Geum.ru

Тема: «Активизация познавательной деятельности учащихся на уроках физики»

Вид материалаУрок
Цели урока
Тип урока
Межпредметные связи
Структура урока
V. Подведе
1. Выставление оценок2
8 классЗачетный урок № 1 по теме
2. Физический диктант.
3. Решить кроссворд
Зачетный урок № 2 по теме: «Электрические явления. Электромагнитные явления.»
«постоянный ток»
Подобный материал:
1   2   3   4
Тема: «Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля – Ленца Лампа накаливания. Электронагревательные приборы.»


Цели урока :


Обучающая: обеспечить усвоение учащимися представления о тепловом действии тока, закона Джоуля-Ленца;

отработать навыки практического использования формулы


Развивающая: способствовать формированию и развитию у учащихся познавательного интереса, аналитического мышления.


Воспитательная: воспитание мотивов учения, положительного отношения к знаниям, расширение политехнического кругозора учащихся.


Тип урока: комбинированный


Метод: диалогического изложения, наглядно-иллюстрированный


Понятия: тепловое действие тока, закон сохранения и превращения энергии, закон Ома для участка цепи, закон Джоуля-Ленца, электронагревательные приборы.


Оборудование: электрический утюг, электроплитка, лампы накаливания, портреты ученых Д.Джоуля и Э.Ленца, рисунок электролампы, таблица «Электронагревательные приборы».


Межпредметные связи: математика, история.


Используемая литература: «Физика -8» по редакцией ПерышкинаА.В, Сборник задач по физике: 7-9 кл., сост. Филонович Н.В. изд., Экзамен, 2004г. Тематическое и поурочное планирование Минькова Р.Д., Панаиоти Е.Н., 2004г.


Структура урока


І. Организационный момент

ІІ. Актуализация и проверка знаний

ІІІ. Формирование новых знаний

ІV. Формирование новых умений, навыков

V. Подведение итогов урока


Ход урока


І. Орг. момент Приветствие, проверка готовности учащихся к уроку, настрой их на работу

Вступительное На предыдущих занятиях вы изучили действия

слово учителя электрического тока, его работу, мощность и

практическое применение.

Сегодня, на уроке мы переходим к изучению теплового действия тока

Задачи урока: Задача нашего урока состоит в том, чтобы :

1) узнать, от чего зависит количество теплоты, выделяемое проводником с током;

2) где используются нагревательные элементы;

3) на практике научиться решать задачи.


Тема урока: Итак, тема урока:

Запись в «Нагревание проводников электрическим током. Закон

тетради Джоуля-Ленца. Лампа накаливания, Электронагревательные приборы.»


ІІ. Актуализация Прежде, чем перейти к изучению нового материала, нам

и проверка необходимо вспомнить ранее изученный.

знаний

Фронтальный Контрольные вопросы:

опрос.

Вопрос: Как связана работа тока с напряжением, силой тока и временем, в течение которого она совершалась?

Ответ: А = J·U·t


Вопрос: Наличие каких приборов позволяет определить

работу тока?

Ответ: Амперметр, вольтметр, часы.

Вопрос: Каким прибором измеряют работу тока на практике?

Ответ: счетчик электрической энергии.


Вопрос: Назовите единицу работы тока?

Ответ: Джоуль


Вопрос: Как вычислить мощность тока? (Р=J·U)

Ответ: Р=J·U


Вопрос: Какие приборы необходимы для определения мощность

Ответ: Амперметр, вольтметр.


Вопрос: Как называется прибор для измерения мощности

электрического тока в цепи?

Ответ: Ваттметр


Вопрос: Назовите единицы мощности тока.

Ответ: Вт, кВт


Вопрос: Выразите работу тока в кВт·ч

а) мощностью 100 Вт за 2 часа (0,2 кВт·ч)

б) мощностью 1 кВт за полчаса (0,5 кВт·ч)

в) мощность 5гВт за 1 час (0,5кВт · ч)


Обобщение: Таким образом, мы вспомнили как определяется мощность и работа электрического тока, при совершении которой выделяется количество теплоты.


