Buderus-trade.ru

Теплотехника Будерус
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Презентация к уроку физики: Закон Джоуля-Ленца. Тепловое действие электрического тока

Презентация к уроку физики: «Закон Джоуля-Ленца. Тепловое действие электрического тока.»

Интересная интерактивная презентация позволит не только получить новые знания, но и повторить ранее изученный материал, рассмотреть исторические аспекты развития физики в России.

Содержимое разработки

Тепловое действие тока Закон Джоуля-Ленца Электронагревательные приборы

Тепловое действие тока Закон Джоуля-Ленца Электронагревательные приборы

Верите ли вы, что

Верите ли вы, что

  • 2 ученых, работающих в разных странах и не знакомые друг с другом, почти одновременно сделали одно и то же открытие?
  • Физический закон носит имена владельца пивоваренного завода и ректора Санкт-Петербургского университета?
  • В конце 19 века Россию называли родиной света?
  • Электрическая лампа чаще перегорает в момент замыкания тока и очень редко в момент размыкания?
  • Наибольший расход электроэнергии в наших квартирах приходится на освещение?

Интерактивный тренинг на знание формулы мощности электрического тока

  • http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669ba075-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/3_19.swf

Работа с учебником Как можно объяснить нагревание проводника электрическим током? Попробуйте сформулировать это в виде ключевых словосочетаний 1. Эл. поле совершает работу по перемещению свободных зарядов 2. Взаимодействие направленно движущихся свободных зарядов с ионами вещества 3. Передача энергии ионам 4. Работа тока приводит к увеличению внутренней энергии проводника 5. Если проводник неподвижен, то А тока = Q . Значит Q = UIt

Работа с учебником

  • Как можно объяснить нагревание проводника электрическим током?
  • Попробуйте сформулировать это в виде ключевых словосочетаний

1. Эл. поле совершает работу по перемещению свободных зарядов

2. Взаимодействие направленно движущихся свободных зарядов с ионами вещества

3. Передача энергии ионам

4. Работа тока приводит к увеличению внутренней энергии проводника

5. Если проводник неподвижен, то А тока = Q . Значит Q = UIt

  • http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669ba076-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/3_20.swf

Степень нагрева проводника зависит от его СОПРОТИВЛЕНИЯ При последовательном соединении I = const , Q = I 2 Rt , (чем больше R , тем больше Q ) значит сильнее нагреется проводник с большим сопротивлением При параллельном соединении U= const , Q = U 2 t/ R , ( чем меньше R , тем больше Q ) значит сильнее нагреется проводник с меньшим сопротивлением

Степень нагрева проводника зависит от его СОПРОТИВЛЕНИЯ

  • При последовательном соединении

I = const , Q = I 2 Rt , (чем больше R , тем больше Q )

значит сильнее нагреется проводник с

большим сопротивлением

  • При параллельном соединении

U= const , Q = U 2 t/ R , ( чем меньше R , тем больше Q )

значит сильнее нагреется проводник с

меньшим сопротивлением

Решение задачи 2 группы

Решение задачи 2 группы

  • Проводники соединены последовательно , значит
  • l1=l2=const .
  • Q=Ult , Q=lt(lR) , т.е Q=l2Rt
  • ( Q прямо пропорционально R )
  • Значит проводник с БОЛЬШИМ сопротивлением выделит БОЛЬШЕЕ количество теплоты и наоборот)
  • 2. R=ρι/S , ( R обратно пропорционально S при прочих равных условиях )
  • Поскольку S1S2, значит R1R2 и
  • первый проводник выделит меньшее количество теплоты

Ответьте на вопросы

  • Как изменится количество теплоты, выделяемое проводником с током, если силу тока в проводнике увеличить в 2 раза?
  • (увеличится в 4 раза , поскольку Q = l2 R t , т.е. Q = (2l)2 R t , Q = 4l2 R t )
  • 2 лампы, соединённые последовательно, подключены к источнику тока. Сопротивление первой лампы меньше, чем у второй. Какая лампа будет гореть ярче при замыкании цепи?
  • 2 лампы, соединённые параллельно, подключены к источнику тока. Сопротивление первой лампы меньше, чем у второй. Какая лампа будет гореть ярче при замыкании цепи?

