А.2. Урок-презентация на тему: "Переменный электрический ток с использованием цифровых образовательных ресурсов.
А.2. Урок-презентация на тему: "Переменный электрический ток с использованием цифровых образовательных ресурсов.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 peremennyy_elektricheskiy_tok.pptx | 1.84 МБ |
 peremennyy_elektricheskiy_tok.docx | 24.1 КБ |
| test_dlya_uroka.docx | 15.16 КБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Сегодня на уроке: Переменный электрический ток . Резистор в цепи переменного тока. Действующие значения напряжения и силы тока. Мощность в цепи переменного тока.
Как наша прожила б планета, Как люди жили бы на ней Без теплоты, магнита, света И электрических лучей? Адам Мицкевич
Картофелечистка Протирочная машина Электромясорубка Тестомесильная машина Хлеборезка
Электрический ток величина и направление которого меняются с течением времени называется переменным. Переменный электрический ток представляет собой вынужденные электромагнитные колебания.
Переменный ток может возникать при наличии в цепи переменной ЭДС. Получение переменной ЭДС в цепи основано на явлении электромагнитной индукции. Для этого токопроводящую рамку равномерно с угловой скоростью ω вращают в однородном магнитном поле. При этом значение угла α между нормалью к рамке и вектором магнитной индукции будет определяться выражением: Получение переменной эдс Следовательно, величина магнитного потока, пронизывающего рамку, будет изменяться со временем по гармоническому закону:
Согласно закону Фарадея, при изменении потока магнитной индукции, пронизывающего контур, в контуре возникает ЭДС индукции. Используя понятие производной, уточняем формулу для закона электромагнитной индукции При изменении магнитного потока, пронизывающего контур, ЭДС индукции также изменяется со временем по закону синуса (или косинуса). максимальное значение или амплитуда ЭДС. Если рамка содержит N витков, то амплитуда возрастает в N раз. Подключив источник переменной ЭДС к концам проводника, мы создадим на них переменное напряжение:
Общие соотношения между напряжением и силой тока Как и в случае постоянного тока, сила переменного тока определяется напряжением на концах проводника. Можно считать, что в данный момент времени сила тока во всех сечениях проводника имеет одно и то же значение. Но фаза колебаний силы тока может не совпадать с фазой колебаний напряжения. В таких случаях принято говорить, что существует сдвиг фаз между колебаниями тока и напряжения. В общем случае мгновенное значение напряжения и силы тока можно определить: или φ – сдвиг фаз между колебаниями тока и напряжения I m – амплитуда тока, А.
Резистор в цепи переменного тока Рассмотрим цепь, содержащую нагрузку электрическое сопротивление которой велико. Это сопротивление мы теперь будем называть активным, так как при наличии такого сопротивления электрическая цепь поглощает поступающую к ней от источника тока энергию, которая превращается во внутреннюю энергию проводника. В такой цепи: Электрические устройства, преобразующие электрическую энергию во внутреннюю, называются активными сопротивлениями
Поскольку мгновенное значение силы тока прямо пропорционально мгновенному значению напряжения, то его можно рассчитать по закону Ома для участка цепи: В цепи с активным сопротивлением сдвиг фаз между колебаниями силы тока и напряжения равен нулю, т.е. колебания силы тока совпадают по фазе с колебаниями напряжения.
