Урок физики 8 класс “Электрический ток” / Открытый урок
…Ум заключается не только в знании, но и в
умении прилагать знание на деле.
Аристотель
Цель урока для учителя:
Создать условия для успешной актуализации знаний о постоянном электрическом токе;
– систематизации их в форме, удобной для решения задач;
– применения системы знаний о постоянном электрическом токе для выполнения заданий базового уровня;
– развития у учащихся коммуникативных навыков, навыков работы по формированию умения обобщать данные, сравнивать их, делать выводы, работать самостоятельно,
Цель урока для учащихся:
– Повторить определения физических величин, характеризующих электрический ток, их единиц измерения, вычислительные формулы.
– Уметь применять знания к решению задач.
Формы обучения: беседа, фронтальный опрос, обсуждение решения задач.
Особенность занятия: строится на деятельной основе.
Материалы к уроку:
– Презентация.
– Подготовленная доска (Эпиграф на доске)
План и содержание урока на тему «Электрический ток»:
|
№ п/п |
Структурные элементы урока |
Деятельность учителя и учащихся |
1 |
Постановка цели урока |
Слайд 1 Учитель: Ребята, я вам загадаю загадки, а вы отгадайте. 1) Вдаль, к деревням, городам 2) По тропинкам я бегу Учитель: Итак, урок наш посвящён повторению какой темы? Учащиеся: «Электрический ток» Учитель: Какие цели вы поставили бы для себя? Учащиеся: Повторить определения физических величин, их единиц измерения, вычислительные формулы. Уметь применять знания к решению задач. (слайд 2) Учитель: не случайно Аристотель сказал : « …Ум заключается не только в знании, но и в умении прилагать знание на деле»
|
|
2 |
Актуализация ранее усвоенных знаний |
На доске: площадь м I напряжение А L сила тока В S удельное сопротивление Ом R количество теплоты Q длина Дж
Учитель: установите соответствие между условными обозначениями величин, их названиями, единицами измерения, изобразив это стрелками. |
|
3 |
Работа над повторением материала |
Учитель: Какие существуют способы соединения потребителей в электрической цепи? Ученики отвечают (последовательное и параллельное) (слайд 3) Учащиеся отвечают на вопрос . Один ученик выполняет задание на доске, остальные в тетради. Рассказывает, объясняет, отвечает на вопросы учащихся класса.
Учитель: Каковы соотношения между электрическими величинами при каждом из этих соединений? Ученики записывают на доске и в тетради эти формулы. Учитель: Слайд 4 Ученики: выполняют задание в тетрадях самостоятельно, один ученик на доске . Учитель: слайд 3 Ученики решают самостоятельно, один на доске, потом сверяют решение, обсуждают Учитель: слайд 4 Ученики отвечают устно. Слайд 5 (отвечают устно) Слайд 6 (решают письменно задачу 1) Один ученик у доски, остальные в тетради. Решения сверяют, обсуждают, задают вопросы. (так же решают задачу 2)
|
|
4 |
Упражнения |
Учитель: Слайд 7 (предлагает тест) Ученики решают. Взаимопроверка в парах . |
|
5 |
Самостоятельная работа |
Слайд 8. Учащиеся решают самостоятельно Собрать работы на проверку |
|
6 |
Рефлексия |
Слайд 9: учащиеся отвечают на вопросы, анализируют свою работу на уроке, оценивают свои достижения. |
|
7 |
Организация работы дома |
Повторить материал §36-49, формулы, упр. 22(1), 23(1) |
Потом сверяют схемы и обсуждают.
Содержание карточек:
К – 1
В каком из резисторов, изображённых на рисунке, выделится за одно и то же время наибольшее количество теплоты, если R₁=6 Ом, R₂=3 Ом, R₃=5 Ом, R₄=24 Ом.
Используя схему электрической цепи, изображённой на рисунке, определите общее напряжение на участке , если амперметр показывает 5А, а R₁=2 Ом, R₂=3 Ом, R₃=6 Ом, R₄=5 Ом.
