Работа и мощность тока

Тема урока: «Работа и мощность электрического тока», 8 класс

Юдакова Ольга Александровна, учитель физики

Цели урока:

Предметные: ввести понятия работы и мощности электрического тока; познакомить учащихся с методами измере­ния работы и мощности тока; с приемами применения полученных знаний при работе с электрическими приборами.

Метапредметные: работать над формирова­нием умений делать логические заключения на основе анализа уже из­вестных связей; развивать физическое мышление учащихся, их творческие способности, умение самостоятельно формулировать выводы; развивать речевые навыки.

Личностные: продолжать развивать монологическую речь с применение физических терминов; приучать учащихся к аккуратности при оформлении решений задач, воспитывать добросовестное отношение к учебе, умение слушать и быть услышанными.

Тип урока: урок формирования новых знаний.

Оборудование к уроку: компьютер, мультимедийный проектор, интерактивная доска, документ-камера, запись на доске, учебник, презентация, демонстрационные амперметр и вольтметр, источник тока, реостат, лампочка, ключ, соединительные провода, карточки с заданиями.

Формируемые УУД

регулятивные: самостоятельность, целеполагание, контроль;

познавательные: интерес к новому учебному материалу;

коммуникативные: организация и планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками, общительность, умение договариваться, работать в группе, аргументировать, отвечать на поставленные вопросы;

личностные: справедливость, формирование адекватной позитивной самооценки, оценивание успехов, установка на ЗОЖ.

ХОД УРОКА

І .Организационный  момент (самоопределение к деятельности)

Цель: проверить готовность обучающихся, их настрой на работу.

Учитель:

Здравствуйте, ребята. Я рада снова видеть вас и надеюсь на взаимность.

Прежде чем мы приступим к уроку, я хотела бы, чтобы каждый из вас настроился на продуктивную работу. Настроились? Прекрасно! А теперь давайте приступим к работе.

ІІ. Актуализация опорных знаний (индивидуальная работа)

Учитель:

У вас на столах лежат листочки с таблицей. Подпишите их и заполнить таблицу (каждый выполняет эту работу самостоятельно, а потом мы проверяем). (слайд № 1)

Учитель: Проверяем. Поставьте себе оценку за это задание. (слайд 2)

Критерии выполнения данного вида работы:

Если учащиеся выполнили правильно 10 пунктов таблицы – оценка «5»; если 8-9 – оценка «4»; от 6 до 7 – оценка «3».

ІІІ. Подготовка к восприятию нового материала

Цель: подвести учащихся к формулировке цели  урока, к формулировке темы  урока.

Учитель: Каждый из вас видел у себя дома электрический счетчик. И, конечно, вы знаете, что там есть цифры, они постепенно «набегают», т.е. увеличиваются. Каждый месяц вашим родителям приходится выписывать показания счетчика и оплачивать. Как вы думаете, за что они платят? (за работу электрического тока)

Любая работа оплачивается, в том числе и работа электрического тока. Ток совершает работу(освещение, работа эл. приборов). Приведите примеры, где ток совершает работу? (вентилятор, миксер, электрический чайник, лампа и т. д. слайд №3)

Все мы пользуемся различными электрическими приборами. Например, для освещения –электрические лампочки. А чем они отличаются? Чем мы будем руководствоваться при покупке такого электрического прибора? (цвет, дизайн, цена, мощность)

- от чего зависит работа тока? от чего зависит мощность тока?

Учитель: Как вы думаете, какова цель нашего сегодняшнего урока?

Ученики: Узнать от чего зависит работа и мощность тока.

Научиться рассчитывать работу и мощность тока, узнать приборы для измерения этих физических величин.

Учитель: Какова тема сегодняшнего урока?

Если учащиеся не ответят, то учитель предлагает расшифровать тему урока, используя следующую таблицу на доске (слайд № 4):

Учитель: Если затрудняемся, то можно воспользоваться ключом. Он откроется, когда ответите на 2 вопроса:

- Что такое электрическое напряжение? Дайте определение. (напряжение - физ. величина, характеризующая электрическое поле).

- Дайте определение силы тока. (сила тока - физ. величина, показывающая какой электрический заряд проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени).

Ученики называют тему урока «Работа и мощность электрического тока».

Учитель: Итак, тема нашего сегодняшнего урока – Работа и мощность электрического тока.

