Урок по теме Электрические лампы и нагревательные приборы

Урок физики в 8 классе по теме

«Электрические лампы и нагревательные приборы».

Цели урока:

1) образовательные:

- повторить ранее изученный материал;

- познакомить обучающихся с устройством лампы накаливания и электронагревательных приборов;

- уметь рассчитывать мощность приборов;

2) развивающие:

- развивать творческую самостоятельность и аналитическое мышление;

- развивать интерес к практической науке;

3) воспитательные:

- воспитывать культуру речи по предмету;

- воспитывать в бережное отношение к электроэнергии;

- предложить пути решения проблем энергосбережения;

- работать в группах, использовать проектную деятельность как источник дополнительной информации.

Оборудование урока: видеопроектор, презентация, электролампы.

Ход урока

1. Вступление.

1.1. Здравствуйте, ребята. Ребята, как вы думаете, что в этом ящике? Действительно, здесь - книга рассказов К. Паустовского. Сейчас я вам прочитаю отрывок из его рассказа «Подарок», где приводится такой разговор деда с внуком: «Нам, старым людям, способнее думать, что к чему на земле приспособлено и какое имеет объяснение. Ты мне про лесничего не говори. Лесничий - мужик хитрый. Он, когда в Москве жил, то, говорят, на электрическом токе пищу себе готовил1. Может быть это или нет?

• Может, - ответил мальчик.

• Может, может,- передразнил его дед. - А ты этот электрический ток видал2? ??? И дед тоже говорит внуку: « Как же ты его видал, когда он видимости не имеет, вроде как воздух?»

1.2. 1- Может быть это или нет? (ответы обучающихся). 2 - Ребята, вы электрический ток видели?

1-й вариант ответа (видели): Поднимите руку, кто видел? Какой он? Что из себя представляет?

2-й вариант ответа (не видели): Правильно, не видели.

2. Актуализация опорных знаний по теме.

   1. Так что такое электрический ток? (Электрический ток - упорядоченное, направленное движение заряженных частиц).

А откуда берется этот ток, у него есть источники?

Ребята, назовите, какие источники электрического тока вы знаете? (аккумуляторы, батареи, гальванические элементы).

Что такое аккумулятор? (аккумуляторы -накопители электроэнергии).

Где используются аккумуляторы? (используется в машинах, для освещения железнодорожных вагонов, поездов, автобусов, радиопередатчики и научная аппаратура на спутниках, в мобильных телефонах и т.д.).

Что такое генератор? (генератор - от лат. создатель, производитель). Каково его назначение?

А какие источники тока есть у нас в Калмыкии, в масштабах республики? (трансформаторы).

2. 2. Вывод: хорошо, мы с вами выяснили, что источниками тока являются аккумуляторы, генераторы, батареи и где они используются.

   3. Потребителя электроэнергии. Беседа по вопросам.

А потребителями электрической энергии кто и что является? (ответы детей: электробытовые приборы, лампы). Конечно, мы все с вами - потребители электроэнергии. Самым распространенными потребителями электричества являются обыкновенные лампочки. Но, электрические лампочки бывают разные.

Какие лампочки вы знаете? (для фонариков, для освещения дома, улиц).

2. 4. Работа в группах. Демонстрация различных ламп.

Ребята, посмотрите на эти лампы. Чем они отличаются друг от друга? (размерами, формами, мощностью, разным потреблением энергии).

2. 5. Вывод делается вместе с учащимися: в повседневной жизни используются лампы накаливания, энергосберегающие, светодиодные.

3. Изучение нового материала.

3.1. Итак, тема сегодняшнего урока «Электрические лампы и нагревательные приборы».

Слайд 1 - тема урока «Электрические лампы и нагревательные приборы».

Сегодня на уроке мы должны познакомиться с устройством электрических ламп и действием тока в различных электронагревательных приборах (раздать обучающимся лампочки накаливания разные).

Ребята, рассмотрите внимательно эти лампочки.

