Урок на тему "Робота та потужність струму"

Тема уроку:  Робота й потужність струму.

 

Мета уроку:

 

Навчальна: з’ясувати, які перетворення відбуваються в провіднику, через який протікає електричний струм; розширити знання учнів про електричне коло та електричний струм; нагадати їм, як обчислювати потужність та роботу електричного струму; розкрити зміст закону Джоуля – Ленца; акцентувати увагу учнів на дотриманні правил техніки безпеки під час роботи з електричними колами та електричними пристроями.

Розвивальна: розвивати пізнавальний інтерес, спостережливість, увагу, інтелектуальні здібності; продовжувати формувати вміння учнів виділяти головне під час вивчення матеріалу та уміння узагальнювати поняття та факти, що вивчаються.

Виховна: виховувати толерантне ставлення учнів до людей; формувати систему моральних ставлень особистості до світу; виховувати патріотичні та громадянські почуття.

 

Очікувані результати

Учні повинні знати: 

• закон Джоуля - Ленца;
• від чого залежить робота і потужність електричного струму;
• правила безпеки під час роботи з електричними приладами;
• зможете пояснити принципи дії електричних приладів, що використовують у побуті.

 

Учні повинні вміти: 

• користуватися амперметром, вольтметром;
• вимірювати силу струму, напругу, опір та потужність;
• досліджувати найпростіші електричні явища;
• розв’язувати задачі на розрахунок роботи і потужності електричного струму.

 

Тип уроку:  комбінований. 

 

Ключові поняття та терміни уроку:  робота і потужність електричного струму, закон Джоуля – Ленца.

 

Основні дати та події, провідні ідеї уроку: Теплову дію електричного струму незалежно один від одного вивчали російський фізик Емілій Християнович Ленц та англійський фізик Джеймс Прескоп Джоуль (1818 – 1889). 

     Основні праці Ленца з електромагнетизму. В 1842 р. незалежно від Джоуля встановив закон теплової дії електричного струму.

     Праці Джоуля присвячені електромагнетизму, теплоті, закону збереження енергії. В 1841 р. встановив залежність кількості теплоти, що виділяється у провіднику під час проходження струму, від сили струму та опору провідника.

 

 

Міжпредметні зв’язки: електротехніка, історія, технологія електромонтажних робіт.

 

Обладнання уроку: портрети вчених, підручники, опорні таблиці й схеми, роздатковий матеріал, мультимедійний проектор, комп’ютер.

 

План проведення уроку:

1. Робота електричного струму.
2. Закон Джоуля – Ленца.
3. Потужність електричного струму.
4. Безпека людини під час роботи з електричними приладами.

 

 

 

 

Структура уроку

 

1.	Організаційний   момент
2.	1. Перевірка домашнього завдання. Актуалізація опорних знань учнів
3.	Мотивація навчальної діяльності учнів
4.	Повідомлення теми і мети уроку
5.	Сприйняття й засвоєння учнями навчального матеріалу
6.	Закріплення матеріалу. Тренувальні вправи (за рівнями)
7.	Підсумки уроку
8.	Оцінювання навчальних досягнень учнів
9.	Домашнє завдання. Інструктаж до д/з.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ХІД УРОКУ

 