Скачать публикацию
Конспект урока для 8 класса “Работа электрического тока”
Урок физики в 8 классе
Время проведения: 3 четверть
УМК: Перышкин А.
В., Гутник Е. М.
Тема урока: Работа электрического тока
Тип урока: комбинированный
Форма проведения: традиционный урок
Методы: словесные методы: объяснение, проблемное изложение, методы письменного контроля и самоконтроля: самостоятельная работа
Дидактическое сопровождение: карточки для проведения рефлексии, карточки с заданиями самостоятельной работы.
Список использованной литературы:
Кирик Л. А. Физика-8. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы. – М.: Илекса, 2002. – 160 с.: ил.
Лукашик В. И. Сборник задач по физике: Учеб. пособие для учащихся 7-8 кл. ср. шк. – 6-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1994. – 191 с.: ил.
Перышкин А. В. Физика. 8 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002. – 192 с.: ил.
Цели урока: организовать деятельность учащихся по восприятию, осмыслению и первичному запоминанию понятия работа электрического тока, формул работы электрического тока, фактов: единиц, способов измерения работы тока, физического смысла единицы работы тока,
способствовать формированию умений решать задачи на расчет работы электрического тока,
совершенствовать вычислительные навыки, навык преобразования формул, навык перевода единиц физических величин в СИ,
создать условия для развития мышления, внимания, памяти, познавательного интереса, коммуникативных навыков, навыков самостоятельной работы,
применить дифференцированный подход в обучении,
воспитывать культуру умственного труда, культуру общения.
Оборудование: электрический счетчик
Ход урока.
Организационный этап.
Этап актуализации опорных знаний:
Фронтальная беседа по вопросам:
Дайте определение электрического тока.
Перечислите характеристики электрического тока.
Дайте определение силы тока. Запишите формулу силы тока. В каких единицах измеряется?
Дайте определение электрического напряжения. Запишите формулу напряжения. В каких единицах измеряется напряжение?
Этап изучения нового материала.
Постановка цели урока.
Изучение понятия работа тока
(изучение в форме беседы с учащимися)
*Докажите, что электрический ток совершает работу1
Наводящие вопросы учителя (в случае отсутствия ответа на данный вопрос):
При каком условии совершается работа? (Если на тело (частицу) действует сила и под действием этой силы тело (частица) совершает перемещение)
Есть ли в проводнике частицы, которые перемещаются? (электроны, если проводник металлический)
Электроны в проводнике движутся сами по себе или под действием силы? (Электроны движутся под действием электрической силы)
Сформулируйте окончательный ответ (Таким образом, на заряженные частицы в проводнике действует сила и под действием этой силы они совершают перемещение, следовательно, электрический ток совершает работу).
Рассмотрим проводник, к которому приложено напряжение U.
U
Вспомните формулу электрического напряжения. ( U = )
Выразите из этой формулы работу тока. (A = qU)
Прочитайте полученную формулу на нашем, особом, «физическом» языке. (Работа электрического тока равна произведению напряжения, приложенного к проводнику, на электрический заряд, прошедший по нему)
Запишите ниже формулу силы тока. Но не закон Ома! (I = )
Выразите из этой формулы электрический заряд (q=It)
Подставьте полученную формулу в записанную выше формулу работы тока. (А=IUt)
Возьмите полученную формулу в рамку, подпишите: работа электрического тока.
Попытайтесь сформулировать определение работы тока на основе полученной нами формулы. (Работа тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа)
Откройте учебник на стр.
118. Найдите в учебнике определение работы тока, сравните с тем, что вы сформулировали.
Работа по вариантам:
* Выведите еще 2 формулы работы тока, с остальными беседует учитель.
(Ответы: * A=I U t Из закона Ома выразим U=IR, подставим: А = I I R t = I2 R t
Из закона Ома подставим I = в формулу работы тока: А = U t = )
Давайте повторим еще раз, как была получена формула работы тока.
