Закон Джоуля-Ленца Урок-презентація на тему Підготував вчитель фізики Новоселицької ЗОШ 3 І-ІІІ ступенів Шкварчук Андрій Іванович. - презентация

1 Закон Джоуля-Ленца Урок-презентація на тему Підготував вчитель фізики Новоселицької ЗОШ 3 І-ІІІ ступенів Шкварчук Андрій Іванович

2 1. Які три величини пов'язує закон Ома? I, U, R; сила струму, напруга, опір. 2. Як формулюється закон Ома? Сила струму в ділянці кола прямо пропорційна напрузі на кінцях цієї ділянки і обернено пропорційна його опору. 3. Як записується формула закону Ома? I = U / R. 4. Одиниці вимірювання фізичних величин, що входять в закон Ома. Ампер, Вольт, Ом. 5. Як виразити роботу струму за деякий час? A = U * I * t. 6. Що називають потужністю? Щоб знайти середню потужність електричного струму, треба його роботу поділити на час P = A / t. 7. Як розрахувати потужність? P = U * I. Запитання

3 8. Що приймають за одиницю потужності? За одиницю виміру потужності прийнятий 1 Вт, рівний 1 Дж / с, 1 Вт = 1Дж / с. 9. Яке з'єднання провідників називають послідовним? 10. Яка величина однакова для всіх провідників, з'єднаних послідовно? Сила струму, I = I1 = I2 = In 11. Як знайти загальний опір кола, знаючи опір окремих провідників, при послідовному з'єднанні? R = R1 + R2 +… + Rn. 12. Як знайти напругу ділянки кола, що складається з послідовно з'єднаних провідників, знаючи напругу на кожному з них? U = U1 + U2 +… + Un. 13. Яке з'єднання провідників називають паралельним? Запитання

4 14. Яка величина однакова для всіх провідників, з'єднаних паралельно? Напруга, U = U1 = U2 =…= Un. 15. Як знайти силу Струму на ділянці ланцюга при паралельних з'єднанні? I = I1 + I2 +…+ In. 16. Електричним струмом називається: впорядкований рух вільних електронів. 17. Формула для розрахунку опору провідника? R = * l / s. 18. Амперметр вмикається в коло: послідовно. 29. Всі споживачі знаходяться під одною і тією ж напругою при: паралельному з'єднанні. Запитання

5 R1 R2 R3 4 Ом 3 Ом 5 Ом R1 R2 3 Ом 5 Ом На якому резисторі: 1) напруга найбільша? 2) сила струму найбільша?

6 1.0,8 В 2.1,6 В 3.2,4 В 4.4,8 В Яку напругу покаже вольтметр, якщо його підключити паралельно резистору 3 Ом?

7 План уроку 1. Чому провідник нагрівається 2. Закон Джоуля-Ленца 3. Коротке замикання 4. Розвязуання задач усно 5. Розвязування розрахункових задач

8 Щоб провідник нагрівався сильніше, він повинен володіти... Чому провідник нагрівається? Нагрівальний елемент - тонкий провідник у вигляді спіралі, виготовлений з матеріалу з великим питомим опором і високою температурою плавлення.

9 Провідник зі струмом Нагрівається Виділяє кількість теплоти – Q ЗАКОН ДЖОУЛЯ - ЛЕНЦА 1841р1842 р Джоуль Джеймс Ленц Еміль

10 Послідовне зєднання нагрівних елементів Кількість теплоти, що виділяється в послідовно зєднаних опорах прямо пропорційна цим опорам Паралельне зєднання нагрівних елементів Кількість теплоти, що виділяється в паралельно зєднаних опорах обернено пропорційна цим опорам

11 Коротке замикання виникає, коли проводи, що перебувають під напругою, з'єднуються між собою Нехай опір проводів 0,1 Ом. При короткому замиканні сила струму І =2200 А! Згідно закону Джоуля-Ленца в проводах за 0,1 с виділиться Q=(2200А)2*0,1Ом*0,1с=48400 Дж, якої достатньо, щоб розплавити 80г міді. Цього не станеться, якщо в колі є плавкий запобіжник.

