Разработка урока физики в 8 классе "Счетчик электроэнергии"

 «Мыслить человек начинает тогда,
когда у него появляется потребность
что-то понять».
С.Л.Рубинштейн

Тема: Счетчик электрической энергии. Расчет электроэнергии, потребляемой бытовыми приборами.

Ход занятия

I. Организационный момент.

II. Актуализация опорных знаний и умений учащихся.

- На предыдущем уроке мы рассмотрели самый важный вопрос изучения электрического тока – его способность совершать работу, превращать энергию, которой он обладает, в другие виды энергии. Этот вопрос имеет широкое практическое применение в нашей жизни.

- Но сначала давайте повторим, что мы изучили на прошлом уроке: нужно рассказать о физических величинах : работе и мощности электрического тока

Задание № 1. Схема ответа о физической величине:

• Название величины и ее условное обозначение

• Характеризуемый объект (явление, свойство, процесс)

• Определение

• Формула, связывающая данную физическую величину с другими

• Единицы измерения

• Способы измерения величины

В основе измерения этих величин лежит использование таких приборов как амперметр и вольтметр. Давайте их охарактеризуем.

Задание № 2. Схема ответа о физическом приборе.

Амперметр, вольтметр

• Название.

• Назначение.

• Принцип действия, схема устройства или условное обозначение.

• Правила пользования прибором.

Задание 3(работа в парах) Вам представлены названия различных бытовых приборов.

Как вы думаете, в какие другие виды может преобразоваться электрическая энергия?

Распределите приборы по колонкам

стиральная машина, чайник, торшеры, магнитофон, швейная машинка, утюг, светильники, телевизор, мясорубка,

лампы дневного света, компьютер, электроплита.

А теперь выполним тест

Задание № 4. Установить соответствие между величинами:

Проверим. Какое слово у вас получилось? ЭНЕРГИЯ

Почему взяли это слово?

Сегодня мы познакомимся с конкретным проявлением работоспособности электрического тока в потребителях электроэнергии – технических устройствах, предназначенных для преобразования энергии тока во внутреннюю энергию, в механическую энергию.

Мы все являемся активными потребителями электроэнергии. В наших домах, школах, офисах появляется всё большее количество различных электрических приборов – работают телевизоры и компьютеры, закипают чайники, греются фены, электроплиты и обогреватели, светят лампы…

И мы порой даже не задумываемся – СКОЛЬКО СТОИТ НАШ КОМФОРТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ.

Но прежде послушаем сообщении :

Истрия изображения лампы накаливания

«История лампы накаливания» доклад

Лампа накаливания история изобретения начинается в 1809 году. В то время некий англичанин по имени Деларю создает первую в мире лампу накаливания, в основе которой была платиновая спираль. Ею пользовались вплоть до 1854 года, когда немецкий исследователь Генрих Гебель совершил подобное изобретение. Правда его лампа, в отличие от лампы Деларю, которая была далека от современного аналога, была более совершенной. В задумке Гебеля она предстала как вакуумный сосуд с обугленной бамбуковой нитью внутри. Следующие 5 лет ученый продолжает работы усовершенствованию лампы. 

В 1874 году изобретателем новой лампы стал Александр Лодыгин, который создал нитевую лампу и даже получил патент на нее. Его нитевая лампа представляла собой вакуумный сосуд, где роль накалывающей нити играл угольный стержень. 

Подобное изобретение вновь было совершено в 1878 году британским ученым Джозефом Вильсоном Сваном. Лампа британца представляла собой сосуд с угольным филаментом. Благодаря ему изобретение от других отличалось ярким освещением. В это же время американский исследователь Томас Эдисон проводил подобные исследования в этой области. В процессе он научился создавать лампы накаливания из разных материалов. В 1879 году методом проб и ошибок американец изобрел лампу с платиновой нитью накаливания внутри. Через год Томас Эдисон посчитал, что его изобретение не столь удачно и остановил свой выбор на сосуде, в основе которого угольное волокно. Это была первая лампа в мире, которая могла работать целых 40 минут не гаснув. Именно благодаря американскому ученому мы обязаны появлению ламп накаливания в том виде, в котором они сегодня освещают наши дома, а также патрону, цоколю и выключателю.