ІІІ. Формирование Человек в повседневной жизни постоянно

новых знаний: использует лампы накаливания, утюг,

электрическую плиту, кипятильник и т.д.


Демонстрация. В сеть включены эти электроприборы.


Проблемность. Кто может объяснить, как происходит нагревание

электрическим током?


Обобщение ответов Электрический ток нагревает проводник. Это явление известно. Объясняется оно тем, что свободные электроны в металлах или ионы в растворах солей, кислот, щелочей, перемещаясь под действием электрического поля, взаимодействуют с ионами или атомами вещества проводника и передают свою энергию.

В результате работы электрического тока внутренняя энергия проводника увеличивается.


Учитель: Вспомним закон сохранения и превращения энергии. Какое же превращение энергии происходит в электрической цепи?


Ответ: В неподвижных металлических проводниках вся работа тока идет на увеличение их внутренней энергии.


Вопрос: Каким путем нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам?


Ответ: Нагретый проводник отдает энергию окружающим телам путем теплопередачи.

Обращение: Приведите примеры теплопередачи

Ответ: Теплопроводностью передается энергия от горячего утюга к разглаживаемой рубашке и т.д.


Учитель: Значит, количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, равно работе тока, которая рассчитывается по формуле: А = J·U·t


Запись на доске А = J·U·t

и в тетрадях

учащихся.

Учитель: Количество теплоты обозначается буквой Q и оно, выделенное нагретым проводником равно работе тока, т.е.

Запись на доске Q = А, то Q = J·U·t

и в тетрадях

учащихся.


Учитель: Используя закон Ома, можно количество теплоты, выделяемое проводником с током выразить так, зная, что U=J·R, получим:


Запись на доске Q=J·J·R·t = J2 ·R · t,

и в тетрадях

учащихся. Q = J2 ·R · t


Учитель: Послушайте словесную формулировку: «Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени»


Учитель: Ребята! К этому же выводу, но на основании опытов впервые пришли независимо друг от друга английский

Портреты ученый Джеймс Джоуль и русский ученый Эмилий

ученых Христианович Ленц, поэтому сформулировнный вывод называется законом Джоля-Ленца.


ІV. Формирование Сейчас вашему вниманию будет предложено несколько

новых умений задач, для решения которых необходимо применение

и навыков. закона Джоуля – Ленца.


Демонстрация: В цепь источника тока включены

последовательно три проволоки одинакового сечения и длины: медная, стальная и никелиновая.


Вопрос: Какая из них больше нагреется?

Ответ: ρ1=0,017 Ом· мм2 / м,

ρ2=0, 1 Ом· мм2 / м,

ρ3=0,4 Ом· мм2 / м, R=ρ (l/s ), т.к.

s = const, l = const, чем R>, тем Q>т.к.

Q = J2 Rt. Больше нагреется никелиновая.


Учитель: Задача. С какой целью провода в местах соединения не просто скручивают, а еще и спаивают. Ответ обоснуйте.

Ответ: Сила тока в обоих проводниках одинакова (проводники

соединены последовательно). Если место контакта двух проводников не будет спаяно, то его сопротивление будет достаточно большое по сравнению с сопротивлениями самих проводников. Тогда (в полном соответствии с законом Джоуля –Ленца) в месте контакта будет выделятся наибольшее количество теплоты. Это приведет к расплавлению места контакта двух проводников и размыканию электрической цепи.


Учитель: Теперь решим задачу.


Задача № 1 Задача. «Какое количество теплоты выделится за 30 минут

упр.27 проволочной спиралью сопротивлением 20 Ом при силе

тока 5А?»