Применение теплового действия тока

Применение теплового действия тока Посмотрите видеоролик и составьте по нему 2 вопроса http://www.vesti.ru/videos?vid=247235&doc_type=news&doc_id=322232

Применение теплового действия тока Посмотрите видеоролик и составьте

по нему 2 вопроса

http://www.vesti.ru/videos?vid=247235&doc_type=news&doc_id=322232

Ответьте на вопросы

Ответьте на вопросы

  • Из какого материала необходимо изготовлять спирали для лампочек накаливания?
  • Объясните, почему провода, подводящие ток к электрической лампочке, практически не нагреваются, в то время как нить лампочки раскаляется добела?
  • Какими свойствами должен обладать металл, из которого изготовляют спирали нагревательных элементов?
  • 2 ученых, работающих в разных странах и не знакомые друг с другом, почти одновременно сделали одно и то же открытие?
  • Физический закон носит имена владельца пивоваренного завода и ректора Санкт-Петербургского университета?
  • В конце 19 века Россию называли родиной света?
  • Электрическая лампа чаще перегорает в момент замыкания тока и очень редко в момент размыкания?
  • Наибольший расход электроэнергии в наших квартирах приходится на освещение?
  • И это действительно так!

Создайте свой Синквейн

1. название темы одним словом ,

2. два прилагательных , характеризующих тему

3. три глагола, описывающие самое важное в теме

4. словосочетание из 4х слов , показывающее отношение к теме

5. резюме (краткий вывод)

Необходимый, опасный

Движет, нагревает, убивает

Мы все его заложники

Ток есть — есть контакт!

Д.З. §53,54, упр. 27, задание 8 – по желанию. Спасибо за сотрудничество!

Д.З. §53,54, упр. 27,

задание 8 – по желанию.

Спасибо за сотрудничество!

Получите свидетельство о публикации сразу после загрузки работы

Получите бесплатно свидетельство о публикации сразу после добавления разработки

Новые олимпиады

Комплекты учителю

Качественные видеоуроки, тесты и практикумы для вашей удобной работы

Вебинары для учителей

Бесплатное участие и возможность получить свидетельство об участии в вебинаре.

Работа и мощность электрического тока

Назад Вперёд

Класс: 10.

Тема: Работа и мощность электрического тока.

Цель: Создать условия для изучения новой темы, предусмотренной учебной программой, используя элементы технологии продуктивного чтения.

Задачи:

  • Обучающие: обобщить изученное по теме «Законы постоянного тока»; сформировать понятия работы и мощности электрического тока и показать учащимся практическое значение данных понятий; сформулировать и использовать закон Джоуля-Ленца, активизировать познавательную деятельность учащихся.
  • Развивающие: продолжить развитие умения работать с литературой, таблицами, схемами электрических цепей, анализировать, сопоставлять, сравнивать, выделять главное, устанавливать причинно-следственные связи.
  • Воспитательные: воспитывать внимательность, аккуратность, бережное отношение к семейному бюджету.

УУД

  • Личностные УУД: получение знаний через поиск информации в тексте и ее извлечение, презентация результатов работы.
  • Регулятивные УУД: Умение формулировать собственные учебные цели — цели при изучении темы. Умение принимать решение, брать ответственность на себя.
  • Коммуникативные УУД: Владение формами навыков смыслового чтения и приемов понимания и анализа текста, умение задать вопрос, привести довод при устном ответе.
  • Познавательные УУД: Умение связать информацию, обнаруженную в тексте, со знаниями из других источников; осуществлять планирование, анализ, рефлексию, самооценку своей деятельности.

Методы обучения: приемы продуктивного чтения и критического мышления.

Необходимое оборудование и материалы: компьютер, мультимедиа-проектор, компьютерная презентация к уроку, карточки с заданиями.

Планируемый результат: формирование базовых компетенций при изучении работы и мощности электрического тока, т.е. обучающиеся приобретут знания о работе и мощности электрического тока, усвоят формулы, позволяющие определить эти величины на уровне понимания о практическом их применении в быту, технике. Научатся применять знания о работе и мощности тока к объяснению и анализу явлений окружающего мира и объяснению работы бытовых приборов. Приобретут умения проводить расчёты стоимости электроэнергии, потребляемой в домашних условиях, и способах её экономии.

Ход урока

I. Организационный этап

Здравствуйте, ребята. Я рада видеть вас и надеюсь на взаимность. Прежде чем мы приступим к уроку, я хотела бы, чтобы каждый из вас настроился на продуктивную работу. Настроились? Прекрасно! А теперь давайте приступим к работе.

