Конспект урока "Закон Джоуля-Ленца"

Урок физики на тему
« Закон Джоуля-Ленца»
Цель: обобщить и повторить материал по теме «Законы постоянного тока» , научить учащихся
объяснять понятия работы и мощности тока, выявить закон Джоуля-Ленца исходя из классической
электронной теории, применять на практике теоретические знания.
Задачи:
Образовательные: введение понятий работы и мощности электрического тока; выведение
закона Джоуля-Ленца; совершенствование навыков решения задач; повторить основные
физические понятия по данной теме.
Развивающие: развивать у учащихся навыки управления своей учебной деятельностью;
развитие устной и письменной речи, логического мышления; совершенствование практических
навыков при решении задач; умения выделять главное в изучаемом материале.
Воспитательные: формировать коммуникативные умения в ходе коллективной работы;
стремление к цели; активизировать познавательную деятельность через содержание и степень
сложности задач.
Тип урока: урок изучения нового материала.
Ресурсы урока: учебники и учебные пособия разных авторов, компьютер, мультимедийный
проектор, экран.
Методы и методические приемы: самостоятельная работа с текстом, индивидуальная работа,
работа в группах, заполнение таблицы, выполнение тестовых заданий, работа в парах; сообщения
учащихся, рассказ с элементами беседы.
Планируемые результаты:
Предметные:
знать понятие работы и мощности постоянного тока;
выявить закон Джоуля - Ленца.
Метапредметные:
уметь слушать собеседника и вести диалог; уметь признавать возможность различных точек
зрения;
использовать различные способы поиска, сбора, обработки, анализа и интерпретации
информации в соответствии с задачами урока;
уметь излагать свое мнение и аргументировать свою точку зрения
активно использовать информационных средств и ИКТ для решения коммуникативных и
познавательных задач.
Личностные:
развивать навыки сотрудничества с учителем и сверстниками в различных ситуациях; умения
не создавать конфликтов и находить выход из спорных ситуаций;
формировать уважительное отношение к чужому мнению;
осуществлять самоконтроль, взаимоконтроль
оценивать сои достижения на уроке.
ХОД УРОКА
I. Организационный этап
1. Вступительное слово учителя
Какой раздел физики мы с вами изучаем? (Электродинамика)
Какие вопросы мы рассматривали на последних уроках? (Электрический ток, Сила тока,
Условия необходимые для существования электрического тока, закон Ома, Сопротивление,
Соединения проводников)
На сегодняшнем уроке мы с вами продолжим изучение главы «Законы постоянного тока». Но
сначала давайте немного повторим основные понятия, формулы и определения.
2. Актуализация знаний
а) Самостоятельная работа -3 ряд
б) Фронтальный опрос по вопросам:
1. Что называют электрическим током? (Электрическим током называют упорядоченное,
направленное движение заряженных частиц.)
2. Основные действия электрического тока? Приведите примеры/ (Тепловое, магнитное,
химическое, механическое, физиологическое.)
3. Условия существования электрического тока? (1. Наличие свободных зарядов. 2. Наличие
электрического поля.)
4.Какая величина вводится для количественной характеристики тока(сила тока).
5.Озвучьте формулу силы тока(I=q/t)/
6.Кем была установлена вольт-амперная характеристика(Георг Ом)
7.Сформулируйте закон Ома.
8. От чего зависит электрическое сопротивление проводника? (1. От длины проводника. 2. От
площади поперечного сечения проводника. 3. От рода материала.)
9. Какие виды соединений вы знаете?(последовательное и параллельное).
10.При каком соединении все проводники находятся под одним и тем же
напряжением?(параллельном)
11.Какая величина одинакова на всех участках при последовательном соединении? (сила тока)
Молодцы, вспомнили материал прошлого урока, а теперь мы переходим к изучению новой
темы.
II. Организация познавательной деятельности
А сейчас прослушайте стихотворение и постарайтесь ответить о чем идет речь:
Спираль нагрелась докрасна,
Хоть и горела недолго она.
Руку подставив, тепло ощущает,
Спросишь: «Какое количество тепла спираль выделяет?»
Найти тебе ответ труда не составляет,
Из какого он закона вытекает?
(Закон Джоуля-Ленца)
Молодцы, догадались, о чем мы с вами сегодня будем вести речь.