- Откройте тетради и запишите тему урока: «Работа и мощность электрического тока» (слайд № 5)

Работа и мощность тока характеризуют действия электрического тока.

ІV. Изучение нового материала

Учитель: Ребята, мы уже с вами говорили о том, что электрический ток – это упорядочное движение электрических зарядов по проводнику и упоминали, что движение это происходит под действием электрического поля, т.е. работу совершает электрическое поле. Эту работу называют работой тока.

 - Давайте вспомним, какая физическая величина характеризует электрическое поле?

Ученики: Характеристикой электрического поля является величина, называемая напряжением

Учитель: Что показывает электрическое напряжение?

Ученики: напряжение показывает, какова работа электрического поля по переносу единичного положительного электрического заряда q из одной точки в другую.

Учитель: На доске запишите формулу для расчёта напряжения. (ученик 1записывает формулу электрического напряжения на доске и комментирует). Выразите из этой формулы работу тока.

- Правильно. Отсюда мы можем сказать, что работа равна А= Uq (1)

- Кроме электрического напряжения какую характеристику тока вы ещё знаете?

Ученики: Сила тока.

Учитель: Что показывает сила тока?

Ученики: сила тока показывает какой электрический заряд проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени.

Учитель: Как рассчитать силу тока? (ученик 2 записывает формулу силы тока на доске и комментирует).

- Выразите из этой формулы электрический заряд.

q=It (2)

- Подставьте формулу (2) в формулу (1). Возьмите последнюю формулу в рамку.

А=UIt.

- Сделайте вывод, как рассчитать работу тока?

Ученики: работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа.

Учитель: Давайте подумаем: от чего зависит работа тока?

-Вспомним, в чем измеряется работа?

Ученики: Работа тока зависит от напряжения на концах этого участка, от силы тока и времени, в течение которого совершалась работа.

-в Джоулях

Учитель: [А ] = [ Дж ]

Напряжение измеряют в Вольтах, силу тока – в Амперах, а время- в секундах, поэтому можно написать: [ Дж ] = [ А*В*c]

Какие же приборы нам потребуются, чтобы измерить работу электрического тока?

Ученики: чтобы измерить работу тока, надо взять амперметр, вольтметр и часы

Учитель: верно, все это сочетается в счетчике электрической энергии, которые есть в наших домах (слайд № 6)

Но одинаковую работу можно совершить за различное время? Например, нагрев воды электрическим чайником старой и новой модели.

-Какой величиной характеризуется быстрота выполнения работы?

Ученики: Мощностью: N=A/t

Учитель: В чем измеряют мощность?

Ученики: В Ваттах

Учитель: Мощность электрического тока обозначается P.

P- мощность электрического тока.

-Выведем формулу мощности электрического тока (ученик 3 выводит формулу мощности тока на доске и комментирует).

Вывод: мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока.

Для измерения мощности нужны: амперметр и вольтметр - это сочетается в ваттметре.

Учитель показывает ваттметр (слайд № 7)

V. Физминутка

Цель: Сохранение здоровья школьников, поддержание тонуса.

VІ . Закрепление изученного материала

Цель: проверка уровня усвоения материала и умения применять на практике.

Задача 1 (слайд № 8)

Работа с учебником. стр.146, рис. «Мощность, потребляемая некоторыми приборами и устройствами». По таблице назовите мощность некоторых источников и потребителей, н-р минимальную и максимальную мощности.

Практически на всех электроприборах, используемых в быту и технике, в техническом паспорте указывается мощность тока, на которую они рассчитаны. Зная мощность, легко можно определить работу тока за заданный промежуток времени: A =P∙t.Тогда

1Дж = 1Вт ∙ с.

Задача 2. Какую работу совершает за 1 ч электрический ток в утюге мощностью 2200 Вт?

Задача 3. На доске собрана демонстрационная электрическая цепь, позволяющая определить силу тока в лампе и напряжение, на которое она рассчитана. Давайте по показаниям приборов оформим дано и определим работу электрического тока за 1 минуту и мощность лампы при данных условиях.

Единицы работы электрического тока, применяемые на практике

Единицу работы Дж неудобно использовать на практике, так как в потребителях электроэнергии ток производит работу в течение длительного времени, например в бытовых приборах – в течение нескольких часов, в электропоездах – даже в течение нескольких суток. Поэтому на практике, вычисляя работу тока, удобнее время выражать в часах, а работу не в джоулях, а в других единицах: ватт ∙ час (Вт ∙ ч) и кратных им единицах.