II. Актуализация знаний и мотивационный этап

На прошлых уроках мы с вами начали изучать законы постоянного тока. Рассмотрели закон Ома для участка цепи, основные характеристики электрического тока. Сегодня на уроке мы с вами продолжим изучение нашей темы, познакомимся с новыми характеристиками электрического тока. Но сначала давайте немного повторим основные понятия, формулы и определения, которые нам пригодятся для изучения нового материала и формулирования целей урока. Таблица, которую нужно заполнить, поможет нам систематизировать знания, а также поможет при изучении нового материала.

Конспект открытого урока физики в 8 классе «Действия электрического тока.»

Конспект открытого урока физики в 8 классе "Действия электрического тока."

Оборудование: источник тока – 7 шт., ключи – 7 шт., нагревательный элемент – спираль, соединительные провода, моток – катушка, лампа на подставке – 3 шт., большой гвоздь, скрепки, компас, стакан с водой, стакан с раствором сульфата меди (С uSO 4 ), две пластины – электроды, штатив с муфтой и лапкой, магнит дугообразный, модель электродвигателя, электрический звонок, электроскоп, стеклянная палочка.

I. Организационный момент:

Здравствуйте! Я очень рада видеть вас!

Ребята! У китайского народа есть пословица:

«Человек может стать умным тремя путями: путем подражания – это самый легкий путь, путем опыта – это самый трудный путь и путем размышления – это самый благородный путь».

И пусть сегодня на уроке каждый из вас выберет свой путь к знанию!

отгадайте загадку: Он бежит по проводам

В каждом доме он желан

Но не вздумай с ним шутить,

Может он поколотить.

— А что такое электрический ток?

(Упорядоченное движение заряженных частиц)

— А какие частицы могут двигаться в металлических проводниках?

— А можно ли увидеть движение свободных электронов в проводнике?

Проблема: Так как же можно судить о наличии электрического тока?

(по его действию или проявлению)

Итак, тема нашего урока: «Действия электрического тока». Запишите в тетрадь.

Давайте, определим цели нашего урока:

— определить какие действия оказывает электрический ток;

— выяснить, где и как применяются действия электрического тока;

— узнать действия тока на человека.

III. Актуализация опорных знаний и умений:

Итак, наша задача – выяснить каковы действия электрического тока. Но, прежде всего, необходимо установить, что мы уже знаем о нем.

Задание: Закончите высказывание.

1. Проводники отличаются от непроводников наличием свободных… (заряженных частиц)

2. В узлах кристаллической решетки металла расположены…

3. Когда говорят о скорости распространения электрического тока, то имеют в виду скорость распространения по проводнику…

4. За направление электрического тока условно приняли то направление, по которому движутся в проводнике…

5. Носителями заряда в водных растворах являются…

(положительные и отрицательные ионы)

IV. Усвоение новых знаний.

А теперь перейдем к основной части нашего урока.

ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА.

№1. Изучает тепловое действие тока.

Если натянуть железную проволоку и присоединить к полюсам источника тока, то через некоторое время она провиснет. Как вы думаете, почему?

(Демонстрация опыта тепловое действие)

Где мы в жизни используем это действие ( смотрим слайд презентации)

№2. Изучает химическое действие тока.

1. Собираем электрическую цепь, состоящую из источника тока, лампочки, ключа и двух пластин.

2. Помещаем пластины в раствор сульфата меди и замыкаем ключ.

3. Через 3-4 минуты аккуратно достаём пластины из стакана.

4. Внимательно рассмотрите пластины, изменились ли они? Оба или только одна из них?

5. Какое действие тока вы наблюдали?

6. Как вы думаете, где можно применить данное действие электрического тока в технике?

Это действие тока используется для покрытия металлов защитным слоем (никелирование, хромирование, золочение) для получения чистых металлов.

Химическое действие тока было известно уже во второй половине ХVIII века. В Италии Бекариа с помощью электрического разряда получил чистый цинк из оксида цинка, англичанин Пристли выделил водород из спирта.

№3. Изучает магнитное действие электрического тока.

1. Подвесьте проволочную катушку к лапке штатива, а под ней укрепите магнит так, чтобы катушка оказалась между полюсами магнита.

2. Подключите катушку через ключ к источнику тока.

3. Замкните цепь. Что вы наблюдаете?

Это действие используется в гальванометре, приборе демонстрирующем наличие тока в проводниках и его направление.

Изучает взаимодействие катушки с током и магнита.

Следует заметить , что из всех рассмотренных нами действий электрического тока магнитное действие наблюдается всегда, какой проводник тока ни был: твердый, жидкий или газообразный.

№5. Изучаем физиологическое действие электрического тока.

Учащимся предлагается ознакомиться с небольшой информацией о действии электрического тока на человека (информация – на отдельных листах остается у учащихся в качестве подарка).

