Слайд 2Нагревание проводников электрическим током
Закон Джоуля-Ленца
Подготовила учитель физики
Специальной общеобразовательной школы
№2
(открытого типа) г. Санкт-Петербурга
Стекольщикова О. А.
Слайд 3
Цели урока:
Объяснить нагревание проводников электрическим током
Установить зависимость выделяющейся
энергии от параметров цепи
Сформулировать закон Джоуля-Ленца
Формировать умение применять
закон для решения задач
Слайд 4Электрический ток в металлическом проводнике – это упорядоченное движение электронов.
Провод - это кристалл из ионов, поэтому электронам приходится «течь»
между ионами, постоянно наталкиваясь на них. При этом часть кинетической энергии электроны передают ионам, заставляя их колебаться сильнее. Кинетическая энергия
ионов увеличивается, следовательно увеличивается внутренняя энергия проводника,
и следовательно его температура. А это и значит что, проводник нагревается
Слайд 5В неподвижных металлических проводниках вся работа электрического тока идёт на
увеличение внутренней энергии
Электроны направленно движутся
Сталкиваются с ионами
Передают им часть энергии
Ионы
колеблются быстрее
Увеличивается внутренняя энергия проводника
Выделяется теплота
По закону сохранения и превращения энергии A = Q
Слайд 6Джеймс Прескотт Джоуль
Английский физик, внёсший значительный вклад в становление термодинамики.
Обосновал на опытах закон сохранения энергии. Установил закон, определяющий тепловое
действие электрического тока. Вычислил скорость движения молекул газа и установил её зависимость от температуры.
Слайд 7Эмилий Христианович Ленц
Русский физик немецкого происхождения. Э. Х. Ленц является
одним из основоположников электротехники. С его именем связано открытие закона,
определяющего тепловые действия тока, и закона, определяющего направление индукционного тока, профессор и ректор Императорского Санкт-Петербургского университета, академик.
Слайд 8Вывод закона Джоуля-Ленца
А = IUt
A = Q
Q = IUt
, U = IR - закон Ома,
Q =
I*I*R*t, Q = I²Rt – для последовательного соединения проводников
Q = IUt , I = U/R - закон Ома, Q = U*t*U/R,
Q = U 2t/R, - для параллельного соединения проводников
где Q – выделившееся количество теплоты в Джоулях,
R – сопротивление в Омах,
I – сила тока в Амперах,
t – время в секундах.
Единица измерения работы в СИ: Джоуль
Слайд 9Зависимость от силы тока
Карточка с заданием: электрическая цепь состоящая из
источника тока, лампы, ключа, реостата, амперметра, вольтметра (соединительные провода).
Слайд 10Зависимость от сопротивления
Никелин
сталь
Медь
Слайд 12Задачи
Какое количество теплоты выделяется электрическим чайником за 5 минут, если
сопротивление спирали 200 Ом, а сила тока в цепи 3А?
Какое количество теплоты выделяется электрическим чайником за 5 минут, если сопротивление спирали 100 Ом, а сила тока в цепи 3А?
Слайд 13Дано: СИ Решение:
t=5 мин 300
с Q=I2 Rt
R=200 Ом Q=3А*3А*200
Ом*300с=
=540000 Дж=540 кДж
I=3A
Q-? Ответ: 540 кДж
Слайд 14При ремонте электроплитки её спираль укоротили в 2 раза. Как
изменилась мощность электроплитки?
1) Увеличилась в 2 раза
2) Увеличилась в 4 раза
3) Уменьшилась в
2 раза
4) Уменьшилась в 4 раза
Слайд 16Электрическая лампочка включена в сеть напряжением 220 В. Какую энергию
потребляет лампочка за 30 мин свечения, если сила тока, протекающего
через её спираль, равна 5 А?
Слайд 17Электрическая плитка, подключённая к источнику постоянного тока, за 120 с
потребляет 108 кДж энергии. Чему равна сила тока в спирали
плитки, если её сопротивление 25 Ом?
Слайд 18Участок электрической цепи состоит из резистора, сопротивление которого равно 2 Ом,
и амперметра, показания которого соответствуют силе тока I=5 А. На каком рисунке
правильно показан график зависимости количества теплоты Q, выделенного на этом резисторе, от времени t?
Слайд 20На оценочных листах посмотрите свои смайлики и выставите себе оценки
за урок.