Урок "Робота і потужність електричного струму "

 

Тема уроку: Робота і потужність електричного струму.

Тип уроку: вивчення та первинне закріплення нових знань і способів

діяльності.

Мета уроку: 
 

• Сформувати знання учнів про роботу й потужність струму, про прилади для їх вимірювання; 
• формувати й розвивати уміння розв’язувати задачі на застосування формули роботи і потужності струму; 
• розвивати творчі здібності й логічне мислення; 
• виховувати бережливе ставлення до електроенергії, дисциплінованість і увагу. 

Обладнання: презентація «Робота і потужність струму», фото електричних приладів, лічильник, ватман, фломастери.

Хід уроку:

1. Організаційний етап

Вітання, фіксація відсутніх, перевірка підготовленості учнів до навчального заняття, розкриття теми,  цілей уроку та плану його проведення.

Епіграф уроку. (слайд 1)

“ Розум полягає не тільки у знанні, але й у вмінні застосувати знання на ділі”                                                                                   Арістотель

То ж отримані на уроці знання не повинні бути формальними. Я надіюсь ви зможете їх використати у повсякденному житті. А працювати ми будемо під девізом(слайд 2):

Думати – колективно, 

   Діяти – оперативно, 

  Сперечатись – доказово. 

Це для всіх обов’язково! 
 

 

 

 

ІІ. Перевірка домашнього завдання

Питання:

- Які види з'єднання провідників вам відомі? (Послідовне і паралельне)

-Що являє собою послідовне з'єднання провідників? (Це таке з'єднання провідників, при якому кінець першого провідника з'єднують з початком друго, кінець друго з початком третього і т.д.)

- Що являє собою паралельне з'єднання провідників? (Це з'єднання провідників, при якому початок всіх провідників приєднують до однієї точки електричного кола, а їх кінці до іншого.)

 

ІІІ. Актуалізація суб'єктного досвіду учнів (слайд 4)

Питання: Щ розуміють під механічною роботою і потужністю?

Механічна робота здійснюється, коли на тіло діє сила і тіло під дією

ціє сили переміщується.

Робота дорівнює добутку сили на шлях, пройдений тілом під дією цієї сили: A=FS

Швидкість здійснення роботи називається потужністю. 

Потужність визначається відношенням роботи А до проміжку часу t, необхідному для її здійснення: N=A/t.

 

ІV. Вивчення нових знань і способів діяльності.

1. Постановка проблемного питання: «Чи може електричний струм виконувати роботу?», «Якщо виконує, то де ви зустрічалися з цим явищем у побуті?» 
2. Використання слайдів презентації з прикладами виконання роботи електричного струму. (сл.3)
3. Дія багатьох вам відомих електричних приладів відбувається за рахунок ектричної енергії, яку постачає джерело струму. В результаті цього одержуємо світло, тепло, звук, механічний рух, світло тощо, тобто різні види енергії. 

Щоб визначити яку роботу здійснює електричний струм необхідно відповісти на кілька питань:

1. Що таке напруга?(сл.6)

Напруга показує, яка робота здійснюється електричним струмом по переміщенню електричного заряду: U=A/q.

2. Що таке сила струму? (сл.8)

Сила струму показує,який електричний заряд проходить через поперечний переріз провідника за одиницю часу: I=q/t.

З наведениих вище формул випливає:

A = U q (1)

q = I t (2)

Підставивши (1) в (2), отримаємо: A = UIt 

Робота електричного струму на ділянці кола дорівнює добутку напруги на кінцях цієї ділянки на силу струму і на час,  протягом якого відбувалася робота.

Одиниці вимірювання роботи - Дж (джоуль).

1 Дж = 1В*1А*1с (сл.9)

Таким чином, для вимірювання роботи необхідно три прилади: амперметр, вольтметр і годинник.

Роботу струму (або витрачену на здійснення цієї роботи електроенергію) вимірюють за допомогою спеціального приладу – електричного лічильника.

(сл.10,11)

Електрична потужність позначається: Р.

Оскільки потужність - це фізична величина, що характеризує   швидкість виконання  роботи, то

Р= A/ t = U I t/ t = U I. (сл.12,13)

Одиниці виміру потужності - Вт (ват).(сл.)

1 Вт = 1А*1В

Таким чином, для вимірювання потужності необхідно два прилади: амперметр і вольтметр.

Спеціальний прилад для вимірювання потужності струму –ваттметр.