Изучение единиц силы тока.
Работа электрического тока измеряется в Джоулях, килоджоулях, мегаджоулях и т. д. Но в СИ единицей работы тока является Джоуль. Следовательно, все единицы работы мы обязаны перевести в Джоули.
Как перевести из килоджоулей в Джоули? Что означает приставка кило? (Тысяча, т. е. для перевода из килоджоулей в Джоули нужно данное значение умножить на тысячу)
Как перевести из мегаджоулей в Джоули? (умножить на миллион)
Переведите устно в СИ: 23 кДж, 5,2 МДж, 0,25 кДж
Посмотрите внимательно на формулу работы тока и попытайтесь сформулировать физический смысл 1 Джоуля (т.
е. какая работа принята за 1 Дж) ( 1 Дж численно равен работе, которую совершает ток за 1 с при напряжении 1 В и силе тока 1 А)
Изучение способов измерения работы тока.
Посмотрите внимательно на формулу работы тока и ответьте на вопрос: как можно измерить работу тока? (Наводящий вопрос: какие приборы потребуются?) (Необходимо измерить силу тока с помощью амперметра, напряжение с помощью вольтметра, время часами и перемножить показания приборов)
Как Вы думаете, удобен ли такой способ? (Нет, т. к. необходимы 3 прибора и калькулятор)
Существует прибор, который объединяет в себе все три вышеуказанные и сразу показывает работу тока в Джоулях, он называется электрический счетчик. (Демонстрация электрического счетчика)
У каждого из Вас в доме он есть, только считает работу не в Джоулях, а в киловатт-часах. Как перевести работу из киловатт-часов в Джоули, мы узнаем на следующем уроке.
4. Этап проверки восприятия, осмысления и первичного запоминания.
Фронтальная беседа по вопросам после параграфа 50 с. 119
Этап закрепления изученного материала:
Устные упражнения:
А) Найдите работу тока в лампе за 10 с при напряжении 12 В и силе тока 2 А. (240Дж)
Б) Найдите работу тока в этой же лампе за 1 минуту. (1440Дж)
Фронтальное решение задачи.
В электрическом приборе за 45 минут током 5 А совершена работа 162 кДж. Найдите сопротивление электроприбора.
Решение: А = I U t. Из закона Ома выразим напряжение U = I R и подставим в формулу работы тока. A= I2 R t. Выразим из полученной формулы сопротивление R =
R= =2,4 Ом
Работа по вариантам:
Задача на три.
Упражнение 24(1) Решить самостоятельно и на крыле.
Решение: А=IUt А=0,5А*12В*1800с = 10800 Дж=10,8 кДж
Для тех, кто справится раньше, дополнительное задание: найдите сопротивление электродвигателя R=. R = =24 Ом)
Задача на 4 и 5. Решаем фронтально.
Подъемный кран поднял на высоту 12 м груз 6 т за 2 минуты. Найдите КПД крана, если сила тока в цепи электродвигателя 51А при напряжении 380 В.
Решение: Как рассчитать КПД ( )
Какая полезная работа совершается подъемным краном? (Работа по подъему груза А=mgh)
Какая работа затрачена? (работа тока: А=IUt)
= 31%
Почему полезная работа составляет только 1/3 от всей затраченной?
Работа по вариантам:
Проверка решения задачи на три
*Разбор примера по учебнику с.
118
6. Этап контроля и самоконтроля.
Самостоятельная работа по вариантам (по выбору учащегося)
(Приложение №1)
Информация о домашнем задании: п. 50 упр. 24 (2, *3) повт п. 54 (Физика 7)
8. Подведение итогов урока.
Составьте опорную схему по теме «Работа тока», на которой покажите формулы, единицы, способы измерения работы тока.
9. Рефлексия.
(См. Приложение №2)
Приложение №1. Самостоятельная работа на 8-10 минут.
