Конспект уроку фізики

Вчитель Строкань С.О.

Тема: "Робота й потужність електричного струму.

              Закон Джоуля –Ленца"

 Мета уроку: роз'яснити сутність понять: робота струму, потужність струму; систематизувати знання, що навчаються про закономірності, що відбуваються в провідниках при протіканні по них електричного струму; використовувати закономірності теми при рішенні завдань.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу

Обладнання : Комп'ютер, інтерактивна дошка, роздавальний матеріал до уроку

Хід уроку

I. Організаційний момент уроку.

II. Повідомлення теми і мети уроку

III. Підготовка до сприйняття нового матеріалу.

У побуті ми використовуємо різні електричні прилади, у яких електричне поле робить роботу (слайд №1).

Назвіть ще прилади, дію яких подібно зображеним на слайді?

Усі вони працюють тому, що через них протікає електричний струм. Давайте згадаємо ряд понять і визначень.

Питання для бесіди з учнями (слайд №2)

1.Що таке електричний струм?
(Спрямований рух заряджених часток у провіднику)

2. Чому рівна сила струму?

3. Як записується закон Ома для ділянки ланцюга?

4. Які умови необхідні для існування електричного струму в провіднику?
(Наявність вільних носіїв зарядів і різниці потенціалів на кінцях провідника або існування усередині провідника електричного поля)

5. Що розуміють під електричним полем ?
(Особливий вид матерії, що володіє певними властивостями: матеріальності, дії із силою на заряд)

6. Згадаєте формулу для обчислення роботи електричного поля по переміщенню заряду з однієї крапки поля в іншу.
(A= q U)

IV. Вивчення нового матеріалу.

Отже, ми згадали, що електричне поле здатне перемістити заряджену частку уздовж силової лінії, а значить воно (поле) може робити роботу. Це становить поняття- робота струму.

Робота струму – робота електричного поля по переміщенню заряджених часток усередині провідника.

Як обчислити роботу струму?

Треба знайти роботу електричного поля по переміщенню заряду ?q з однієї крапки в іншу, різниця потенціалів між якими U, тобто з визначення сили струму:

Робота струму на ділянці ланцюга дорівнює добутку сили струму, напруги й часу, протягом якого відбувалася робота.

 Електричний струм нагріває провідник. Чому провідник нагрівається? (слайд №3)

Електричне поле діє із силою на вільні електрони, які починають рухатися впорядковано, одночасно беручи участь у хаотичному русі, прискорюючись у проміжках між зіткненнями з іонами кристалічної решітки. Що здобувається електронами під дією електричного поля енергія спрямованого руху витрачається на нагрівання кристалічної решітки провідника, тому що наступні зіткнення іонів з іншими електронами збільшують амплітуду їх коливань і відповідно температуру всього провідника.

Досвіди показують, що в нерухливих металевих провідниках уся робота струму йде на збільшення їх внутрішньої енергії. Нагрітий провідник віддає отриману енергію навколишнім тілам ( шляхом теплопередачі). Виходить, кількість теплоти, виділюване провідником, по якім тече струм, дорівнює роботі струму. Ми знаємо, що роботу струму розраховують по формулі: А=U·I·t.
Позначимо кількість теплоти буквою Q. Відповідно сказаному вище Q = A, або Q = U·I·t. Користуючись законом Ома, можна кількість теплоти, виділюване провідником зі струмом, виразити через силу струму, опір ділянки ланцюги й час. Знаючи, що U = IR, одержимо: Q = I·R·I·t, тобто

Кількість теплоти, виділюване провідником зі струмом, дорівнює добутку квадрата сили струму, опору провідника й часу. Сформульований вище висновок називається законом Джоуля - Ленца.

Історичний матеріал про відкриття закону втримується на слайді №4

Важливо! Закон Джоуля-Ленца дозволяє обчислити кількість теплоти, виділюване на будь-якій ділянці ланцюга, що містить які завгодно провідники.

Крім роботи струму треба вміти обчислювати потужність струму Р, тобто роботу, зроблену в одиницю часу

Знаючи закон Ома для ділянки ланцюга, потужність можна обчислити

Потужність виміряється у ватах (Вт) і вказується на електроприладах (або в їхніх паспортах)

V. Закріплення знань.

Завдання1. Заповни таблицю.

На екран проектує слайд №5, одночасно кожному учневі лунає аркуш із подібним завданням. Необхідно заповнити відсутні дані в таблиці.

Перевірка правильності здійснюється взаємоперевіркою в парах за зразком заповнення таблиці (слайд №6).

Завдання 2. Чому на одній з лампочок (слайд №8)виділиться більша кількість теплоти?

Q=I²R t =IU t

а) Тому що сила струму в послідовно з'єднаних лампах однакова, то кількість теплоти, виділюване в одиницю часу, більше в лампі з більшим опором.

б) Тому що при паралельній сполуці напруга на кінцях ламп однаково, та кількість теплоти, виділюване на лампі, назад пропорційно опору провідника.

VI. Домашнє завдання.  § 36, впр.23 № 1, 2 ( рів. А), впр.23 № 3,5 (рів. Б)

Додаткове завдання. розгляньте вдома електролічильник. Запишіть його показі за добу. Розрахуйте енергію, витрачену за день, добу.

VII. Підведення підсумків уроку. Рефлексія. Виставлення оцінок.

Інтерактивна вправа «Так-Ні»  ( LearningApps   https://learningapps.org/display?v=p78i5fq4320 )

Що нового ви довідалися на уроці?

Як ви розумієте “робота струму”, “потужність струму”?

Як формулюється закон Джоуля - Ленца?

 До яких видів провідників можна застосовувати дану закономірність?

 Як її можна перетворити для випадку паралельної сполуки провідників?