Файл: Орієнтовний розподіл навчального часу.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.12.2023

Просмотров: 476

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

вивчення нового матеріалу

1. Теплова дія електричного струму

Учням уже відомо, що в провіднику під час протікання стру­му відбувається перетворення електричної енергії на внутрішню й провідник нагрівається. Вони неодноразово спостерігали теплову дію струму в побутових приладах. На досліді з лампою розжарення учні переконалися, що розжарення лампи зростало під час збіль­шення струму. Але нагрівання провідників залежить не тільки від




КирикЛ. А. · «Усі уроки фізики. 9 клас»


сили струму, але й від опору провідників. З цією метою корисно по­ставити дослід, що показує теплову дію струму в колі, що склада­ється з трьох послідовно з'єднаних провідників різного опору: мід­ного, сталевого й нікелінового. Струм у всіх послідовно з'єднаних провідниках однаковий. Кількість же теплоти, що виділяється, в провідниках різна. З досліду можна зробити висновок: ^ при послідовному з'єднанні провідників нагрівання провідни­ків залежить від їхнього опору. Чим більший опір провідника, тим більше він нагрівається.

  1. Закон Джоуля-Ленца

Учні знають уже формулу для роботи A = UIt. Крім того, їм ві­домо, що в нерухомих провідниках уся робота струму йде лише на нагрівання провідників, тобто на те, щоб збільшити їхню внутріш­ню енергію. Отже, кількість теплоти Q = A = IUt. Із закону Ома для ділянки кола U=IR. З урахуванням цього одержуємо: Q = 12Rt.

Закон, що кількісно описує теплову дію струму, дослідним шляхом установив англійський фізик Джеймс Джоуль 1841 року і незалежно від нього російський учений Емілій Ленц 1842 року. Він називається законом Джоуля-Ленца й читається так: ^ кількість теплоти, що виділяється провідником зі струмом,

прямо пропорційно квадрату сили струму, опору провідника

і часу проходження по ньому струму.

Необхідно визначити, що формули Q = 12Rt, Q = IUt і

не ідентичні. Річ у тім, що перша формула завжди визначає перетво­рення електричної енергії на внутрішню, тобто кількість теплоти. За іншими формулами у загальному випадку визначають витрату електричної енергії, що йде як на нагрівання, так і на виконання ме­ханічної роботи. Для нерухомих провідників ці формули збігаються.

  1. Застосування теплової дії електричного струму

Прилади, що використовують теплову дію струму, дуже різно­манітні. Важко уявити сучасне життя без електроплиток, електро-чайників, прасок, фенів, паяльників тощо.

Зупинімося лише на кількох прикладах теплової дії струму:

а) електричні лампи розжарення;

б) електричні нагрівальні прилади;


в) коротке замикання;

г) плавкі запобіжники.

Особливу увагу на уроці варто приділити розгляду питань про коротке замикання, про призначення й будову запобіжників.

До розуміння питання про коротке замикання учні вже достат­ньо підготовлені. Їм уже зазначалося, що електричні кола розрахо­вані на визначену силу струму. Якщо опір кола з якихось причин зменшиться, то сила струму зросте й може стати більше допустимої. Звичайно, при цьому будуть нагріватися проводи, можливе загорян­ня ізоляції проводів і навіть розплавлення проводів. Таке зменшення опору кола може виникнути при ввімкненні паралельно додаткових споживачів. При короткому замиканні струм може досягти дуже ви­соких показників, внаслідок чого можливою є небезпека виникнен­ня пожежі. Уникнути цього допомагають запобіжники.

Учитель повинен наполегливо роз'яснювати учням неприпус­тимість заміни запобіжників «дротиком» («жучком»), тому що це може призвести до загоряння проводів.

Будову й застосування різних нагрівальних приладів, на жаль, не вдається досить докладно розібрати на уроці через брак часу. Тому доцільно зазначеним питанням присвятити спеціальний по-закласний захід, на якому:

• по-перше, можна показати фрагменти відеофільмів:

  • «З історії електричного освітлення»;

  • «Електрика служить людям»;

  • «Працює електричний струм»;

• по-друге, заслухати доповіді учнів:

  • «Перше електричне освітлення свічами П. Н. Яблочкова»;

  • «Лампи розжарення й історія їх винаходу».