Что вы видите? (спираль, стеклянная колбочка, цоколь, основание цоколя).

Из скольких элементов состоит лампочка?

Как вы думаете, ребята, маленькая лампочка для фонарика отличается от обыкновенной лампочки по устройству? (в руках обе лампочки).

Изучение устройства обычной лампочки накаливания. Прочитав текст §55 и пользуясь рисунком 87 учебника, выделите основные элементы лампы накаливания.

Заполнение «Рабочего листа урока" (записать элементы лампы накаливания).

Элементы лампочки накаливания. Роль патрона в электрической цепи.

Слайд 2- рисунок лампы (рис.87 из учебника), устройство лампы накаливания.

Из скольких частей состоит обыкновенная лампочка? (ответы учащихся). Да, это спираль - 1, стеклянный баллон - 2, цоколь -3, основание цоколя - 4, а под номером 5 - пружинящий контакт патрона. Для чего нужен патрон? Патрон - это устройство для подключения лампочки к электрической сети. Описание лампы накаливания. В лампе накаливания вольфрамовая спираль, нагревается до 3000градусов, достигает белого каления и светится ярким светом. Спираль помещают в стеклянную колбу и, из которой выкачан воздух, насосом, чтобы спираль не перегорала. Но в вакууме она вольфрам быстро перегорает, поэтому колбы наполняют азотом, иногда инертными газами. Молекулы газа препятствуют разрушению вольфрама из накаленной нити.

Постановка проблемного вопроса.

Удельное сопротивление вольфрама в два раза меньше, чем железа. Почему же именно вольфрам используется в качестве нити накала в электрических лампочках?

Ответ: вольфрам - очень тугоплавкий металл, именно поэтому предпочтение отдают именно ему.

Внимание учащихся заостряется на практическом применении материалов, обладающих большим удельным сопротивлением.

Подключение лампочек к электрической сети.

А сейчас я продемонстрирую различные лампы накаливания, вкручивая их в патрон (различные по мощностям лампы вкручиваются в патрон). Ребята, чем отличаются эти лампочки в режиме их работы?

3.2. Работа по учебнику, стр. 157. ребята, а кто впервые создал лампу накаливания? Откройте учебники на стр.157 и прочитайте. В чем различия их изобретений?

Ладыгин Александра Николаевич изобрел лампу накаливания. Томас Эдисона усовершенствовал лампу накаливания, создав ее с угольной нитью для промышленного производства. Слайд 3

3.3. Заполнение таблицы-матрицы. Слайд 4

Ребята, а сейчас мы с вами поработаем в группах. Ваша задача: заполнить таблицы. Заполнить матрицу-таблицу по группам, работая с учебником.

группа №1 - Устройство лампы накаливания и их применение.

группа №2 - Устройство энергосберегающих ламп и их применение.

группа №3 - Устройство светодиодных ламп и их применение.

После заполнения один из группы называет свои варианты ответов, а остальные слушают и записывают ответы других.

Учащийся с каждой группы называют устройства и применение по каждой из ламп.

• Лампа накаливания используется для осветительной сети 220 В, для железнодорожных вагонов - 50 В, для автомобилей -12 и 6 В, для карманных фонарей. Сегодня лампы накаливания, имеющие малый срок службы, вытесняются энергосберегающими и светодиодными лампами.

• Энергосберегающая лампа.

Состоит из 3 основных компонентов: цоколя, люминесцентной лампы и электронного блока (наполнена парами ртути и аргона). На внутреннюю поверхность колбы нанесено специальное вещество - люминофор, которое при воздействии ультрафиолетового излучения испускает видимый свет. Цоколь предназначен для подключения лампы к сети. Электронный блок преобразует сетевое напряжение 220 В в напряжение, необходимое для работы этой лампы. Благодаря ему энергосберегающая лампа зажигается без мерцания и работает без мигания. В них 70% энергии преобразуется в свет, а в лампочке накаливания только 5%, остальная часть переводится в тепло.

• Светодиодные лампы.

