Методична розробка на тему:«Кейсові завдання до уроку фізики на тему: "Витрати електроенергії у побуті. Електричне коло та його основні елементи.»

 

Кейсове завдання до уроку №7

 

Мета роботи – навчитися розраховувати витрати електроенергії у побуті. Розгляньте будь-який побутовий прилад (електричний чайник, фен, кавоварку, пральну машину тощо). За паспортними даними визначте електричну потужність електроприладу P кВт. Виміряйте по годинах проміжок часу t, протягом якого цей прилад виробляє необхідну роботу. Виразіть час у годинах. Повторюйте вимірювання проміжків часу кожен раз, коли ви включаєте прилад, і знайдіть загальний час t роботи приладу за добу. Розрахуйте повну електроенергію, затрачену за добу, яка чисельно дорівнює роботі, яку здійснив при цьому електричний струм, за формулою Е= P • t в кВт∙год. Визначте вартість оплати роботи даного приладу за добу, враховуючи тариф оплати на даний день. Вартість = тариф • Е ( Тариф вам підкажуть батьки.) Електроскоп. Як зробити своїми руками: Виготовити електроскоп у домашніх умовах простіше простого, для цього знадобиться: скляна банка, цвях, фольга, нитки. У пластиковій кришці банки робимо отвір по центру для цвяха. Вставляємо цвях у кришку і нитками примотуємо до нього пелюстки фольги. Закриваємо цієї кришкою банку і прилад готовий. Для перевірки працездатності приладу, піднесіть до капелюшку цвяха наелектризовану гребінець, пелюстки повинні піднятися. Чим більший заряд, тим далі пелюстки будуть знаходитися один від одного.

 

Ми взяли розрахунки для ноутбука.

60 Вт. x 4 год. = 240 Вт.

А у нас оплата за Кл. Ват, тому 0, 24 x

 0,75 = 18 гр.

1. Пральна машина

Р = 0,82 кВт

t = 125 хв = 2,08 год

Е = Р · t = 0,82 · 2,08 = 1,729 кВт · год

Вартість = 0,714 · 1,729 = 1,23 грн

Електроскоп — (від грецьких слів електрон - бурштин, електрика і скопео- спостерігаю, виявляю), прилад для індикації наявності електричного заряду. Принцип дії електроскопа заснований на законі Кулона, згідно з яким на однойменно заряджені тіла діють сили взаємного відштовхування.

https://www.youtube.com/watch?v=7kkNP21qKDY

2. Фен

Р = 1,2 кВт

t = 5 хв = 0,083 год

Е = Р · t = 1,2 · 0,083 = 0,1 кВт · год

Вартість = 0,714 · 0,1 = 0,07 грн = 7 коп.

Електроскоп – найпростіший прилад для виявлення електричних зарядів та приблизного визначення їх величини. Електроскоп складається з металевого стрижня (зазвичай з кулькою на кінці), до якого знизу прикріплені один або два легких металевих листочка. Стрижень вставлений всередину скляної посудини і закріплений за допомогою пробки з ізолюючого матеріалу. При зіткненні кульки електроскопу з зарядженим тілом до листочків переходить частина заряду тіла і вони відштовхуються один від одного. По куті розбіжності листочків можна судити про величину їх заряду, а отже, і заряду тіла.

https://www.youtube.com/watch?v=35e16tZ-lKg

3. Мікрохвильова піч

Р = 1,5 кВт

t = 20 хв = 0,33 год

Е = Р · t = 1,5 · 0,33 = 0,5 кВт · год

Вартість = 0,714 · 0,5 = 0,357 грн = 35,7 коп.

Електризація тіл може здійснюватися не тільки при терті. Наприклад, якщо доторкнутися до тіла яким-небудь попередньо наелектризованим предметом, то воно електризується. Піднесемо наелектризовану ебонітову паличку до гільзи, виготовленої з металевої фольги, що висить на шовковій нитці. Гільза спочатку притягнеться до палички, потім відштовхнеться від неї. Очевидно, гільза, торкнувшись палички, отримала від неї негативний заряд. Це припущення можна перевірити, якщо до вже зарядженої гільзі піднести наелектризовану об шовк скляну паличку. Гільза, яка щойно відштовхнулася від ебонітовою палички, притягається до скляної.

За допомогою подібних дослідів можна виявити, що тіло наелектризоване, тобто йому передали електричний заряд. На розглянутому фізичному явищі заснована дія електроскопа.

https://www.youtube.com/watch?v=8AnGK_ZoD1I

4. Комп’ютер

Р = 0,2 кВт

t = 4 год

Е = Р · t = 0,2 · 4 = 0,8 кВт · год

Вартість = 0,714 · 0,8 = 0,57 грн = 57 коп.

Електроскоп – прилад, який використовують для виявлення та якісного оцінювання електричного заряду. Коли до кондуктора електроскопа торкаються досліджуваним зарядженим тілом, то частина заряду цього тіла по металевому стрижню переходить на смужки електроскопа. Оскільки однойменно заряджені тіла відштовхуються, нижні кінці смужок розійдуться в різні боки. Кут між смужками залежить від значення отриманого ними заряду. Цей кут тим більший, чим більший отриманий заряд. Коли електроскоп незаряджений, то смужки розташовані вертикально.

