Магнитные взаимодействия. Действие магнитного поля на ток
план-конспект урока по физике

Конспект урока физики на тему

«Магнитные взаимодействия. Действие магнитного поля  на ток».

2. Тема: «Работа и мощность электрического тока».

Цели урока:

        Образовательные: Учащиеся знакомятся с понятиями работа и мощность электрического тока, единицами их измерения. Учатся рассчитывать работу и мощность электрического тока. Учащиеся приобретают умения проводить расчеты стоимости электроэнергии, потребляемой в быту.

        Развивающие: развитие логического мышления и аналитических способностей учащихся: умения сравнивать, сопоставлять, делать выводы по теме.

        Воспитательные: затрагивается проблема экономии электроэнергии  и её решение.

Тип урока: комбинированный.

Оборудование: мультимедиа – проектор.

План урока:

1. Организационный момент (2 мин);
2. Актуализация знаний (10 мин);
3. Изучение нового материала (12 мин);
4. Закрепление (5 мин);
5. Изучение нового материала(8 мин);
6. Закрепление (5 мин);
7. Итоги урока (2 мин);
8. Домашнее задание (1 мин).

Ход урока.

Учитель: Здравствуйте, ребята! Садитесь. Кто сегодня дежурный? (дежурный встает). Кто отсутствует? (дежурный называет отсутствующих, учитель отмечает в журнале).

На прошлом уроке мы с вами выполняли контрольную работу по теме «Электрический ток. Закон Ома», знакомлю с результатами, обозначаю основные проблемы в решении задач.

А теперь откройте тетради, запишите число, классная работа и тему нашего сегодняшнего урока «Работа и мощность электрического тока». Записываю тему урока на доске.

Ребята, давайте вспомним, что такое электрический ток?
Ученик : Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц.
Учитель :  Отлично! А совершается какая-либо работа в этом процессе?

Ученик : Да, работу совершают силы электрического поля, которые действуют на заряды и перемещают их.

Учитель : Правильно! Так вот, эту работу электрического поля будем называть работой тока.

Учитель : Хорошо, а давайте подумаем, от чего может зависеть работа тока?

Ученик : высказывают свои мнения

Учитель : Прекрасно. А теперь скажите мне ,пожалуйста, определение и формулу для расчета электрического  напряжения ?
Ученик: Напряжением называется физическая величина, равная отношению работы электрического поля по перемещению заряда из точки к самому этому заряду.
И записывается это формулой U = Aэл.. / q.
Учитель : Правильно! ( записываю формулу на доске, ученики в тетрадях).

А в чем измеряется это самое напряжение?

Ученик : Напряжение измеряется в Вольтах .

Учитель : Хорошо. (Записываю наименование на доске, ученики в тетрадях).

А что скажете про силу тока?
Ученик : Сила тока – это физическая  величина, равная отношению заряда(q), проходящего через поперечное сечение проводника за время (t), к этому времени и записывается формулой I = q / t.  Измеряется в Амперах

Учитель : Превосходно ( записываю формулу и наименование на доске, ученики пишут в тетрадях)

  Итак, цель нашего сегодняшнего урока – познакомиться с физическими величинами работа и мощность электрического тока, усвоить основные формулы, узнать от чего зависит работа и мощность электрического тока, научиться решать задачи.

Ранее мы сказали, что за работу тока мы будем принимать работу электрического поля, посмотрите на доску и скажите, можем ли из какой-нибудь формулы выразить эту самую работу электрического поля?

Ученик : Да, из формулы напряжения. Она будет равна  Aэл.. = Uq.
Учитель : Правильно. (Записываю на доске, ученики в тетрадях) .Чтобы выразить величину заряда, воспользуемся определением силы тока
Ученик : Из формулы силы тока заряд будет выражаться как q= It.

Учитель : Здорово ( Записываю на доске, ученики в тетрадях). Теперь давайте в формулу для работы Aэл. = Uq подставим q= It.Что у нас получается?
Ученик : То, что работа электрического поля будет равна  (Aэл.п = UIt) произведению напряжения на силу тока и на время, в течение которого эта работа совершалась.

Учитель : Хорошо (записываю на доске, ученики в тетрадях). Для подсчета этой работы используют электрические счетчики, они заменяют нам одновременно и вольтметр, и амперметр, и секундомер. Эти счетчики есть у каждого из вас дома.

 Ребята, смотрите, мы можем ведь из полученной формулы выразить напряжение  и силу тока из закона Ома ( U = IR , I = U/R), и тогда работа электрического поля будет равна Aэл.п  = I 2Rt   и    Aэл.п = U2t/R.