В светодиодных лампах электрический ток пропускают не по нити накала, а через миниатюрное устройство, нанесенное на полупроводниковый кристалл. При прохождении тока, светодиод испускает свет. Светодиодные лампы - абсолютный лидер по качеству света, безопасности и энергосбережения. Светодиодная лампа, в отличие от люминесцентных ламп, не содержит ртути и других вредных веществ и не требует какого-либо специального уничтожения после использования. Кроме того, светодиод почти не нагревается, а значит электро- и пожаробезопасный (панели приборов, цифровые буквенные табло, подсветка мобильных телефонов, мониторов и т.д.).

4. Закрепление изученного материала.

4. 1. Решение задач по группам (группам даны лампочки разного вида: накаливания, энергосберегающая, светодиодная).

Ребята, а сейчас мы решим задачу, которая представлена в рабочем листе. Прочитайте условия задачи и решаем по группам.

Задача: У вас на столах электрические лампочки. Рассмотрите их внимательно. На лампочках записана мощность. Запишите ее в условие задачи и ычислите стоимость израсходованной энергии лампочки за 1 час непрерывной работы, если стоимость 1 кВт\ч составляет 2 руб. 78 копеек (слайд 7).

А сейчас составьте обратную задачу.

Составление обратной задачи.

Таблица соотношения мощностей ламп - слайд 8.

5. Электронагревательные приборы.

5.1. Ребята, вы знаете, что электрический ток оказывает тепловое действие. Тепловое действие широко используют в электронагревательных приборах. А какие электроприборы вы знаете? (ответы детей). Конечно, это электрические плиты, утюги, чайники, кипятильники. Слайд 9.

5.2. Ребята, вы знаете, что тепловое действие тока широко используется в нашей жизни. А где используется электрический ток в промышленности? (ответы детей). Да, в промышленности ток используется для выплавки специальных сортов стали, электросварки. Слайд10.

5.3. Электрический ток в сельском хозяйстве (ответы детей). Верно, тепловое действие тока используют в промышленности для обогрева теплиц, инкубаторов, сушки зерна. Слайд №11

5.4. Нагревательный элемент.

Ребята, мы уже с вами сказали, что тепловое действие тока используется в электронагревательных приборах.

5.4.1. А знаете ли вы, что входит в устройство этого прибора? (ответы детей).

Конечно, основной частью всякого нагревательного прибора является нагревательный элемент.

Нагревательный элемент в электрических приборах - это проводник, который, не разрушаясь, выдерживает нагревание до высокой температуры.

5.4.2. Как вы думаете, что используется для изготовления этих нагревательных элементов?

Да, используются различные металлы, и точнее их сплавы.

Вывод: Нагревание проводников зависит от их сопротивления. Чем больше сопротивление проводника, тем больше он нагревается.

Вывод: чтобы проводник нагрелся сильней, он должен обладать большим удельным сопротивлением.

Используя данные таблицы 8 учебника (стр. 130), учащиеся предлагают вещество, наиболее подходящее для изготовления нагревательного элемента.

Проблемный вопрос.

Почему нагревательные элементы не изготавливают из фарфора, у которого удельное сопротивление в миллиарды раз больше всех веществ, приведённых в таблице?

Учащиеся обобщают полученную информацию и отвечают на вопрос: «Какими свойствами должно обладать вещество, используемое для изготовления нагревательных элементов?»

Вывод записывают в тетрадь: нагревательный элемент представляет собой проводник, обладающий большим удельным сопротивлением и высокой температурой плавления.

Чаще используются сплав никеля, железа, хрома и марганца, известный как «нихром». Слайд 12 (опорный конспект)

СПЛАВ

«Нихром»

никель железо хром марганец

5.5. А как вы думаете, именно эти металлы входят в сплав нихрома, почему именно эти металлы?

!!! Правильно, так как они обладают большим удельным сопротивлением. Слайд 13.