«Тело человека является проводником. Проходя по нему, электрический ток может вызвать повреждение жизненно важных органов, а иногда и смерть человека.

Тяжесть поражения током зависит от силы тока, прошедшего через человека, характера тока (является ли он постоянным или переменным, т.е. изменяющимся по величине и направлению), продолжительности его действия, а также от того, по какому пути внутри человека он шел. Наибольшую опасность представляет прохождения тока через мозг и те нервные центры, которые контролируют дыхание и сердцебиение человека.

Наиболее чувствительными к току являются такие участки тела, как кожа лица, шеи и тыльной стороны ладоней.

Опасность поражения током требует обязательного соблюдения правил безопасного труда при работе с электрическими цепями.

Однако действие электрического тока на человеческий организм может быть не только отрицательным, но и положительным. Это используется в медицине. Например, при радикулите, невралгии и некоторых других заболеваниях применяют гальванизацию: приложив к пациенту электроды, пропускают через него слабый постоянный ток. Это оказывает болеутоляющий эффект, улучшает кровообращение и т.д.

Кратковременные высоковольтные электрические разряды через сердце помогают иногда предотвратить смерть пациента при тяжелом нарушении сердечной деятельности».

VI Самостоятельная работа по группам

1 группа Собирает цепь и демонстрирует тепловое действие тока.

2 группа Собирает цепь и демонстрирует магнитное действие тока.

3 группа Собирает и демонстрирует световое и тепловое действие тока

4 группа Демонстрирует химическое действие тока

VII Проводим итоговый тест и проверяем знания,полученные на уроке.

Д/з § 34 Дополнительно найти информацию о применении механического и биологического действия тока

Презентация на тему Законы постоянного тока.

Презентация на тему Презентация на тему Законы постоянного тока., предмет презентации: Разное. Этот материал содержит 32 слайдов. Красочные слайды и илюстрации помогут Вам заинтересовать свою аудиторию. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас — поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций ThePresentation.ru в закладки!

  • Главная
  • Разное
  • Законы постоянного тока.

Слайды и текст этой презентации

Законы постоянного тока.

Электрический ток. Сила тока.
Условия, необходимые для существования электрического тока.

Всем вам хорошо известно словосочетание «электрический ток», но чаще мы используем слово «электричество».
Эти понятия давно и прочно вошли в нашу жизнь, что мы даже не задумываемся над их значением. Так что же они означают?

Слово «ток», что означает?

А значит – «электрический ток», это движение заряженных частиц. Именно это явление мы с вами и будем изучать на следующих уроках.

Рассмотрим наиболее простой случай направленного движения заряженных частиц – постоянный электрический ток.
Для возникновения и существования постоянного электрического тока в веществе необходимо наличие свободных заряженных частиц. При движении которых в проводнике происходит перенос электрического заряда с одного места в другое.

Однако если заряженные частицы совершают беспорядочное тепловое движение, как например, свободные электроны в металле, то переноса заряда не происходит, а значит нет и электрического тока.

Электрический ток возникает лишь при упорядоченном (направленном) движении заряженных частиц (электронов или ионов).

Как заставить заряженные частицы двигаться упорядоченно?

Нужна сила, действующая на них в определенном направлении.
Как только эта сила перестает действовать, то упорядоченное движение частиц прекратится.

Так откуда берется такая сила?
Мы говорили что,
на заряженные
частицы действует
кулоновская сила
F=q•E.,
которая
непосредственно
связана
с электрическим полем.

Обычно именно электрическое поле внутри проводника служит причиной, вызывающей и поддерживающей упорядоченное движение заряженных частиц. Если внутри проводника имеется электрическое поле, то между концами проводника существует разность потенциалов. Когда разность потенциалов не меняется во времени, в проводнике устанавливается постоянный электрический ток.

Значит, кроме заряженных частиц для существования электрического тока необходимо наличие электрического поля.

Таким образом, мы с вами установили два условия существования электрического тока:
наличие свободных зарядов.
наличие электрического поля.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК — направленное упорядоченное движение заряженных частиц (электронов, ионов и др.).

Условно за направление
электрического тока
принимается направление
движения положительных зарядов.

Движение частиц в проводнике мы непосредственно не видим. О наличии электрического тока приходится судить по тем действиям или явлениям, которые его сопровождают.

Тепловое действие
электрического тока.

Проводник, по которому течет ток, нагревается (светится электрическая лампочка накаливания);

Магнитное действие электрического тока.

