Презентация "Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца" 8 класс


Подписи к слайдам:
Нагревание проводников эл.током. Закон Джоуля-Ленца

Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца

  • Выполнил учитель
  • МКОУ Боровская ООШ
  • Тоболов А.Н.
  • Q=I2Rt
  • A=UIt
  • Q=A
  • U=IR
  • А=IRIt

Цель урока

  • 1. объяснить явление нагревания проводников электрическим током;
  • 2. установить зависимость выделяющейся при этом тепловой
  • энергии от параметров электрической цепи;
  • 3. сформулировать закон Джоуля – Ленца;
  • 4. формировать умение применять этот закон для решения
  • качественных и количественных задач.

Актуализация знаний.

  • 1. Какую работу совершит ток силой 5 А за 2 с при напряжении в цепи 10 В?
  • (100 Дж)
  • 2. Какие три величины связывают закон Ома?
  • (I, U, R; сила тока, напряжение, сопротивление.)
  • 3. Как формулируется закон Ома?
  • (Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.)
  • 4. Что представляет собой электрический ток в металлах?
  • (Эл-ий Ток в металлах представляет собой упорядоченное движение свободных электронов )
  • 5. Какова зависимость силы тока от напряжения?
  • ( Во сколько раз увеличивается напряжение в цепи, во столько же раз увеличивается и сила тока)
  • 6. Как выразить работу тока за некоторое время?
  • ( А=U*I*t )
        • 7. Как рассчитать мощность электрического тока?
        • (P=U*I)
        • 8. При каком соединении все потребители находятся при одной и той же силе тока?
        • (При последовательном соединении)

Потребители электрического тока

  • Какой прибор не вписывается в общий ряд? Уберите лишний.
  • Чем ты руководствовался, делая выбор?
  • Какое действие электрического тока проявляется в выбранных приборах?
  • (Тепловое)

Почему же проводники нагреваются?

  • БАТАРЕЯ
  • Рассмотрим на примере движении одного электрона по проводнику
  • Электрический ток в металлическом проводнике – это упорядоченное движение
  • электронов. Провод - это кристалл из ионов, поэтому электронам приходится «течь»
  • между ионами, постоянно наталкиваясь на них. При этом часть кинетической энергии электроны передают ионам, заставляя их колебаться сильнее. Кинетическая энергия
  • ионов увеличивается, следовательно увеличивается внутренняя энергия проводника,
  • и следовательно его температура. А это и значит что, проводник нагревается

  • От каких величин зависит нагревание проводника?
  • Многочисленные опыты показывают, что чем больше сила тока в проводнике тем и количество теплоты выделившееся в проводнике будет больше. Значит нагревание проводника зависит от силы тока (I).
  • Но не только сила тока отвечает за то, что выделяется большое количество теплоты.
  • Был проведен эксперимент.
  • медь
  • никелин
  • сталь
  • I1=I2=I3
  • Q1≠Q2≠Q3

  • медь
  • никелин
  • сталь
  • Следовательно количество теплоты зависит не только от силы тока, но и от того, из какого вещества изготовлен проводник. Точнее - от электрического сопротивления проводника (R)
  • Вещество
  • Удельное сопротивление
  • Ом мм2/м
  • Нагрев проводника
  • Медь
  • 0,017
  • слабый
  • Сталь
  • 0,1
  • средний
  • Никелин
  • 0,42
  • сильный
  • Чтобы проводник нагревался сильнее,
  • он должен обладать большим удельным сопротивлением

  • Сделаем вывод
  • От чего зависит количество теплоты в проводнике с током?
  • Джеймс Прескотт Джоуль (1818-1889 гг.)
  • Обосновал на опытах закон сохранения энергии.
  • Установил закон определяющий тепловое действие
  • электрического тока. Вычислил скорость движения молекул
  • газа и установил её зависимость от температуры.
  • Ленц Эмилий Христианович (1804 – 1865)
  • Один из основоположников электротехники. С его именем связано открытие закона определяющего тепловые действия тока, и закона, определяющего направление индукционного тока.
  • Закон определяющий тепловое действие тока.
  • ЗАКОН ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА

  • Как записывается закон Джоуля-Ленца
  • Q – количество теплоты - [Дж]
  • I – сила тока – [A]
  • R – сопротивление – [Ом]
  • t – время – [c]
  • Q=I2Rt
  • Формулу которую мы получили, в точности соответствует формуле которую мы изучили ранее. Это формула работы электрического тока
  • A=UIt из закона Ома I=U/R следует U=IR
  • следовательно A=IRIt что соответствует закону
  • Джоуля-Ленца Q=I2Rt
  • Q=A
  • Количество теплоты, выделяемое проводником с током,
  • равно произведению квадрата силы тока, сопротивления
  • проводника и времени

  • Систематизация знаний
  • 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)

  • Решим задачу
  • Определить количество теплоты, выделяемое проводником, сопротивление которого 35 Ом, в течении 5 минут. Сила тока в проводнике 5 А.
  • Дано:
  • R=35 Ом
  • t=5 мин
  • I=5 А
  • Q= ?
  • Си
  • -
  • 300 с
  • -
  • Решение:
  • Q=I2Rt
  • Q= (5A)2 .35 Ом . 300 с = 262500Дж =
  • = 262,5 кДж
  • Ответ: Q=262,5 кДж

  • Домашнее задание
  • §53 вопр., выуч.опред., упр. 27(1),