Урок физики для 8 класса "Лампа накаливания"

Урок № 45.

Тема урока. Лампа накаливания. Короткое замыкание.

Цель урока: 

1.Образовательные цели:

познакомить учащихся с историей изобретения лампы накаливания, её устройством; выяснить причины перегрузки сети и короткого замыкания; объяснить учащимся назначение предохранителей;

2. Развивающие цели:
• расширить кругозор учащихся, показать применение теоретических знаний на практике;
• развить способность к анализу и творческую активность, умение логически мыслить;
3.Воспитательные цели:
• формирование активной жизненной позиции, чувства ответственности;
• воспитание самостоятельности.
Демонстрации:                                  

• Устройство лампы накаливания.

• Нагревание проводников из разных веществ электрическим током.

• Устройство и принцип действия электронагревательных приборов .

Ход урока

1. Организационный момент:

2. Проверка домашнего задания.

При изучении темы «Электрические явления» учащиеся изготавливают карточки с обозначениями изученных физических величин, которые используются при проверке домашнего задания

 Учащиеся отвечают на вопросы и решают задачи:

1.  Какой вклад внес в физику Ленц Эмилий Христианович?

2.  По какой формуле можно рассчитать работу тока?

3. Какой вклад в физику внес Джоуль Джеймс Прескотт?

4. Как формулируется закон Джоуля – Ленца?

5.  Как можно объяснить нагревание проводника электрическим током?

 Задачи.

1. Какое количество теплоты выделится за 30 мин. Проволочной спиралью сопротивлением 10 Ом при силе тока 2 А?

2. В цепь источника тока включены последовательно три проволоки одинакового сечения и длины: медная, стальная и никелевая. Какая из них больше нагреется?

3. Изучение нового материала

Учитель. Любой проводник, по которому идёт электрический ток, нагревается. К этому выводу впервые пришли независимо друг от друга Джеймс Джоуль и Эмилий Христианович  Ленц. Этот опытный факт нашёл своё отражение в законе Джоуля-Ленца, который мы изучали на прошлом уроке. Сегодня нам предстоит ознакомиться с использованием теплового действия тока на практике. Мы с вами должны выявить общую закономерность всех нагревательных приборов и изучить устройство лампы накаливания. 1.  Нагревание проводников зависит от их сопротивления. Чем больше сопротивление проводника, тем больше он нагревается.

2. Чтобы проводник нагрелся сильней, он должен обладать большим удельным сопротивлением.

Постановка проблемных вопросов:

1.Удельное сопротивление вольфрама в два раза меньше, чем железа. Почему же именно вольфрам используется в качестве нити накала в электрических лампочках? именно поэтому предпочтение отдают именно ему.) Внимание учащихся заостряется на практическом применении материалов, обладающих большим удельным сопротивлением.

2. Почему нагревательные элементы не изготавливают из фарфора, у которого удельное сопротивление в миллиарды раз больше всех веществ, приведённых в таблице?

Вопрос: «Какими свойствами должно обладать вещество, используемое для изготовления нагревательных элементов?»

Вывод: нагревательный элемент представляет собой проводник, обладающий большим удельным сопротивлением и высокой температурой плавления.

Учащимся предлагается на некоторое время стать изобретателями и предложить свой способ изготовления небольшого нагревательного элемента.

1. Рассмотрите электрическую лампу накаливания (рисунок).

Прочитав текст, пользуясь материалом §43 и рисунком 92 учебника, выделите основные элементы лампы накаливания.

Ответы:
а) Основными элементами электрической лампочки являются: стеклянная колба, нить накала (спираль), два проводка, цоколь с винтовой нарезкой. 
б)

• Стеклянная колба.

• Спираль из вольфрама.

• Молибденовые держатели.

• Стеклянный или металлический штенгель.

• Вводы.

• Стеклянная лопатка.

• Цоколь.

1. Каково на ваш взгляд назначение каждой составляющей нагревательного элемента, обозначенной цифрами 1 – 3 на карточке для вашей группы?

2. Какова роль элемента, обозначенного цифрой 4?

3. Почему нагревательный элемент имеет такое сложное строение?

Любой электронагреватель состоит из пары проводников с низким сопротивлением (для подвода энергии), соединенных проводником с высоким сопротивлением (собственно нагревателем), а в остальных местах разделенных изолятором.

Короткое замыкание. Электрические цепи рассчитаны на определённую силу тока. Если сопротивление цепи по каким либо причинам уменьшится, то сила тока возрастёт и может стать больше допустимой. Провода при этом будут нагреваться, возможно, воспламениться изоляция проводов. Возникнет короткое замыкание. Такое уменьшение сопротивления цепи может возникнуть при включении параллельно дополнительных потребителей или же при соединении непосредственно друг с другом электрических проводов, подводящих ток.

 Предохранитель.

Предохранитель - это устройство для предотвращения недопустимого и опасного действия установки, машины, аппарата, прибора, оружия и проче­го, в результате нарушения нормальных условий и режимов их работы, аварий, неосторожного обращения и др. Наиболее распространены плавкие предохранители для защиты электрических сетей от токов короткого замы­кания.

4. Закреплений. Контроль знаний

Приведите примеры использования теплового действия тока на практике.

1. Что представляет собой нагревательный элемент электронагревательного прибора?

2. Какими свойствами должен обладать металл, из которого изготовляют спирали и ленты нагревательного элемента?

3. Какие известные вам материалы обладают необходимыми для нагревательного элемента свойствами?

4. Расскажите, как устроена современная лампа накаливания.

5. Зачем баллоны современных ламп накаливания наполняют инертным газом?

6. Вопросы к §55.

5. Запись домашнего задания. §43 §44, задание 8

6. Подведение итогов урока