Вариант 1
Удовлетворительный вариант
Две одинаковые лампочки, рассчитанные на напряжение 6,3 В, включены в электрическую цепь. Одна лампочка светила 1 мин, другая – 2 мин. В какой лампочке работа электрического тока была больше?
2.
Какую работу совершит ток силой 3 А за 10 мин при напряжении в цепи 15 В?
Хороший вариант.
1. Электрическая лампочка включена в цепь напряжением 10 В. Током была совершена работа 150 Дж. Какое количество электричества прошло через нить накала лампочки?
2. Электрическая плитка сопротивлением 24 Ом была включена в сеть с силой тока
5 А. Сколько времени работала плитка, если расход энергии в ней 1080 кДж энергии.
Отличный вариант.
1. К источнику тока напряжением 120 В поочередно присоединяли на одно и то же время проводники сопротивлением 20 Ом и 40 Ом. В каком случае работа электрического тока была больше?
2. Транспортер поднимает за время 1 мин груз массой 300 кг на высоту 8 м. КПД транспортера 60%. Определите силу тока через электродвигатель транспортера, если напряжение в сети 380 В.
Вариант 2.
Удовлетворительный вариант.
1. Одна электрическая лампочка включена в сеть напряжением 127 В, а другая в сеть напряжением 220 В. В какой лампе будет совершена большая работа за 1 с, если сила тока одна и та же?
2. В лампочке карманного фонаря сила тока равна 0,2 А. Вычислите электрическую энергию, получаемую лампочкой за 2 мин, если напряжение 3,6 В.
Хороший вариант.
1. При прохождении через проводник 40 Кл электричества была совершена работа 200 Дж. Какое напряжение приложено к этому проводнику?
2. Какова сила тока в лампе велосипедного фонаря, если при напряжении 4 В в ней за 1 с расходуется 0,8 Дж энергии?
Отличный вариант.
1. Одна электрическая лампа включена в сеть напряжением 127 В, а другая в сеть напряжением 220 В. Через какую лампу должно пройти большее количество электричества, чтобы работа ока была одинаковой в обеих лампах?
2.
Электродвигатель с КПД 59% за 20 с поднимает груз массой 150 кг на высоту 12 м. Сила тока через двигатель 4 А. Чему равно подводимое напряжение?
Приложение №2 Задания для рефлексии.
Закончите предложения.
Наш урок подошел к концу, и я хочу сказать…
Мне больше всего удалось…
Сегодня на уроке я научился…
Мои ощущения на уроке…
Урок привлек меня тем, что …
Я понял, что…
Мне показалось важным …
Для меня было открытием то, что…
1 За ответы на вопросы, помеченные звездочкой, учащиеся могут получить отличные оценки.
Учебник по физике: Новый взгляд на электроэнергию
В предыдущем разделе урока 3 подробно рассматривалась зависимость тока от разности электрических потенциалов и сопротивления. Сила тока в электрическом устройстве прямо пропорциональна разности электрических потенциалов, приложенных к устройству, и обратно пропорциональна сопротивлению устройства.
Если это так, то скорость, с которой это устройство преобразует электрическую энергию в другие формы, также зависит от силы тока, разности электрических потенциалов и сопротивления. В этом разделе урока 3 мы вернемся к концепции мощности и разработаем новые уравнения, выражающие мощность через ток, разность электрических потенциалов и сопротивление.
Новые уравнения для мощности
На уроке 2 было введено понятие электрической мощности. Электрическая мощность определялась как скорость, с которой электрическая энергия подается в цепь или потребляется нагрузкой. Уравнение для расчета мощности, подаваемой в цепь или потребляемой нагрузкой, было получено следующим образом:
(Уравнение 1)
Две величины, от которых зависит мощность, связаны с сопротивлением нагрузки по закону Ома. Разность электрических потенциалов ( ΔV ) и ток ( I ) могут быть выражены через их зависимость от сопротивления, как показано в следующих уравнениях.
