РАБОТА И МОЩНОСТЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА. ЗАКОН ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА

РАБОТА И МОЩНОСТЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА.

ЗАКОН ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА

Задача урока:

а) образовательная: вооружение учащихся прочными знаниями, умениями, навыками, закрепление знаний, повторение ранее пройденные темы;

б) развивающая: формирование самостоятельности, творческой инициативности, развитие навыков поисковой, познавательной деятельность, ответственности, умения анализировать, сравнивать;

с) воспитательная: мотивировать необходимость знаний, воспитывать чувство помощи и коллективизма, привить профессионально-практические навыки учащимся, формировать интерес к предмету.

Тип урока: комбинированный .

Методы: исследовательский, словесный и лекция.

Форма обучения: индивидуально- групповой, парный.

Наглядность: раздаточный материал, учебники, таблицы и электронный учебник, слайды, тесты.

Ход урока

I. Организационный момент:

1. приветствие;

2. проверка посещаемости учащихся.

II. Опрос по пройденному материалу.

Опрос по слайдам.

ЗАПИСАТЬ ФОРМУЛЫ:

1. Сила тока.

2. Напряженность.

3. Сопротивление.

4. Электродвижущая сила.

5. Закон Ома для полной цепи.

6. Закон Ома для участка цепи.

ДОПИСАТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЕ:

1. Электрическим током называют упорядоченное движение ...

2. Условия, необходимые для существования электрического тока:

1. наличие свободных ...

2. сила, действующая на них в определенном ...

III. Новый материал.

При упорядоченном движении заряженных частиц в проводнике электрическое поле совершает работу; ее принято называть работой тока.

A=ΔqU

I=Δq/Δt

A=IUΔt

Работа тока на участке цепи равна произведению силы тока, напряжения и времени, в течение которого совершалась работа. Нагревание проводника происходит следующим образом. Электрическое поле ускоряет электроны. После столкновения с ионами кристаллической решетки они передают ионам свою энергию. В результате энергия беспорядочного движения ионов около положений равновесия возрастает. Это и означает увеличение внутренней энергии. Температура проводника при этом повышается, и он начинает передавать теплоту окружающим телам.

Если в формуле выразить либо напряжение через силу тока, либо силу тока через напряжение с помощью закона Ома для участка цепи, то получим три эквивалентные формулы:

A=IUΔt=I²RΔt=U²Δt/R=Q

Закон, определяющий количество теплоты, которое выделяет проводник с током в окружающую среду, был впервые установлен экспериментально английским ученым Д. Джоулем и русским ученым Э. X. Ленцем был сформулирован следующим образом: количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока по проводнику: Q=I²RΔt

Наряду с работой тока очень важное значение имеет понятие мощность тока. Мощность тока равна отношению работы тока за время Δt к этому интервалу времени. Согласно этому определению

P=A/Δt=IU

Это выражение для мощности можно переписать в нескольких эквивалентных формах, если использовать закон Ома для участка цепи:

P=IU=I²R=U²/R

На большинстве приборов указана потребляемая ими мощность.

IV. Закрепление:

Тест (Вариант 1)

1. Проводниками электрического тока являются...

1. все вещества;

2. металлы, электролиты, ионизированные газы

2. Сопротивление проводника зависит от...

1. формы, удельного сопротивления длины;

2. удельного сопротивления, размеров.

3. Чему равно электрическое сопротивление участка цепи постоянного тока, если сила тока в цепи 4 А, а напряжение на участке цепи 2В.

1. 0,5 Ом;

2. 2 Ом.

4. Какое из приведенных ниже выражений соответствует полному закону Ома?

1. I=ε/(R+r);

2. I=U/R.

5. К источнику тока с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 1 Ом подключен реостат, сопротивление которого 5 Ом. Найти силу тока в цепи.

1. 2 А;

2. 5 А.

6. Определите сопротивление электрической лампы, сила тока в которой 0,5 А при напряжении 120 В.

1. 2,4 Ом;

2. 240 Ом.

7. Определите сопротивление никелиновой проволоки длинной 2 м и сечением 0,18 мм²; (удельное сопротивлением никелина 42*10^-2 Ом*мм²/м).

1. 5,7 Ом;

2. 4,7 Ом.

8. Определите расход энергии в электрической лампе при напряжении 120 В и силе тока 0,5 А за 8ч.

1. 0,48 кВт*ч;

2. 0,38 кВт*ч.

9. Мощность электродвигателя 3000 Вт, сила тока 12 А. Определите напряжение на зажимах электродвигателя.

1. 200 В;

2. 250 В.

10. Какую работу совершает электрический ток в электродвигателе настольного вентилятора за 30 с, если при напряжении 220 В сила тока в двигателе равна 0,1 А?

1. 330 Дж;

2. 660 Дж.

Тест (Вариант 2)

1. За направление тока принимают направление движения...

1. положительно заряженных частиц;

2. отрицательно заряженных частиц.

2. Чтобы электрический ток существовал длительное время...

1. достаточно наличия разности потенциалов в начальный момент, когда возникает ток;

2. необходимо поддерживать постоянную разность потенциалов между двумя точками цепи.

3. Чему равна сила тока в цепи, если напряжения 36 В, а сопротивление 20 Ом?

1. 1,8 А;

2. 0,18 А.

4. Какое из приведенных ниже выражений соответствует закону Ома для участка цепи?

1. I=ε/R+r;

2. I=U/R.

5. Определите силу тока в электрической лампе, если через нее 10 мин проходит заряд в 300 Кл.

1. 0,5 А;

2. 50 А.

6. ЭДС 6 В, внешнее сопротивление цепи 11,5 Ом, а внутреннее 0,5 Ом. Найдите напряжение на зажимах батареи.

1. 5,75 В;

2. 6 В.

7. Определите мощность тока в электрической лампе, включенной в сеть напряжением 220 В, если известно, что сопротивление нити накала лампы 484 Ом.

1. 100 Вт;

2. 10 Вт.

8. При изготовлении фотографического снимка ученица включила электрическую лампу на 3 с в сеть напряжением 220 В. Сколько энергии израсходовано при этом, если сила тока в лампе равна 5 А?

1. 3300 Дж;

2. 3000 Дж.

9. Мощность электротрактора 38 кВт определите силу тока, потребляемого его электродвигателем, если он работает при напряжении 1000 В.

1. 38 А;

2. 3,8 А.

10. Константановая проволока длинной 3 м и сечением 0,25 мм2 имеет сопротивление константана ... Ом*мм2/м.

1. 0,5;

2. 5.

Ответы:

V Обеспечение обратной связи:

1. Что называют работой тока?

2. Что такое мощность тока?

3. В каких единицах выражается мощность?

4. Записать формулы определяющие мощность и работу настоящего тока?

VI. Домашнее задание: 10кл. Г.Я. Мякишев, §108, Упр.19(8,9)