 

Робота з підручником:вияснити поняття «номінальна потужність», «реальна потужність» (учні самостійно працюють з підручником).

Побутові прилади розраховано на напругу 220 В, але на різну силу струму. Отже, потужність споживачів електроенергі різна, тому й однакову роботу вони виконують за різний час.

Введення нової одиниці вимірювання роботи електричного струму. З визначення потужності випливає :(сл.14)

1 Дж = 1 Вт·1 с = 1 Вт·с 

1 кВт·год = 3 600 000 Дж = 3,6 МДж

 

1 кВт·год – це багато, чи мало? (сл.15)

 

Багато це  чи мало?

За рахунок енергії, що дорівнює  1 кВт⋅год , можна виконати кожну з таких робіт:

— виготовити 10 м бавовняної тканини;

— закип’ятити 50—55 склянок чаю;

— видобути й підняти до 75 кг кам’яного вугілля;

— вивести в електричному інкубаторі до 30 курчат.

 

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 ел.струму_*тариф. (сл.16,17)

 

 

V . Узагальнення і систематизація знань

Етап закріплення вивченого

Робота в групах . Для роботи в групах використовується лист ватману, фломастер, фото електричного приладу. Учні виконують завдання на листку ватману, а потім прикріплюють на дошці та презентують свою роботу.

Завдання. І група

Обчисліть роботу, яку виконує електричний струм за 1 год.  роботи праски та яку силу струму споживає пристрій. Визначте  вартість електроенергії, яку споживає праска  за 1 год. роботи за тарифом 0,71 грн. за 1 кВт*год.

Завдання. ІІ група

Обчисліть роботу, яку виконує електричний струм за 1 год.  роботи електродуховки та яку силу струму споживає пристрій. Визначте  вартість електроенергії, яку споживає електродуховка за 1 год. роботи за тарифом 1,68 грн. за 1 кВт*год.

Завдання. ІІІ група 

Обчисліть роботу, яку виконує електричний струм за 1 год.  роботи мультиварки та яку силу струму споживає пристрій. Визначте  вартість електроенергії, яку споживає  мультиварка за 1 год. роботи за тарифом 0,71 грн. за 1 кВт*год.

Вчитель: Розраховуючи силу струму, робимо висновок, що вона різна . Це пояснюється тим, що потужність споживачів електроенергії різна.(сл.18)

Яка залежність між потужністю і силою струму? (чим більша сила струму, тим більша потужність)

Слід пам'ятати, що за будь-якого з'єднання споживачів загальна потужність струму в усьому колі дорівнює сумі потужностей окремих споживачів

(сл.19)У житлових будинках сила струму в проводці не повинна пере-

вищувати 10 А, тоді ми можемо розрахувати максимально припус-

тиму потужність електричних приладів, яку можна використати

в мережі. (сл.18)

P = IU;

P =10 А *220 В = 2200 Вт = 2,2 кВт.

Якщо сумарна потужність працюючих приладів буде більшою

за дане значення, то це призведе до збільшення сили струму в про-

водці, що є не припустимим.

(сл.20)  Потужності деяких електричних пристроїв, Вт

Лампа відліхтарика	1
Електробритва 14	14
Холодильник 200	200
Блок живленнякомп’ютера 250—30	250—300
Телевізор 300	300
Фен для волосся	400
Пральна машина	500—1000
Праска	600—1000
Пилосос	600
Гідрогенератор ГЕС	близько 250 000

Потужність електричного приладу зазначена в його паспорті.

Для лампочок потужність часто зазначають на балоні. Промисловість випускає лампочки різної потужності: на 25 Вт, 40 Вт, 60 Вт,

100 Вт, 200 Вт і т. д.

Найпотужніші побутові прилади — електронагрівальні. Дійсно, чим більшою є потужність приладу, тим більшу роботу він виконує за одиницю часу, тим більше електричної енергії він витрачає, тим дорожче обійдеться споживачеві його використання.

 

Осмислення об'єктивних зв'язків

 

Робота в групах

Група 1(сл.21) Експерементальне завдання  (сл. 21)

Скласти елект. коло з лампочкою. Знайти потужність лампочки. Визначити  роботу електричного струму, що проходить через спіраль лампочки протягом 10 хв.