Какие понятия нужно ввести, чтобы перейти к изучению этого
закона? (Понятие работы и мощности)
Итак, открываем тетради, записываем число и тему нашего сегодняшнего
урока:
«Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля Ленца»
Сформулируем цели и задачи урока? (Ответы детей)
Вы абсолютно правы. Посмотрите , перед вами вопросы на которые мы
должны ответить в течение урока:
Вопросы:
1. Что совершает электрическое поле способное перемещать заряженную частицу
вдоль силовой линии?
2. Вывод формулы для работы тока.
3. Определение работы тока.
4. Почему электрический ток нагревает проводник?
5. Вывод закона Джоуля-Ленца.
6. Мощность тока.
Общероссийская статистика утверждает, что 25-30% пожаров происходит из-за неисправностей
и нарушений правил эксплуатации электропроводки и электроприборов. Чтобы обезопасить себя от
этих трагических последствий, необходимо знать причины которые приводят к пожарам и уметь их
предотвращать.
Электрический ток получил широкое применение потому , что он несет с собою энергию. Эта
энергия может быть превращена в любую форму.
Когда тело совершает работу?
А совершает ли работу ток? Почему?
2.Рассмотрим произвольный участок цепи. Это может быть проводник, например нить лампы
накаливания, обмотка электродвигателя.
Пусть за время t через поперечное сечение проводника проходит заряд q. Тогда электрическое поле
совершает работу
(1)
3.Работа тока на участке цепи равна произведению силы тока, напряжения и времени, в
течение которого совершалась работа.
Выразим напряжение через силу тока или силу тока через напряжение
4. Электрическое поле действует с силой на свободные электроны, которые начинают
двигаться упорядоченно, одновременно участвуя в хаотическом движении, ускоряясь в
промежутках между столкновениями с ионами кристаллической решетки. Приобретаемая
электронами под действием электрического поля энергия направленного движения тратится на
нагревание проводника, т.к. последующие столкновения ионов с другими электронами
увеличивают амплитуду их колебаний и соответственно температуру всего проводника.
В неподвижных металлических проводниках вся работа тока идет на увеличение их внутренней
энергии. Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам (путем
теплопередачи). Значит, количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток,
равно работе тока.
Q=A
5. Если обозначить количество теплоты буквой Q.
Тогда Q = A, или . Тогда, пользуясь законом Ома,
можно количество теплоты, выделяемое проводником с током,
выразить через силу тока, сопротивление участка цепи и время.
Зная, что U = IR, получим: Q =
Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы
тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока по проводнику.
6.Перейдем к рассмотрению вопроса о Мощности тока.
Вспомним ,что такое мощность?
Итак, любой электроприбор рассчитан на потреблении определенной энергии в единицу времени,
т.е. на определенную мощность.
Обозначается и измеряется: [Р] = [Вт].
- Находится по формуле:
Мощность тока равна отношению работы тока ко времени прохождения тока.
Так же формулу для мощности можно переписать в нескольких эквивалентных формах:
P=IU P=I
2
R P=U
2
/R
Мощность электроприборов указывается в их паспортах.
III.Подведем итоги новой темы и перейдем к закреплению.
а). Первичное закрепление
1. Итак, на основании материала урока, заполните недостающие данные в
таблице:
Перейдем к решению задач
2.задания из ЕГЭ
3.решение задач
а)Определить количество теплоты выделяемое проводником за 10 мин., если напряжение в цепи
60 В
б)Определите на сколько градусов нагревается 100г.воды, если на их нагревание израсходовано
все количество теплоты, выделяемое при протекании тока по проводнику сопротивлением 10 Ом в
течение 2 минут.(удельная теплоемкость воды с=4200 Дж/кг.С
4. Рефлексия
Вот и подходит наш урок к концу, закончите, пожалуйста, следующие
предложения:
Сегодня я узнал…
Теперь я умею…
Я хотел бы…
Наибольшее затруднение вызвало…
Своей работой на уроке я … (доволен/ не доволен)
Подведем итоги урока.
Как вы думаете на все ли вопросы ответили ?
Пригодятся ли знания , полученные на уроке вам в жизни?
Домашнее задание:
Параграф 108.
Р. 805
Творческое задание:
Определить мощности одного или двух электроприборов, которые вы
используете в быту.
Оценки за урок.
Спасибо за активную работу на уроке, я думаю, все вы хорошо усвоили
сегодняшний материал.