Работа электрического тока. Закон Джоуля – Ленца

Тема урока: Работа электрического тока. Закон Джоуля – Ленца.

Тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний.

Цель урока: организовать деятельность по восприятию, осмысление и первичному запоминанию новых знаний и способов деятельности по теме: «Работа электрического тока. Закон Джоуля - Ленца».

Ход урока:

1. Организационный этап

Приветствие, проверка подготовленности обучающихся к учебному занятию, раскрытие целей урока и плана его проведения.

2. Актуализация знаний

Вопросы:

1. Что такое электрический ток?

2. Назовите формулу силы тока и ее единицу измерения.

3. Назовите формула напряжения.

4. Назовите формулу закона Ома для участка цепи.

5. Назовите формулу закона Ома для полной цепи.

6. Какие условия необходимы для существования электрического тока в проводнике?

3. Изучение новой темы.

О существовании электрического тока можно судить по его тепловым, химическим, магнитным действиям. Производя эти действия , электрический ток совершает работу.

Определим эту работу.

При прохождении тока, т.е. при переносе заряда за счет энергии источника тока, совершается работа:

А =q∆φ

q – перенесенный заряд,

∆φ – разность потенциалов точек, между которыми перемещается заряд.

Для простоты рассмотрим участок электрической цепи, который не содержит источника тока, когда Тогда разность потенциалов ∆φ совпадает с напряжением на концах участка:

∆φ=U

перенесенный заряд можно определить через силу тока I:

q = It

работа тока на участке цепи равна

A = IUt

Если учесть закон Ома для участка цепи U = IR, A = IR²t.

Работу тока измеряют в джоулях (Дж)

Если работа тока идет на нагревание проводника, то количество выделяющегося тепла равно

=A = I²Rt

Количество теплоты, выделяющееся в проводнике, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения электрического тока. Сформулированный выше вывод называется законом Джоуля - Ленца.

Этот закон открыт английским физиком Дж. Джоулем в 1841г. и академиком Э.Х. Ленцем в 1843г.

Используя закон Ома для участка цепи, можно записать

= IUt или

Тепловое действие электрического тока применяется в бытовых и промышленных нагревательных установках. Они используются в электронных лампах, приборах измерительной техники, и во многих других областях современной техники.

4. Закрепление изученного материала.

1. По каким формулам определяют работу тока?

2. Кем и когда был открыт закон Джоуля – Ленца?

3. Как формулируется и записывается закон Джоуля – Ленца?

4. В каких единицах измеряется работа тока?

5. Где используется тепловое действие электрического тока?

Решение задач

Упражнение 6 (1,2) стр 38

1. Какую работу за 5 мин совершает электрический ток в лампочке карманного фонаря, если напряжение на лампочке 3,5 В, а сила тока в ней 0,28 А?

1. Какое количество теплоты выделится за 10 мин в резисторе сопротивлением 1 кОм, если сила тока в нем 10 мА?

1. Домашнее задание:

§10 стр 36-38, упражнение 6 (5)