Работа электрического тока

Тема: Работа электрического тока.

Цели:

• ввести понятие работы электрического тока;

• развитие практических навыков работы с физическими приборами;

• воспитание исследовательских навыков и качеств личности.

Оборудование: демонстрационные вольтметр, амперметр, вольтметр, источник питания, линейка, фотоэлемент, реостат, ключ, соединительные провода.

Понятия: электрический ток.

Тип урока: изучение нового материала.

ХОД УРОКА

I. Изучение нового материала.

1). Повторение физических величин изученных на предыдущих уроках.

Учитель. На предыдущих уроках мы занимались изучением различных электрических явлений, познакомились с важными физическими величинами, без которой невозможно изучение новой темы. Напомните, о каких физических величинах шла речь?

Ученик. Сила тока, напряжение, сопротивление.

Учитель: Мы также познакомились и с основными физическими законами, связанными с прохождением тока по проводникам. Какие это законы?

Ученик. Закон Ома, законы распределения тока и напряжения при параллельном и последовательном соединении проводников. Давайте решим несколько тестов по пройденным темам.

• 1

  . На каком резисторе напряжение будет наибольшим?

R1=4Ом

R2=3Ом

R3=5Ом

• На первом;

• На втором;

• На третьем;

• На всех одинаково

2. Через какой резистор ток течет наименьший?

3

R1 33

R2

• Через первый;

• Через второй;

• Через оба одинаковый;

3. Знаешь ли ты…(задания ОГЭ 2014г) Часть 1.
Используя таблицу, найдите сопротивление проводника.

1. 0,5 Ом

2. 2. Ом

3. 8 Ом

4. 32 Ом

4. Знаешь ли ты…(задания ОГЭ 2014г) Часть 2.

Два проводника, имеющие одинаковое сопротивление r, включены последовательно. Установите соответствие между физическими величинами и формулами.

2) Механическая работ а.

Учитель. Сегодня на уроке мы продолжим изучение электрических явлений. А узнаем мы тему сегодняшнего урока, решив ребус.

Ученики: Работа тока.

Вначале попытаемся вспомнить то, что вы хорошо уже знаете и что поможет вам понять новую тему. Давайте проведем небольшой эксперимент. Соедините ладони, и быстро потрите их друг о друга. Что, вы, почувствовали?

Ученик. Они нагрелись за счет силы трения. Наши ладони перемещались друг относительно друга, а значит, совершали работу. Затраченная работа равна произведению силы трения на перемещение.

Учитель. А совершалась ли работа, когда вы писали ручкой?

Ученик. Да, она совершалась мускульной силой руки.

Учитель. Итак, в обоих случаях была совершена работа, так как наличествует сила и перемещение. С понятием работы вы уже неоднократно сталкивались в обыденной жизни. Этим словом мы называем всякий полезный труд рабочего, инженера, врача, учителя. Ваша работа – это тоже работа. Но в физике понятие работа несколько иное. Работа – это определенная физическая величина. Давайте проведем еще один простой опыт.
Шарик падает с высоты h₁ до высоты h₂ (условно считаем эту высоту нулевой)/ Будет ли совершена в этом случае работа?

Ученик. Работа будет совершена, так как на шарик действует сила тяжести и под действием этой силы он совершает перемещение.

Учитель. А как рассчитать эту работу?

Ученик. По формуле A = mgh

(На доске таблицы)

Учитель. А что такое h в этой формуле? Ведь это путь, пройденный шариком, следовательно, он равен разности начальной и конечной высот
h = h₁ – h₂. Поэтому мы можем записать: A = mgh₁ – mgh₂

Если mgh = П – потенциальная энергия тела на высоте h, то совершенная работа равна изменению потенциальной энергии тела. А что произошло с полной механической энергией тела?

Ученик. Она не изменилась. Сумма кинетической и потенциальной энергии тела на высоте h2 равна этой сумме на высоте h1.

Таким образом, энергия перешла из одного вида в другой.

3). Изменение и превращение энергии при электрических явлениях.

