Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца

Основные этапы организации учебной деятельности

Цель этапа

Содержание педагогического взаимодействия

Деятельность учителя

Деятельность обучающихся

Познавательная

Коммуникативная

Регулятивная

1.Организация класса (1 мин)

Настроить учащихся на работу.

«Здравствуйте, ребята! По вашим лицам вижу, что настроение у вас хорошее. Давайте поработаем на уроке так, чтобы ваше настроение осталось таким же, а может быть, стало еще лучше.

Отвечают на приветствие учителя.

Выделение существенной информации из слов учителя.

Взаимодействуют с учителем.

Умение настраиваться на занятие.

2.Постановка учебных задач.

(5 мин)

Создание проблемной ситуации.

Индивидуальное осмысление «Верите ли вы,что…»

• Двое ученых, работающих в разных странах и не знакомые друг другу, почти одновременно сделали одно и то же открытие?

• Физический закон носит имена владельца пивоваренного завода и ректора Санкт-Петербургского университета.

• Спираль при прохождении по ней электрического тока, нагревается.

• Наибольший расход энергии в наших квартирах приходится на освещение?

Чтобы правильно ответить на эти вопросы нужно вспомнить изученное и узнать новое.

Как можно объяснить нагревание проводника электрическим током?

Анализируют, доказывают, аргументируют свою точку зрения

Строят понятные для собеседника высказывания

Взаимодействуют с учителем

Обсуждают вопрос, ищут ответ, опираясь на жизненный опыт

Развитие регуляции учебной деятельности.

Взаимоконтроль выполнения задания в парах.

3.Постановка цели и задач урока.

(4мин)

4. Актуализация знаний.(5 мин)

5.. Первичное усвоение новых знаний(10 мин)

6. Физкультминутка( 1мин)

7. Первичная проверка понимания.

(5 мин)

8. Первичное закрепление

(10 мин)

9.Домашнее задание.

(2 мин)

10. Итог урока.

Рефлексия.

( 2 мин)

Сформировать конкретные представления по теме и содержанию урока, побуждать самих учащихся искать решение задач.

Цель: обеспечить отдых глазам детей.

Тема нашего урока «Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля – Ленца».

Цель урока:

• • опираясь на знания, полученные ранее, аналитически установить связь выделяющейся тепловой энергии в проводнике с силой тока и сопротивлением проводника;

  • сформулировать закон Джоуля – Ленца;

  • формировать умение применять этот закон для решения задач.

Давайте вспомним то, что потребуется, чтобы изучить новую тему:

1. Какие три величины связывают закон Ома?

(I, U, R; сила тока, напряжение, сопротивление.)

2. Как формулируется закон Ома?

3. Что представляет собой электрический ток в металлах?

4. Какова зависимость силы тока от напряжения?

5. Как выразить работу тока за некоторое время?

( А=U*I*t )

6. Как рассчитать мощность электрического тока?

(P=U*I)

7. При каком соединении все потребители находятся при одной и той же силе тока?

(При последовательном соединении).

На(слайде4) изображены электроприборы(потребители электрического тока):

утюг, электроплитка, электрическая лампа, электрическая дрель, электрический чайник, паяльник вопросы к учащимся:

Назвать приборы, изображенные на слайде.

Какой прибор не вписывается в общий ряд? Уберите лишний.

Чем вы руководствовались, делая выбор?

Какое действие электрического тока проявляется в выбранных приборах?

Как можно объяснить нагревание проводника электрическим током?Поработайте с текстом учебника и попробуйте сформулировать это в виде ключевых словосочетаний.

Движущиеся электроны под действием электрического поля передают часть энергии ионам кристаллической решетки. Внутренняя энергия проводника увеличивается.

Потрем ладони, почему они нагреваются? – Совершается работа. Работу совершает и электрическое поле. И эта работа равна тому количеству теплоты, которое выделяется в проводнике с током.

А=UIt=I²Rt=U^2/RtА=Q

От чего зависит Q? ( от силы тока, сопротивления, времени).

Но не только сила тока отвечает за то, что выделяется большее количество теплоты.