Если выражения для разности электрических потенциалов и тока подставить в уравнение мощности, можно вывести два новых уравнения, которые связывают мощность с током и сопротивлением и с разностью электрических потенциалов и сопротивлением. Эти производные показаны ниже.
P = ΔV • I P = (I • R) • I П = И 2 • Р | P = ΔV • I P = ΔV • (ΔV / R) P = ΔV 2 / R |
Теперь у нас есть три уравнения для электрической мощности, два из которых получены из первого с использованием уравнения закона Ома.
Уравнение 3 связывает скорость, с которой электрическое устройство потребляет энергию, с падением напряжения на устройстве и сопротивлением устройства. Обратите внимание на двойную значимость падения напряжения, обозначенную квадратом ΔV. Уравнение 3 можно использовать для расчета мощности при условии, что известны сопротивление и падение напряжения.
Если одно из них неизвестно, важно либо использовать одно из двух других уравнений для расчета мощности, либо использовать уравнение закона Ома для расчета количества, необходимого для использования уравнения 3.
Хотя эти три уравнения дают удобные формулы для вычисления неизвестных величин в физических задачах, нужно быть осторожным, чтобы не злоупотреблять ими, игнорируя концептуальные принципы, касающиеся схем. Для иллюстрации предположим, что вам задали такой вопрос: если заменить 60-ваттную лампочку в бытовой лампе на 120-ваттную, то во сколько раз увеличится ток в цепи этой лампы? Используя уравнение 2, можно было бы сделать вывод (ошибочный), что удвоение мощности означает, что I 2 количество должно быть удвоено. Таким образом, ток должен был бы увеличиться в 1,41 раза (квадратный корень из 2). Это пример неправильного рассуждения, потому что он удаляет математическую формулу из контекста электрических цепей.
Принципиальное различие между 60-ваттной и 120-ваттной лампочкой заключается не в силе тока в лампочке, а в сопротивлении лампочки. Эти две лампочки отличаются сопротивлением; разница в токе есть просто следствие этой разницы в сопротивлении. Если лампочки находятся в патроне лампы, который подключен к настенной розетке в США, то можно быть уверенным, что разность электрических потенциалов составляет около 120 вольт. ΔV будет одинаковым для каждой лампочки. Лампа мощностью 120 Вт имеет меньшее сопротивление; и, используя закон Ома, можно было бы ожидать, что он также имеет более высокий ток. Фактически 120-ваттная лампа будет иметь силу тока 1 ампер и сопротивление 120 Ом; 60-ваттная лампа будет иметь силу тока 0,5 А и сопротивление 240 Ом.
P = ΔV • I I = P/ΔV I = (120 Вт) / (120 В) I = 1 А
ΔV = I • R R = ΔV / I R = (120 В) / (1 А) R = 120 Ом | P = ΔV • I I = P/ΔV I = (60 Вт) / (120 В) I = 0,5 А
ΔV = I • R R = ΔV / I R = (120 В) / (0,5 А) R = 240 Ом |
Теперь, правильно используя уравнение 2, можно понять, почему удвоение мощности означает удвоение силы тока, поскольку сопротивление также меняется при замене лампы.
Расчет тока ниже дает тот же результат, что и показанный выше.
P = I 2 • R I 2 = П/Р I 2 = (120 Вт) / (120 Ом) I 2 = 1 Вт/Ом I = SQRT (1 Вт/Ом) I = 1 А | П = И 2 • Р I 2 = П/Р I 2 = (60 Вт) / (240 Ом) я 2 = 0,25 Вт/Ом I = SQRT (0,25 Вт/Ом) I = 0,5 А |
1. Что будет толще (шире) – нить накаливания 60-ваттной лампочки или нить накаливания 100-ваттной лампочки? Объяснять.
2. Рассчитайте сопротивление и силу тока лампы ночного освещения мощностью 7,5 Вт, включенной в бытовую розетку США (120 В).
3. Рассчитайте сопротивление и силу тока электрического фена мощностью 1500 Вт, подключенного к бытовой розетке США (120 В).
