Тепловое действие тока (9-й класс)

Разделы: Физика

Класс: 9


Данный урок предлагается провести в 9 классе при изучении темы: "Электрические явления".

Цель: Ознакомление учащихся с тепловым действием тока и его использованием на практике.

Оборудование:

  • Источник тока
  • Нихромовый проводник длиной 1м
  • Амперметр
  • Ключ
  • Соединительные провода
  • Полоски бумаги
  • Мультимедийный проектор
  • Электронагревательные приборы: чайник, утюг, паяльник, фен, кипятильник, тостер и др.

Ход урока

Организационный момент

Проверка домашнего задания

На экране показывается таблица в виде ромашки

Учитель: Нарисуйте данную ромашку на свои листы и в каждом лепестке впишите ответы на следующие вопросы.

Учащиеся выполняют эту работу за 4-5 минут.

Учитель: А теперь давайте проверим вашу работу.

На экране показываются правильные ответы, и учащиеся сами оценивают свою работу (за 4 правильных ответа оценка удовлетворительно; за 5-6 ответов - хорошо; за все - отлично).

Работы сдаются учителю.

Изучение нового материала.

Демонстрируется опыт: нагревание нихромового проводника электрическим током.

Учитель: Какой вывод можно сделать из этого опыта.

Ученики: Проводник нагрелся при протекании тока, и произошло тепловое действие.

Учитель: На основании вывода запишем тему урока "Тепловое действие тока".

Учитель: Впервые тепловое действие электрического тока наблюдал французский ученый Антуан Фуркруа в 1800 г.

В 1841 г. английский ученый Джеймс Джоуль провел исследование теплового действия электрического тока.

В 1842 г. русский ученый Эмилий Христианович Ленц самостоятельно изучал тепловое действие электрического тока и оба ученых пришли к одинаковому выводу, независимо друг от друга.

Учитель: На основе увиденного опыта был сформулирован закон:

Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивление проводника и времени прохождения по нему тока.

Учитель: Проведя опыт, вы увидели, что нихромовый проводник нагрелся, а соединительные провода не нагрелись. Почему?

Ученики: Нагревание нихромового проводника произошло в результате взаимодействия электронов с ионами, расположенными в узлах кристаллической решетки. Выделившуюся энергию проводник передает окружающим телам, а у соединительных проводов кристаллическая решетка имеет другое строение, что не вызывает их нагревания.

Учитель: От каких величин и почему зависит количество теплоты, переданное проводником окружающей среде?

(Учащиеся указывают зависимость)

Q - количества теплоты от силы тока, то есть от количества электронов прошедших через поперечное сечение проводника, и от сопротивления.

(Также указывается характер зависимости)

Учитель: Мы выяснили, что Q зависит от силы тока и от сопротивления и используя закон сохранения энергии A = Q работу электрического тока можно найти по формуле A = U I t. По закону Ома для участка цепи U=I R. Следовательно, получаем Q = I2Rt. Это соотношение назвали как закон Джоуля-Ленца.

Ученики приготовили сообщения биографии ученых: Д.Джоуль; Э.Х. Ленц.

Учитель: Назовите где и как можно использовать тепловое действие электрического тока?

Ученики: Действие электрического тока можно использовать в работе всех электрических приборов: печи, камины, нагреватели, обогреватели, плиты, утюги, чайники, паяльники, плавкие предохранители, лампы накаливания, тостер и др.

Учитель: Первые такие приборы имели совсем другой вид.

Учитель: Рассмотрим практическое применение теплового действия электрического тока.

Учитель: Что произойдет если замкнуть концы проводников А?

Ученики: Загорится лампа.

Учитель: Замкнуть точки ВС?

Ученики: Перегорит предохранитель.

Учитель: Работу плавкого предохранителя можно рассмотреть на опыте.

(Мультимедийное приложение к учебнику С.В.Громова и Н.А. Родиной "Физика. 9 класс")

Учитель: Применим закон Джоуля-Ленца при решении задач.

Итог урока

Учитель: Что нового вы узнали на уроке?

Ученики: Тепловое действие электрического тока используется в работе электронагревательных приборов, которые есть у нас в школе и дома.

Домашнее задание: параграф 19, задачи 99, 101.