Презентация к уроку физики в 8 классе на тему: "Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца"

“ Приобретать знания - храбрость,

приумножать их - мудрость,

а умело применять

- великое искусство”.

Восточная мудрость

1. Что называют электрическим током? 

2. Что представляет собой электрический ток в металлах?

3. Какие действия тока вам известны? 

4. Какие три величины связывает закон Ома?

5. Как формулируется закон Ома?

6. Чему равна работа электрического тока на участке цепи?

7. Что такое мощность электрического тока?

8. Что такое электрическое сопротивление?  

9. От каких величин зависит сопротивление? 

10. При каком соединении все потребители находятся при одной и той же силе тока?

R=

Сила тока

ρL/S

I=

q/t

U=

Напряжение

A/q

Ом

Сопротивление

В

А

Потребители электрического тока

Какой прибор не вписывается в общий ряд? Уберите лишний.

Чем ты руководствовался, делая выбор?

Какое действие электрического тока проявляется в выбранных приборах?

Тема урока:

• Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца

Почему же проводники нагреваются?

Рассмотрим на примере движения одного электрона по проводнику

Электрический ток в металлическом проводнике – это упорядоченное движение

электронов. Провод - это кристалл из ионов, поэтому электронам приходится «течь»

между ионами, постоянно наталкиваясь на них. При этом часть кинетической энергии электроны передают ионам , заставляя их колебаться сильнее. Кинетическая энергия

ионов увеличивается, следовательно увеличивается внутренняя энергия проводника ,

и следовательно его температура. А это и значит что, проводник нагревается .

БАТАРЕЯ

В неподвижных металлических проводниках вся работа электрического тока идёт на увеличение его внутренней энергии.

Переход работы тока в теплоту

• Электроны направленно движутся
• Сталкиваются с ионами
• Передают им часть энергии
• Ионы колеблются быстрее
• Увеличивается внутренняя энергия проводника
• Выделяется теплота
• По закону сохранения и превращения энергии

A = Q

Вывод закона Джоуля - Ленца

A = Q

А = IUt

Работа тока

Q = IUt

U = IR

Количество теплоты

Q = I²Rt

Q = I * I*R * t

Q = U²t/R

I = U/R

Q = U*t* U/R

Единица измерения теплоты в СИ: Джоуль

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

« При изучении наук

задачи полезнее правил»

Исаак Ньютон

• Типовые задачи по содержательным линиям экзаменационных работ ОГЭ

Решим задачу

Определить количество теплоты, выделяемое проводником, сопротивление которого 35 Ом, в течении 5 минут. Сила тока в проводнике 5 А.

Дано:

Решение:

Си

R=35 Ом

Q=I 2 Rt

-

Q= (5A) 2 . 35 Ом . 300 с = 262500Дж =

300 с

t=5 мин

-

I=5 А

= 262,5 кДж

Q= ?

Ответ: Q=262,5 кДж

Исследование зависимости

количества выделяемой

теплоты от параметров цепи

• От чего может зависеть выделяемая теплота в электрической цепи?

• Гипотеза 2 Количество теплоты зависит от сопротивления проводника

• Гипотеза 1

Количество теплоты зависит от силы тока в цепи

Соблюдайте технику безопасности!

Задания для теоретиков

• При прохождении по спирали электрического чайника ток совершает работу. Вся работа идет на нагревание проводника.

1. Какое количество теп-лоты выделяется электри-ческим чайником за 5 мин., если сопротивление спирали 200 Ом , а сила тока в цепи 3А?

2. Какое количество теплоты выделяется электрическим чайником за 5 минут , если сопротивление спирали 100 Ом , а сила тока в цепи 3А?

3. Какое количество теплоты выделяется электри-ческим чайником за 5 минут , если сопротивление спирали 200 Ом , а сила тока в цепи 2 А?

16

Следовательно количество теплоты зависит не только от силы тока, но и от того, из какого вещества изготовлен проводник. Точнее - от электрического сопротивления проводника (R)

А

никелин

Нихром

медь

Вещество

Медь

Удельное сопротивление

Нагрев проводника

0,017

Нихром

Ом мм 2 /м

слабый

Никелин

1,1

Сильный

0,4

Средний

Чтобы проводник нагревался сильнее,

он должен обладать большим удельным сопротивлением

Применение теплового действия тока Как назвать эти приборы?

Систематизация знаний

1. В чем проявляется тепловое действие тока?

2. Как можно объяснить нагревание проводника с током?

3. Какие превращения энергии происходят при протекании тока через проводник?

4. Как по закону Джоуля – Ленца рассчитать количество теплоты, выделяемое в проводнике?

Рефлексия.

А сейчас оцени свою деятельность на уроке, и

Нарисуй своё настроение в левом верхнем углу оценочного листа.

Своей работой на уроке доволен, чувствовал себя комфортно, настроение после урока хорошее.

Своей работой на уроке не доволен, чувствовал себя не совсем комфортно, настроение после урока плохое.

Состояние на уроке безразличное, урок никак не изменил моего эмоционального состояния и настроения.

Домашнее задание

§ 53, упр. 27(1-4).

Задача № 1

• Сопротивление электрического кипятильника 100 Ом. Сила тока в цепи 2 А. Чему равна работа, совершаемая электрическим током за
• 5 мин работы кипятильника?

1) 12 Дж 2) 2000 Дж

3) 6000 Дж 4) 120000 Дж

• Ответ:

Задача № 2

Электрическая плитка, подключённая к источнику постоянного тока, за 120 с потребляет 108 кДж энергии. Чему равна сила тока в спирали плитки, если её сопротивление 25 Ом?

Задача № 3

Нагреватель включён последовательно с реостатом сопротивлением 7,5 Ом в сеть с напряжением 220 В. Каково сопротивление нагревателя, если мощность электрического тока в реостате составляет 480 Вт?

Науки все глубже постигнуть стремись,  Познанием вечного жаждой томись.  Лишь первых познаний блеснет тебе свет,  Узнаешь: предела для знания нет.  Фирдоуси  

Спасибо за урок!