Етап уроку, час	Зміст етапу	Методи та прийоми	Методичне обґрунтування
І. Організаційний момент ( )	Привітання, налаштування учнів на роботу на уроці.
ІІ.   Перевірка домашнього завдання ( ) Актуалізація опорних знань учнів ( )	1. Два учні записують розв’язання задач, які було задано додому, на дошці та коментують його.      (Додаток 1)
	2. Проведення евристичної бесіди ( участь учнів у обговоренні питань).   (Додаток 2) Що являє собою електричний струм? Як визначають напрямок струму? За яких умов існує струм у замкнутому електричному колі? Навіщо в електричному колі потрібне джерело струму? Що таке сила струму? Назвіть різні дії електричного струму. Наведіть приклади.
ІІІ. Мотивація навчальної діяльності учнів ( )	Слово викладача. Кожен із вас бачив електролічильник, а деякі навіть знімали його покази.    А як ви гадаєте, яку фізичну величину вимірює цей прилад? Орієнтована відповідь: Електролічильником вимірюють роботу струму.   Слово викладача: Поняття роботи електричного струму та його потужності вам відомі з курсу фізики 9–го класу. А от у якому випадку потужність, що виділяється у споживачі струму, буде максимальною і від чого залежить коефіцієнт корисної дії джерела струму ви дізнаєтеся із цього уроку.	презентація	Використання презентації налаштовує учнів на сприйняття навчального матеріалу, мотивує подальшу діяльність учнів.
ІV. Повідомлення теми і мети уроку ( )	Повідомлення теми уроку, визначення мети і завдань уроку. Учні записують тему уроку, усвідомлюють мету і завдання уроку. Слово викладача. Працювати ми з вами будемо за планом. Запишіть його в зошит.      (Додаток  3)    Зверніть увагу ! Протягом уроку ви за необхідністю можете звертатися до «Словничка уроку» (Додаток 4), що містить основні поняття нашої теми.
V. Сприйняття й засвоєння учнями навчального матеріалу ( )	Робота електричного струму        Слово викладача: давайте пригадаємо з курсу фізики 9 класу поняття роботи електричного струму. Інтерактивна вправа «Сніжна грудка». (Додаток 5) 1) Що саме характеризує робота струму? Орієнтована відповідь: робота електричного струму характеризує процес перетворення енергії одного виду (енергії електричного поля) в енергію іншого виду (внутрішню енергію тіл, у механічну й інші види енергії)  2) Які фізичні величини входять до формули для визначення роботи струму? Орієнтована відповідь: сила струму, напруга, час.  3) В яких одиницях вимірюється робота струму? Орієнтована відповідь: в Дж. 4) Якою літерою позначають роботу? Орієнтована відповідь: А.     Слово викладача. Пояснення нового матеріалу.      Ви пам´ятаєте , що напруги на кінцях визначеної ділянки кола, можна знайти знаючи роботу струму та заряд, який пройшов крізь цю ділянку. U = . З формули для знаходження напруги  можемо визначити, чому дорівнює робота струму A = U·q та величину заряду q = I·t. Тепер, дивлячись на співвідношення, які ви щойно записали, складіть формулу для знаходження роботи струму: A = U·I·t Запис у зошити «Робота струму на ділянці кола дорівнює добутку напруги на цій ділянці на силу струму в ній й на проміжок часу, протягом якого протікає струм:    A = U·I·t    (Додаток 6)      -  Які прилади можна використати для вимірювання роботи струму? Орієнтована відповідь: амперметр, вольтметр, годинник.   Отже, прилади, що використовують для вимірювання роботи сили струму називаються лічильниками. Вони фіксують значення роботи сили струму в кВт. год.               Вправа «Заповніть таблицю». Колективна робота. (Додаток 7) № з/п Формула для розрахунку шуканої величини Фізичні величини Робота струму Напруга Сила струму Час 1 ? ? 12 В 50 мА 30 хв 2 ? 3,6 кДж ? 0,3 А 1 год 3 ? 13,2 кДж 220 В ? 5 хв 4 ? 43  кДж 36 В 2 А ?   Закон Джоуля – Ленца   Слово викладача:  Усі ви стикаєтесь у житті з тим, що електричний струм нагріває провідник. - Проблемне питання:    1) Чому під час проходження електричного струму провідник нагрівається? Орієнтована відповідь: При проходженні електричного струму частинки існують в металевих, рідких і газоподібних провідниках. Вони взаємодіють з навколишніми частинами,в яких немає направленого і впорядкованого руху. Ця взаємодія і перетворюється в тепло.     Слово викладача:  Якщо на ділянці кола, в якій тече струм, не виконується механічна робота й не відбувається хімічні реакції, то робота електричного струму приводить тільки до нагрівання провідника. Отже, в цьому випадку згідно із законом збереження енергії кількість виділеної теплоти Q дорівнюватиме роботі А струму: Q = A. Оскільки A = U·I·t, а U = I·R, маємо Q = I2·R·t.     Закон Джоуля – Ленца: Кількість теплоти, що виділялася в провіднику, дорівнює добутку квадрата сили струму на опір провідника й час проходження струму: Q = I2·R·t   Запис у зошити. (Додаток 6)   - Проблемне питання: 2) Спіраль електричної плитки вкоротили. Як зміниться кількість теплоти, що в ній виділяється, якщо плитку увімкнути на ту саму напругу ? Орієнтована відповідь: Кількість теплоти, що виділяється збільшиться.   