Урок фізики 8 класу "Робота й потужність електричного струму"

Робота і потужність електричного струму

Мета: з’ясувати поняття роботи й потужності електричного струму, про прилади для їх вимірювання; розвивати в учнів уміння встановлювати взаємозв’язки між фізичними величинами, явищами і процесами, виховувати працьовитість.

Тип уроку: комбінований урок.

Конспект

1. Організаційний момент.

2. Перевірка домашнього завдання.

3. Актуалізація опорних знань.

• Що таке електричний струм?
• Назвати споживачі електричного струму.
• Яка умова того, щоб струм виникав?
• Що називають електричною схемою?
• Що вам відомо про силу струму, електричну напругу і електричний опір?

4. Вивчення нової теми.

Мотивація навчальної діяльності – проблемне питання

Поняття електроенергії всім знайоме. А де береться вона???

В джерелі струму відбувається перетворення будь-якого виду енергії на електричну. В гальванічному елементі хімічна енергія перетворюється на електричну; в генераторах – відбувається перетворення механічної; в фотоелементах – світлової. В споживачах відбувається подальше перетворення енергії – електричної на теплову, механічну, хімічну, магнітну.

Достатньо пригадати теплову, магнітну й хімічну дії струму, як стає зрозуміло, що електричний струм має енергію. Ці дії свідчать про те, що електрична енергія може перетворюватися в теплову, світлову, механічну енергії. А будь-яке перетворення енергії з одного виду в інший характеризується виникання роботи. Робота є мірою енергії. Робота електричного струму – фізична величина, що характеризує перетворення електричної енергії в інші види енергії.

Отже, електричний струм при проходженні на певній ділянці кола виконує роботу, яку можна підрахувати.

Запишіть тему уроку: «Робота і потужність електричного струму».

Пригадайте означення напруги.

, де А – робота, виконується при перенесенні заряджених частинок на певній ділянці кола;

q – заряд, що переноситься на цій ділянці; U – напруга на даній ділянці кола.

Очевидно, А =U^.q. Щоб визначити роботу електричного струму на певній ділянці електричного кола, потрібно напругу на цій ділянці кола помножити на заряд, перенесений через неї.

Тепер пригадайте означення сили струму:

, звідки  q= I^.t,  тому  А= U I t .

Для визначення роботи електричного струму достатньо виміряти напругу, силу струму та час проходження струму.

Якщо U=1B, I=1A, t=1C, то маємо А=1 Дж. Тому   1 Дж = 1В^.1А^.1с=1В^.А^.c

Спробуйте проаналізувати формулу і дати тлумачення одиниці роботи джоуль.

Давайте проведемо математичні перетворення формули.

Проблемне питання

??? Якщо маємо фізичну величину, то як, чим її виміряти???

Правильно, лічильником. Принцип дії лічильника.

Під час проходження струму через лічильник починає обертатися алюмінієвий диск, швидкість обертання пропорційна добутку U I. За кількістю обертів визначають використану електроенергію.

???А які одиниці вимірювання енергії в лічильниках???

кВт∙год

??? Чому???

Справа в тому, що робота тісно пов’язана з потужністю. Хто нагадає, що таке потужність?

Якщо йдеться про виконання роботи, варто згадати про швидкість її виконання, тобто про потужність. Пригадайте із 8 класу:

Спробуйте записати формулу й одиницю потужності електричного струму.

          або Дайте визначення одиниці потужності 1 Вт:   або

Потужності деяких приладів:

Введення нової одиниці вимірювання роботи електричного струму. З визначення потужності випливає :

            1 Дж = 1 Вт·1 с = 1 Вт·с

         1 кВт·год = 3 600 000 Дж = 3,6 МДж

 Покази лічильника, що вимірює спожиту приладами у квартирі електричну енергію (роботу електричного струму), виражено саме в  кіловат-годинах.

За використання електроенергії ми сплачуємо гроші. Для розрахунку коштів ми будемо застосовувати формулу:

 Вартість = робота · тариф.

5. Закріплення знань

1. Потужність електричної лампи становить 60 Вт. Напруга на лампі складає 220 В. Обчисліть силу струму через лампу та роботу струму за 2 години.

2. Яка кількість теплоти виділилася за 20 хвилин роботи в електричній печі, якщо опір печі становить 40 Ом, а сила струму в її спіралі дорівнює 4 А?

6. Домашнє завдання.

Вчити § 33, впр 33 (1 – 4).

7. Підсумок уроку.

Інтерактивна вправа «Незакінчені речення».

Учитель формулює незакінчене речення і пропонує учням висловитися, щодо підсумку уроку, закінчуючи його. Кожний наступний учасник обговорення повинен починати свій виступ із запропонованої формули. Учні працюють з відкритими реченнями: «На сьогоднішньому уроці ми дізналися…», «На сьогоднішньому уроці найважливішим відкриттям для мене було…»