12 З якою метою проводи у місцях з'єднання не просто скручують, але ще й спаюють? Відповідь обгрунтуйте. Якщо місце контакту двох проводів не буде спаяно, то його опір буде досить великий в порівнянні з опором самих проводів. Тоді в місці буде виділятися найбільша кількість теплоти. Це призведе до розплавлення місця контакту двох провідників та розмиканню електричного кола.

13

14 Знайдіть невідому величину і невідомий прилад I, АU, ВQ, ДжP, Вт 1 1, ,34,21, ,

15 Який з провідників нагріється сильніше при проходженні через них електричного струму. Розміри провідників однакові РечовинаПитомий опір Ом*мм2/м Нагріванння Мідь0,017Слабке Сталь0,1Середнє Нікель0,42Сильне Чим більший опір провідника, тим сильніше він нагрівається Щоб провідник нагрівався сильніше, він повинен мати великий питомий опір

16 Ви проводите канікули в селі. Єдина саморобна електрична плитка, виготовлена вашим дідусем, вийшла з ладу (перегоріла спіраль). Вам терміново потрібна нова спіраль. Перевіривши дідусеву скриню, ви виявляєте 3 однакових шматка потрібного дроту. Як ви з'єднаєте їх, щоб отримати спіраль можливо найбільшої потужності? Теплова потужність спіралі: при паралельному з'єднанні: при послідовному з'єднанні: при змішаному сполученні:

17 В електричному колі, схема якої зображена на малюнку, резистори мають опору: R1 = 1 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 2 Ом, R4 = 4 Ом. На якому резисторі виділяється найбільша теплова потужність? R1R1 R2R2 R3R3 R4R4 Задача Якщо резистори з'єднані послідовно, значить в них течуть однакові за величиною струми. P2>P1 в 2 рази P4>P3 в 2 рази Отже: Так як потужність пропорційна квадрату сили струму, то більша потужність (в 2 рази) виділиться на резисторі R2

18 Паралельне з'єднання : Послідовне з'єднання : Розр. потужності : Відповідь: найбільша теплова потужність виділиться на другому резисторі В електричному колі, схема якої зображена на малюнку, резистори мають опору: R1 = 1 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 2 Ом, R4 = 4 Ом. На якому резисторі виділяється найбільша теплова потужність? R1R1 R2R2 R3R3 R4R4 Задача

19 Задача Дано: Яка кількість теплоти виділиться за 30 хв в електричному чайнику опором 100 Ом, включеному в мережу з напругою 220 В? Скільки води можна нагріти від до кипіння, використовуючи все тепло, яке виділяється струмом? хв Ом В с Із таблиці: (кДж). (кг). Відповідь: кДж; кг.

20 Контрольні запитання 1. Чому провідник нагрівається при проходженні струму через нього? 2. Які ви знаєте приклади використання теплової дії струму в побуті? 3. Питомий опір вольфраму в два рази менший, ніж заліза. Чому ж саме вольфрам використовується для нитки розжарення в електричних лампочках? 4. Чому нагрівальні елементи не виготовляються з порцеляни, у якого питомий опір в мільярди разів більший за всіх речовин, наведених у таблиці(підр.)?

21 Параграф 14, вправа 14 Домашнє завдання

22 Яку роботу зробить струм силою 3 А за 10 хв при напрузі в ланцюзі 15 В? Електрична лампочка включена в коло з напругою 10В. Струмом була здійснена робота 150 Дж. Яка кількість електрики пройшла через нитку розжарення лампочки? Спіраль електричної плитки вкоротили. Як зміниться кількість виділеної в ній теплоти, якщо плитку включити в той же напруга? Додаткові завдання

23