Група 2(сл.22)

Пояснити дослід

Група 3(сл.23)

Розв'язати задачу

 

Дослідницька робота

 Презентація учнями проекту «Збереження електроенергії в побуті»

 

Тестування.  2 варіанти по 5 завдань (взаємоперевірка) 

Тест з теми: «Робота електричного струму. Потужність електричного струму»

В-1

1. Чому дорівнює робота електричного струму на ділянці кола?

a) U = IR. б) q = It. в) A= Uq. г) A = Fs.

2. Як, знаючи, потужність електричного струму, знайти напругу і силу струму?

а) U = P/I і I = P/U. б) U = P/I і I = P/t. в) U = P/t та I = P/U.

3. Які три прилади потрібні для визначення роботи електричного струму?

а) Реостат, гальванометр, вольтметр. б) Вольтметр, акумулятор, годинник.

в) Амперметр, акумулятор, вольтметр. г) Вольтметр, амперметр, годинник.

4.З допомогою, яких вже відомих вам вимірювальних приладів можна визначити потужність електричного струму?

а) Вольтметра і годин. б) Амперметра і годин.

в) Вольтметра і амперметра. г) Вольтметра і гальванометра.

5. В яких одиницях вимірюють роботу електричного струму? Чому вона дорівнює?

а) Джоулях; 1 Дж = 1∙А∙хв. б) Джоулях; 1 Дж = 1∙Кл∙с.

в) Джоулях; 1 Дж = 1∙А∙с. г) Джоулях; 1 Дж = 1∙А∙год.

 

 

В-2

1. За якою формулою розраховують потужність електричного струму?

a) U = IR. б) A = Uq. в) q = It. г) Р = UI. 

2. Формула роботи електричного струму на ділянці кола :

a) q = It. б) A=UIt. в) U=IR.

3. Чому дорівнює одиниця електричної потужності «ват»?

а) 1 Вт = 1А∙1 Кл., б) 1 Вт = 1А∙1В,   В) 1 Вт = 1Дж∙1 А. г) 1 Вт = 1с∙1 Дж.

4. В яких одиницях виражають усі величини для розрахунку роботи електричного струму?

а) Вольтах, амперах, хвилинах. б) Вольтах, кулони, годинник.

в) Амперах, омах, секундах. г) Вольтах, амперах, секундах.

5. Виразіть потужності струму, рівні 3 МВт і 30 000 Вт в кіловатах.

а) 3000 кВт і 30 кВт. б) 300 кВт і 3 кВт. в) 30 000 кВт і 300 кВт.

Відповіді  (сл.24)

В-1

1	2	3	4	5
в	а	г	в	в

В-2

1	2	3	4	5
г	б	б	г	а

 

 

VI. Підсумки уроку

Оголошення оцінок.

 

Рефлексія (сл.25)   Закінчити речення…

•  Я дізнався …

• Я навчився …

• Мені сподобалось …

• Мені не сподобалось …

 

 

VII. Домашнє   завдання

 

Вивчити § 33, Вправа № 33 (1 – 4)

 

готуємося до захисту проектів, рефератів, експериментальних  досліджень.

Випереджувальне завдання для окремих учнів:уже йшлося

 про те, що проходження струму в провіднику супроводжується виділенням

теплоти . Цей факт не важко пояснити. А як розрахувати кількість теплоти, що виділяється в провіднику? (використайте п.34)

 

 

Додатки до плану уроку

Завдання-фото для роботи в групах

Група І

 

 

Завдання.

Обчисліть роботу, яку виконує електричний струм за 1 год.  роботи праски та яку силу струму споживає пристрій. Визначте  вартість електроенергії, яку споживає праска  за 1 год. роботи за тарифом 0,71 грн. за 1 кВт*год.

Група ІІ

Електродуховка  Потужність:1300 Вт

 

 

Завдання.

Обчисліть роботу, яку виконує електричний струм за 1 год.  роботи електродуховки та яку силу струму споживає пристрій. Визначте  вартість електроенергії, яку споживає електродуховка за 1 год. роботи за тарифом 0,71 грн. за 1 кВт*год.

 

Група ІІІ

Мультиварка PHILIPS HD3136/03

Потужність: 980 Вт.

Завдання.

Обчисліть роботу, яку виконує електричний струм за 1 год.  роботи мультиварки та яку силу струму споживає пристрій. Визначте  вартість електроенергії, яку споживає мультиварка за 1 год. роботи за тарифом 0,71 грн. за 1 кВт*год.

 

Оцінювання під час роботи в групі

   Оціночна картка

Прізвище учня	Завдання 1			Завдання 2			Завдання 3

спостерігав         приймав участь             активна участь