Слово викладача:  А ось модифікації цієї формули Q = і  Q = U·I·t – можна використовувати тільки в тому випадку, коли вся електрична енергія витрачається на нагрівання. Порівняємо кількості теплоти, яка виділяється у двох провідниках під час їх послідовного і паралельного з’єднання. Якщо провідники з’єднані послідовно, I1 = I2 = I = = Таким чином за послідовного з’єднання провідників більша кількість теплоти виділяється в провіднику, що має більший опір. Якщо провіники з´єднані паралельно, напруга на їх кінцях однакова: U1 = U2 = U. Тому для порівняння кількості теплоти, що виділяється в провідниках, зручніше користуватися формулою Q = t. Одержуємо:     = = . Таким чином за паралельного з’єднання провідників більша кількість теплоти виділяється в провіднику, що має менший опір.   Запис у зошити. (Додаток 6)   - Проблемне питання:   3) У якому випадку кількість теплоти, що виділилася у провіднику, обернено пропорційна опору провідника, а в якому випадку прямо пропорційна? Орієнтована відповідь: за послідовного з’єднання кількість теплоти прямо пропорційна опору провідника, а за паралельного з’єднання – обернено пропорційна опору провідника.   4)  Практичний тренінг «Закон Джоуля – Ленца»  Учні розв’язують задачі ( завдання середнього рівня у 2- х варіантах).  (Додаток 8)   3. Потужніть електричного струму   3.1 Слово викладача: Будь-який електричний прилад розрахований на споживання певної енергії в одиницю часу. Тому, крім роботи струму, важливе значення має поняття потужності струму.   - Проблемне питання: 1) Що саме характеризує потужність струму? Орієнтована відповідь: характеризує швидкість передачі або перетворення електричної енергії.   Потужністю струму Р називається відношення роботи струму А до проміжку часу t, протягом якого ця робота була виконана: P = .   Оскільки A = I·U·t, одержуємо P = I·U P = I·U = I2R = . - Проблемне питання: 2) Якою літерою позначають потужність? Орієнтована відповідь:   Р.   - Проблемне питання: 3) Які фізичні величини входять до формул для визначення потужності? Орієнтована відповідь: робота, час, сила струму, напруга, опір.   - Проблемне питання: 4) В яких одиницях вимірюється потужність? Орієнтована відповідь: Вт (ватах).   3.2 Слово викладача: Потужність струму, які і будь-яка потужність, вимірюється в системі CI у ватах (Вт). Потужність дорівнює 1 Вт, якщо за 1 с відбувається робота 1 Дж. [P] = 1 А·1 В = 1 Вт.   Запис у зошити. (Додаток 6)   3.3 Колективна робота.   «Виконуємо  разом» (учні виконують завдання різних рівнів)   (Додаток 9)   4. Безпека людини під час роботи з електричними приладами.   4.1. Слово викладача: Кожен день ви користуєтесь електричними приладами, але потрібно знати, що вони криють у собі небезпеку. Так, дія електричного струму на людину може призводити до електричних травм та пошкоджень, таких як скорочення м’язів, що супроводжується сильним болем, втратою свідомості, порушенням роботи серця чи дихання (або обох цих порушень разом). Іноді трапляються нещасні випадки від дії електричного струму, які приводять до смерті людини. Та щоб уникнути багатьох неприємностей, вам достатньо завжди пам’ятати та дотримуватись правил поводження з електричними приладами.   Про ці правила вам повідомить ваш одногрупник.   4.2. Виступ учня з випереджувальним завданням.      (Додаток 10)	Міні-лекція з елементами бесіди
VI. Закріплення матеріалу.  ( )	Вправа «Розв’язуємо разом ».    (Додаток) Задача. Ділянка електричного струму кола складається з трьох однакових резисторів. Визначте загальну потужність усіх резисторів, якщо опір кожного з них дорівнює 5 Ом, а напруга на ділянці становить 10 В.  1    2 3     Тренувальні вправи (за рівнями) «Практичний тренінг».   (Додаток)
VII. Підсумки уроку ( )	Вправа «Мікрофон» .    (Додаток)   - Сьогоднішній урок був для мене корисним, тому що …. - Я дізнався … - Я навчився … - Мені сподобалось … - Мені не сподобалось …	«Мікрофон»	Вправа інтерактивного характеру; розвиває комунікативні навички, формує вміння висловлювати власні судження та аргументувати їх.
VIII. Оцінювання учнів. ( )	Оцінювання навчальних досягнень учнів (з обґрунтуванням кожного виставленого балу відповідно до Критеріїв оцінювання).
IX. Домашнє завдання. Інструктаж до д/з.     ( )	Обов’язкове:              (Додаток)   1. Опрацювати матеріал         На вибір:		Диференціація д/з (обов’язкове та на вибір) сприяє додатковим мотиваціям учнів, сприяє розвитку навичок працювати з допоміжними джерелами.
Додаткові завдання.	(Додаток)                 (Додаток)	«Перевір себе»               «Для допитливих»	Завдання тестового характеру; сприяє підготовці до ЗНО, дає змогу учням швидко і ефективно перевірити знання з вивченого матеріалу.   Завдання для поглиблення знань за темою, що вивчається; сприяє розвитку логічного та образного мислення, творчих здібностей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 1

