Урок Работа и мощность тока.
Цели урока: Учащиеся должны познакомиться с физическими величинами: работай мощность тока; обобщить знания по вопросу работы и мощности тока и усвоить формулы, позволяющие определить эти величины на уровне понимания; познакомиться с единицами измерения работы и мощности тока. Учащимся необходимо научиться применять знания о работе и мощности тока к объяснению и анализу явлений окружающего мира; систематизировать имеющиеся знания о работе и мощности тока и расширить их .
Учащийся должен проверить свои знания о формулах и единицах измерения работы и мощности тока; применять знания о работе и мощности тока к объяснению работы бытовых приборов. Должны усвоить вопросы данного урока, которые будут в материалах зачета. Задачи урока:
Образовательные:
Дать знания о величинах, характеризующих работу и мощность тока. Начать работу по выделению узловых вопросов изучаемого материала и составлению плана прочитанного текста. Обосновать, связь между работой и мощностью электрического тока и внесистемной единицей работы (кВтч). Познакомить учащихся с методами измерения работы и мощности тока; с приёмами применения полученных знаний при работе с электрическими приборами. Создать научное представление о работе и мощности тока как о физической величине. Проконтролировать уровень усвоения основных формул и показать, что они вытекают из теории и подтверждаются экспериментально. Формировать навыки самоконтроля.
Воспитательные:
Подчеркнуть взаимосвязь формул механической и электрической мощности как пример проявления одного из признаков метода диалектического познания явлений. Показать значение причинно-следственных связей в познании явлений; значение этих взаимосвязей для науки и техники.
Развития мышления:
Проверить уровень самостоятельности мышления школьника в применении знаний в различных ситуациях. Работать над формированием умений делать логические заключения на основе анализа уже известных связей.
Ввести понятие работы электрического тока; вывести формулу для расчета работы тока. Научиться определять мощность и работу тока в лампе, используя амперметр, вольтметр и часы.
Оборудование (для кратковременной лабораторной работы):
Источник питания, низковольтная лампа на подставке, вольтметр, амперметр, ключ, соединительные провода, секундомер (или часы с секундной стрелкой).
Ход урока
Анализ домашней практической работы
Задание 1. Есть одна лампочка, два ключа и источник питания.
Нарисовать схему, реализующую состояния системы
(логический элемент И)
Задание 2. Есть одна лампочка, два ключа и источник питания.
Нарисовать схему, реализующую состояния системы
Задание 2. Есть одна лампочка, один ключ резистор и источник питания.
Нарисовать схему, реализующую состояния системы
(логический элемент НЕ)
Ученики (если таковы есть), зарисовывают схемы и одну из них (проверяем на практике)
Более подробно с данными схемами мы познакомимся с вами на уроках информатики.
2. Физический диктант
Изобразить на электрической схеме параллельно включенные лампу и резистор.
Изобразить на электрической схеме последовательно включенные лампу и резистор.
Соединение потребителей друг за другом без разветвлений называется … (последовательным соединением).
Соединение потребителей при котором входы всех элементов совпадают, совпадают и выходы называют…(параллельным соединением).
[pic]
R1
R2
R3
Как соединены по отношению друг к другу R1 и R2? (последовательно).
Как соединены по отношению друг к другу R1 и R3? (последовательно).
Как соединены по отношению друг к другу R2 и R3? (параллельно).
Написать соотношение для напряжений для двух параллельно соединенных проводников. (U=U1=U2).
Написать соотношение для токов для двух последовательно соединенных проводников. (I=I1=I2).
Написать соотношение для токов для двух параллельно соединенных проводников. (I=I1+I2).
Написать соотношение для напряжений для двух последовательно соединенных проводников. (U=U1+U2).
Написать соотношение для сопротивлений для двух последовательно соединенных проводников. (R=R1+R2).
Написать соотношение для сопротивлений для двух параллельно соединенных проводников. (1/R=1/R1+1/R2)
При каком соединении проводников при выходе одного элемента цепи, ток сразу прекращается во всей цепи? (последовательном).
Какое соединение используем мы в своих домах при включении нескольких потребителей в одну розетку с помощью тройника? (параллельное).
Записать формулу для закона Ома. (I=U/R)
Ситуация при которой внешнее сопротивление цепи уменьшается почти до нуля Ом называется…( коротким замыканием).
И [pic] з формулы вопроса 16 выразите напряжение. ( U=I*R)
Как изменится величина электрического тока в цепи при уменьшении сопротивления реостата в 2 раза? (увеличится в 2 раза).
Куда необходимо включить амперметр для определения силы тока в R3 к рисунку вопроса 4.
3. Проверка диктанта (учащиеся меняются листами, учитель читает вопросы и правильные ответы.
Учащиеся выставляют напротив ответов своих товарищей + или – в зависимости от соответствия их ответа правильному.)
4. Выставление отметок за диктант. ( Если ученик ответил на 60-75% вопросов, он получает «3», если ответил на 76-85% вопросов ему выставляется «4», если процент верных ответов составил 86-100%, получает «5». Если количество правильных ответов было меньше половины, учащемуся выставляется отметка «2»).
5. Повторение (формулы записываются в левой части доски).