Действующие значения напряжения и силы тока Когда говорят, что напряжение в городской электрической сети составляет 220 В, то речь идёт не о мгновенном значении напряжения и не его амплитудном значении, а о так называемом действующем значении . Когда на электроприборах указывают силу тока, на которую они рассчитаны, то также имеют в виду действующее значение силы тока . ФИЗИЧЕСКИЙ СМЫСЛ Действующее значение силы переменного тока равно силе постоянного тока, выделяющего в проводнике то же количество теплоты, что и переменный ток за то же время. Действующее значение напряжения:
Мощность в цепи переменного тока Действующие значения напряжения и силы тока фиксируются электроизмерительными приборами и позволяют непосредственно вычислять мощность переменного тока в цепи. Мощность в цепи переменного тока определяется теми же соотношениями, что и мощность постоянного тока, в которые вместо силы постоянного тока и постоянного напряжения подставляют соответствующие действующие значения: Когда между напряжением и силой тока существует сдвиг фаз, мощность определяется по формуле:
ВЫВОДЫ На этом уроке вы узнали, что: переменный электрический ток представляет собой вынужденные электромагнитные колебания, в которых сила тока в цепи изменяется со временем по гармоническому закону; получение переменной ЭДС в цепи основано на явлении электромагнитной индукции; на активном сопротивлении разность фаз колебаний силы тока и напряжения равна нулю; действующие значения переменного тока и напряжения равны значениям постоянного тока и напряжения, при которых в цепи с тем же активным сопротивлением выделялась бы та же энергия; мощность в цепи переменного тока определяется теми же соотношениями, что и мощность постоянного тока, в которые вместо силы постоянного тока и постоянного напряжения подставляют соответствующие действующие значения.
Ответы теста № вопроса Вариант 1 Вариант 2 1 А В 2 А Б 3 В А 4 В А 5 В А
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ Рамка, имеющая 100 витков, вращается с частотой 15 Гц в однородном магнитном поле индукцией 0,2 Тл. Чему равна площадь рамки, если ампли-тудное значение возникающей в ней ЭДС 45 В?
ДАНО: N=100 шт ν =15 Гц В=0,2 Тл ε m =45 В S - ? РЕШЕНИЕ: e = ε m sin ω t ε m = BS ω ω = 2 π /T= 2 π ν ε m = BS 2 π ν ( 1 виток ) ε mn = BSN 2 π ν S = ε mn /(BN 2 π ν ) ВЫЧИСЛЕНИЕ: РАЗМЕРНОСТЬ: ОТВЕТ: S = 0,024 м 2
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ Учебник: § 31, 32; Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев «ФИЗИКА – 11». Стр. 102 упражнение 4 задача №5. Подготовить реферат на тему: 1. «Новые современные типы генераторов» 2. «Оборудование предприятий общественного питания в которых электрическая энергия превращается в другие виды энергии».
Предварительный просмотр:
Депобразования и науки Югры
бюджетное учреждение профессионального образования
Ханты-Мансийского автономного округа – Югры
«Мегионский политехнический колледж»
(БУ «Мегионский политехнический колледж»)
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА
УРОКА ПО ФИЗИКЕ
НА ТЕМУ: «Переменный электрический ток»
Разработал преподаватель
физики А.М. Магомедов
г. мегион,2022
Тема урока: «Переменный электрический ток».
Цели урока:
Образовательная:
Сформировать у учащихся представление о переменном токе. Рассмотреть основные особенности активного сопротивления. Раскрыть основные понятия темы.
Развивающая:
Развивать у учащихся умение применять полученные знания о переменном токе в практическом применении в быту, технике и на производственной практике; развивать интерес к знаниям, способность анализировать, обобщать, выделять главное.
Воспитательная:
Привить уважение к науке как силе, преобразующей общество и человека на основе инновационных технологий. Воспитывать у учащихся чувство требовательности к себе, дисциплинированность. Расширить рамки окружающего мира учащихся.
Тип урока: усвоение новых знаний на основе изученного ранее материала.
Методы проведения: объяснение учителя с применением компьютера; информационно-иллюстративный, опрос учащихся, работа с опорными конспектами, тестами.
Оснащение урока: компьютер, мультимедийный проектор, опорные конспекты, презентация, тестовые задания, учебники.
Высказывание:
Как наша прожила б планета,
Как люди жили бы на ней
Без теплоты, магнита, света
И электрических лучей?
Адам Мицкевич
Межпредметные связи: математика – нахождение производной, тригонометрические функции; оборудование – механическое оборудование; история – промышленность IX века; внутрипредменая связь – законы постоянного тока, магнитное поле, электромагнитная индукция.