4. Коробка на настольной пиле указывает, что сила тока при запуске составляет 15 ампер. Определить сопротивление и мощность двигателя за это время.
5. На наклейке проигрывателя компакт-дисков указано, что при питании от 9-вольтовой батареи он потребляет 288 мА тока. Какова мощность (в ваттах) проигрывателя компакт-дисков?
6. Тостер мощностью 541 Вт подключен к бытовой розетке 120 В. Каково сопротивление (в омах) тостера?
7. Цветной телевизор имеет ток 1,99 А при подключении к бытовой сети 120 Вольт.
Каково сопротивление (в омах) телевизора? А какая мощность (в ваттах) у телевизора?
Перейти к следующему уроку:
Формула статического электричества – GeeksforGeeks
Статическое электричество определяется как дисбаланс электрических зарядов в теле, особенно отрицательных и положительных зарядов. Другими словами, разряд электрического импульса известен как статическое электричество. Физические методы используются для создания дисбаланса заряда. Контакт между твердыми предметами является одним из наиболее известных источников статического электричества. Статическое электричество создает при своем создании силу, которая прямо пропорциональна зарядам обоих соприкасающихся тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Она известна как электростатическая сила и обозначается символом F. Ее стандартной единицей измерения являются ньютоны (Н), а размерная формула определяется как [M 1 L 1 T -2 ].
Статическая формула электроэнергии
F = 1/ 4πε 0 (Q 1 Q 2 / R 2 )
Где,
- F IS Electrostatic,
1818.............18..18. 4πε 0 = K 0 -это константа кулонов со значением 9 × 10 нм 2 C -2 ,- Q 1 903
- r — расстояние между кузовами.
Вывод
Рассмотрим систему из двух тел зарядов q 1 и q 2 , разделенных расстоянием r. Известно, что сила статического электричества между этими двумя телами прямо пропорциональна произведению зарядов тел.
F ∝ q 1 q 2 ⇢ (1)
Кроме того, сила косвенно пропорциональна квадрату расстояния между двумя телами.
F ∝ 1/r 2 ⇢ (2)
Из (1) и (2),
F ∝ q 1 q 2 /r 2
9 с заменой знака пропорциональности F = k 0 q 1 q 2 /r 2
Здесь k 0 известна как постоянная Кулона.
Отсюда выводится формула силы статического электричества между двумя заряженными телами.
Примеры задач
Задача 1. Рассчитайте силу статического электричества между двумя телами с зарядом 0,2 Кл и 0,4 Кл, находящимися на расстоянии 0,1 м друг от друга.
Решение:
Мы имеем,
Q 1 = 0,2
Q 2 = 0,4
R = 0,1
Использование Formula We Have,
F = 1/4 GLE 0 (q 1 q 2 / r 2 )
= (9 × 10 9 × 0,2 × 0,4)/0,01
= 2,87 × 10 9 Н
Задача 2.
Решение:
Мы имеем,
Q 1 = 1,5
Q 2 = 4
R = 0,1
Используя формулу, мы имеем,
F = (9 °
. 9 × 1,5 × 4)/0,01
= 215,7 × 10 9 N
Задача 3. Рассчитайте силу статического электричества между двумя телами с зарядом 2 Кл и 3 Кл, находящимися на расстоянии 1 м друг от друга.
Решение:
. 9 × 2 × 3)/1
= 53,92 × 10 9 N
м.
Решение:
. 9 × 4 × 6)/64
= 3,37 × 10 9 N
м.
Решение:
У нас есть,
Q 1 = 10
Q 2 = 3
R = 2
Используя формулу, которую мы имеем,
F = (9 × 10 × 10 × 3)// 4
= 67,4 × 10 9 N
Задача 6.
Таким образом, мы получаем,
Рассчитайте силу статического электричества между двумя телами с зарядом 1,5 Кл и 4 Кл, находящимися на расстоянии 0,1 м друг от друга.