 

Перевірка домашнього завдання

 

Задача 1.

Який заряд пройшов через спіраль праски, якщо нею прасували 1,5 год, а сила струму в спіралі 3 А ?

 

Дано:                СІ                      Розв’язання:

t = 1,5 год   5400 с        З визначення сили струму , випливає, що .

I = 3 А                           Перевіримо одиниці величин: .

q - ?                                Виконуємо обчислення: q = 3 · 5400 = 16200 Кл.

                                        q = 16,2 кКл.

                                                                         Відповідь:  q = 16,2 кКл.

 

Задача 2.

Скільки електронів пройде за 2 с через поперечний переріз спіралі лампи, якщо сила струму в спіралі дорівнює 0,32 А ?

 

Дано:                       Розв’язання:

    З визначення сили струму , випливає, що .

t = 2 с                    Знаючи, що . Знайдемо число електронів:

I = 0,32 А              Перевіримо одиниці величин:

N - ?                       Виконуємо обчислення:

                               Відповідь: N = 4·10¹⁸ електронів.

 

 

Додаток 2

Початковий рівень   (кожна вірна відповідь – 0,5 б)

 

7. Що являє собою електричний струм?
8. Як визначають напрямок струму?
9. За яких умов існує струм у замкнутому електричному колі?
10. Навіщо в електричному колі потрібне джерело струму?
11. Що таке сила струму?
12. Назвіть різні дії електричного струму. Наведіть приклади.

Додаток 3

 

 

 

 

 

Додаток 4

 

 

 

• Робота струму на ділянці кола дорівнює добутку напруги на цій ділянці на силу струму в ній й на проміжок часу, протягом якого протікає струм:

A = U·I·t , де

А – робота струму;  

U – напруга;             

I – сила струму;        

t – час;                       

 

 

 

• 1 Дж дорівнює роботі, яку виконує електричний струм силою 1 А за напруги 1 В протягом 1 с.

1 Дж = 1 В · 1 А · 1 с .

 

 

 

• Закон Джоуля -  Ленца: кількість теплоти, яку виділяє провідник зі струмом, прямо пропорційна квадрату сили струму, опору провідника й часу проходження через нього струму:

Q = I²·R·t,   де

Q – кількість теплоти;  

I – сила струму;             

R – опір провідника;     

t – час;                             

 

 

 

• Потужність струму на ділянці кола дорівнює добутку напруги на цій ділянці на силу струму:

Р = U · І,  де

Р – потужність струму;    .

U – напруга;                     

I – сила струму;             

 

 

 

• За одиницю потужності в системі СІ прийнято ват  (Вт):

1 Вт = 1 В · 1 А.

 

Додаток 6  

 

 

 

 

• Робота струму на ділянці кола дорівнює добутку напруги на цій ділянці на силу струму в ній й на проміжок часу, протягом якого протікає струм:

A = U·I·t

 

 

• Закон Джоуля -  Ленца: кількість теплоти, яку виділяє провідник зі струмом, прямо пропорційна квадрату сили струму, опору провідника й часу проходження через нього струму:

Q = I²·R·t

 

 

• Коли вся електрична енергія витрачається на нагрівання:

Q = і  Q = U·I·t

 

 

• За послідовного з’єднання провідників більша кількість теплоти виділяється в провіднику, що має більший опір.

= =

 

 

• За паралельного з’єднання провідників більша кількість теплоти виділяється в провіднику, що має менший опір.

= = .

 

 

• Потужністю струму Р називається відношення роботи струму А до проміжку часу t, протягом якого ця робота була виконана:

P = .