Учащийся Производится краткая запись условия задачи

решает у t = 30 мин = 1800 с Решение: Q = J2 Rt

доски R = 20 Ом Q = (5А)2 · 20 Ом · 1800с=

J = 5А = 900 000 Дж = 900 кДж

Q - ? Ответ: 900к Дж = 0,9 М Дж


Самосто- Учащиеся самостоятельно решают аналогичные задачи по

ятельная карточкам на 6 вариантов из сборника задач по физике

работа по для 7-9 кл. А.В.Перышкина № 902, 903, 904, 905, 906, 907.

карточкам. После чего сверяют ответы с правильными, представленными на плакате и выясняют, какие были допущены ошибки.


Учитель: Теперь рассмотрим практическое применение закона Джоуля-Ленца.

Демонстрация: Рассмотрим современную лампу накаливания.

Рисунок элек-

тролампы.

Вопрос: Из чего сделана ее спираль?

Ответ: Спираль сделана из тонкой вольфрамовой проволоки.


Вопрос: Почему из вольфрамовой проволоки сделана спираль электрической лампочки?

Ответ: Вольфрам – тугоплавкий металл.


Учитель: Да, его температура плавления 3387о С.


Вопрос: До какой же температуры нагревается вольфрамовая спираль лампы накаливания, достигая белого каления и светящаяся ярким светом?

Ответ: 3000о С.


Вопрос: Во что помещена спираль?

Ответ: Спираль помещена в стеклянную колбу.

Вопрос: Что находится в колбе?

Ответ: Ничего, из нее выкачивают насосом воздух, чтобы спираль не перегорела.


Вопрос: Если в стеклянной колбе вакуум, то в нем вольфрам будет быстро испаряться, спираль станет тоньше и быстро перегорит.

Почему же это не происходит за короткое время?

Ответ: Видимо лампу чем-то наполняют.


Учитель: Да, азотом, инертными газами – криптоном или аргоном. Тогда молекулы газа будут препятствовать испарению и разрушению накаленной нити.


Обобщение: Итак, устройство лампы накаливания:

Рисунок. «Концы спирали лампы приварены к двум проволокам, которые проходят сквозь стекло баллона и припаяны к металлическим частям цоколя лампы: одна проволока - к винтовой нарезки, а другая - к изолированному от нарезки основанию цоколя». Для включения лампы в сеть ее ввинчивают в патрон, где есть пружинящий контакт, касающийся основания цоколя и винтовая нарезка, удерживающая лампу, они имею зажимы, к которым прикрепляют провода от сети.

Промышленность выпускает такие лампы накаливания:


Демонстрация: 220 В – для осветительной сети

50 В - для железнодорожных вагонов

12 и 6 В - для автомобилей

3,5 и 2,5 В - для карманных фонарей


Исторический Создавали электрические лампы накаливания: русский

факт. инженер Александр Николаевич Ладыгин и американский изобретатель Томас Эдисон.


Таблица: А теперь обратим внимание на таблицу. Какие электроприборы

«Электро- изображены на ней?

нагреватель-

ные приборы»


Ответ: Электрический утюг, электрический чайник, электрическая плитка и т.д.


Учитель: Все они имеют нагревательный элемент различной формы, мощности, исполнения. (Работа с таблицей)


Вывод: Если ТЭН (трубчатый элемент нагревания) в чайнике окружен водой, то теплоотдача будет хорошей, и температура спирали не превысит допустимой нормы. Если включить чайник без воды, то теплоотдача у трубки станет плохой, так как воздух обладает плохой теплопроводностью, то спираль нагреется и перегорит. Т.о., запрещается включать электрический чайник без воды.


V. Подведе- Итак: мы сегодня убедились в тепловом действии тока,

ние итогов которое используется в различных электронагревательных

урока. приборах.

В домашних условия широко применяют электрические плитки, утюги, чайники, кипятильники.

В промышленности тепловое действие тока используют для выплавки специальных сортов стали и многих других металлов, для электросварки.

