№ 4 физика 10 класс работа и мощность тока

Урок № 4 10.04.20. 10 класс

Тема: Работа и мощность тока

Цель: ввести понятия работы и мощности тока, выявить закон Джоуля-Ленца исходя из классической электронной теории.

I. Организационный этап

Пишем в тетради. Делаем удобный для вас конспект.

2. Актуализация знаний

Проговорите вслух ответы.

А) Фронтальный опрос по вопросам:

1. Что называют электрическим током? (Электрическим током называют упорядоченное, направленное движение заряженных частиц.)
2. Основные действия электрического тока? Приведите примеры/ (Тепловое, магнитное, химическое, механическое, физиологическое.)
3. Условия существования электрического тока? (1. Наличие свободных зарядов. 2. Наличие электрического поля.)
4. От чего зависит электрическое сопротивление проводника? (1. От длины проводника. 2. От площади поперечного сечения проводника. 3. От рода материала.)

5. При каком соединении все проводники находятся под одним и тем же напряжением? (Проводники находятся при одинаковом напряжении при параллельном соединении: U₁ = U₂ = U.)

6. Прибор для измерения напряжения? (Напряжение измеряют с помощью вольтметра, который включают в цепь параллельно тому участку, напряжение на котором нужно измерить.)

7. Сформулируйте закон Ома для участка цепи: ( – сила тока I прямо пропорциональна приложенному напряжению U и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

8. Прибор для измерения силы тока? (Силу тока измеряют с помощью амперметра, который включают в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором нужно измерить.)

3. Организация познавательной деятельности

Вопросы:

1. Что совершает электрическое поле способное перемещать заряженную частицу вдоль силовой линии? (Работа)

2. Как обозначается работа? Обозначается: А

3. Как вывести формулу для работы тока?

4. На основе формулы, сформулируйте определение работы тока.

Работа тока на участке цепи равна произведению силы тока, напряжения и времени, в течение которого совершалась работа.

5. Почему электрический ток нагревает проводник?

Электрическое поле действует с силой на свободные электроны, которые начинают двигаться упорядоченно, одновременно участвуя в хаотическом движении, ускоряясь в промежутках между столкновениями с ионами кристаллической решетки. Приобретаемая электронами под действием электрического поля энергия направленного движения тратится на нагревание проводника, т.к. последующие столкновения ионов с другими электронами увеличивают амплитуду их колебаний и соответственно температуру всего проводника.
В неподвижных металлических проводниках вся работа тока идет на увеличение их внутренней энергии. Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам (путем теплопередачи). Значит, количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, равно работе тока.

6. Как с помощью закона Ома выразить напряжение через силу тока и силу тока через напряжение?

Какой формулой удобнее пользоваться при последовательном соединении, а какой при параллельном? Почему?

  –  при последовательном соединении проводников, т.к. сила тока в этом случае одинакова во всех проводниках.
 –  при параллельном соединении проводников, т.к. напряжение на всех проводниках одинаково.

7. На основании чего можно вывести закон Джоуля-Ленца?

Если обозначить количество теплоты буквой Q. Тогда Q = A, или  . Тогда, пользуясь законом Ома, можно количество теплоты, выделяемое проводником с током, выразить через силу тока, сопротивление участка цепи и время. Зная, что U = IR, получим: Q = 

Каков физический смысл закона?

Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока по проводнику.

К нашему уроку девочки подготовили сообщения об ученых внесших вклад в открытие закона.

Перейдем к рассмотрению вопроса о Мощности тока

Итак, любой электроприбор рассчитан на потреблении определенной энергии в единицу времени, т.е. на определенную мощность.
– Обозначается и измеряется: [Р] = [Вт].
–  Находится по формуле: 
Мощность тока равна отношению работы тока ко времени прохождения тока.
Так же формулу для мощности можно переписать в нескольких эквивалентных формах:

Мощность электроприборов указывается в их паспортах.

4. Первичное закрепление

5. Домашние задание

1.§ 104, читаем

ПРОВЕРЯЕТСЯ

2. Самостоятельная работа

Базовый уровень (оценка 3)

1. Мощность электродвигателя 3,5 кВт, сила тока 120 мА. Определите напряжение на зажимах электродвигателя.

2. Мощность, отдаваемая динамику с сопротивлением 3 Ом усилителем низкой частоты, равна 120 Вт. Какой силы ток течет в динамике?

3. Какую работу совершает ток в электродвигателе настольного вентилятора за 0,5 минут, если при напряжении 220 В сила тока в двигателе равна 150 мА?

4. За летние месяцы проживания на даче израсходовано 1200 кВт·ч энергии. Выразите её значение в единицах СИ.

5. Сколько энергии израсходует электрическая лампа мощностью 100 Вт за 29 дней, если она горит 6 ч в сутки. Ответ выразите в кВт·ч и в джоулях.

Повышенный и высокий

Сделать тест и выполнить по сборнику номера 808, 811, 814