 

• Оскільки A = I·U·t, одержуємо P = I·U;    P = I·U = I²R = .

 

 

 

 

 

Додаток 5

 

 

 

1. Що саме характеризує

робота струму?

 

 

2. Які фізичні величини входять до

формули для визначення роботи струму?

 

 

 

3. В яких одиницях вимірюється

робота струму?

 

 

 

 

4. Якою літерою позначають роботу?

 

 

 

 

 

Додаток 7

 

№ з/п	Формула для розрахунку шуканої величини	Фізичні величини
		Робота струму	Напруга	Сила струму	Час
1	?	?	12 В	50 мА	30 хв
2	?	3,6 кДж	?	0,3 А	1 год
3	?	13,2 кДж	220 В	?	5 хв
4	?	43  кДж	36 В	2 А	?

 

 

 

Додаток 8

Практичний тренінг «Закон Джоуля – Ленца»

 

Середній рівень

 

Варіант 1.

 

 

1.  (1,5 балів ) Яка кількість теплоти виділиться в електронагрівальному елементі праски за 1 хв, якщо сила струму в цьому елементі дорівнює 7 А, а його опір становить 30 Ом?

Дано:            Розв´язування

t = 1 хв =

I =

R =

Q - ?

 

 

2.  (1,5 балів ) Спіраль електроплитки виготовлена з ніхромового дроту перерізом 0,15 мм² і довжиною 10 м. Плитка увімкнена в мережу напругою 220 В. Обчисліть кількість теплоти, що виділиться в спіралі за 20 хв роботи.

 

 

 

 

 

Практичний тренінг «Закон Джоуля – Ленца»

 

Середній рівень

 

Варіант 2.

 

1.  (1,5 балів ) Яка кількість теплоти виділиться в обмотці реостата за 10 хв, якщо сила струму в обмотці дорівнює 2 А, а її опір становить 50 Ом?

 

Дано:            Розв´язування

t = 10хв =

I =

R =

Q - ?

 

 

2.  (1,5 балів ) Спіраль електроплитки виготовлена з алюмінієвого дроту перерізом 0,25 мм² і довжиною 15 м. Плитка увімкнена в мережу напругою 220 В. Обчисліть кількість теплоти, що виділиться в спіралі за 10 хв роботи.

 

Додаток 9

 

Робота і потужність електричного струму

 

1. Відновіть текст, вставивши пропущенні слова.

Робота електричного струму позначається символом ______ і обчислюється за формулою ________. Для непрямого вимірювання роботи струму потрібні такі прилади: ___________________________________________________________.

 

2. Відновіть текст, вставивши пропущенні слова.

Потужність струму – це __________________________________, яка характеризує

___________________________________________. Одиницею потужності струму в CI є ____________________.

 

3. Відновіть рівності.

2,5 кВт = _________ Вт;       1год = _________ с;       2,5 кВт·год _________ Дж;

72 кДж = _________ Дж = ______________________________ кВт.

 

 

4. Відновіть рівність.

0,5 кВт = ________ Вт;        1 год = ________ с;       0,5 кВт·год = ____________ Дж;

360 кДж = _____________ Дж = _________________________________ кВт.

 

 

5. Установіть відповідність «фізична величина – одиниця фізичної величини».

А. Сила струму                                    1. Ват                                 

Б. Опір                                                  2. Ампер                             А.  

В. Робота стуму                                   3. Ом                                   Б.   

Г. Потужність струму                         4. Ньютон                           В.

                                                               5. Джоуль                           Г. 

 

 

6. Установіть відповідність «фізична величина – вираз для визначення фізичної величини»

 

А. Напруга                                             1. U·I·t А.

Б. Робота струму                                   2.  Б.

В. Опір                                                    3.  В.

Г. Сила струму                                       4.  Г.

                                                                  5. U·I

 

Додаток 10

 

Безпека людини під час роботи з електричними приладами.

 

       Критичного значення 0,1 А сила струму може досягати як при високій напрузі й великому опорі, так і при низькій напрузі й малому опорі

     Опір людського тіла залежить від стану шкіри (суха, огрубіла або волога, тонка), вмісту алкоголю в крові тощо. Садини й порізи знижують опір шкіри: суха здорова шкіра — R=10⁵ Ом і вище; спітніла шкіра — R = 1500 Ом і нижче. Найбільш чутливими до струму є обличчя, шия, тильні сторони долонь. Найуразливіші місця — шия й мочки вух.