В сельском хозяйстве – обогревают теплицы, инкубаторы, сушат зерно.

1. Выставление оценок

2. Домашнее задание: § 53, 54, задача № 915

подготовить доклады по темам:

а) история развития электрического освещения;

б) использование теплового действия электрического тока

на конкретном объекте (2 учащихся)


Приложение № 4

8 класс


Зачетный урок № 1 по теме:

«Тепловые явления. Изменение агрегатных состояний вещества».

Цель: обобщить и систематизировать знания по данной теме.

План

І. Проведение зачета.

1. Контрольные вопросы (в форме фронтального опроса).

а) Какая температура принята за 0о С?

б) Какая температура принята за 100о С?

в) Каким способом осуществляется передача энергии от Солнца к Земле ?

г) Каким способом ( в основном) передается энергия от горячего утюга к

разглаживаемой рубашке?

д) Зимой на улице металл на ощупь холоднее дерева. Каким будут казать-

ся на ощупь металл и дерево в тридцатиградусную жару?

е) Алюминиевую и серебряную ложки одинаковой массы и температуры

опустили в кипяток. Равное ли количество теплоты получат они от воды?

ж) Почему на Севере для измерения низких температур воздуха пользуют-

ся не ртутными термометрами, а спиртовыми?

з) В двух одинаковых тарелках поровну налиты жирные и постные щи.

Какие щи быстрее остынут? Почему?


2. Физический диктант.

1. Сковорода стоит на горячей плите. Каким способом происходит в основном теплопередача от нижней стороны сковороды к верней её стороне?

( теплопроводность)

2. За ночь поверхность воды в озере покрылась льдом. При замерзании воды теплота отдавалась атмосферному воздуху или получалась от него?

( отдавалась воздуху)

3. При каком процессе количество теплоты вычисляется по формуле

Q=L· m

(парообразование)

4.Твердым или жидким будет

а) свинец при t = 300о С (твердые)

б) цинк при t = 450о С (жидким)

5. В чем отличие медицинского термометра от других?

( запоминание)

6. Как называют приборы для определения влажности воздуха?

(психрометр, гигрометр)

7.Состояние вещества, в котором оно обладает самой плохой теплопроводностью?

( газ)

8. Место в квартире, возле которого находится наиболее холодный воздух?

( пол)

9. Единица количества теплоты в Си.

(Джоуль)

10. Единица объема жидкости, равная 0,001 м3.

(литр)

11. Атмосферное образование, способствующее уменьшению скорости излучения и испарения с поверхности некоторого участка Земли.

(облако)

12. Время года в северном полушарии, когда к жителям южного полушария приходит наименьшее количество солнечного излучения.

( лето)

13. Жидкость с относительно малой удельной теплоемкостью, равной

1700 Дж/ кг о С, часто применяется для приготовления пищи.

( масло)

14. Легкий ветерок, всегда дующий вблизи открытых водоемов.

(бриз)

15. Назовите такты ДВС.

( впуск, сжатие, рабочий ход, выход)


3. Решить кроссворд (выдается каждому учащемуся).

Самостоятельная работа.

На классной доске плакат с клеточками, где вертикально записано слово теплопроводность, означающее вид теплопередачи, при котором энергия передается от частицы к частице.


1. Бытовой прибор, позволяющий хранить продукты при постоянной температуре за счет уменьшения теплообмена с окружающей средой.

2. Способ изменения внутренней энергии системы без совершения работы.

3. Сторона света, откуда вечером к вам поступает наибольшее количество энергии.

4. Наименьшая частица вещества, обладающая всеми его химическими свойствами.

5. Способ изменения внутренней энергии тела.

6. Одно из агрегатных состояний воды.

7. Макроскопическая характеристика тела, позволяющая судить о средней скорости теплового движения.

8. Место в квартире, возле которого находиться наиболее теплый воздух.