Питання до учнів у ході викладу нового матеріалу

? Чому при проходженні електричного струму провідник нагрі­вається?

? З якого матеріалу необхідно виготовляти спіралі для лампо­чок розжарення?

? Наведіть приклади використання теплової дії струму в побуті.

? Якими властивостями має володіти метал, з якого виготов­ляють спіралі нагрівальних елементів?

закріплення вивченого матеріалу

1. Якісні питання

  1. Два дроти однакових довжини та перерізу — залізний і мід­ний — з'єднані послідовно. У якому з них виділиться більша кількість теплоти?

  2. Два дроти однакових довжини та перерізу — залізний і мід­ний — з'єднані паралельно. У якому з них виділиться більша кількість теплоти?

  3. Спіраль електричної плитки вкоротили. Як зміниться кіль­кість теплоти, що виділяється в ній, якщо плитку ввімкнути до мережі з тією самою напругою?


2. Учимося розв'язувати задачі

  1. Яка кількість теплоти виділиться протягом години в провідни­ку опором 10 Ом за сили струму 2 А?

  2. Визначте кількість теплоти, що дає електроприлад потужністю 2 кВт за 10 хв роботи?

  3. З якого матеріалу виготовлена спіраль нагрівного елемента, по­тужність якого 480 Вт, якщо його довжина дорівнює 16 м, пере­різ 0,24 мм2 і напруга в мережі 120 В?

  4. Дві лампи потужністю 40 Вт і 60 Вт, розраховані на однакову напругу, ввімкнені в мережу з тією самою напругою послідов­но. Які потужності вони споживають?

Що ми дізналися на уроці

  • Нагрівання провідників залежить від їхнього опору. Чим біль­ший опір провідника, тим більше він нагрівається.

  • Закон Джоуля-Ленца: кількість теплоти, що виділяється про­відником зі струмом, прямо пропорційно квадрату сили стру­му, опору провідника і часу проходження по ньому струму.

Q = 12Rt.

Домашнє завдання

  1. Підр.: §§ 16, 17.

  2. Зб.:

рів1 — № 10.7; 10.8; 10.17; 10.19; 10.20. рів2 — № 10.30; 10.32; 10.33; 10.34, 10.35. рів3 — № 10.42, 10.46; 10.47; 10.48; 10.50.

  1. Д.: підготуватися до самостійної роботи № 10.

Задачі із самостійної роботи № 10

«Робота і потужність електричного струму. Закон Джоуля—Ленца»

Середній рівень

  1. При проходженні через провідник 40 Кл електрики струмом була виконана робота 200 Дж. Яка напруга була прикладена до цього провідника?

  2. Яка кількість теплоти виділиться за 1 год у реостаті, опір якого 100 Ом, за сили струму в колі 2 А?

Достатній рівень

  1. В електроприладі за 45 хв струмом 5 А виконана робота 162 кДж. Визначте опір приладу.

  2. Два резистори опором 6 і 10 Ом ввімкнені в коло послідовно. Яка кількість теплоти виділиться в кожному резисторі за 2 хв, якщо напруга на другому дорівнює 20 В?

Високий рівень

  1. а) Наявні дві лампи потужністю 60 Вт і 100 Вт, розраховані на

напругу 220 В. Яка з них буде горіти яскравіше при ввім­кненні в освітлювальну мережу? б) Дві лампи потужністю 40 Вт і 60 Вт, розраховані на однакову напругу, ввімкнені в мережу з тією же напругою послідовно. Які потужності вони споживають?

  1. а) Дві однакові лампочки, розраховані на напругу 6,3 В, ввім-

кнені в електричне коло. Одна лампочка світила 1 хв, інша — 2 хв. У якій лампочці робота електричного струму була біль­шою? Чому?

б) Визначте, на яку напругу розрахований електрокип'ятиль­ник, що за 5 хв нагріває 0,2 кг води від 14 °С до кипіння, за умови, що по його обмотці протікає струм 2 А. Втратами енергії знехтувати.


Урок 22/28

Тема. Узагальнюючий урок

Мета уроку: закріпити знання учнів про теплову дію струму; підготу­вати учнів до тематичного оцінювання знань. Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Контроль знань: самостійна робота № 10 «Робота й потужність елек­тричного струму. Закон Джоуля-Ленца».

