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.