9. Мягкий металл с большой плотностью и малой удельной теплоемкостью.

10. Главное отличие в расположении частиц в кристаллических телах от расположения частиц в жидкостях и газах.

11. Дефект в одежде, улучшающий теплопередачу с помощью конвекции.

12. Ближайшее к нам небесное тело, на поверхности которого нельзя наблюдать конвекцию.

13. Небесное тело, главный «виновник» конвективных явлений на Земле.

14. Характеристика движения молекул, которая увеличивается при увеличении температуры.

15. Твердое прозрачное вещество, не имеющее кристаллического строения.

16. Состояние вещества, отличающееся большой плотностью и большой подвижностью частиц.


1 Т е р м о с

2. т е п л о п Е р е д а ч а

3. з а П а д

4. м о Л е к у л а

5. р а б О т а

6. П а р

7. т е м п е Р а т у р а

8. п о т О л о к

9. с В и н е ц

10. п О р я д о к

11. Д ы р а

12. л у Н а

13. с О л н ц е

14. с к о р о С т ь

15. с Те к л о

16. ж и д к о с т Ь


ІІ. Подведение итогов зачета


ІІІ. Домашнее задание

Перед зачетным уроком всегда проводится контрольная работа, где выявляется уровень усвоения формул, их применение и вычислительные навыки.


Зачетный урок № 2 по теме: «Электрические явления. Электромагнитные явления.»


Цель: обобщить и систематизировать знания по данной теме.

План

І. Проведение зачета.

а) двое учащихся собирают электрические цепи на демонстрационном столе;

б) двое учащихся на классной доске записывают законы последовательного и параллельного соединения проводников;

С остальными учащимися проводится фронтальный опрос.


Вопросы:
    1. Что понимают под электризацией тел. Как можно наэлектризовать тела?
    2. Как взаимодействуют тела, имеющие заряды одного рода?
    3. Расскажите об устройстве и принципе действия электроскопа.
    4. Какие вещества называют проводниками (непроводниками) электричества?
    5. Чем окружено всякое заряженное тело?
    6. Как называется заряженная частица, имеющая самый малый, далее уже не делимый, заряд?
    7. Что называют электрическим током? Каковы условия его существования?
    8. Какую роль выполняет источник тока?
    9. Как называют прибор для измерения силы тока в цепи?, напряжения в цепи?
    10. Как амперметр и вольтметр включаются в электрическую цепь?
    11. Сформулируйте закон Ома для участка цепи.
    12. От каких параметров проводника зависит его сопротивление?
    13. Перечислите действия электрического тока.


Проверка записи на классной доске законов последовательного и параллельного соединения проводников и сборки электрических цепей.

    1. Назовите полюсы магнитной стрелки. В чем состоял опыт Эрстеда?
    2. Сколько магнитных полюсов имеет катушка с током?
    3. Раскройте сущность гипотезы Ампера.
    4. Какие вещества хорошо притягиваются магнитом? Как взаимодействуют одноименные и разноименные магнитные полюсы?
    5. Какое явление называют магнитной бурей?
    6. Какова роль магнитного поля Земли в защите ее поверхности от космического излучения?


Самостоятельная работа.


«ПОСТОЯННЫЙ ТОК»


Приведите в соответствие вопросы и ответы.


1
Сила тока
1
I 1 = I 2 = I;

U = U1 + U2;

R = R1 + R 2.

2
Закон Ома для участка цепи
2
ρ = R∙ S

1

3
Последовательное соединение
3
I = U

R

4
Параллельное соединение проводников
4
Q=J 2R t

5
Закон Джоуля - Ленца
5
А = IU∆t

6
Работа тока
6
Р = I ∙ U

7
Мощность тока
7
U1 = U2 = U

I = I1 + I2

R = R 1 ∙ R2

R 1 + R2

8
Удельное сопротивление
8
I = ∆q

∆t