Проводник с током притягивает или намагничивает тела (поворачивается перпендикулярно к проводу с током магнитная стрелка).

Химическое действие электрического тока.

Электрический ток может изменять химический состав проводника, например, выделять его химические составные части (выделяются водород и кислород из подкисленной воды, налитой в U-образный стеклянный сосуд).

СИЛА ТОКА — скалярная физическая величина, применяемая для описания электрического тока и равная отношению абсолютного значения заряда, который проходит через поперечное сечение проводника за малый промежуток времени, к этому промежутку времени.

Единица силы тока в СИ — ампер (А).
1А=1Кл/1с

Обратите внимание: если сила тока со временем не меняется, то ток называют постоянным.
Сила тока может быть положительной величиной (I>0), если направление тока совпадает с условно выбранным положительным направлением вдоль проводника. В противном случае I

Связь силы тока со скоростью направленного движения частиц.

Пусть цилиндрический проводник имеет поперечное сечение S. За положительное направление в проводнике примем направление слева направо. Заряд каждой частицы будем считать равным q0 . В объеме проводника, ограниченном поперечными сечениями 1 и 2 с расстоянием ∆L между ними, содержится частиц N=n·S·∆L, где n – концентрация частиц.

Связь силы тока со скоростью направленного движения частиц.

Их общий заряд в выбранном объеме q=q0·n·S·∆L. Если частицы движутся слева направо со средней скоростью v, то за время ∆t=∆L/v все частицы, заключенные в рассматриваемом объеме, пройдут через поперечное сечение 2. Поэтому сила тока равна:

Скорость упорядоченного движения электронов в проводнике.

Используя эту формулу, попробуем определить скорость упорядоченного движения электронов в проводнике.
где e – модуль заряда электрона.

Скорость упорядоченного движения электронов в проводнике.

Пусть сила тока I=1А, площадь поперечного сечения проводника S= 10-6 м2 , для меди концентрация
n=8,5 · 1028 м-3 .
Следовательно,V=
=1/(1,6·10-19· 8,5·1028·10-6)= =7·10-5 м/с
Как мы видим, скорость упорядоченного движения электронов в проводнике мала.

Скорость, которую мы для краткости называем «скоростью тока»,— это скорость распространения вдоль проводника изменений электрического поля, а не скорость движения в нем носителей заряда.

Что узнали сегодня на уроке.

Что такое электрический ток;
Условия, необходимые для существования электрического тока;
Количественную характеристику электрического тока.

Решение типовых задач

1. Плитка включена в осветительную сеть. Какое количество электричества протекает через нее за 10 минут, если сила тока в подводящем шнуре равна 5А?
Решение:Время в системе СИ 10минут = 600с
I=q/t =>
q=I•t=5А•600с=3000Кл

2. Сколько электронов проходит через спираль лампы накаливания за 1с при силе тока в лампе1,6А?

Решение:Заряд электрона равен e=1,6 •10-19 Кл,
q=I•t , N=q/e.
Отсюда следует
N= I•t / e=1,6А•1с/1,6 • 10-19 Кл= 1019

3. По проводнику в течение года протекает ток силой 1 А. Найдите массу электронов, прошедших за этот промежуток времени сквозь поперечное сечение проводника. Отношение заряда электрона к его массе e/m=1,76 • 10+11 Кл/кг.

Решение: М= N• me . Используя формулу N= I•t /e (смотри предыдущую задачу). Получаем, что масса равна
М= me •I•t /e =1А•365•24•60•60с/1,76 • 10+11 Кл/кг =1,8•10-4 кг.

4. В проводнике, площадь поперечного сечения которого 1мм2 , сила тока 1,6 А. Концентрация электронов в проводнике 1023 м-3 при температуре 20 0С. Найдите среднюю скорость направленного движения электронов и сравните её с тепловой скоростью электронов.

Решение:q=q0•n•S•v•t,
так как I= q/t то I=q0·•n•S•v => v= I/ q0·•n·•S
Получим значение скорости направленного движения электронов
V= 1,6А/1023 м-3 •10-6 м •1,6 •10-19Кл=100м/с
Скорость теплового движения можно рассчитать по формуле
m•v2/2=(3/2)•k•T =>

=11500м/с
Скорость теплового движения больше в 115 раз.

В.А.Касьянов. Физика. 11 класс.
§1,2, задачи §29(1-5)

Спасибо за внимание. Желаем успеха в самостоятельных упражнениях на эту тему!

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Автоматический выключатель с тепловым расцепителем без выдержки времени
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector