Презентация к уроку физики в 8 классе "Закон Джоуля–Ленца. Электрические цепи и потребители электрической энергии в быту. Короткое замыкание"

8 класс

физика

Закон Джоуля–Ленца. Электрические цепи и потребители электрической энергии в быту. Короткое замыкание.

Подготовил:

Попов Дмитрий Сергеевич

ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ

Здравствуйте, ребята!

Сегодня на уроке мы познакомимся с одним из законом физики – законом Джоуля-Ленца, также мы узнаем о потребителях энергической энергии в быту, а также о коротком замыкании и чем оно опасно.

Ваша задача на сегодняшний урок:

• Откройте тетради, запишите дату и тему урока (слайд 1).
• Ознакомьтесь с материалом со слайдов 4 – 13. Выпишите закон Джоуля – Ленца и его формулу (слайд 8, закон записан в красной рамке).
• Рассмотри решение задач на слайдах 14 – 15.
• Выполни задания из рубрики «Домашнее задание» (слайд 16)

Действия тока

Вспомним, что проходя по проводнику ток может оказывать некоторые действия: тепловое, химическое и магнитное.

Тепловое действие тока

Тепловое действие тока обусловлено тем, что свободные электроны, двигаясь с большой скорость, взаимодействуют с ионами металлов, ионами солей в растворах кислот и щелочей. Ионы начинают усиленно колебаться, двигаться, вращаться, то есть их энергия тоже повышается. Проводник или электролит нагревается. Например, спираль лампочки раскаляется до такой температуры, что начинает излучать свет.

Электрическая энергия превращается в тепловую энергию проводника; часть рассеивается, часть используется в бытовых целях (для нагревания).

Работа, которую совершает электрический ток, определяется количеством теплоты, выделяемой проводником: Q = А.

А – работа тока,

Q – количество теплоты.

ЗАКОН ДЖОУЛЯ – ЛЕНЦА

Работу тока рассчитывают по формуле: A = U • I • t.

Тогда количество теплоты, исходя из закона сохранения энергии, также будет равно: Q = U • I • t.

Согласно закону Ома U = IR.

Подставляя эту формулу в предыдущую, получим: Q = I 2 • R • t

ЗАКОН ДЖОУЛЯ – ЛЕНЦА

Q = I 2 • R • t

Количество теплоты, которое выделяется в проводнике с током, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени протекания тока.

В процессе своих экспериментов получили такой же результат Джеймс Джоуль в Англии и Эмилий Христианович Ленц в России. В их честь закон имеет двойное название: закон Джоуля-Ленца .

Джеймс Пре́скотт Джо́уль

Джеймс Пре́скотт Джо́уль  (24 декабря 1818— 11 октября 1889) — английский физик, внёсший значительный вклад в становление термодинамики. Обосновал на опытах закон сохранения энергии. Установил закон, определяющий тепловое действие электрического тока. Вычислил скорость движения молекул газа и установил её зависимость от температуры.

Эмилий Христианович Ленц

Эмилий Христианович Ленц  (12 февраля 1804 — 29 января февраля 1865) — российский физик немецкого происхождения; является одним из основоположников электротехники. С его именем связано открытие закона, определяющего тепловые действия тока, и закона, определяющего направление индукционного тока.

Потребители электрической энергии

Лампочку, утюг, холодильник и т. д. называют потребителями электрической энергии.

Что же является потребителем электрического тока у нас в квартире? Это прежде всего лампочки, которыми освещается жилище, работающий телевизор, радиоприемник, холодильник и т. д. 

Но особенно много потребителей электроэнергии на заводах и фабриках. Там электрический ток двигает станки, выплавляет металл, сваривает его, управляет работой цехов и целых заводов.

Короткое замыкание

Короткое замыкание – это соединение концов участка цепи проводником, сопротивление которого очень мало по сравнению с сопротивлением участка цепи.

При коротком замыкании резко возрастает сила тока, протекающего в цепи, что приводит к значительному тепловыделению, и, как следствие, термическому повреждению устройства или электрических проводов, вплоть до возникновения пожара или электрической травмы.

Короткое замыкание

Короткое замыкание может возникнуть, например, при ремонте проводки под током или при случайном соприкосновении оголённых проводов.

Причиной значительного увеличения силы тока в сети может быть включение нескольких мощных потребителей тока к одному источнику питания.

Задача 1

Какое количество теплоты выделится в течение часа в проводнике сопротивлением 10 Ом при силе тока 2 А?

Задача 2

Определите количество теплоты, которое дает электроприбор мощностью 2 кВт за 10 мин работы.

Домашнее задание

• Реши задачи :

1. Какое количество теплоты выделится за 30 мин проволочной спиралью сопротивлением 20 Ом при силе тока 5 А?

2. Сила тока в электролампе равна 1 А при напряжении 110 В. Какое количество теплоты выделяется в её нити в течении часа?

• Напиши доклад на одну из тем : 1) «Лампы накаливания и история их изобретения» 2) «Первое электрическое освещение свечами П.Н. Яблочкова» 3) «Использование теплового действия тока в промышленности и сельском хозяйстве»

Использованные источники:

• https :// file.11klasov.net/4497-fizika-8-klass-pourochnye-plany-k-uchebniku-peryshkina-av.html
• https:// www.yaklass.ru/p/fizika/8-klass/elektricheskie-iavleniia-12351/kolichestvo-teploty-vydeliaemoe-provodnikom-s-tokom-12328/re-fb5fef8e-4cce-40d7-9b54-89f01198bd1a
• https:// file.11klasov.net/757-fizika-8-klass-peryshkin-av.html
• https:// file.11klasov.net/190-sbornik-zadach-po-fizike-7-9-klassy-peryshkin-av.html
• https:// theslide.ru/fizika/korotkoe-zamykanie
• https:// obrazovaka.ru/james-prescott-joule.html
• https:// phys.spbu.ru/library/45-library/history/personalia/413-lentz.html