток күші деп нені айтады және формуласы қандай? - Өткізгіштің көлденең қимасы арқылы қандай да бір уақыт аралығында тасымалданатын электр мөлшерінің сол уақыт аралығына қатынасы

3. Электр кернеуі деп нені айтады және формуласы қандай? - Тізбектің берілген бөлігінде заряд орын ауыстырғанда, электр өрісінің атқарған жұмысының осы зарядқа қатынасы

4. Өткізгіш ұштарындағы кернеуді қандай құралмен өлшейді және ол тізбекке қалай қосылады? - Вольтметр. Ол тізбекке параллель қосылады.

5. Тізбектің бөлігі үшін Ом заңы қалай тұжырымдалады? Тізбектің бөлігіндегі ток күші осы бөліктің ұштарындағы кернеуге тура пропорционал, ал өткізгіштің кедергісіне кері пропорционал Үйге берілген сабақ тақырыбы :

«Өткізгіштерді тізбектей және параллель жалғау»

1.Өткізгіштерді тізбектеп жалғағанда: а) R = ? ә) I = ? б) U=?

Жауабы: а) R = R₁+R₂+…+R_n ә) I = I₁=I₂=…=I_n б) U= U₁+U₂+…+U_n

2.Өткізгіштерді параллель жалғағанда: а) R = ? ә) I = ? б) U=?

Жауабы: а) 1/R = 1/R₁+1/R₂+…+1/R_n ә) I = I₁+I₂+…+I_n б) U= U₁=U₂=…=U_n

Берілген білімнің өзектілігін айту:

Тізбектегі әр түрлі өткізгіштер бір-бірімен тізбектей немесе параллель қосылады.Бірінші жағдайда барлық өткізгіштердегі ток күші бірдей,ал екінші жағдайда өткізгіштердегі кернеу бірдей,көбінесе жарықтандыру жүйесіне токтың әр түрлі тұтыну көздері параллель қосылады. Өткізгіштерді қосуда негізгі үш параметр қолданылады,олардың өлшем бірліктері ғалымдардың есімдерімен аталады.Олай болса ғалымдардың еңбегін құрметтей білейік.

№

Ғалымдардың аты - жөні

Туған жылы

Ашқан жаңалығы

1.

Георг Симон Ом

1787 - 1854

Көрнекті неміс физигі мектеп мұғалімі болып қызмет еткен. Ол тізбектің бөлігі үшін ток күшінің кернеуге тәуелділік заңын, сондай - ақ тұйық тізбектегі ток күшін анықтайтын заңды ашты. Ом кедергінің өткізгіш ұзындығына және көлденең қимасына тәуелділігін ашты

2.

Вольта Алессандро

1745 - 1827

Итальян физигі, электр тогы туралы ілімнің негізін қалаушылардың бірі. Вольта бірінші гальвани элементін жасап, электр тогы туралы ғылымға алғаш жол ашты.

3.

Ампер Андре Мари

1775 - 1836

Француз физигі және математигі. Ол электрлік және магниттік құбылыстар арасындағы байланыстар туралы алғаш теорияны жасады. Ампер магнитизм табиғаты жөнінде гипотезаны ұсынды. Физикаға электр тогы деген ұғымды енгізді.

ІІІ. Жаңа сабақ:

Ертегі

Ертеде электр деген хан болыпты. Ол кезде электр энергиясы болған жоқ еді. Электр ханның үш баласы болған, үлкені Ампер, ортаншысы Вольт, ал кішісі Ом. Ханның балалары ер жеткен соң әкесі олардың басын қосып, электростанцияның құру жоспары жайында әңгімелеседі. Сонда Ампер мен Вольт жұмысқа бірден кірісті, ал Ом болса олармен келіскен жоқ. Себебі, электростанция найзағайдың күшін көп тартатын еді. Ом ол халыққа қауіп төндіреді деп қорықты. Ампер мен Вольт Омның сөзін тыңдамай өз істерін істей береді. Электростанция құрылып, елге жылу, тоқ беріледі. Бүкіл ел өздерінің ризалықтарын Ампер мен Вольтке және олардың әкесіне білдірді. Солай бірнеше жыл Ом ағаларына реніште болды. Ампер мен Вольт өз елінде әйгілі болған соң, басқа елдерге тоқ сатумен айналысқылары келеді. Олар енді станцияның найзағайдан алатыр күшті арттырумен болады. Енді Вольт тоқтың күшін бір мөлшерде ұстайтын кернеу құралы арқылы жұмыс істегісі келеді.

Бірақ Ампер өзін үлкен санап, Вольтты тыңдамайды. Солай станцияның найзағайдан алатын күшін арттырады. Олар енді жауынды тосты. Жауын жауған күні найзағай станцияға кіріп, двигательдерді істен шығарады. Осыны көрген Ом кедергі жасап, өкінішке орай өзі апатқа ұшырайды.

Содан бері ел адамдары Амперді- тоқ күші, Вольтті-кернеу, Омды-кедергі деп атап кеткен.