Якщо смужки електроскопа замінити легкою металевою стрілкою, а на передній стінці корпуса розмістити шкалу, то отриманий прилад можна використовувати й для кількісного оцінювання електричного заряду. Такий прилад називають електрометром.

https://www.youtube.com/watch?v=KTiL22xMQDc

5. Електроплита

Р = 2,5 кВт

t = 2 год

Е = Р · t = 2,5 · 2 = 5 кВт · год

Вартість = 0,714 · 5 = 3,57 грн

https://www.youtube.com/watch?v=4UJjqIJHODg

6. Праска

Р = 1 кВт

t = 30 хв = 0,5 год

Е = Р · t = 1 · 0,5 = 0,5 кВт · год

Вартість = 0,714 · 0,5 = 0,35 грн = 35 коп.

https://www.youtube.com/watch?v=SzQ2EZ0HPuY

7. Холодильник

Р = 0,3 кВт

t = 6 год

Е = Р · t = 0,3 · 6 = 1,8 кВт · год

Вартість = 0,714 · 1,8 = 1,285 грн

https://www.youtube.com/watch?v=WgWrLaC2B4E

8. Телевізор

Р = 0,1 кВт

t = 5 год

Е = Р · t = 0,1 · 5 = 0,5 кВт · год

Вартість = 0,714 · 0,5 = 0,357 грн = 35,7 коп.

https://www.youtube.com/watch?v=j12xo-fa9qs

 

Кейсове завдання до уроку №8

 

Накресліть електричне коло, яке складається із джерела постійного струму, ключа та лампочки. Покажіть рисунком, як необхідно ввімкнути амперметр в коло, щоб визначити силу електричного струму, який протікає через лампочку. Як необхідно ввімкнути в це коло вольтметр, щоб виміряти напругу на кінцях лампочки? Доберіть цікаві приклади на тему уроку. Придумайте або знайдіть у літературі досліди, які можна було би провести у класі під керівництвом вчителя, у яких моделюються й вивчаються фізичні явища: теплова, світлова, механічна, магнітнадія струму;електричне колоі т. д. Наприклад: Зроби батарейку з лимона! Що необхідно приготувати: 1. Лимон, ретельно вимитий і насухо витертий. 2. Два шматочки мідного ізольованого дроту товщиною приблизно 0,2…0,5 мм і довжиною 10 см. 3. Сталеву скріпку для паперу. 4. Лампочку від кишенькового ліхтарика. Проведення досліду: 1. Зачисти протилежні кінці обох дротів на відстані 2…3 см. 2.Встав у лимон скріпку, прикрути до неї кінець одногоіз дротів . 3. Застроми в лимон за1…1,5 см від скріпки кінець другого дротику. Для цьогоспочаткупроштрикнилимон уцьомумісціголкою. 4. Візьми два вільних кінці дротів і приклади до контактів лампочки. Що сталося? Лампочка загорится!

Ми не можемо бачити рухомі в металевому провіднику електрони. Про наявність електричного струму в ланцюзі ми можемо судити лише по різним явищам, які викликає електричний струм. Такі явища називають діями струму. Деякі з цих дій легко спостерігати на досвіді.

Теплову дію струму можна спостерігати, наприклад, приєднавши до полюсів джерела струму залізний або нікеліновий дріт. Дріт при цьому нагрівається і, подовжуючи, злегка провисає. Її навіть можна розжарити до червоного кольору. В електричних лампах, наприклад, тонка вольфрамова спіраль нагрівається струмом до яскравого світіння.

Хімічна дія струму полягає в тому, що в деяких розчинах кислот (солей, лугів) при проходженні через них електричного струму спостерігається виділення речовин. Речовини, що містяться в розчині, відкладаються на електродах, опущених в цей розчин. Наприклад, при пропущенні струму через розчин мідного купоросу (CuS0₄) на негативно зарядженому електроді виділиться чиста мідь (Сі). Це використовують для отримання чистих металів.

Магнітну дію струму також можна спостерігати на досвіді. Для цього мідний дріт, покритий ізоляційним матеріалом, потрібно намотати на залізний цвях, а кінці дроту з’єднати з джерелом струму. Коли ланцюг замкнутий, цвях стає магнітом (намагнічується) і притягує невеликі залізні предмети: гвоздики, залізні стружки, металеву тирсу. Зі зникненням струму в обмотці (при розмиканні ланцюга) цвях розмагнічується.

https://www.youtube.com/watch?v=R1i1__sW_6g (дії електричного струму).

 

 

Кейсове завдання до уроку №9

 

Намалюйте схему з послідовно з'єднаними джерелом струму, вимикачем, резистором, мультиметром, електричною лампою і з'єднувальними провідниками. Накресліть електричне коло, яке складається з джерела постійного струму, ключа та трьох споживачів (наприклад лампочок) з'єднаними паралельно. На схемах покажіть, як необхідно ввімкнути: - амперметр, щоб виміряти силу струму на кожній лампочці; - вольтметр, щоб виміряти напругу на кінцях кожної лампочки окремо; - вольтметр, щоб виміряти напругу на кінцях всіх лампочок разом; (бажано відсканувати креслення у форматі *.jpg або сфотографувати і відправити у звіт).

 

На занятті ми практично опрацювали кейсове завдання до уроку №9

Креслили схеми з послідовно з'єднаними джерелом струму, вимикачем, резистором, мультиметром, електричною лампою і з'єднувальними провідниками. Креслили схеми електричного кола, яке складається з джерела постійного струму, ключа та трьох споживачів ( лампочок) з'єднаними паралельно.