Учитель. Теперь мы сможем сделать с вами вывод о том, что работа характеризует изменение энергии и превращение одного вида энергии в другой. Давайте обсудим, может ли происходить изменение и превращение энергии при электрических явлениях. Обратимся к опытам, которые я вам сейчас покажу, а вы будете мне помогать. Посмотрите на доску. На ней висит табличка, где указаны лишь некоторые примеры тех превращений энергии, которые могут происходить при электрических явлениях. Выбирая правильный ответ и поднимая сигнальную карточку с номером (их пять у каждого из вас), вы будете отвечать мне на вопрос о том, какие превращения энергии вы наблюдали в том или ином опыте.

Учитель. При электрических явлениях могут происходить различные превращения одного вида энергии в другой. Какой вывод можно сделать из этого?

Ученик. Раз происходит превращение одного вида энергии в другой, то совершается работа.

Учитель. В электрической цепи мерой превращения электрической энергии является работа электрического тока.

4). За счет чего совершается работа электрического тока?

Ученик. Она совершается за счет энергии электрического тока.

Учитель. – Что такое электрический ток?
– Что необходимо, чтобы создать ток в проводнике?
– Чем создается электрическое поле?
– Какая сила действует на заряженные частицы в проводнике и приводит их в упорядоченное движение?

Вывод: движение электронов вызывается действием силы электрического поля следовательно, сила электрического поля совершает работу.

5). От чего зависит значение работы электрического тока?

СХЕМА ОПЫТА

Чем ярче горит лампочка, тем больше выделяется энергии, а значит, совершается большая работа электрическим током. Этому случаю соответствует большее значение силы тока и больше значение напряжения. Значит, работа зависит от силы тока и напряжения.
Как вы думаете, в каком случае будет выделяться больше тепла: когда лампочка горит длительное время или горит долго?

Ученик. Чем дольше горит лампочка, тем больше выделяется тепла.

Учитель. Верно. Значит, от какой еще величины зависит работа электрического тока?

Ученик. От времени. Чем дольше горит лампочка, тем большая работа будет совершена.

Учитель. Значит, есть еще величина, от которой зависит работа электрического тока – это время. Мы можем записать формулу, по которой рассчитывается работа:

А = U I t

А = 1 Дж = 1 А х 1 В х 1 С

1кДж=1000Дж, 1МДж=1000000Дж

Перевести: 0,04кДж в Дж

700Дж в кДж

0,8МДж в Дж

6). Получение формулы работы электрического тока из определения напряжения.

Учитель. Можно ли получить эту формулу из известного вам определения напряжения?

(Работа по учебнику А.В. Перышкина, Н.А. Родина).

Посмотрите на рисунки 63, 64 стр. 91. Что в них общего и чем они отличаются?

Ученик. Сила тока одинакова, но лампочки светятся по-разному, так как одна из них питается от сети, а другая от источника постоянного напряжения. Поэтому при одинаковой силе тока на участках цепи, где включена лампочка, при перемещение одного и того же электрического заряда, равно 1 Кл , работа электрического тока различна, так как в цепях разное напряжение. Если напряжение равно 4 В, то заряд в 1 Кл, пройдя от точки А до точки Б, совершит работу 4 Дж, а при напряжении 220 В совершенная работа равна 220 Дж.

Учитель. Что такое напряжение?

Ученик. Это отношение работы тока на данном участке цепи к электрическому заряду, проходящему по этому участку: U=A/q

Учитель. Пользуясь этим определением, мы можем получить формулу для работы. Ведь заряд, прошедший по участку цепи за время t, по определению, равен произведению силы тока на время: q=I t следовательно, A=Uq=UIt

Учитель: Какие приборы используют для измерения работы электрического тока?( Слайд12)

Работа в группах и парах.

Отчет групп и пар.

Закрепление материала.

1. Решение задачи. (Слайд 16). Проверь себя

2. Какую работу совершает ток в лампочке фонаря за 2 мин, если напряжение на спирали лампочки равно 3,5 В, а сопротивление спирали 14 Ом.

3. Составление кластера по теме «Работа электрического тока»

Рефлексия.

• Я узнал…

• Я научился…

• Мне понравилось…

• Мне не понравилось

• Мое настроение

IV. Домашнее задание.

Параграф 50 , упражнение 24 (1,2) и 3*