Урок физики в 8 классе "Закон Джоуля-Ленца"

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Брянский городской лицей №1 им.А.С.Пушкина»

Конспект урока по физике

в 8 классе

«Количество теплоты,

выделяющееся в проводнике с током»

подготовила

учитель физики

Солукова Оксана Анатольевна

г.Брянск

2011

Цель урока: показать универсальность закона сохранения и превращения энергии на примере электрических и тепловых процессов, познакомить с законом Джоуля-Ленца.

Оборудование: презентация, проектор, источник тока, проводники с различным сопротивлением, никелиновая проволока, демонстрационный набор по электричеству, ноутбуки, программа «Лабораторные работы по физике. 8 класс», лабораторное оборудование по электричеству, портреты (Джоуль, Ленц), формула.

План урока:

Организационный момент.
Актуализация знаний.
Изложение нового материала.
Фронтальная лабораторная работа.
Подведение итогов. Постановка домашнего задания.

Ход урока:

Организационный момент.
Актуализация знаний.

Мы продолжаем изучать электрические явления. Начиная изучать электрический ток, мы рассматривали действия, которые он может оказывать. Сегодня на уроке мы рассмотрим более подробно одно из этих действий, а чтобы узнать какое именно, я предлагаю вам сыграть в игру «Составляйка».

Изложение нового материала.

Итак, о каком действии электрического тока мы сегодня будем говорить? (тепловое)

В чем заключается тепловое действие электрического тока? (При прохождении тока по проводнику он нагревается).

Демонстрация: провисание нихромовой проволоки при прохождении электрического тока.

Цель сегодняшнего урока: научиться вычислять количество теплоты, выделяющееся в проводнике при протекании электрического тока, увидеть неразрывную взаимосвязь тепловых и электрических явлений.

Но для начала, давайте выясним, почему при протекании электрического тока проводник нагревается.

Видеофрагмент.

Электроны в металлических проводниках движутся под действием электрического поля, которое совершает работу.

Что происходит при движении зарядов вдоль проводника? (Они взаимодействуют с ионами кристаллической решетки)

Как изменяется энергия электронов при этом?( кинетическая энергия электронов уменьшается)

Но исчезнуть бесследно она не может. Куда девается часть энергии электронов? (Она передается ионам?)

Как взаимосвязаны изменение энергии атомов и внутренней энергии проводника? ( при увеличении средней кинетической энергии атомов увеличивается внутренняя энергия проводника)

Таким образом, какой вывод можно сделать о связи работы электрического поля и изменении внутренней энергии проводника? (Внутренняя энергия проводника изменяется за счет совершения работы электрическим полем).

Нагретый проводник посредством теплопередачи отдает энергию окружающим телам.

Это мы с вами и используем в нагревательных приборах.

Демонстрация: различные нагревательные приборы.

А от чего же зависит количество теплоты, которое выделяет проводник?

Мы установили, что А=Q

А=IUt, Q=IUt

Демонстрация: нагревание проводников – медного и нихромового.

Обратите внимание, сила тока в проводниках одна и та же, так как они соединены последовательно, но одна проволока нагревается сильнее. Какая?(нихромовая)

Что вы можете сказать об их сопротивлении?

(сопротивления разные, у медного меньше, так как удельное сопротивление меньше).

То есть, количество теплоты зависит от сопротивления проводников. Как зависит от сопротивления?(прямопропорционально)

Выразим напряжение из закона Ома: U=RI

Q=I²Rt

Итак, от каких величин и как зависит количество теплоты, выделяемое проводником с током? (зависит от силы тока в проводнике и сопротивления проводника)

Количество теплоты, выделяющееся в проводнике при прохождении по нему тока, пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока.

К этому выводу независимо друг от друга впервые пришли английский физик Джеймс Джоуль и русский физик Эмилий Христианович Ленц.

Закон в 1831-1842 гг. был получен экспериментально двумя учеными Джоулем и Ленцем независимо друг от друга. Метод, которым пользовался Ленц был более совершенным, а результаты получены более точные. Вывод из опытов Ленц сделал на несколько лет раньше, но публикация Джоуля опередила публикацию Ленца.

Обратите внимание, что в нагревательных приборах необходимо использовать проводники, обладающие большим удельным сопротивлением и выдерживающие высокие температуры.

Фронтальная лабораторная работа.

Инструктаж по технике безопасности.

Задание: определить количество теплоты, которое выделяет электрическая лампочка при прохождении через нее электрического тока.

1. выполнение виртуальной лабораторной работы (под руководством учителя)

один учащийся выполняет задание с помощью приборов на магнитной доске.
остальные работают на местах.

Подведение итогов. Домашнее задание:§53, упр.27
Резерв .

Провели под потолок

Удивительный шнурок

Привинтили пузырек-

Загорелся огонек! (лампочка)

Список использованной литературы:

Перышкин А.В.: Физика. 8 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. 13-е изд., стер. - М.: Дрофа, 2010. - 192 с.
Семке А.И.: Физика. Занимательные материалы к урокам. 8 кл. М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004. - 152с. (Серия "Портфель учителя".)
Фронтальные лабораторные занятия по физике. 7-11 классы.-М.: Изд-во Просвещение, 1996.-368с.