Урок по теме _Закон Джоуля-Ленца. Урок по физике в 8 классе "Нагревание проводника электрическим током. Закон ДжоуляЛенца"
 Скачать 180.98 Kb.
|
|
Открытый урок по физике в 8 классе "Нагревание проводника электрическим током. Закон Джоуля-Ленца" Цель урока: Образовательная: Формирование у учащихся представления о тепловом действии электрического тока и его причинах. Вывести закона Джоуля - Ленца. Содействовать в понимании практической значимости данной темы. Развивающая: Развивать интеллектуальных умений учащихся (наблюдать, сравнивать, применять ранее усвоенные знания в новой ситуации, размышлять, анализировать, делать выводы) Воспитательная: Формировать коммуникативных умений учащихся. содействовать формированию мировоззренческой идеи познаваемости явлений и свойств окружающего мира; Оборудование: компьютер, проектор, интерактивная доска. Тип урока: Изучение нового материала. Ход урока Организационный момент Приветствие ребят. Отметить отсутствующих. Фронтальный опрос На прошлом уроке мы определили работу и мощность электрического тока, а также выяснили какие единицы работы электрического тока применяются на практике. Давайте повторим основные понятия темы(1 задание). 2 задание – Цепочка формул.  3 задание - Задание на соответствие.
Актуализация знаний. Изучение нового материала. На слайде находятся электроприборы: утюг, электроплитка, электрическая лампа, электрическая дрель, электрический чайник. Какой прибор не вписывается в общий ряд? Уберите лишний. Чем вы руководствовались, делая выбор? 3.1. Постановка задачи-цели урока. Какое действие электрического тока проявляется в выбранных приборах? (Тепловое. Они преобразуют электрическую энергию в энергию тепловую – это нагревательные приборы.)Все эти проводники нагреваются электрическим током. Поэтому тема нашего сегодняшнего урока так и называется – «Нагревание проводников электрическим током» (проговаривают ученики). «Закон Джоуля-Ленца» (добавляет учитель). Какую цель вы, ребята, ставите перед собой на уроке? Объяснить причину нагревания проводников электрическим током; вывести и сформулировать закон Джоуля – Ленца; использовать полученные на уроках знания в повседневной жизни; научиться применять этот закон для решения задач. установить, от чего зависит количество тепловой энергии, выделяющейся на проводнике, по которому идет ток (дополняет учитель). 3.2. Нагревание проводника. Закон Джоуля - Ленца. Ребята, действительно мы с вами уже говорили о действиях, которые оказывает электрический ток: магнитное, химическое, тепловое. Нагревание проводника подтверждает тепловое действие электрического тока. Как вы считаете, ребята, чем обусловлено нагревание проводника при прохождении по нему электрического тока? - Свободные электроны в металлах, перемещаясь под действием электрического тока, взаимодействуют с ионами или атомами вещества проводника и передают им всю энергию. В опыте мы убедились, что в неподвижных проводниках вся работа тока идет на увеличение внутренней энергии, в результате чего проводник? .... нагревается . А как вы думаете, ребята, куда девается потом эта энергия? - Проводник отдает эту энергию окружающим телам путем теплопередачи. Значит количество теплоты равно работе тока: Q=A Мы уже знаем, что работу тока рассчитывают по формуле: A=UIt Следовательно: Q=UIt Теперь нам необходимо пользуясь законом Ома выразить количество теплоты через силу тока. М знаем, что U=IR Q=IRIt=I2Rt Q- количество теплоты [Дж] I - сила тока [А] R - электрическое сопротивление [Ом] t - время [c] Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и силы тока.- найти в учебнике. Итак, ребята, мы с вами выяснили, что любой проводник, по которому идёт электрический ток, нагревается. К этому выводу впервые пришли независимо друг от друга англичанин Джеймс Прескотт Джоуль и русский ученый Эмилий Христианович Ленц. Обращаю ваше внимание, что результаты были получены ими одинаковые. И закон, который мы получили в результате также получил название этих двух ученых – закон Джоуля-Ленца.(Слайд) 3.3.