- Какая связь между количеством электричества и силой тока формула? п. 10 форм 10.1 стр. 29 (I=q/t)
- Что является причиной электрического тока? стр. 23 (сила действующая со стороны электрического поля источника тока).
- Что показывает напряжение на участке цепи? (работу по перемещению единичного заряда).
- Формула для определения напряжения на участке цепи п. 11 форм 11.1 стр.32 (U=A/q)
- Выразим из формулы А=U*q
- Выражение для определения механической мощности. ( P=A/t)
- В каких единицах измеряются величины, входящие в формулы?
- Каким прибором определяется величина электрического тока?
- Каким прибором определяется величина напряжения на участке цепи?
- Каким прибором определяется время протекания процессов в физике?
- Формула закона Ома. ( I=U/R)
6. Объяснение нового материала
В источнике тока за счет энергии неэлектрического происхождения совершается работа по разделению электрических зарядов и создается электрическое поле. Энергетической характеристикой электрического поля в цепи является напряжение. В замкнутой цепи под действием электрического поля электроны движутся к положительному полюсу источника, т.к. в цепи поддерживается ток.
Таким образом, за счет энергии электрического поля совершается работа по перемещению электронов. Электроны движутся в проводнике, взаимодействуя при этом с ионами кристаллической решетки металла и, тем самым, изменяют скорость теплового движения ионов. При этом внутренняя энергия проводника увеличивается. Проводник нагревается.
Во всех случаях, когда происходит превращение одного вида энергии в другой, совершается работа. Электрическое поле, увеличивая скорость теплового движения ионов проводника, совершает работу или, как условно говорят, электрический ток совершает работу.
О: Показываю опыт по работе электрического тока с трансформатором.
При замыкании цепи совершается работа по выбросу кольца, или работа по нагреванию кольца. При отсутствии тока в цепи такой аботы нет.
ВЫВОД: Энергия электрического тока переходит в различные виды энергии тепловую, световую, механическую, магнитную. При прохождении электрического тока через проводник совершается работа. Такая работа совершается в электробытовых приборах (холодильнике, утюге, фене, и т. д.).
Запишем вывод формул для работы и мощности электрического тока: вывод записывается в центре доски, в ее верхней части.
А = qU (1) q =It (2) (2)(1) А = Ult (3) P = A/t (4)
(3)(4) P = IU (5)
где А - работа [Дж];
I-сила тока [А];
(U-напряжение [В];
t-время [с];
Р— мощность [Вт].
А =Pt
Дома используя закон Ома получить из формул (3) и (5) новые формулы для определения работы и мощности тока.
Для измерения работы необходимо три прибора: вольтметр, амперметр и часы.
На практике используют специальный прибор - счетчик. В устройстве счетчика как бы сочетаются три названных выше прибора. При оплате электроэнергии по счетчику используется «крупная» единица измерения работы тока: киловатт в час.
1 кВт*ч=1000Вт*3600с = 3.600.000Дж!
IV. Кратковременная лабораторная работа «Измерение мощности и работы тока в электрической лампе»
Указания к работе:
1. Соберите цепь из источника питания, лампы, амперметра и ключа, соединив все последовательно.
2. Измерьте вольтметром напряжение на лампе.
3. Начертите в тетради схему собранной цепи и запишите показания приборов.
4. Вычислите мощность тока в лампе.
5. Заметьте время включения и выключения лампы. По времени ее горения и мощности определите работу тока в лампе.
6. Проверьте, совпадет ли полученное значение мощности с мощностью, обозначенной на лампе. Если значения не совпадут, объясните причину этого.
VI. Закрепление изученного
- Какими приборами измеряют работу электрического тока?
- Как рассчитать мощность тока?
- Какую величину обычно указывают в паспортах приемников тока?
- Какие единицы работы тока используют?
-Формула для определения мощности и работы электрического тока.
- Знать единицы измерения физических величин, входящих в формулы.
- Уметь из формул выражать необходимые физические величины.
Основное содержание: Работа тока. Мощность тока. Определения и формулы. Мощность некоторых источников и потребителей. Электрический счетчик. Стоимость электроэнергии. Единицы измерения.
Демонстрации: Таблица мощности некоторых электрических устройств. Паспорт электрического прибора.
Вопросы: № 1391 -1393.
Задачи: № 1399,1401,1409,1429,1430,1433,1435-1438.
Проблемы:
1. Что такое тариф, и каков он у вас?
2. Сколько стоит посмотреть по вашему телевизору кинофильм?
3. Приведите пример экономии электроэнергии. Проекты:
Предложите проект замены квартирных потребителей энергии более экономными.
1. Сформулируйте гипотезу.
2. Предложите ее доказательства (физические обоснования).
3. Покажите ее плюсы и минусы.
4. Оцените ее реальность и стоимость замены.
5. Как быстро ваши затраты будут скомпенсированы за счет экономии? Сравните это время со сроком службы "энергосберегающих" приборов. Вывод сформулируйте и обоснуйте.
Домашнее задание:
А) § 18 + № 82; Б) А + Ш 84; В) Б + задание: Подготовить
рассказ о выполнении экспериментального задания §
