Тұрақты тоқтың жұмысы. Қуаты. Джоуль-Ленц заңы 10 сынып

10-сынып.

Сабақ тақырыбы: Тұрақты токтың жұмысы.Қуаты. Джоуль-Ленц заңы.

Сабақ мақсаты: Тұрақты токтың жұмысы.Қуаты. Джоуль-Ленц заңы.

туралы түсінік беру.

Дамыту. Оқушылардың ой-өрісін, ойлау қабілетін жетілдіру. Пәнге деген

қызығушылығын арттыру.

Тәрбиелеу. Жауапкершілікке, еңбекқорлыққа тәрбиелеу.

Сабақ түрі: аралас

Сабақтың түрі : жаңа білім қалыптастыру.

Қолданылатын әдебиеттер: Есептер жинағы, тестілер

Әдісі: түсіндірмелі -мысалды, теориялық- практикалық

Құрал саймандар: тоқ көзі, амперметр, вольтметр,ресотат; жалғағыш

сымдар.т.б.

Сабақ барысы:І. Ұйымдастыру.

ІІ. Үй тасырмасын сұрау

ІІІ. Жаңа сабаққа дайындау

ІҮ. Сабақты бекіту.

Ү. Үйге тапсырма беру.

І. Сәлемдесу, түгендеу жаңа сабаққа дайындау.

ІІ. Физикалық диктант

1. Электр тоғын сипаттайтын параметрлер.

Формуласын жазып көрсет

№

Таңбалануы

Атауы

Формуласы

Өлшем бірлігі

Бірлік атауы

1

I

1A=1кл/1с

Ампер

2

U

1В=1А*1Ом

Вольт

3

R,r

1Ом=1В/1А

Ом

4

q

1кл=1А*1с

Куллон

5

1В=1Дж/1кл

Вольт

Жұмыстың барысы: тоқ көзі, амперметр, вольтметр, ресотат; жалғағыш

сымдар арқылы тәжірибе жасай отырып өткен сабақты қорытындылау және есептер шығару. Сызба нұсқалар бойынша аспаптарды қосу.

1. 220 В кернеуге арналған шамның тоқ күші 0,5 А тең. Шамның жұмыс кезіндегі қылымның кедергісін анықтаңдар.

2. Электрплитка 220 В кернеуге арналған. Оның спиралінің кедергісі 75 Ом тең. Тоқ күшін табыңдар?

3. Ұзындығы 5 м және қимасы 0,12 мм² никелинді өткізгішпе кернеу 24 Ом болғанда 1,5 А тоқ күші өтеді. Никелиннің меншікті кедергісін табыңдар.

4. 120 В кернеге арналған 5 А күшін тұтынатын электр қыздырғыштың спиралін дайындау үшін қимасы 0,3 мм² мангантн сым пайдаланылады. Осы өткізгіштің ұзындығын табыңдар.

Мына сызба бойынша электр тізбегін құрастыр.

Мына сызба бойынша электр тізбегін құрастыр.

ІІІ.Жаңа сабақ.

Сонымен біз электр тогының бар екенін оның жылулық, химиялық, магниттік және биологиялық әсерлері бойынша білуге болады дедік. Осы әсерлер арқылы элкетр тогы,нақты айтқанда электр тогының көзі жұмыс жасайды. Мысалы ток өткенде өткізгіш қызады, соның салдарынан олардың ішкі энергиясы өседі. Ал өтзгіштің ішкі энергиясының артуы ток жұмысының есебінен жүреді, осы жұмысты есептейік.

Сонда электр өрісі А=q*U жұмыс өндіреді.

Ток күші I=q/t болғандықтан жұмыс мынаған тең:

A=IUt

Тізбектің бөлігі үшін Ом заңына сүйеніп Токтың жұмысының өрнегін мына түрде жазуға болады.

A=I²Rt.

Тізбектің бөлігіндегі токтың жұмысы ток күшінің кернеуге және жұмыс өндіруге кеткен уақытқа көбейтіндісіне тең.

Токтың жұмысы джоульмен (ДЖ) өлшенеді. 1ДЖ= 1А*1В*1с

ІІ.Токтың қуаты -Кез келген электр приборы - электр шамы,электр двигателі т.б. уақыт бірлігінде белгілі бір энергия тутынуға есептелген.