Автобиографические справки Джоуль Джеймс Прескотт (1818-1889) обосновал на опытах закон сохранения энергии. Установил закон, определяющий тепловое действие электрического тока. Ленц Эмилий Христианович (1804 -1865) Один из основоположников электротехники. С его именем связано открытие закона, определяющего тепловые действия тока, и закона, определяющего направление индукционного тока. (Слайд) 3.4. Учитель: А теперь нам предстоит ознакомиться с использованием теплового действия тока на практике. - Назовите самое важное применение теплового действия тока? электрическое освещение; нагревательные приборы: электрические плитки, утюги, чайники, кипятильники и т.д. Современную цивилизацию невозможно представить без потребления электрической энергии, т.к. оно легко превращается в другие виды энергии. При использовании электроприборами нужно соблюдать правила техники безопасности и правила эксплуатации прибора. Электрическая энергия не дается даром. Для ее производства работают многочисленные электростанции. В их топках сгорает ценное топливо, запасы которого очень медленно возобновляются или не возобновляются вообще. Вот почему так важно беречь электроэнергию и не тратить ее впустую. Ученые и инженеры создают электроприборы нового поколения с малым потреблением электроэнергии, изобретают энергосберегающие производственные технологии. Например, энергосберегающие лампы. Устройство энергосберегающей лампы Энергосберегающая лампа состоит из 3 основных компонентов: цоколя, люминесцентной лампы и электронного блока. Нити накаливания в такой лампе нет, что увеличивает ее срок службы от 6 до 15 раз. Цоколь предназначен для подключения лампы к сети. Электронный блок (ЭПРА: электронный пускорегулирующий аппарат) обеспечивает зажигание и дальнейшее горение люминесцентной лампы. Благодаря ЭПРА энергосберегающая лампа зажигается без мерцания и работает без мигания свойственного обычным люминесцентным лампам. Для уменьшения потерь энергии и размеров Эд Хаммер расположил витки спирали в энергосберегающей лампе дальше друг от друга, сохранив форму обычной лампочки. Площадь поверхности КЛЛ намного больше площади поверхности нити накаливания, а значит, свет в комнате будет распределяться равномернее, что позволит снизить утомляемость глаз. Энергосберегающие лампы дают экономию энергии до 80%. Незначительное тепловыделение позволяет использовать КЛЛ большой мощности в хрупких бра, светильниках и люстрах, в которых от ламп накаливания с высокой температурой нагрева может оплавляться пластмассовая часть патрона. За свой век люминесцентная лампа экономит 1 тонну выбросов углекислого газа, 4 кг выбросов оксидов серы, 1 кг оксидов азота, 200 л нефти. Мы с вами должны выявить общую закономерность всех нагревательных приборов. Но для начала нам нужно выяснить, какой из трёх последовательно соединённых проводников, обладающих разным удельным сопротивлением: медного, стального и никелинового, имеющихся у нас на доске, при прохождении по нему тока нагревается сильней? делается вывод:нагревание проводников зависит от их сопротивления. Чем больше сопротивление проводника, тем больше он нагревается.(Подтверждается формулой (1).)Слайд. Учитель обращает внимание учащихся на тот факт, что длины и площади поперечного сечения проводников одинаковые. Учитель: Значит, единственное отличие этих проводников? – разные удельные сопротивления. (Что подтверждается формулой (2)). Учащиеся делают вывод: чтобы проводник нагрелся сильней, он должен обладать большим удельным сопротивлением.Демонстрация слайда. Учитель: Используя данные таблицы 8 учебника, учащимся предлагается назвать вещества, наиболее подходящие для изготовления нагревательного элемента. Постановка проблемного вопроса. Удельное сопротивление вольфрама в два раза меньше, чем железа. Почему же именно вольфрам используется в качестве нити накала в электрических лампочках? (Демонстрируется слайд, из которого видно, что вольфрам – очень тугоплавкий металл, именно поэтому предпочтение отдают именно ему.) Внимание учащихся заостряется на практическом применении материалов, обладающих большим удельным сопротивлением. 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. Закрепление полученных знаний. 1. Алюминиевая, железная и нихромовая проволоки, имеющие одинаковые размеры, соединены последовательно и подключены к источнику тока. На какой из проволок при прохождении электрического тока будет выделяться наибольшее количество теплоты за одно и то же время?  Применение новых знаний при решении качественных задач. Рефлексия Ребята, мы с вами плодотворно поработали, а теперь подведем итоги урока.
Выставление оценок. Домашнее задание. п. 53 упр. 27 (1,2) |