Был проведен эксперимент.

(Были взяты 3 проводника одинаковой длины и площади поперечного сечения, но из разного вещества. Все проводники соединены между собой последовательно. Следовательно, сила тока на всех участках цепи одинаковая. Но при включении в цепь все 3 проводника выделили разное количество теплоты.

Исследуя на опыте нагревание проводников током, русский физик ЭмилийХристиановичЛенци английский физик Джеймс Джоуль установили, что количество теплоты, выделяющееся в проводнике при прохождении через него электрического тока, прямо пропорционально сопротивлению R проводника, квадрату силы тока I и времени t, в течение которого поддерживается ток в проводнике. Этот закон, носящий название закона Джоуля – Ленца, можно выразить следующей формулой:

(1)
где Q – выделившееся количество теплоты в джоулях, R – сопротивление в Омах, I – сила тока в Амперах, t – время в секундах.

Познакомьтесь с информацией об ученых, открывших закон.

Как вы думаете, зависит ли количество теплоты от способа соединения проводников? Зависит: при последовательном соединении проводников используют формулу:Q=I^2*R*t

При параллельном соединении – Q=U²/R*t.

В кабинете физики на одной из стен имеются изображения трёх голубей разного цвета. Учащимся предлагается зафиксировать внимание на одном из них, затем закрыть глаза, медленно повернуть голову и мысленно перенести изображение голубя на противоположную стену. То же самое проделывается с остальными изображениями голубей. Тем самым обеспечивается отдых глазам и головному мозгу.

1) В чем проявляется тепловое действие тока?

(В нагревании проводника)

2) Как можно объяснить нагревание проводника с током?

(Движущиеся электроны взаимодействуют с ионами кристаллической решетки и передают им свою энергию)

3) Какие превращения энергии происходят при протекании тока через проводник?

(Электрическая энергия превращается во внутреннюю)

4) Как по закону Джоуля – Ленца рассчитать количество теплоты, выделяемое в проводнике?

(Q=I²Rt)

Решение задач:

1. Как изменится количество теплоты, выделяемое проводником с током, если силу тока в проводнике увеличить в 2 раза?

2.Определить количество теплоты, выделяемое проводником, сопротивление которого 35 Ом, в течении 5 минут. Сила тока в проводнике 5 А .

П.53.Упр.37,№1;4.

Мы познакомились с законом Джоуля- Ленца. Верите ли вы, в то , о чем мы говорили с вами в начале урока?

«Результаты своих впечатлений об уроке отразите в данной таблице, подчеркнув выбранный ответ»

1.На уроке я работал (активно / пассивно)

2.Своей работой на уроке я (доволен / не доволен)

3.Материал урока мне был

(понятен / не понятен;

полезен / бесполезен;

интересен / скучен)

4.Домашнее задание мне кажется (легким / трудным;

интересным / неинтересным)

5.Мое настроение к концу урока (улучшилось /осталось прежним /ухудшилось)

Записывают тему урока в тетрадь.

Отвечают на вопросы учителя, делают запись в тетради

Работа с презентацией.

Читают параграф, выделяют существенную информацию, отвечают на вопросы учителя, делают запись в тетрадь

Слушают, участвуют в разговоре.

Работа с презентацией.

Формулировка закона.

Работа с источником информации (учебником)

Отвечают на вопросы учителя.

Решают задачи у доски.

Осознанно строят речевые высказывания, рефлексия своих действий.

Участвуют в обсуждении содержания материала.

Рефлексия своих действий.

Строят рассуждения, взаимодействуют с учителем.

Рефлексия своих действий.

Рефлексия своих действий.

Исследуют условия учебной задачи, обсуждают предметные способы решения.

Исследуют условия учебной задачи, обсуждают предметные способы решения.

Осуществляют самоконтроль. Принимают и сохраняют учебную цель и задачу.

Принимают и сохраняют учебную цель и задачу. Осуществляют самоконтроль.

Самопроверка.

Отрабатывают способ в целом. Осуществляют пошаговый контроль по результату.

.