методичні рекомендації

Глибокому засвоєнню й закріпленню знань про роботу й по­тужність електричного струму, про закон Джоуля-Ленца допома­гає підбір якісних і розрахункових задач. Залежно від підготовки та здібностей учнів учитель здійснює диференційований підхід до кожного з них, для того, щоб школярам було цікаво працювати на уроці. Наводимо орієнтовний набір задач, з яких учитель може ви­брати необхідні для даного уроку.

Якісні задачі

  1. Сила струму в мережному шнурі й спіралі електроплитки одно-кова. Чому ж спіраль розжарюється, а шнур залишається хо­лодним?

  2. Чому в плавких запобіжниках зазвичай використовують дро­тик зі свинцю?

  3. На одній лампі написано «220 В, 100 Вт», на іншій — «220 В, 40 Вт». У якій з них опір нитки розжарення в робочому стані більший?

  4. На частину розпеченої спіралі електроплитки потрапила вода. Як змінилося розжарення тих ділянок спирали, на які вода не потрапила? Під час розв'язання врахуйте залежність опору ме­талу від температури.

  5. Перегорілу нагрівальну спіраль замінили іншою, котра відріз­няється тільки меншим діаметром дроту. Як змінилася потуж­ність нагрівача?

Розрахункові задачі

1. У якому з резисторів, зображених на рисунку, виділиться за той самий час найбільша кількість теплоти, якщо R1 = 6 Ом, R2 = 3 Ом, R3 = 5 Ом, R4 = 24 Ом.



2. У скільки разів зміниться потужність струму в лампах 1 і 2 (див. рисунок) і загальна споживана потужність, якщо лампа 3 перегорить? Усі лампи однакові. Напругу в колі вважайте по­стійною.



  1. Визначте, на скільки градусів нагріються 100 г води, якщо на нагрівання води витрачена вся кількість теплоти, що виділя­ється при протіканні струму 5 А через провідник опором 10 Ом протягом 2 хв.

  2. Транспортер піднімає за 1 хв вантаж масою 300 кг на висоту 8 м. ККД транспортера 60 %. Визначте силу струму в електро­двигуні транспортера, якщо напруга в мережі 380 В.

  3. Електричний нагрівач за 20 хв доводить до кипіння 3 кг води, початкова температура якої 10 °С. Сила струму в нагрівачі 7 А, напруга в мережі 220 В. Яка частина споживаної нагрівачем енергії передається навколишньому середовищу?


Домашнє завдання

  1. Підр.: §§ 16, 17.

  2. Підготуватися до тематичного оцінювання знань за темою «Електричний струм».

Урок 23/29

Тема. Тематичне оцінювання знань за темою: «Електричний струм» Мета уроку: контроль та оцінювання знань, умінь і навичок учнів

з вивченої теми. Тип уроку: урок контролю й оцінювання знань.

методичні рекомендації

Підсумкове тематичне оцінювання можна провести у вигляді тестування або звичайної контрольної роботи. Тестування учнів можна виконати на уроці в класі, а контрольну роботу задати до­дому. Можна запропонувати учням виконати й контрольну роботу, і тестування на двох уроках (якщо у вчителя є така можливість).

Можна запропонувати учням на урок 24 тестових завдання. У кожному із завдань потрібно вибрати одну правильну відповідь з чотирьох запропонованих. За кожне правильно виконане завдання дається 0,5 бала (якщо сума набраних балів виявиться не цілою, оцін­ка округляється у бік збільшення до найближчого цілого числа).

Як приклад наводимо кілька варіантів тестових завдань. 1. При замиканні ключа в колі буде протікати електричний струм.




А ...позитивних іонів.

Б ...негативних іонів.

В ...електронів.

Г ...позитивних і негативних іонів.


Електричний струм обумовлений рухом...




2. На рисунку показано...


А ...теплову дію струму. Б ...магнітну дію струму. В ...хімічну дію струму. Г ...механічну дію струму. 3. На рисунку показана шкала вольтметра, за допомогою якого вимірюють напругу на лампі.


А Ціна поділки шкали дорівнює 40 В. Б Вольтметр показує напругу 220 В.

В Вольтметр має бути підключений до лампи послідовно. Г Опір вольтметра повинен бути дуже маленьким. 4. На рисунку наведена схема електричного кола й показання вольтметра.

А Вольтметр і резистор ввімкнені послідовно.