(Одновременно говорю и пишу на доске полученные формулы, ученики пишут в тетрадях)

А теперь давайте посмотрим, в чем же измеряется работа тока –  [A] = Дж/Кл * Кл/c*c = ВАс = Дж. (пишу на доске, ученики записывают в тетрадях)

Из прошлой лабораторной работы вы знаете, что при совершении током работы, проводник нагревается. Давайте посмотрим видео-анимацию, которая поможет нам разобраться, почему это происходит ( Диск «Физика 7-11 класс. Библиотека наглядных пособий 1С», образовательный комплекс «Дрофа», видео-анимация «Движение электронов в кристаллическом проводнике» ).
И в 1841 году английский ученый Джеймс Джоуль и наш русский ученый  Эмилий Ленц независимо друг от друга опытным путем установили, что количество теплоты, которое выделяется в проводнике за время t, можно найти по формуле Q = I2Rt.
Если единственным действием тока является тепловое, то согласно закону сохранения энергии Q = Aэл..

Ну а теперь, для закрепления,  давайте решим задачу. (Вызываю к доске ученика, читаю условие задачи, все слушают. Начинаю читать условие второй раз, обращая внимание на главные моменты.)

Задача. Определите работу силы тока в электрической лампе, включенной на 10 минут в сеть напряжением 220 В, если сила тока 0,5 А?

Дано :                                                                                      Решение :

I = 0,5 A                                                                                 А = UIt

U = 220 B                                                                              [A] = ВАс = Дж

T= 10 мин = 600 с                                                                 А = 220 * 0,5 * 600 = 66000 Дж  

А - ?

Ответ : Работа силы тока в электрической лампе, включенной на 10 минут в сеть напряжением 220 В равна 66000 Дж.

Учитель : Отлично. Мы узнали, что такое работа электрического тока и познакомились с основными формулами. Но ведь нам нужно ещё разобраться, что же такое мощность электрического тока, продолжим.

Скажите определение мощности ?

Ученик : Мощность – это отношение работы ко времени, в течение которого эта работа совершалась. P = А/t.

Учитель : Правильно. Мы с вами только что изучили основные формулы для работы тока, какие?

Ученик :  Aэл  = I 2Rt   ,   Aэл = U2t/R, Aэл.= UIt
Учитель : Замечательно! А теперь давайте в формулу мощности вместо работы подставим соответствующие ей формулы, что тогда мы получим?
Ученик :  P =UI, P = I2R, P = U2/R (записываю на доске, ученики в тетрадях)

Учитель : Хорошо, а измеряется мощность в Ваттах. [Р] = Дж/с =Вт ( записываю на доске)

Часто используется такая единица работы, как киловатт-час.

[А] = кВт*ч = 1000 Вт *3600 с =3,6 * 106 Дж

Наши счетчики, о которых мы говорили ранее, дают показания в кВт*ч. Ежемесячно мы платим за электроэнергию, чтобы узнать какую сумму необходимо заплатить, нам понадобится тариф электроэнергии. Сейчас он равен S0 = 2,56 руб/кВт*ч, тогда сумма, которую необходимо заплатить можно найти по формуле S = S0A. [S] = руб/кВт*ч *( кВт*ч) = руб.

Давайте решим небольшую задачу(Вызываю к доске ученика, читаю условие задачи, все слушают. Начинаю читать условие второй раз, обращая внимание на главные моменты. )

Задача. В паспорте электродвигателя швейной машинки написано «220 В, 0,5 А».Чему равна мощность тока, потребляемая двигателем? Какую сумму нужно заплатить за электроэнергию за месяц работы этой машинки, если в день она работает по 2 часа?

Дано :                                                                                  Решение :

U = 220 B                                                                            P = UI

I = 0,5 A                                                                              [P] = ВА = Вт

t = 2 ч                                                                                  P = 220 * 0,5 = 110 Вт =0,11кВт

N = 30                                                                                 S = S0A

S0 = 2,56 руб/кВт*ч                                                          [S] = руб/кВт*ч *( кВт*ч) = руб.

P - ?                                                                                       A = Pt => S =S0Pt, где                            

S -?                                                                                       S = 2,56 * 0,11 *60 = 16,90 руб.

Ответ : мощность тока, потребляемая двигателем равна 110 Вт

Сумма, которую нужно заплатить за месяц, равна 16,90 рубля.

Учитель : Ребята, смотрите, мы только за одну машинку швейную заплатим почти 17 рублей. А ведь у нас работают компьютеры, телевизоры, люстры и порой мы их не выключаем, то есть работают без надобности. И в конце месяца приходится платить большие суммы за электроэнергию. Поэтому нужно учиться экономить электроэнергию! Как мы можем это сделать?

Ученик : высказывает своё мнение

Учитель : Отлично. Пора подводить итоги, сегодня мы с вами познакомились с такими понятиями, как работа и мощность электрического тока, вывели и записали основные формулы, научились решать задачи, а также поговорили об экономии электроэнергии, что не малозначимо для нашей жизни.

Открываем дневники и записываем домашнее задание : §15, пункты 1,2,3 ; задачи 10,14,15.