Тепловое действие тока. Закон Джоуля – Ленца.
план-конспект урока по физике (11 класс) на тему

Этап урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Полученный результат

1.Организационный

Приветствие, формулировка темы урока, плана работы

Готовятся к работе.

Принятие темы урока

2. Вход в урок.

Организация повторения  

Предлагает учащимся задачи разного уровня сложности по пройденной ранее теме. К доске приглашает трех учеников для решения задач.

Решенные задачи комментирует.

Получают карточку с тремя задачами. Каждый выбирает одну из предложенных задач, в зависимости от уровня усвоения темы. 3 ученика работают самостоятельно у доски, остальные решают задачу в тетрадях. Если ученик решил задачу на месте раньше, чем у доски, то можно сверить ответ. При условии, что получен верный ответ, можно решить задачу следующего уровня.

На доске приведено решение трех задач, в тетрадях решена как минимум одна задача. Решение задач прокомментировано.

3. Акцентуация знаний. Подготовка учащихся к активному восприятию, усвоению знаний

Предлагает учащимся ответить на вопросы.

• Какое устройство называют

резистором?

• Для каких целей резисторы

можно включать в цепь, соединяя их различными способами?

• Приведите примеры

различного соединения потребителей тока, с которыми вы встречались в быту.

• На каком физическом

явлении основано действие этих

приборов?

• Назовите еще устройства и

приборы, в которых используется тепловое действие электрического тока.

Предполагаемые ответы:

• Проводник постоянного

сопротивления.

• С целью изменения

сопротивления, а следовательно силы тока и напряжения на отдельных участках цепи.

• Люстры, гирлянды,

 электрические конфорки и т.д.

• Тепловое действие тока -

при прохождении тока,

проводники нагреваются.

• Кипятильник, паяльник,

фен и т.д.

Учащиеся готовы к восприятию новой темы. Мотивация изучения данной темы.

4. Изучение нового материала

Обобщает.

• Итак, электрический ток оказывает тепловое действие. Какова причина этого действия? Предлагает выяснить на примере металлических проводников.

• В результате столкновений электронов с ионами кристаллической решетки, ионы получают дополнительный импульс от электронов, что увеличивает амплитуду колебания ионов, среднюю кинетическую энергию решетки, а следовательно, и температуру проводника.

Предлагает вопросы для обсуждения:

• К чему приводит нагревание

проводника?

• Как определить количество

теплоты, выделяющееся при этом?

К доске приглашает учащегося для вывода формулы (закона Джоуля - Ленца)

Сообщает, что честь открытия количественного закона теплового действия тока принадлежит английскому физику Джеймсу Прескотту Джоулю (1818-1889 гг.). В 1841 г. он установил, что количество теплоты, выделяющееся в проводнике, прямо пропорционально его сопротивлению и квадрату силы тока. Независимо от Джоуля российский физик Эмилий Христианович Ленц (1804-1865 гг.) в 1842 г. нашел ту же закономерность, позднее она получила название закона Джоуля-Ленца.

Просит ответить на вопросы:

• Какие еще законы физики

носят двойное название?

• А если в электрической

цепи несколько потребителей, то какой из них выделит большее количество теплоты?

Предлагает проверить это на практике. С помощью имеющегося на столах оборудования, просит учащихся выяснить зависимость выделившейся энергии от сопротивления лампы при последовательном и параллельном соединении ламп.

Организует обсуждение результатов.

• Важной характеристикой

электрического прибора является энергия, потребленная им в единицу времени, т.е. мощность. Каков физический смысл этой величины? Какова формула для расчета мощности, в каких единицах выражается эта величина?

Рассуждают, вспоминая строение металлов, изображая схему строения металлов на доске и в тетрадях. Объясняют нагревание проводника столкновениями электронов с ионами.

Выделяется теплота Q.

На доске записывает учащийся:

= 1А·В·с = 1Дж

• Бойля – Мариотта,

Менделеева – Клапейрона.

Выдвигают предположения.

Работают в парах: чертят схемы цепей (последовательное и параллельное соединение ламп), собирают цепи, применяя законы последовательного и параллельного соединения проводников, выявляют зависимость Q от R при разных соединениях ламп.

При последовательном соединении проводников большее количество теплоты Q выделит тот проводник, сопротивление которого больше: Q~R, при параллельном соединении: Q~1/R.

На доске записывает учащийся:

Приходят к пониманию причин теплового действия тока.

Выведен закон Джоуля – Ленца - количественный закон теплового действия тока.

Ввели понятие мощности тока, формулу для определения мощности, единицы измерения.

5. Закрепление полученных знаний

• Предлагает решить задачу. Вы проводите каникулы в деревне (или на загородной даче). Единственная самодельная электрическая плитка, изготовленная вашим дедушкой, вышла из строя (перегорела спираль). Вам срочно нужна новая спираль. Проверив дедушкин сундук, вы обнаруживаете 3 одинаковых куска подходящей проволоки. Как вы соедините их, чтобы получить спираль возможно большей мощности?
• Обсуждение результатов,

формулирование выводов.

• Какие меры безопасности нужно предусмотреть перед и пользованием этой плиты?

2-3 минуты обсуждают в группах (по 4 человека), выдвигают гипотезы, подтверждают теоретическими обоснованиями.

При параллельном соединении проволок, мощность спирали: , при последовательном соединении: , при смешанном соединении: .

При параллельном соединении проволок, мощность спирали наибольшая.

6. Рефлексия

• Что нового узнали? Чему

научились?

• Какой новый опыт приобрели?
• Какие проблемные вопросы

были поставлены на уроке?

• Удалось ли их решить?

Выставление оценок и отметок.

7. Постановка домашнего задания

§14, №1,2 (на «3»), №3-5 (на «5»), составить краткий опорный конспект по теме «Законы постоянного тока»