Конспект урока по физике в 8 классе " Электрическое напряжение. Вольтметр"
план-конспект урока по физике (8 класс) на тему

Конспект урока по физике в 8 классе

«Электрическое напряжение. Вольтметр»

Учитель физики  МБОУ Бутурлинская СОШ

имени В.И.Казакова Сорочкина К.А.

Тип урока: Урок изучения нового материала

Цель урока: Сформировать понятие «напряжение»; ввести единицы измерения напряжения; познакомить учащихся с правилами измерения вольтметром; совершенствовать практические навыки по сборке электрической цепи , чтению и изображению схем, измерения напряжения.

Оборудование: Вольтметр, источник тока, лампочки, соединительные провода, ключ, проектор, экран, мультимедийная презентация.

Ход урока

1. Организационный момент

Приветствие учащихся, проверка готовности класса к уроку. Сообщение темы и цели урока.

2. Проверка знаний

Чтобы проверить степень усвоения знаний по теме можно в начале урока провести самостоятельную работу по карточкам с разноуровневыми заданиями.

Уровень 1

1.  Сколько у источника тока полюсов? Какие бывают полюсы?

2.  Какие источники тока вы знаете?

Уровень 2

1. Почему тепловое движение электронов в проводнике не может быть названо электрическим током?

2. Могут ли жидкости быть проводниками? Диэлектриками? Приведите примеры.

Уровень 3 .

1.   По спирали электролампы проходит 540 Кл электричества за каждые 5 мин. Чему равна сила тока в лампе?

2.   При электросварке сила тока достигает 200 А. Какой электрический заряд проходит через поперечное сечение электрода за 1 мин?

Уровень 4

1.   Скорость направленного движения электронов в металлическом проводнике очень мала, составляет доли миллиметра в секунду. Почему же лампа начинает светиться практически одновременно с замыканием цепи?

2.  Гальванометр показывает наличие тока, если к его зажимам присоединить стальную и алюминиевую проволоки, а вторые концы воткнуть в лимон или яблоко. Объясните это явление.

3.  Во включенном в цепь приборе сила тока равна 8 мкА. Какое  количество электричества проходит через этот прибор в течение 12 мин?

3.Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Рассказать, что работа тока зависит не только от силы тока, но и от напряжения.

2. Напряжение на участке электрической цепи.

3. Единица напряжения - вольт.

4. Сборка электрической цепи (фронтальный эксперимент).

1. Мы знаем, что электрический ток — это упорядоченное движение заряженных частиц, которое создается электрическим полем, а оно при этом совершает работу. Работу сил электрического поля, создающего электрический ток, называют работой тока. В процессе такой работы энергия электрического поля превращается в другой вид энергии — механическую, внутреннею и др.

От чего же зависит работа тока? Можно с уверенностью сказать, что она зависит от силы тока, т. е. от электрического заряда, протекающего по цепи в 1 с. В этом мы убедились, знакомясь с различными действиями тока (см. § 35). Например, пропуская ток по железной или никелиновой проволоке, мы видели, что чем больше была сила тока, тем выше становилась температура проволоки, т. е. сильнее было тепловое действие тока.

Но не только от одной силы тока зависит работа тока. Наверно, каждый из вас видел радиоуправляемые машины и обращал внимание на то, что в них вставлены батарейки, а лучше бы это были кроны или даже аккумуляторы. Почему? Значит, работа силы тока зависит еще и от другой величины, которую называют электрическим напряжением или просто напряжением.

Напряжение — это физическая величина, характеризующая электрическое поле. Оно обозначается буквой U. Чтобы ознакомиться с этой очень важной физической величиной, обратимся к опыту.

2. Напряжение на участке электрической цепи

Собираем схему, в которую включены последовательно две лампочки. Одна - рассчитанная на напряжение 220 В, а другая - от фонарика, рассчитанная на 4,5 В. Ток в обеих лампочках будет примерно одинаков, а следовательно, через лампочки протекает в единицу времени одно и то же количество электричества. Однако осветительная лампочка излучает света во много раз больше, чем лампочка для карманного фонаря. Очевидно, для прохождения некоторого количества электричества через осветительную лампу требуется большее количество энергии, чем при протекании заряда через лампочку от карманного фонарика. То есть работа электрического тока в первой лампочке больше, чем во второй. О величине работы можно судить по различию в напряжении.

Напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле по перемещению единицы заряда на данном участке цепи:

                 U = A/q

3. Единица напряжения - вольт (В), вольтметр

Вольт равен такому электрическому напряжению между двумя точками цепи, при котором работа по перемещению электрического заряда в 1 Кл на этом участке равна 1 Дж:

ЭТО НАДО ЗНАТЬ ВСЕМ!

Что будет с человеком, который окажется рядом с упавшим оголенным кабелем,

находящимся под высоким напряжением?