Сондықтан токтың қуаты деген ұғымның маңызы,токтың жұмысы ұғымымен қатар жүреді, яғни бірін -бірі толықтыратын физикалық ұғымдар.

Токтың қуаты t уақыттағы ток жұмысының сол уақыт аралығына қатынасына тең шама;

P=A/t; P = IU; P = I²R; P = U²/R

ІІІ.Джоуль-Ленц заңы.

Егер өткізгіш қозғалмаса, токтың барлық жұмысы өткізгішті қыздыруға жұмсалады. Сол кезде бөлінетін жылу мөлшері мынаған тең болады

Q=A=I²Rt.

Бұл формула Джоуль-Ленц заңын сипаттайды.

Тізбектей жалғаған кезде әрбір өткізгіште бөлініп шығатын жылу мөлшері өткізгіштердің кедергілеріне тура пропорционал.

Кедергілері болатын ЭҚК-і жоқ тізбектің екі бөлігін параллель жалғаса тоқтың әрбір жеке бөлігінде бөліп шығаратын жылу мөлшері

;

Осыдан . ЭҚК-і жоқ тізбектің параллель жалғаған бөліктерінде тоқтың бөліп шығаратын жылу мөлшері осы бөліктердің кедергілеріне кері пропорционал болады.

Өмірмен байланыстыру - өндірісте, тұрмыста қолданыстағы электр приборларының жылуының мөлшері осы заңға негізделген. Заңның тұжырымдамасы: Өткізгіштегі токтың бөліп шығаратын жылу мөлшері ток күшінің квадратына,өткізгіш кедергісіне және электр тогының өту уақытына тура пропорционал

Бұл заңды тәжірибе жүзінде 1841 жылы ағылшын ғалымы Дж.Джоуль және 1843 жылы Петербург академигі Э.Х.Ленц ашқан. Сонымен электр тогының жылулық әсерін тусіндіретін заң Джоуль-Ленң заңы болды.

Электр тогының жылулық әсері тұрмыстық, өнеркәсіптік жылу қондырғыларында қолданылады. Олар электр шамдарында, өлшеу техникаларының аспаптарында, электрлік дәнекерлеуде, тағы да басқа көптеген қазіргі заманғы техниканың салаларында пайдаланылады

ІV. Сабақты бекіту.

Мынадай тәжірибе жасайық:

Кедергісі әр түрлі үш мыс, болат және никелинді өткізгішті тізбектеп қосайық. Тізбекті біртіндеп күшейтеміз. Тоқ тізбектей қосылған барлық өткізгіштерде бірдей. Ал, өткізгіштердегі бөлінген жылу түрліше: алдымен никелинді өткізгіш біршама қызады, тоқты арттырғанда - никелинді және темір қызады да, мыс сым оншалықты қызбайды.

Осы: тәжірибе мынадай тұжырым жасауға мүмкіндік береді:

Өткізгіштердің қызуы олардың кедергісіне тәуелді. Өткізгіштердің кедергісі үлкен болған сайын, ол қаттырақ қызады.

Есептер:

1. Тұрақты 2 А ток өтетін өткізгіштің кедергісін 10 Ом-нан 5 Ом-ға дейін кемітсе, ондағы бөлінетін қуат қалай өзгереді?

2. Өткізгіштің жұмысы 400 Дж, тоқ күші 40 А. Өткізгіштің 3 минут ішіндегі кедергісі?

3. Кернеуі 4 В шамның 3 минут ішіндегі 250 Дж жұмыс өндіруге жұмсалған ток күші

4. ЭҚК-і 16В, ішкі кедергісі r = 2,5 Ом тоқ көзіне кедергісі R= 5,5 Ом қыздырғыш қосылған. Қыздырғыштағы тоқ күшінің қуаты қандай?

5. Тоқ көзі кезек-кезек 9 Ом және 16 Ом кедергілерге тұйықталады.Екі жағдайда да кедергілерде бірдей қуат бөлінеді. Тоқ көзінің ішкі кедергісі неге тең?

VІ. Үйге тапсырма: δ 9,1-9,2

V. Бағалау.