ПЛАН УРОКА
1.Организационный момент (объявление темы, задач и целей урока, психологическая подготовка учащихся к уроку).
2.Актуализация опорных знаний.
(Воспроизведение основных положений изученного на предыдущих уроках материала)
3.Объяснение нового материала.
4.Закрепление и обобщение нового материала.
(Проверка качества, закрепление и обобщение изученного, выводы.)
6.Подведение итогов урока.
(Выставление оценок и их комментарий.)
7.Задание на дом:
§ 31, 32; Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев «ФИЗИКА – 11», стр. 102 упражнение 4 задача №5.
Подготовить рефераты на темы:
1. «Новые современные типы генераторов».
2. «Оборудование предприятий общественного питания в которых электрическая энергия превращается в другие виды энергии».
ХОД УРОКА
1.Организационный момент (объявление темы, задач и целей урока, психологическая подготовка учащихся к уроку).
Этот урок посвящён вынужденным электромагнитным колебаниям и переменному электрическому току. Вы узнаете,
- каким образом можно получить переменную ЭДС и
- какие соотношения существуют между силой тока и напряжением в цепях переменного тока,
- в чём разница между действующими и амплитудными значениями тока и напряжения.
Слайд 1
Слайд 2
Слайд 3
2.Актуализация опорных знаний
Он всем несет тепло и свет
Щедрей его на свете нет!
К поселкам, селам, городам
Приходит он по проводам! (электрический ток)
Воспроизведение основных положений изученного на предыдущих уроках материала:
1. Что называют электрическим током?
2. Какой ток называют постоянным?
3. Какая связь существует между переменными электрическим и магнитным полями?
4. В чём заключается явление электромагнитной индукции?
5. Какие электромагнитные колебания называются вынужденными?
6. Сформулируйте закон Ома для участка цепи.
3.Объяснение нового материала.
В электростатических машинах, гальванических элементах, аккумуляторах ЭДС с течением времени не меняла своего направления. В такой цепи ток шёл всё время, не меняя ни величины, ни направления и поэтому назывался постоянным.
Электрическая энергия обладает неоспоримым преимуществом перед всеми другими видами энергии. Её можно передавать по проводам на огромные расстояния со сравнительно малыми потерями и удобно распределять между потребителями. Главное же в том, что эту энергию с помощью достаточно простых устройств легко превратить в любые другие формы: механическую, внутреннюю, энергию света и т.д. Вы будущие технологи и на практике увидите множество различных устройств, в которых электрическая энергия превращается в другие виды энергии. Примерами такого оборудования являются: картофелечистка, электромясорубка, хлеборезка…
Слайд 4
Всё это оборудование и многое другое включается в цепь, в которой протекает переменный электрический ток.
Переменный ток генерируется на электростанциях. Происходит рождение переменной ЭДС, которая многократно и непрерывно меняет свою величину и направление. Это происходит в генераторах – это машины, в которых ЭДС возникает в результате явления электромагнитной индукции.
Переменный ток имеет преимущество перед постоянным:
напряжение и силу тока можно в очень широких пределах преобразовывать, трансформировать почти без потерь энергии.
Так что же представляет собой переменный электрический ток?
Слайд 5
Переменный электрический ток вырабатывается в генераторах переменного тока.
Рассмотрим принцип действия генератора:
Слайд 6
На этом слайде мы с вами увидели, что переменный ток может возникать при наличии в цепи переменной ЭДС.
Слайд 7
Слайд 8
На рисунке представлена простейшая схема генератора переменного тока.
Историческая справка (сообщение учащегося)
Более подробно устройство генераторы мы с вами изучим на следующих уроках.
Слайд 9
Слайд 10
Слайд 11
Слайд 12
Слайд 13
4.Закрепление и обобщение нового материала.
(Проверка качества, закрепление и обобщение изученного, выводы.)