     Необхідно дотримуватися елементарних правил безпеки: проводка не повинна торкатися провідників (батарей, газових та інших труб, цементної підлоги); вкручуючи (викручуючи) лампочку, потрібно відключитися від джерела струму; не залишати без догляду працюючу електроплиту, праску та ін.; провід, що горить, гасити піском або землею тощо.

 

 Електронагрівальні прилади, такі як електрочайник, електросамовар, електрокамін та інші, потрібно включати в мереже справними.   

     Якщо ти дивишся телевізор, а екран погас або почав миготіти, ні в якому разі не можна по ньому стукати. Він може загорітися або навіть вибухнути. Його треба негайно вимкнути.

    Якщо щось потрапило до телевізора, радіоприймача та інших електроприладів, які працюють, треба в першу чергу їх вимкнути. Ні в якому разі не можна лізти туди олівцем чи іншим предметом, коли електроприлад увімкнутий.

    Переважна кількість побутових електроприладів є переносними, і при цьому часто виникає пошкодження їх ізоляції. Також буває, що електричний дріт обірвався чи оголився. У таких випадках ні в якому разі не торкайся оголених місць, бо це може призвести до травми.

   Не залишайте без нагляду увімкненими в розетку електроприлади.

   Забороняється тягнути за електричний шнур руками, тому що він може обірватися і вразити електричним струмом.

   Не можна заповнювати водою ввімкнені в електромережу чайники, кавоварки, каструлі.

   Не торкайся мокрими руками та не витирай вологою ганчіркою електричні кабелі, штепсельні розетки, вимикачі, інші електроприлади, ввімкнені в електромережу.

   Не можна підвішувати речі на кабелі.

   Не можна бавитись із штепсельними розетками – це загрожує твоєму життю.

   Коли ідеш з дому – всі електроприлади мають бути вимкнені.

   Використання електричних приладів не за призначенням або невміле користування ними, може призвести до пожежі!

 

Але якщо вже так сталося, що електричне обладнання загорілося, то перш за все потрібно:

вимкнути електрорубильник. (А ти знаєш, де знаходиться електрорубильник твого помешкання? Якщо ні, тоді негайно попроси своїх батьків показати тобі його і навчити, як ним користуватися!)

    Якщо знеструмити електромережу неможливо, то слід пам’ятати: не можна застосовувати для гасіння воду та пінні вогнегасники, можна лише порошкові; терміново телефонуй за номером 101 і викликай пожежників на допомогу.

    Якщо електроприлад зайнявся, спробуй діяти за такою схемою:

обмотай руку сухою ганчіркою, висмикни вилку з розетки;

накрий палаючий предмет ковдрою;

повідом дорослих про пожежу.

    Під час прогулянки ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ:

підходити до оголених дротів і чіпати їх руками;

розводити багаття, запускати повітряних зміїв під лініями електропередач;

гратись поблизу підстанцій.

    Якщо не забувати ці прості правила, то можна уникнути багатьох неприємностей.

    Пам’ятай, несправності в електромережі й електричних приладах може усунути лише спеціаліст-електрик!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 11

 

Задача.

Ділянка електричного струму кола складається з трьох однакових резисторів. Визначте загальну потужність усіх резисторів, якщо опір кожного з них дорівнює 5 Ом, а напруга на ділянці становить 10 В.

1

 

 2 3

 

 

 

 

Дано: Аналіз фізичної проблеми

R₁ = R₂ = R₃ = 5 Ом Розв´язати задачу можна двома способами:

U = 10 В 1) обчислити потужність кожного резистора, а потім

 загальну потужність усіх резисторів;

P - ? 2) визначити загальну силу струму в ділянці й, знаючи

                                         Загальну напруга, обчислити загальну потужність усіх

 резисторів.

                                         Пошук математичної моделі, розв´язання, аналіз

                                         результатів.                      

 Спочатку знайдемо загальний опір R ділянки кола.

 Оскільки резистори 2 і 3 з´єднані послідовно, то

 R_2,3 = R₂ + R₃ = 5 Ом + 5 Ом = 10 Ом.

 Ділянка кола, що містить резистори 2 і 3, з´єднана з

 резистором 1 паралельно, отже:

 = += = ; таким чином, R = Ом.

 За законом Ома: I = = 10В: Ом = 3А.