С появлением лампочки Эдисона русский ученый Лодыгин несколькими годами позже изобрел несколько видов ламп, в основе которых были металлические нити накаливания. Самое яркое его изобретение – это лампа с вольфрамовой нитью. Патент на нее ученый продал известной компании «Дженерал Електрик». Однако высокая себестоимость продукта привела к тому, что его практически не выпускали.

В 1910 году Вильям Дэвид Кулидж стал автором усовершенствованной нити из вольфрама, которая вытеснила все остальные нити и заняла лидирующие позиции в сфере производства ламп. 

Последний изобретатель, внесший вклад в развитие производства ламп, это Ирвинг Ленгмюр. Благодаря его усилиям лампа накаливания приобрела современный вид. За основу ученый взял вакуумную колбу, наполнил ее инертным газом и снабдил улучшенной вольфрамовой нитью. Так срок ее действия значительно увеличился и новые лампы стали доступны каждому человеку в виду надежности и дешевизны. 

беседа с классом.А вы знаете:

• Как же в домашних условиях рассчитать стоимость электроэнергии?

• Как определить мощность электроприбора?

• Сколько нужно будет заплатить за электроэнергии при работе лампочки на 20 Вт в течение 50 часов?

• Ребята, знаете ли вы сколько ваша семья тратит на оплату электроэнергии в месяц?

• Кто из вас умеет подсчитывать стоимость потребленной энергии?

(создание проблемной ситуации)

• «Не слышали ли вы дома таких рассуждений из уст родителей, что опять подорожал кВт*·ч энергии!!! Опять подорожала энергия!»

Тема нашего урока актуальна, так как имеет большое практическое значение. Мы проведём классификацию различных видов бытовых электроприборов, расчёт количества потребляемой электроэнергии и её стоимости. Использование энергосберегающих технологий в быту.

Цель урока: научиться определять расход и стоимость электрической энергии.

Задачи урока:

- познакомить с устройством и принципом работы электрического счетчика;

- научить рассчитывать расход электрического тока и его стоимость; экономить электроэнергию;

-развивать умения по расчёту стоимости и расхода электрической энергии

Для подсчета потребленной электроэнергии применяют электросчетчики, которые устанавливаются на щитке для каждой квартиры. Диск счетчика вращается только тогда, когда включен хотя бы один потребитель электроэнергии. Скорость вращения диска зависит от полной мощности включенных потребителей.

Сообщение (готовит ученик)

Для подсчета потребленной электроэнергии применяют приборы учета электрической энергии, которые устанавливаются на щитке для каждой квартиры.

Приборы учета электрической энергии – это разнообразные электрические счетчики,

определять расход потребленной энергии, как на производстве, так и в быту.

Первые приборы для учета электрической энергии появились в конце 19 века, когда удалось превратить электричество в продукт потребительского спроса. Стандартизация счетчиков развивалась параллельно совершенствованию систем освещения.

В настоящее время существует множество устройств по подсчету расхода электроэнергии, которые классифицируют по виду измеряемых параметров, по типу включения в электросеть, по виду конструкционного исполнения.

По виду измеряемых параметров электросчетчики бывают однофазные и трехфазные.

По типу включения в электросеть аппараты делятся на счетчики прямого подключения к сети и подключения через трансформатор.

По конструкционному исполнению счетчики бывают индукционные – электромеханические, электронные и гибридные.

Приборы, необходимые для измерения работы тока в цепи. Это амперметр, вольтметр и часы. На практике работу тока измеряют специальными приборами — счетчиками.. В его устройстве сочетаются три названных выше прибора.

Единицы работы, применяемой на практике:

A = P t

1 Дж= 1 Вт*с

Эту единицу работы неудобно использовать на практике, так как в потребителях электроэнергии ток совершает работу в течение длительного времени. Например в бытовых приборах — несколько часов. И расчет израсходованной электроэнергии производится за месяц.. Поэтому при вычислении работы тока во вех случаях приходится переводить эти отрезки времени в секунды, что усложняет расчеты. Поэтому на практике время удобнее выражать в часах, а работу в киловатт-часах.