Большое удельное сопротивление нихрома дает возможность изготовлять из него малые по размерам нагревательные элементы. В нагревательном элементе проводник в виде проволоки или ленты наматывается на пластину из жароустойчивого материала: слюды, керамики.

5.6. Например, в утюге нагревательным элементом служит нихромовая лента, от которой нагревается нижняя часть утюга. Слайд 14

В чайниках это спирали и диски, находящиеся на дне чайника. Примеры нагревательных элементов. Слайд 15

Используя электроприборы, лампочки, каждый из нас является потребителем электроэнергии. Мы с вами используем лампочки с разной мощностью.

Слайд соотношение потребления электроэнергии в разрезе годов.

Потребность в электроэнергии постоянно увеличивается, и мы с вами должны научиться бережно относиться к электроэнергии. Нашу жизнь невозможно представить без искусственного освещения. Конструкции квартир, домов, помещений и офисных зданий предполагают наличие искусственного освещения. Для жизни и работы людям просто необходимо освещение с применением ламп. Тенденция к энергосбережению, захватившая внимание всего мира, не обошла стороной и нашу страну. Итак, энергосбережение является одной из наиболее острых проблем человечества. От результатов решения этой проблемы зависит место нашего общества в ряду развитых в экономическом отношении стран и уровень жизни граждан.

6. Энергосбережение.

Энергосбережение - это, прежде всего, вопрос культуры и сознания.

Как вы считаете, почему проблема энергосбережения возникла только в последние годы? Энергосбережение - важная задача по сохранению природных ресурсов.

Можем ли мы внести вклад в решение проблемы?

Можно ли снизить потребление электроэнергии, не снижая уровня комфорта?

Потребление электрической энергии в каждом доме контролируется при помощи специального счетчика электрической энергии. Этот прибор включен в общую часть электрической цепи дома. Поэтому через него течет весь ток, потребляемый электроприборами. Слайд №17 «Электрический счетчик».

При пользовании электроприборами нужно соблюдать правила техники безопасности и правила эксплуатации прибора.

Ребята, как вы знаете, электрическая энергия не дается даром.

Ее производит многочисленные электростанции.

Вот почему так важно беречь электроэнергию и не тратить ее впустую.

7. А сейчас Антон Сергеевич Шаракшэнэ, редактор журнала «Светотехника», даст нам практические советы по энергосбережению. Слайд 16 - видеоролик «Лампы».

Ребята, что мы с вами должны делать, чтобы экономно расходовать электроэнергию? (ответы уч-ся).

Да, следование правилу «выходя, гасите свет» помогает сэкономить до 10% электроэнергии и, действительно, каждая новая энергосберегающая лампа, вместо лампы накаливания, в нашем доме - это сохраненная частичка природы.

Вот некоторые правила, которые надо соблюдать:

- использование техники с низким уровнем энергозатрат;

- новые счетчики оплаты электроэнергии, когда учитывается электроэнергия, потребляемая в разные временные отрезки;

- альтернативные источники получения энергии: солнечные батареи;

- датчики слежения движения, которые автоматически выключают свет в подъезде;

- выключение из сети приборов, когда уходишь из квартиры или когда они не используются;

- использование светодиодных ламп.

8. Проектная работа в группах.

8.1. Ребята, давайте в группах составим памятки «Как беречь электроэнергию». Слайд 17

8. 2. Представление и защита проектов обучающихся.

9. Итог урока.

Ученые и инженеры создают электроприборы нового поколения с малым потреблением электроэнергии, изобретают энергосберегающие производственные технологии. И вы, ребята, можете внести свою лепту в это важное дело: нужно только бережно и в соответствии с правилами пользоваться электрическими помощниками.

10. Домашнее задание: §55, творческое задание: рассчитать стоимость энергии в вашей квартире за одни сутки (раздать листы с домашним заданием). Слайд 18

Дорогие ребята! Желаю вам успешного жизненного пути, освещённого не только современными лампами, но и энергией ваших знаний и теплом ваших сердец! Спасибо за урок!