Өткізгіш бойымен электр тогы жүргенде бірқатар құбылыстардың өтетіндігі белгілі:өткізгіш қызады,магниттік немесе механикалық әсерлер байқалады, кейбір жағдайдаларда химиялық реакциялар жүреді. Ток өтіп жатқан тізбекте жылудың бөлінуі электр тогының жұмыс атқарып жатқандығын білдіреді. Ал уақыт бірлігі ішінде жасалған токтың жұмысы электр тогының қуаты болып табылады. Олай болса дәптерімізді ашып бүгінгі күнді және сабақ тақырыбын жазайық : «Электр тогының жұмысы мен қуаты» 1. Жаңа айтып өткенімдей, ток өтіп жатқан тізбекте жылудың бөлінуі электр тогының жұмыс атқарып жатқандығын білдіреді. Электр күші атқаратын жұмысты есептеп шығару онша қиын емес.Себебі біз өткізгіштің ұштарындағы кернеу U вольт болса,онда осы өткізгіш бойымен q заряд өткенде А джуоль жұмыс атқарылатынын білеміз.Яғни, А=UIt Электр күшінің атқарған жұмысы Тізбек бөлігіне арналған Ом заңының негізінде мынадай формулаларды аламыз :

А= U²/ R*t; А= I²Rt Жұмысты өлшейтін құрал электр санауыш (счетчик) д.а..Жұмыстың өлшем бірлігі Дж.,алайда көбінесе жұмыс ватт- сағатпен немесе киловат-сағатпен өрнектеледі.Ал, Вт қуаттың өлшем бірлігі екенін білеміз,олай болса токтың қуатына тоқталайық.. 2. Кез-келген электр аспабы - электр шамы,электр двигателі т.б.,уақыт бірлігінде белгілі бір энергия тұтынуға есептелген.Сондықтан,токтың жұмысымен қатар токтың қуаты деген ұғымның да маңызы зор. Қуат деп - жұмысты атқару шапшаңдығын сипаттайтын шама аталады. Механикада қуатты P= A/ t формуласымен естептесек, енді жұмыс орнына ток жұмысының формуласын қойып, P= IUтоктың қуатының формуласын шығарамыз. Қуаттың өлшем бірлігі 1 Вт. Тізбек бөлігіне арналған Ом заңының негізінде мынадай формулаларды аламыз :

P= I² R; P= U²/ R

Электрондық оқулықтан тәжірибе көрсету.

Кейбір электр аспаптарының қуаты, кВт*сағ

1

Шаңсорғыш

0,65

2

Электр үтігі

0,6

3

Кір жуатын машина

0,5

4

Шаш кептіргіш

0,4

5

Теледидар

0,3

6

Тоңазытқыш

0,2

7

Бейнемагнитофон

0,02

8

Электрсақалқырғыш

0,014

9

Қалта фонарының шамы

0,001

Тұрғын үйге берілетін кернеу U=220 B болғанда,онда тұтынатын ток күші I=10 A-ден аспауы тиіс. Үйдегі тұтынушылардың бір мезгілде пайдалану қуатының шекті мәні : P=10 A*220 B=2200 Bт=2,2 кВт 1 кВт*сағ электр энергиясының құны тариф д.а.Үйде ата-аналарың ай сайын электр санауыштағы сан мәнге қарап, токтың жұмысына ақша төлеп,түбіртек әкеледі.Сол түбіртекті сіздер де түсіне біліп, өздеріңіз төлеп келуді үйренулеріңіз керек. Түбіртекте мысалы мынадай кесте жазулы тұрады:

Есептегіштің көрсеткіші

Қазіргі

6171

Өткен

6063

айырмасы

108

Тариф құны - 7,25 т Сонда 108*7,25= 783 т Олай болса ендігі күнде сіздер қалай және қанша төлеу керек екендігін білесіздер.

IV. Бекіту:

Электр тогының жұмысы мен қуатына есептер шығарайық.

Енді «Өз үйіңді адаспай тап» ойынына көңіл бөлейік:

Теориялық есептер шығару.

1. Егер қалта фонары шамының кернеуі 3,5В,ал ток күші 0,28 А болса,ондағы электр тогы 5 мирутта қандай жұмыс істейді

2. Егер резистордағы ток күші10мА,ал кедергісі 1кОм болса, онда 10 минут ішінде қанша жылу мөлшері бөлініп шығады.

3. Кедергісі 1кОм резисторды кернеуі 100В тізбекке қоссақ,онда 10 минут ішінде қанша жылу мөлшері бөлініп шығады

4. № 1166.Кернеуі 400В электр двигателіндегі токтың күші 92А.Электр двигателінің орамындағы токтың қуатын анықтаңдар

5. № 1167. Кернеуі 220В болатын дәнекелегіштегі ток күші 0,9А.Дәнекерлегіштегі токтың қуатын табыңдар

Практикалық есептер шығару

1. Үтікті 5 минут қыздырып, оның техникалық көрсеткіштерін пайдаланып,үтіктен бөлініп шығатын жылу мөлшерін есептету

2. Плойка-шаш бұйралағышты 7 минут қыздырып барып,одан бөлініп шығатын жылу мөлшерін есептеу.

Топтамамен жұмыс.

1. Тізбектегі деректерді пайдаланып шамның қуатын есепте. Кернеуі 25 вольт, ток күші 0,25 ампер, токтың қуатын табу керек.

2. Тізбектегі деректерді пайдаланып, токтың жылу мөлшерін есепте. Вольтметрдің көрсетуі 5,2 В, амперметрдің көрсетуі 2 А, кедергісі 2 Ом, уақыт 5 минут.

3. Тізбектегі деректерді пайдаланып токтың қуатын есепте. Амперметрдің көрсетуі 0,3 А, вольтметр -120В. 4. Тізбектегі деректерді пайдаланып токтың жұмысын есепте. Вольтметр - 100В, резистор -30 Ом, уақыт - 3 сек.

V. Бағалау. 0-4 балл «3»

5-9 балл «4»

10-16 балл «5»

VI. Үйге тапсырма. §42 оқып келу 21-жаттығу (3-4)

Мәнжазба «Электр санауыш тарихы»