1 Вт*ч = 3600 Дж

1 кВт*ч = 1000 Вт*ч = 3 600 000 Дж

ИНТЕРЕСНО ? (Историческая справка)

В свое время в качестве единицы мощности Дж. Уатт предложил такую единицу, как«лошадиная сила». Эта единица измерения дожила до наших дней. Но в Англии в 1882 г. Британская ассоциация инженеров решила присвоить имя Дж. Уатта единице мощности. Теперь имя Джеймса Уатта
можно прочесть на любой электрической лампочке.
Это был первый в истории техники случай присвоения собственного имени единице измерения.
С этого случая и началась традиция присвоения собственных имен единицам измерения

Давайте рассмотрим фото счетчика электроэнергии:

Стоимость 1 кВт∙ч электроэнергии – 5,49 руб/(кВт∙ч)

Рассчитаем работу электрического тока.

Решение:

Мы из текущего показания счетчика вычитаем

предыдущее показание.

А= 563кВт∙ч - 382 кВт∙ч = 181 кВт∙ч

Рассчитаем стоимость электрической энергии.

Стоимость = А ∙ тариф

Стоимость = 181 кВт· ч ∙ 5,49 руб/кВт∙ч = 993,69 руб

I V. Практическая работа. Инструктаж по ТБ.

Для групп № 1-2

Тема: Измерение работы и мощности электрического тока.

Цель - Научиться определять мощность и работу тока в лампе, используя амперметр, вольтметр и часы.

Приборы и материалы: амперметр, вольтметр, ключ, источник тока, электрическая лампочка, соединительные провода.

Указания к работе: Собрать электрическую цепь по схеме:

Измерить силу тока в цепи и напряжение на участке цепи.

Вычислить работу за 10 с и мощность тока по формулам.

Полученные данные занести в таблицу.

Для группы № 3

Тема: Измерение работы и мощности электрического тока.

Цель — научиться пользоваться паспортом электрического прибора, определять мощность бытовых электроприборов; определять работу, совершаемую током этих бытовых электроприборов.

Приборы и материалы: технический паспорт прибора, часы.

Указания к работе Изучите паспортные данные предложенных вам электрических приборов, выпишите их мощность.

Определите работу, совершенную током в этих приборах за 10 часов.

Полученные данные занесите в таблицу.

Для группы № 4

Тема: Измерение работы и мощности электрического тока.

Цель — научиться пользоваться паспортом электрического прибора, определять мощность бытовых электроприборов; определять работу, совершаемую током этих бытовых электроприборов.

Приборы и материалы: технический паспорт прибора, часы.

Указания к работе:

Изучите паспортные данные предложенных вам электрических приборов, выпишите их мощность.

Определите работу, совершенную током в этих приборах за 1час, 10часов.

Полученные данные занесите в таблицу.

Для групп № 5

Тема: Измерение работы и мощности электрического тока.

Цель — научиться пользоваться счетчиком электроэнергии и определить работу тока в нашей школе за 1 час, за 1 день, за 1 неделю

Приборы и материалы: электросчетчик школы

VI. А теперь группы расскажут об итогах практической работы

VII. Использование энергосберегающих технологий в быту.

Какой общий вывод сделаем, ребята?-электрический ток совершает огромную работу!затраты электроэнергии колоссальны.

- Какие пути экономии электроэнергии вы можете предложить?

Обобщая и дополняя ответы обучающихся, учитель формулирует следующие правила экономного потребления электроэнергии:

• не включать осветительные и электронагревательные приборы без надобности;

• используйте экономичный режим работы бытовых электроприборов (стиральных машин, электроплит, пылесосов);

• уходя из квартиры, убедитесь, что все электроприборы выключены (это правило одновременно является и правилом противопожарной безопасности).

• Заменить лампы накаливания на современные энергосберегающие лампы

• Выключать неиспользуемые приборы из сети (режим ожидания)

Итог урока:

Учитывая невероятное количество электроприборов, которые наводнили наши дома, расходы на электроэнергию возрастают стремительно. Так же растет количество советов о том, как экономить электроэнергию, но, естественно, без ущерба для собственного комфорта. (Приложение 1)

Листок рефлексии

VII. Домашнее задание:

Параграф 52, стр.121

Упр. 26, № 2 , стр. 122

Задание 7, № 2, стр. 123.

Счет за использованную электроэнергию

ФИО, плательщика ___________________________________________________________________

Заполните эту таблицу. (Принести через неделю).