 Відповідно до формули для розрахунку потужності:

 P = UI = 10B·3А = 30 Вт

 

                                          Відповідь: P = 30 Вт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 12

 

Самостійна робота

 

Середній рівень
Задача 1.	1бал	За який час проходження струму через спіраль електроплитки потужністю 600 Вт у ній виділиться 360 кДж енергії?
Задача 2.	2 бали	Розрахуйте, скільки коштує електроенергія, витрачена на роботу електричної праски за 2 год? Сила струму 4 А, напруга 220 В, тариф – 26,7 к. за 1 кВт·год.
Достатній рівень
Задача 3.	1,5 балів	При спалаху блискавки за 0,001 с в атмосферу виділяється 18·105 кДж енергії. Обчисліть, скільки часу зміг би працювати електродвигун піднімального крана, використовуючи цю енергію. Напруга 360 В, сила струму у двигуні 50 А.
Задача 4.	1,5 балів	Опір електричного нагрівача дорівнює 11 Ом. До мережі з якою напругою потрібно підключити нагрівач, щоб потужність електричного струму в ньому дорівнювала 4,4 кВт.
Високий рівень
Задача 5.	3 бали	Який питомий опір матеріалу, з якого виготовлена спіраль нагрівального елемента потужністю 2200 Вт? Довжина спірали 11 м, площа поперечного перерізу 0,21 мм2, напруга в мережі 220 В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 13

 

          

 

 

- Сьогоднішній урок був для мене корисним, тому що ….

- Я дізнався …

- Я навчився …

- Мені сподобалось …

   - Мені не сподобалось …

 

 

 

Додаток 14

 

  

 

 

Обов’язкове:

 

На вибір:

3. (3 бали)Визначте ККд двигуна електровоза, якщо, рухаючись рівномірно зі швидкістью 16 м/с, він розвиває силу тяги 300 кН. Напруга в електромережі становить 3 кВ, сила струму, споживаного двигуном, дорівнює 2 кА.

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 15

1. Електричний струм – це …

А. … упорядкований рух заряджених частинок.

Б. … хаотичний рух заряджених частинок

В. … упорядкований рух атомів і молекул

Г. … хаотичний рух атомів і молекул.

 

2. Які умови необхідні для виникнення електричного струму?

А. Тільки наявність заряджених частинок

Б. Тільки наявність вільних заряджених частинок

В. Тільки наявність електричного поля

Г. Наявність вільних заряджених частинок і електричного поля.

 

3.  Яке з математичних співвідношень визначенням сили струму?

А. I =                    Б. I =                    В. I =                Г. I = e·n·ν·S.

4. Яке співвідношення є математичним записом закону Ома для ділянки кола?

А. I = e·n·ν·S             Б. I =                    В. I =                 Г. I = .

5. Яке співвідношення є математичним записом закону Ома для повного кола?

А. =                Б. I =                    В. I =                 Г. I = e·n·ν·S.

6. Що є одиницею електричного опору в CI?

А. Кулон                   Б. Ампер                  В. Ом                     Г. Вольт.

7. Що є одиницею питомого опору в CI?

А. А·с                        Б.Ом·м                      В. Ом                     Г. Ом/м.

8. Виберіть формулу, яка є записом закону Джоуля – Ленца.

А. А = I·U·t               Б. P = I·U                  В. Q = c·m·∆t         Г. Q = I²·R·t.

9. Яке з умовних позначень відповідає резистору?

А.              Б.                  В.                      Г.   

10. Яка кількість теплоти виділилась у резисторі опором 10 Ом за 30 с при силі струму 0,2 А?

А. 1,8 кДж               Б. 600 Дж                   В. 60 Дж                Г. 12 Дж.

 

Додаток 16

 

 

1. (3 бали) Транспортер за 1 хв піднімає вантаж масою 190 кг на висоту 15м. визначте ККД транспортера, якщо сила струму в обмотці його електродвигуна 3 А, а напруга в мережі 380 В.

 

2. (3 бали) Електровоз розвиває швидкість 15м/с при силі тяги 240 кН. Визначте ККД двигуна електровоза, якщо, працюючи при напрузі 3 кВ, він споживає струм силою 1,5 кА.

 

3. (3 бали) Яка сила струму в нагрівальному елементі автоматичної пральної машини, якщо вона підігріває 30 кг води від 24 °С до 90 °С за 15 хв? Напруга в мережі 220 В, ККД нагрівника 90%.