1 Вт · ч = 3 600Дж

1 к Вт · ч = 1 000 Вт · ч = 3 600 000 Дж

Задача 3. Рассчитайте стоимость израсходованной электроэнергии при тарифе к/кВт ч, если показания счётчика до включения прибора были 401 кВт ч, а через некоторое время 421 кВт ч.

А знаете ли вы, что… значение экономии электроэнергии велико для народного хозяйства страны? Например, 1 кВт ∙ ч энергии позволяет выплавить около 20 кг чугуна.   

Работа в группах (Приложение 1):

1. Первой группе (4 человека) необходимо рассчитать работу, произведенную электрическим чайником при доведении воды до кипения. Оборудование: электрический чайник с холодной водой, секундомер.

2. Вторая группа (4 человека) Стальная и никелевая проволоки, имеющие одинаковые размеры, соединены параллельно и подключены к источнику тока. В какой проволоке электрический ток совершит большую работу.

3. Третьей группе (4 чел) необходимо рассчитать месячные затраты на освещение лестничной клетки подъезда дома лампой мощностью 80 Вт при условии горения 8 часов в сутки. Стоимость 1 кВт*ч энергии 4 руб. 45 копеек.

4. Четвёртая группа (остальной класс) решает задачи у доски из Лукашика.

Учащиеся делают записи в тетради.

Л-1396. Рассчитайте расход энергии электрической лампой, включенной на 10 мин в сеть с напряжением 127 В, если сила тока в лампе 0,5 А.

Л-1401. Сила тока в паяльнике 4,6 А при напряжении 220 В. Определите мощность тока в паяльнике.

Л- 1407. Определите мощность тока в электрической лампе, включенной в сеть напряжением 220 В, если известно, что сопротивление нити накала лампы 484 Ом.

Учащиеся делают записи в тетради.

С помощью камеры проверяем задания, выполненные группами 1,2,3.

Составить задачу по новой теме (работа в группе) (Приложение 2)

Учащиеся составляют задачи в группе и меняются составленными задачами.

VІІ. Домашнее задание:  § 50,51,52, упр. 34 (1,2), 35 (2), 36 (1), задание 1(за сутки)

на стр. 149. (слайд № 9)

VІІІ. Подведение итогов урока

Цель: Соотнесение поставленных целей достигнутым результатам.

Какие новые знания вы сегодня получили на уроке? (Сегодня мы вывели формулу для вычисления работы тока, мощности тока. Узнали, от чего зависит работа тока, мощность тока.

ІХ. Рефлексия (слайд № 10)

1. Что нового я узнал (ла)…..

1.Мне было (интересно, не интересно)

2. Для меня было трудно…

3. Мне понравилось…… у меня получилось……

4. Что бы я хотел (а) изменить в уроке…..

Нарисуй настроение: (слайд №11)

Своей работой на уроке доволен, чувствовал себя комфортно, настроение после урока хорошее

Своей работой на уроке недоволен, чувствовал себя не совсем комфортно, настроение после урока плохое

Состояние на уроке безразличное, урок никак не изменил моего эмоционального состояния и настроения.

Приложение 1

Первая группа. Рассчитаете работу, произведенную электрическим чайником при доведении воды до кипения. Оборудование: электрический чайник с холодной водой, секундомер.

Вторая группа. Стальная и никелевая проволоки, имеющие одинаковые размеры, соединены параллельно и подключены к источнику тока. В какой проволоке электрический ток совершит большую работу?

Третья группа . Рассчитайте месячные затраты на освещение лестничной клетки подъезда дома лампой мощностью 80 Вт при условии горения 8 часов в сутки. Стоимость 1 кВт*ч энергии 4 руб. 45 копеек.

Приложение 2

Задача № 1

Какую работу совершает электрический ток в электродвигателе за 30 мин, если сила тока  в цепи 0,5 А, а напряжение на клеммах двигателя 12 В?

Задача № 2

В течение 10 мин по некоторому участку протекает электрический ток, значение которого – 250 мА. Напряжение на этом участке – 4 В. Необходимо определить мощность электрического тока, который выделяется на этом участке, и работу электрического тока, произведенную за это время».