Так как земля является проводником электрического тока, вокруг   упавшего оголенного  кабеля, находящегося под напряжением,   может возникнуть опасное для человека шаговое напряжение.

Поражение электрическим током по  этому пути  считается наименее опасным, т.к. в этом случае через сердце проходит не более 0,04 от общего тока, и на практике не зарегистрировано ни одного случая смертельного поражения человека шаговым напряжением.

При попадании под шаговое напряжение даже небольшого значения  возникают непроизвольные  судорожные сокращения  мышц ног. Обычно человеку удается в такой ситуации своевременно выйти из опасной зоны. Однако не пытайтесь выбегать оттуда огромными шагами, шаговое напряжение при этом только увеличится! Выходить надо обязательно  быстро, но очень мелкими шагами или скачками на одной ноге!

СПАСАЙСЯ, КТО МОЖЕТ!

Когда человек касается провода, находящегося под напряжением выше 240 В, ток пробивает кожу. Если по проводу течет ток, величина которого еще не смертельна, но достаточна для того, чтобы вызвать непроизвольное сокращение мышц руки (рука как бы “прилипает” к проводу), то сопротивление кожи постепенно уменьшается. И, в конце концов, ток достигает смертельной для человека величины в 0,1 А. Человеку, попавшему в такую опасную ситуацию, нужно как можно скорее помочь, стараясь “оторвать” его от провода, не подвергая при этом опасности себя.

Учитель. Рассмотрим примеры типичных напряжений (демонстрирует таблицу)

Различных потребителей энергии и источников тока

Электрический фонарь ..................................................................................4,5 В

Напряжение в сети ........................................................................................220 В

Двигатель троллейбуса .................................................................................600 В

Кинескоп телевизора ...............................................................................16 000 В

Напряжение между облаками во время грозы .........................до 100 000 000 В

Безопасное электрическое напряжение в сыром помещении .....................12 В

Безопасное электрическое напряжение в сухом помещении ......................36 В

Электрические рыбы

Электрический скат ....................................................................................50–60 В

Нильский электрический сом ........................................................................350 В

Угорь-электрофорус свыше ...........................................................................500 В

Внимание! Ток высокого напряжения опасен для жизни человека!

Прибор для измерения электрического напряжения называется вольтметром.

Условное обозначение на схемах:

Пределы измерения – от 0 до 5 В; цена деления 0,1 В; погрешность 0,05 В.

(Учитель рассказывает правила пользования прибором, можно записывать под диктовку.)

4. Сборка электрической цепи

В источнике тока за счет энергии неэлектрического происхождения совершается работа по разделению заряженных частиц. При разделении возникает электрическое поле, которое обладает энергией. Это поле может совершать работу. Чтобы ток существовал, необходимо, кроме поля, наличие замкнутой цепи, в которую включаются потребители энергии электрического тока. Далее знакомство с элементами электрической цепи.

На доске вычерчивается схема простейшей цепи.

В простейших случаях электрическая цепь состоит из:

а) источника тока;

б) системы соединительных проводов и управляющих устройств;

в) потребителя электрической энергии.

Даются практические указания по сборке электрической цепи. Учащиеся самостоятельно составляют простейшую цепь по заданной схеме.

  -  Начертите схему цепи, содержащей источник тока и две электрические лампы, каждую из которых включают своим выключателем.

-  Нарисуйте схему соединения батарейки, лампочки, звонка и двух ключей, при которой лампочка загорается при включении звонка, но может быть включена и при неработающем звонке.

-  Нарисуйте схему соединения батарейки, двух лампочек и трех ключей, при которой включение и выключение каждой лампочки производится «своим» ключом, а размыкание третьего ключа позволяет отключить обе лампочки.

4. Закрепление изученного материала

Вопросы для закрепления:

1. Какой физической величиной пользуются для измерения напряжения?
2. Какое напряжение используют в осветительной сети?
3. Какое напряжение безопасно для жизни?

Задача 1

Определите напряжение на участке цепи, если при прохождении по нему заряда в 15 Кл током была совершена работы в 6 кДж. (400 В)

Задача 2 

При переносе 60 Кл электричества из одной точки электрической цепи в другую за 10 мин совершена работа 900 Дж. Определите напряжение и силу тока в цепи?

(0,1 А; 15 В)

Задача 3

При прохождении одинакового количества электричества в одном проводнике совершена работа 100 Дж, а в другом - 250 Дж. На каком проводнике напряжение больше? Во сколько раз? (U2 >U1 в 2,5 раза)

5.Подведение итогов урока

Учитель подводит итоги урока, выставляет оценки

6.Домашнее задание

1) §39, 40

2) Подготовиться к лабораторной работе №4

3) Подготовить доклад на тему «Электрический скат»

4) Сборник задач В.И. Лукашика 1263.