Конспект и презентация к уроку физики в 9 классе Тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца

Закон Джоуля-Ленца

Цели урока:

• Образовательные:

  • выяснить причины нагревания проводника с током;

  • усвоить закон Джоуля Ленца, показать универсальность закона сохранения и превращения энергии.

• Развивающие:

  • развитие коммуникативных навыков через разнообразные виды речевой деятельности;

  • развитие таких аналитических способностей учащихся, как умение анализировать, сопоставлять, сравнивать, обобщать познавательные объекты, делать выводы; развития памяти, внимания, воображения.

• Воспитательные: содействовать повышению уровня мотивации на уроках через средства обучения.

Оборудование: ноутбук, мультимедиа-проектор, компьютерная презентация, модели кристаллических решеток, электронагревательные приборы, проводники из разных веществ для демонстрации нагревания электрическим током, источник питания, соединительные провода.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Структура урока:

I. Организационный этап.
II. Мотивация.
III. Актуализация опорных знаний.
IV. Изучение нового материала.
V. Закрепление и обратная связь.
VI.Домашнее задание.

ХОД УРОКА

I. Организационный этап

Сообщение темы урока, целей и плана урока.

II. Мотивация

Учитель: Здравствуйте, ребята. Сегодня на уроке мы подробно рассмотрим процесс нагревание проводников, который играет важную роль в нашей жизни, выясним, в чем же заключается тепловое действии тока и постараемся раскрыть физическую сущность этого процесса. Когда мы знакомились с понятием «электрический ток», мы выделяли 5 основных действий, которое оказывает ток. Какие?

Ученики: тепловое, механическое, магнитное, физиологическое, химическое

Учитель:Тепловое действие тока находит очень широкое применение в быту и промышленности. Как в быту используется тепловое действие тока?

Ученики: Утюги, кипятильники, электрические чайники, нагреватели, плиты.

Учитель: А в промышленности?

Ученики: в паяльниках, сварочных аппаратах.

Учитель: В чем заключается тепловое действие тока? СЛАЙД 1

Ученики: проводник нагревается

Учитель: Вот сегодня нам и предстоит выяснить, как это происходит. Записываем тему урока «Тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца».

III. Актуализация опорных знаний

Давайте вспомним понятия, с которыми мы познакомились с вами на прошлых уроках и которые нам понадобятся для изучения нового материала. Я предлагаю сделать это в следующей форме. СЛАЙД 2

Далее: Как вычислить работу тока на участке цепи? Мощность?

Ученики: (2 у доски вывод формул)

Письменная проверочная работа по вариантам.

ВЗАИМОПРОВЕРКА

1 вариант:

1. Напряжение на концах электрической цепи 45 В. Какую работу совершит в ней электрический ток в течение 10с при силе тока 0,05 А? 22,5
2 вариант:

1. Какую работу совершит ток силой 3 А за 10 мин при напряжении в цепи 15 В? 27000

Учитель: Чтобы понять, почему нагревается проводник, нужно вспомнить какая связь между температурой вещества и движением молекул или атомов, из которых оно состоит.

Чем быстрее движутся молекулы или атомы, тем ......выше температура вещества.

Учитель: Что называется электрическим током?....- это упорядоченное движение заряженных частиц.

Учитель: Условия возникновения тока?... Наличие электрического поля и свободных заряженных частиц.

IV. Изучение нового материала

Учитель: СЛАЙД 5-8 Электрический ток нагревает проводник. Это явление всем известно. Объясняется оно тем, что свободные электроны в металлах, перемещаясь под действием электрического поля, взаимодействуют с ионами и атомами вещества проводника и передают им свою энергию. В результате работы электрического тока увеличивается скорость колебаний ионов и атомов и внутренняя энергия проводника увеличивается. Работа тока идет на увеличение их внутренней энергии. Эта энергия и представляет количество теплоты. Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам путем теплопередачи.

Из сказанного выше следует, что количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, равно работе тока.

Q = A

Из закона Ома для участка цепи I = , U = IR, где R - сопротивление проводника.

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 = IRIt, т.е.

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

К этому же выводу, но на основании опытов впервые пришли независимо друг от друга английский ученый Джоуль и русский ученый Ленц. Поэтому данный вывод называется законом Джоуля - Ленца.

Зависимость от сопротивления СЛАЙД 9

1 группа - 3 ряд - параллельное соединение, площадь 1 больше площади 2, длина одинаковая, материал одинаковый

2 группа - 2 ряд -последовательное соединение, площадь 1 больше площади 2, длина одинаковая, материал одинаковый

3 группа - 1 ряд - последовательное соединение, площади одинаковые, длины одинаковые, материал разный: медь, сталь и никелин

СЛАЙД 10-14

ФИЗМИНУТКА

Если учитель называет физическую величину, учащиеся поднимают руки и тянутся вверх. Если учитель называет единицу измерения, то учащиеся делают махи руками перед грудью.

Потом 1 команда старается показать последовательное соединение проводников (проводники - учащиеся, соединительные провода - руки), 2 команда - параллельное соединение , а 3я - смешанное.

V. Закрепление и обратная связь

1 у доски

1. В проводнике сопротивлением 20 Ом сила тока 5 А. Какое количество теплоты выделится в проводнике за 3 мин?

Дано: СИ: Формулы: Решение:

I = 5 А Q = I²Rt Q = (5 А)² * 20 Ом * 180 с = 48000 Дж
R = 20 Ом
t = 3 мин 180 с
Найти:
Q
Ответ: Q = 90 к Дж.

Остальные в тетради по вариантам - 200000, 10, 1, 2

2. Как изменится количество теплоты, выделяемое проводником с током, если силу тока в проводнике увеличить в 2 раза?

3. Как изменится количество теплоты, выделяемое проводником с током, если силу тока в проводнике уменьшить в 4 раза?

VI. Домашнее задание

Прочитать параграф 19,20, № 82,84