Конспект урока объяснения нового материала в 8-м классе по теме "Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца"

Разделы: Физика

Цели урока:

Образовательная:

  • ознакомить учащихся с законом Джоуля - Ленца;
  • сформировать умение вычислять количество теплоты, выделяемое
  • проводником, по которому течет ток, применительно к различным видам соединения.

Воспитательная:

  • воспитывать у учащихся умение самостоятельной работы;
  • воспитывать сопричастность к собственной деятельности и деятельности других.

Развивающая:

  • развитие памяти и внимания;
  • развитие применения знаний при решении задач;
  • развитие познавательного интереса.

План урока:

  1. Организационный момент (1 мин.).
  2. Актуализация знаний (5 мин.)
  3. Мотивация.
  4. Изучение нового материала (20 мин.).
  5. Закрепление нового материала (10 мин.).
  6. Первичный контроль знаний (5 мин.).
  7. Рефлексия (2 мин.).
  8. Домашнее задание (2 мин.).

Ход урока

1. Организационный момент.

(На партах лежат рабочие карты урока; ручки со стержнями 2-х цветов (синий, зеленый)).

Приветствие.

Напомнить, как заполнять рабочую карту урока. (Нужно ответить на вопросы с.р. № 1, сравнить свои ответы с представленными ответами на доске. Сделать исправления зеленым цветом, если ваши ответы не совпадают с правильными. Согласно критериям оценки, представленными в рабочей карте, выставить оценки самостоятельно или можно провести взаимооценку между учащимися, сидящими за одной парой).

Рабочая карта урока (Приложение 1).

2. Актуализация знаний

Выполнение самостоятельной работы №1 ( в рабочей карте урока).

Проводим проверку выполнения с.р. № 1.

Выставляем отметки, согласно приведенным критериям.

Выясняем, какое количество учащихся поставили себе "5", "4", "3" и ничего не поставили.

3. Мотивация. Изучение нового материала.

(На доске записать число, тему урока. Учащиеся делают соответствующие записи в тетрадях).

Фронтальный опрос:

- Что называют электрическим током?

- Что представляет собой электрический ток в металлах, растворах солей, щелочей, кислот?

- Какие действия может оказывать электрический ток?

Остановимся на тепловом действии электрического тока. Электрический ток нагревает проводник. Это явление хорошо известно: электрические нагревательные приборы, осветительные лампы; в промышленности тепловое действие тока используют для выплавки специальных сортов стали и других металлов, для электросварки; в сельском хозяйстве с помощью электрического тока обогревают теплицы, инкубаторы, сушат зерно и т.д.

Объясняется нагревание тем, что свободные электроны в металлах или ионы в растворах солей, щелочей, кислот, перемещаясь под действием электрического поля, взаимодействуют с ионами или атомами вещества проводника и передают им свою энергию. В неподвижных металлических проводниках вся работа тока идет на увеличение их внутренней энергии. Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам, но уже путем теплопередачи.

Можно сказать, что количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, равно работе тока.

(Запись на доске и в тетрадях учащихся).

А - работа тока;

Q - количество теплоты;

А= UIt - формула для расчета работы тока (которая нам уже известна).

Из сказанного выше следует, что

А=Q, а это означает, что Q= UIt.

Из закона Ома I=U/R выразим напряжение: U=IR.

Если это учесть и подставить в формулу для расчета количества теплоты, то получим: Q=I?Rt.

Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени.

К такому выводу на основании опытов, впервые пришли независимо друг от друга английский ученый Джеймс Джоуль и русский ученый Эмилий Христианович Ленц. Сформулированный вывод называют законом Джоуля-Ленца.

Итак, для расчета количества теплоты, выделяемого током в проводнике, мы получили:

Q=UIt;

Q=I2Rt.

Получим еще одну формулу для расчета количества теплоты:

I=U/R подставляем в формулу Q=UIt, получаем :

Q=U2t/R.

Выясним, какую из этих формул удобнее применять для последовательного, а какую для параллельного соединения проводников. Для этого вспомним законы различных видов соединения.

(Два ученика на доске записывают законы последовательного и параллельного соединения проводников).

Последовательное соединение: Параллельное соединение:
I=I1=I2; U=U1=U2;
U=U1+U2; I=I1+I2;
R=R1+R2. 1/R=1/R1+1/R2.

Мы видим, что при последовательном соединении не изменяется сила тока (I) , то для этого вида соединения проводников удобнее использовать формулу: Q=I?Rt.

При параллельном соединении проводников не изменяется напряжение (U), тогда для этого вида соединения проводников удобнее использовать формулу: Q=U?t/R.

Вспомним единицы измерения физических величин, входящих в формулы:

[А]=1 Дж;

[Q]=1 Дж;

[U]=1 В;

[I]=1 А;

[t]=1 с;

[R]=1 Ом.

4. Закрепление нового материала.

Решение задач:

Дидактические материалы. А.Е.Марон, Е.А.Марон, Физика-8,стр.84 В-2(2), В-4(2).

В-2(2).

В проводнике сопротивлением 2 Ом сила тока 20 А. Какое количество теплоты выделится в проводнике за 1 минуту?

В-4(2).

Электрический паяльник рассчитан на напряжение 12 В и силу тока 5А. Какое количество теплоты выделится в паяльнике за 30 минут работы?

5) Первичный контроль знаний.

  • Выполнение самостоятельной работы №2 в рабочей карте урока. (Приложение 1).
  • Проводим проверку выполнения с.р. № 2.
  • Выставляем отметки согласно приведенным критериям.
  • Выясняем, какое количество учащихся поставили себе "5", "4", "3" и ничего не поставили.

5. Рефлексия.

  • Что получилось?
  • Что не получилось?
  • Что вызвало затруднение? На что нужно обратить внимание в первую очередь?
  • Как вы оцениваете свою работу на уроке в целом?

В рабочих картах урока поставьте оценку за урок. Выяснить, какое количество учащихся поставили себе за урок "5", "4", "3" и ничего не поставили. (Приложение 1).

6. Домашнее задание

Параграф 53, Упр. 27 (1;4)

Примечание: к конспекту урока прилагается примерный вариант рабочей карты урока. (Приложение 1).