Четверг, 20.07.2017, 23:37
Физика Статьи Публикации Лекции
Борисов Юрий Алексеевич
Кандидат технических наук, доцент ВФ "ПГТУ",
почетный работник образования.
г.Волжск, респ. Марий Эл
Россия
bor.1946(at)yandex.ru
Борисов Юрий Алексеевич | Мой профиль | Регистрация | Выход | Вход Вы вошли как  Гость | Группа "Гости" | rss   Google+
 
 
Форма входа
Меню сайта
Куда пойти учиться
Наш опрос
Оцените мой сайт
1. Отлично
2. Хорошо
3. Неплохо
4. Плохо
Всего ответов: 11
Ссылки
» »

Закон Джоуля-Ленца
 

Закон Джоуля-Ленца

 

УРОК

 

План-конспект открытого урока.   8-й класс. Базовый курс

Методы обучения. Проблемное объяснение мате­риала с постановкой вопросов и анализом проблем­ных ситуаций. Экспериментальная проверка закона Джоуля-Ленца. Опережающие задания и их самостоятельная подготовка.
Оборудование: универсальный источник питания, комбинированная проволока, сваренная из последовательных отрезков нихрома и стали* (*Сталь предпочтительнее меди, т.к. учащиеся красный цвет холодной медной проволоки воспринимают как результат её нагревания электрическим током.- прим автора): проводник (2 Ом) в виде спирали на опоре, калориметр с водой, демонстрационный амперметр, соединительные про­вода, демонстрационный термометр с указателями тем­пературы в виде полосок бумаги, опытный спиртовой термометр, транзисторный радиоприёмник, блок пи­тания, миллиамперметр, вольтметр, провода, антенна, электрокипятильник, электроутюг, электроплит­ка, схема нагревательного элемента.
1.  Актуализация опорных знаний. Опрос (7 мин)
Повторение закона Ома для участка цени (I=U/R), законов последовательного и параллельно­го соединений проводников, формулы для работы электрического тока (A=I*U*t). Выставление оценок за домашнее задание.
2. Изучение нового материала
2.1. Формулирование для учащихся целей и задач изучения нового материала (3 мин)
2.2. Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца (27 мин). Демонстрация нагревания проволоки, комбинированной из отрезков нихрома и стали, которую подключают к универсаль­ному источнику питания. Проблемный вопрос: «Почему   нихромовая   проволока  нагревается  больше?». Обсуждение с формулировкой вывода. Вывод закона Джоуля-Ленца из выражения работы электрическо­го тока. Вопрос: «Каким образом электрическое поле, созданное  в  проводнике  источником  тока,   передаёт энергию кристаллической  решётке?». Аналогия-мо­дель: проводник - ледяная дорога (например, от дома в школу), напряжение - перепад высот, ионы кристаллической решётки - врытые в дорогу резиновые столбики,   непрерывно  колеблющиеся,  учащиеся – электроны;    учащиеся скатываются  вниз по этой дороге, увеличивая скорость, ударяются о столбики и, передают им свою энергию, при этом останавливаются или даже отскакивают назад, а столбики начина­ют более интенсивно колебаться (что в данной мо­дели аналогично нагреванию проводника).
            Проверка закона Джоуля-Ленца: на демонстраци­онном столе собрана опытная установка, на доске - схема опыта. Учитель проводит опыт, учащийся у доски записывает данные по ходу опыта** и производит вычисления, оформляя все в виде задачи.
**Чтобы потерь тепла было меньше, опыт должен проходить за короткое время при большой силе тока.

Данные опыта:

m=0,25 кг,

t1=22°C,

t2=33°C,

I=10 A,

R=2 Oм,

t=60 с.

Вычисления:

Q = cm(t1-t2);

Q = 4200 Дж/(кг•°C) ×

× 0,25кг × 11 °C = 11550 Дж ≈ 12000 Дж.

 

A = I2Rt = (10 A)2 • 2 Ом • 60 с = 12 000 Дж.

Q - ? A - ?


Вывод. Q = A  или  12 000 Дж = 12 000 Дж, т.е. закон Джоуля-Ленца выполняется.

Вызванный к доске второй ученик демонстрирует работу собранного им транзисторного радиоприёмника и определяет работу протекающего в нём электри­ческого тока за 60 с. Результаты также оформляют в виде задачи:

Данные опыта:

I=0,04 A,

U =5 В,

t=60 с.

Вычисления:

 

A = IUt = 0,04 A×5 В × 60 с = 12 Дж.

Q - ? A - ?


Полученный результат сравнивается с результатом, полученным первым учеником. Учитель отмеча­ет, что основная часть потребляемой радиоприёмни­ком электроэнергии превращается в тепловую, и лишь небольшая её часть, всего несколько процентов, превращается в энергию звука, которая в результате поглощения окружающими телами в конечном итоге тоже превращается в тепло (А = Q). Работа радиоприём­ников, телевизоров,  лампочек накаливания и т.п. сопровождается выделением тепла согласно  закону Джоуля-Ленца.    
          Акцентирование и закрепление решением задач того факта, что для случая последовательного соединения проводников закон Джоуля-Ленца используется в форме Q = I2Rt (ток один и тот же во всех элементах цепи), а в случае параллельного соединения - в форме Q = U2 /(Rt), т.к. напряжение на всех элементах цепи одно и то же.
 
2.3 Лампа накаливания. Электрические нагревательные приборы (7 мин).
Использование метода опережающего задания. Заранее подготовившийся ученик выходит к доске и делает сообщение с использованием схем лампы накаливания и электронагревательного элемента. Учитель проводит демонстрацию электронагревательных приборов, показывает расположение в них электронагревательных элементов, демонстрирует различные лампочки, поджигает бумагу от мощной лампочки (с параболическим отражателем), подчеркивая этим необходимость соблюдения правил техники безопасности.  
 
2.4. ДЗ (1 мин) (I мин): § 53 , 54. упр. 29 (А.В. Перышккин.Физика,8.- М.: Дрофа, 2000)
  Инструктаж по ДЗ (2 мин).
 
Категория: Физика в школе | Добавил: Yuri_Borisov (06.06.2011) | Автор: Борисов Юрий Алексеевич
Просмотров: 3878 | Теги: Закон Джоуля-Ленца | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Поиск
Все материалы открыть в:
Яндекс  |  Google
Поиск по сайту
Опубликовать в:
Ученые России
кандидат технических наук
в энциклопедии 
биографические данные и фото
выдающихся ученых и специалистов
России

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Счетчики посещений
Рейтинг@Mail.ru



Яндекс.Метрика


Борисов Юрий Алексеевич.
Написать письмо автору:
Использование материала сайта допустимо с разрешения автора. Ссылки на материалы с сайта обязательны.
Copyright © 2011-2017 (дата создания сайта 25.05.2011)
Сделать бесплатный сайт с uCoz
..