урок по физике 8 класс

Урок №48.Нагревание проводников

электрическим током. Закон Джоуля—Ленца

Цель урока. Изучить закон Джоуля—Ленца, показать универсальность закона сохранения и пре- вращения энергии.

Демонстрация. Нагревание проводников из различных веществ электрическим током Содержание опроса. 1. Как объяснить, почему проводники обладают сопротивлением? 2. Как понимать выражение: «Внутренняя энергия проводника увеличилась»? 3. В каких единицах удобнее выражать работу тока на практике? 4. Преобразуйте работу тока из Вт•ч, гВт•ч, кВт•ч в Дж.

Содержание нового материала. Формула для расчета количества теплоты, выделяющегося в проводнике при протекании по нему электрического тока. Закон Джоуля—Ленца. Решение задач.

Закрепление материала. 1. Каков механизм тока в металлах? 2. Как объяснить нагревание проводников при прохождении по ним тока? 3. От чего зависит количество теплоты, выделяемое провод- ником с током?

Домашнее задание. § 53. Упражнение 37 (1—3).

Планируемые результаты обучения

Метапредметные: овладеть навыками самостоятельного приобретения знаний о нагревании проводника электрическим током, закон Джоуля—Ленца, постановки цели, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности при нагревании проводников током, регулятивными универсальными учебными действиями при решении задач на закон Джоуля—Ленца, познавательными универсальными учебными действиями на примерах гипотез для объяснения нагревания проводников электрическим током, выделять основное содержание прочитанного текста, находить в нем ответы на поставленные вопросы, анализировать и излагать его, работать в группе.

Личностные: осознать необходимость самостоятельного приобретения знаний о нагревании про- водников электрическим током, законе Джоуля— Ленца и практическую значимость изученного мате- риала, сформировать познавательный интерес, развивать интеллектуальные и творческие способ- ности, убежденность в познании природы, самостоятельность в приобретении новых знаний, уважительное отношение к творцам науки и техники, друг к другу, к учителю.

Общие предметные: понимать явление нагревания проводников электрическим током, проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперимент по изучению нагревания проводников электрическим током, объяснять полученные результаты и делать выводы, применять знания на практике для объяснения принципа работы технических устройств и приборов, обнаруживать зависимость количества теплоты, выделяемое проводником, от силы тока, сопротивления и времени, кратко и четко отвечать на вопросы.

Частные предметные: понимать явление нагревания проводников электрическим током, смысл закона Джоуля—Ленца, измерять количество теп- лоты, выделяемое проводником с током, применять знания в повседневной жизни.

Ход урока.

В начале урока проводим анализ лабораторной работы. Изложение нового материала начинаем с повторения процессов, происходящих в проводнике, в результате которых он нагревается. Просим учащихся вспомнить, что собой представляет ток в металлах. Даем немного времени, чтобы они смогли воспользоваться материалом учебника, записями в тетрадях и обсудить в парах возможные варианты ответа. Затем приступаем к обсуждению. В металлах свободные электроны, двигаясь под действием электрического поля, взаимодействуют с ионами кристаллической решетки вещества проводника и передают им часть своей энергии, приобретенной в результате действия на них электрического поля. При этом скорость колебательного движения ионов увеличивается, увеличивается и их кинетическая энергия. Задаем вопрос: к чему это приводит? Выясняем, что при этом происходит увеличение внутренней энергии проводника и он нагревается. Акцентируем внимание на том, что в неподвижных проводниках вся работа, совершаемая электрическим полем, идет на увеличение внутренней энергии про- водника. Так как мерой изменения внутренней энергии  является  количество  теплоты,  то  A  =  Q или

Q = IUt. Далее один из учеников у доски, используя закон Ома, получает формулу для расчета коли- чества теплоты, выделяемого проводником с током

U2t (используют при параллельном

соединении). Формулируем закон Джоуля—Ленца. Обращаем внимание на то, что при последователь- ном соединении отдельных участков цепи большее количество теплоты выделяется на участках, имеющих большее сопротивление, а при параллельном — на проводниках с меньшим сопротивлением. Для лучшего запоминания можно продемонстрировать опыты. Изготавливаем цепочку из отрезков спирали, толстого медного провода или других проводников. При пропускании тока, который регулируется реостатом, отрезок спирали раскаляется, а медный провод остается темным. Если один из контактов между проводниками закрепить слабее, то при постепенном увеличении тока этот контакт начинает разогреваться (светится), тогда как отрезки спирали еще не нагрелись. Во время опыта он остается более ярким, чем спираль, и может перегореть.

На основании опыта учащиеся пытаются сделать вывод: почему спирали лампы накаливаются, а подводящие провода нагреваются слабо; почему в местах соединения проводов должен быть хороший кон- такт; почему выключатели иногда греются? И т. д.

        В конце урока рассмотрим задачу 4 из упражнения 37.