Слайд 14
Итак, что же сегодня мы с вами выяснили на уроке:
- что представляет собой переменный электрический ток переменный электрический ток?
- на каком явлении основано получение переменной ЭДС в цепи?
- чему равна разность фаз колебаний силы тока и напряжения на активном сопротивлении?
- как соотносятся действующие значения переменного тока и напряжения со значениями постоянного тока и напряжения?
- как определяется мощность в цепи переменного тока?
Выполнение тестового задания с последующей самопроверкой)
Слайд 15
Решение задачи
Слайд 16, 17
6.Подведение итогов урока.
(Выставление оценок и их комментарий.)
Слайд 18
7.Задание на дом: § 31, 32; Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев «ФИЗИКА – 11».
стр. 102 упражнение 4 задача №5.
Подготовить рефераты на темы:
1. «Новые современные типы генераторов»
2. «Оборудование предприятий общественного питания в которых электрическая энергия превращается в другие виды энергии».
Предварительный просмотр:
Ф.И. учащегося___________________________________
ТЕСТ
Вариант 1
Вопрос | Ответ | |
1. Переменный электрический ток относится к ……………… | А. вынужденным электромагнитным колебаниям | |
Б. затухающим электромагнитным колебаниям | ||
В. свободным электромагнитным колебаниям | ||
2. Сила переменного тока практически во всех сечениях проводника одинакова потому, что …………………. | А. время распространения электромагнитного поля превышает период колебаний | |
Б. сечение проводника везде одинаково | ||
В. все электроны одинаковы по размерам | ||
3. Сила тока на активном сопротивлении прямо пропорционально напряжению. Это выражение справедливо …………….. | А. только для амплитудных значений силы тока и напряжения | |
Б. только для мгновенных значений силы тока и напряжения | ||
В. для мгновенных и амплитудных значений силы тока и напряжения | ||
4. Бытовые электроприборы рассчитаны на напряжение 220 В. Это …………………….. значение переменного напряжения. | А. среднее | |
Б. амплитудное | ||
В. действующее | ||
5. Показания амперметров в цепи переменного и постоянного тока одинаковы. Это означает, что на одинаковых сопротивлениях в цепи переменного тока выделяется мощность ……………………… | А. меньшая, чем в цепи постоянного тока | |
Б. большая, чем в цепи постоянного тока | ||
В. такая же, как в цепи постоянного тока |
Ф.И. учащегося___________________________________
ТЕСТ
Вариант 2
Вопрос | Ответ | |
1. Переменный электрический ток относится к ……………… | А. свободным электромагнитным колебаниям | |
Б. затухающим электромагнитным колебаниям | ||
В. вынужденным электромагнитным колебаниям | ||
2. Сила переменного тока практически во всех сечениях проводника одинакова потому, что …………………. | А. сечение проводника везде одинаково | |
Б. время распространения электромагнитного поля превышает период колебаний | ||
В. все электроны одинаковы по размерам | ||
3. Сила тока на активном сопротивлении прямо пропорционально напряжению. Это выражение справедливо …………….. | А. для мгновенных и амплитудных значений силы тока и напряжения | |
Б. только для мгновенных значений силы тока и напряжения | ||
В. только для амплитудных значений силы тока и напряжения | ||
4. Бытовые электроприборы рассчитаны на напряжение 220 В. Это …………………….. значение переменного напряжения. | А. действующее | |
Б. амплитудное | ||
В. среднее | ||
5. Показания амперметров в цепи переменного и постоянного тока одинаковы. Это означает, что на одинаковых сопротивлениях в цепи переменного тока выделяется мощность ……………………… | А. такая же, как в цепи постоянного тока | |
Б. большая, чем в цепи постоянного тока | ||
В. меньшая, чем в цепи постоянного тока |
Ответы
№ вопроса | Вариант 1 | Вариант 2 |
1 | А | В |
2 | А | Б |
3 | В | А |
4 | В | А |
5 | В | А |
