Фізика 8 клас - розробки уроків до підручника за ред. В. Г. Бар’яхтара - 2016

РОЗДІЛ 2. ЕЛЕКТРИЧНІ ЯВИЩА

Частина II. РОБОТА І ПОТУЖНІСТЬ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ У РІЗНИХ СЕРЕДОВИЩАХ

Урок 56. Розв'язування задач

Мета: закріпити знання з теми «Теплова дія струму. Закон Джоуля —Ленца. Електричні нагрівальні пристрої. Запобіжники»; продовжити формування навичок та умінь учнів розв'язувати фізичні задачі, застосовуючи набуті знання.

Очікувані результати: учні повинні вміти розв'язувати задачі на застосування закону Джоуля — Ленца, комбіновані задачі.

Тип уроку: застосування знань, умінь і навичок.

Наочність і обладнання: підручник, посібник [5].

Хід уроку

При вивченні наук приклади корисніші за правила.

І. Ньютон

I. Організаційний етап

II. Мотивація навчальної діяльності

Учитель, застосовуючи метод «Розсипані сова», пропонує учням з окремих

слів скласти вислів І. Ньютона, взятий за епіграф до уроку, й прокоментувати.

III. Актуалізація опорних знань

ü Фронтальна бесіда

1. Сформулюйте та запишіть математично закон Джоуля — Ленца.

2. За якими ще формулами можна розрахувати кількість теплоти, яка виділяється в провіднику внаслідок теплової дії струму? Які обмеження в їх застосуванні?

3. За якою формулою можна обчисли опір провідника?

4. Як обчислити загальний опір з’єднання провідників, коли вони з’єднані послідовно; паралельно?

5. Що таке коротке замикання? За якої умови воно спостерігається?

IV. Застосування набутих знань

ü Розв'язування задач

1. Спіраль електроплитки дуже сильно нагрівається під час проходження по ній електричного струму. Чому дроти, за допомогою яких плитка підключена до джерела кола, нагріваються значно менше? (Відповідь: кількість теплоти, що виділяється під час проходження струму в провіднику Q=I²Rt. Як відомо, нагрівальні елементи виготовляють із речовин із великим питомим опором, а підвідні проводи — із речовин із малим питомим опором, отже, опір спіралі електроплитки значно більший, ніж опір з’єднувальних дротів. Сила струму ж у них однакова, бо вони з’єднані послідовно. Таким чином, кількість теплоти, яка виділяється в спіралі плитки, більша, ніж та, що виділяється в дротах.)

2. Чому у квартирних лічильниках електричної енергії вмонтовано запобіжники, які не дозволяють зростати силі струму через лічильник вище від певної межі? (Відповідь: призначення запобіжників — розімкнути коло, якщо сила струму в ньому перевищить максимальні значення.)

3. Чому у плавкому запобіжнику використовують дріт набагато тонший, ніж у проводах, що з’єднують джерело струму та споживачів електроенергії. (Відповідь: це робиться для того, щоб першим нагрівся та розплавився запобіжник, а не проводи електричного кола.)

4. Яка кількість теплоти виділиться за 10 хв у провіднику опором 20 Ом за сили струму 5 А?

Розв’язання цієї задачі подається учням на дошці, але з помилками. Учням слід їх відшукати, виправити й оформити розв’язання в зошиті.

Розв’язання задачі з помилками (їх виділено жирним шрифтом).

СІ

t = 60 с

Розв’язання

Q = I²Ut; [Q]= A^{2 .} OМ ∙ C = Ом ∙ с = = Вс = А ∙ В ∙ с = Вт.

Q = 5²∙ 20 ∙ 600 =300 000 (Дж) = 30 (кДж).

Відповідь: Q = 300 кДж.

Правильне розв’язання

СІ

t = 600 с

Розв’язання

Q = I²Rt; [Q]= А^{2 .} ОМ ∙ С = ∙ ОМ ∙ с = .

В ∙ с = А В с = Дж.

Q = 5² ∙ 20 ∙ 600 = 300 000 (Дж) = 300 (кДж).

Відповідь: Q = 300 кДж.

5. Визначте опір провідника, якщо при силі струму 2 А за 5 хв він виділив 2400 Дж енергії.

СІ

t= 300с

Розв’язання

Q =I²Rt; R = ;

[R] = = = = Ом; R = = 2 (Ом).

Відповідь: R = 2 Ом.

6. Яка кількість теплоти виділиться за 30 хв в електричному чайнику з опором 100 Ом, включеному в мережу з напругою 220 В? Скільки води можна нагріти від 20 °С до кипіння, використовуючи все тепло, що виділяється струмом?

СІ

t = 1800с

Розв’язання

Q₁ = ; [Q₁] = = ∙ В ∙ с = А ∙ В ∙ с = Дж;

Q₁ = = 871200 (Дж).

Використовуємо все тепло, що виділяється струмом, на нагрівання води:

Q₁= Q₂, де Q₂ = cm(t₂ - t₁) — кількість теплоти, яка йде на нагрівання води.

Q₁ = cm(t₂ - t₁). m = ;

[m] = = = кг; m = = 2,6(кг).

Відповідь: Q1 = 871,2 кДж; m = 2,6 кг.

ü Колективне розв'язування задач під керівництвом учителя

На дошці оформлено розв’язання задач із пунктів 4 § 34 і § 35 «Учимося розв’язувати задачі». Учитель з учнями аналізує умову та розв’язання.

V. Підбиття підсумків уроку

ü Рефлексія за методом «Сходинки успіху»

Учитель користується додатком 2.7.

VI. Домашнє завдання

1. [2]: § 34, 35 — повторити; вправа № 34: завдання № 2, 4 — письмово; вправа № 35: завдання № 4 — усно.

2. Оформити в зошитах розв’язання задач із пунктів 4 «Учимося розв’язувати задачі» § 34, 35.