Новая тема (критическое мышление).
Выявление проблемы урока.
На предыдущем уроке мы выяснили, что проводники могут соединяться последовательно и параллельно.
Вспомним предыдущие темы и ответим на следующие вопросы:
Что такое напряжение и сила тока?
Вывод: следовательно, из определении напряжения и силы тока можно определить работу и мощность тока.
Для этого рассмотрим новую тему «Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца», используя навыки критического мышления.
A = U I t
Работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа.
Единицы измерения работы – Дж (Джоули).
1 Дж = 1В*1А*1с
Таким образом, для измерения работы необходимо три прибора: амперметр, вольтметр и часы.
Работу тока (или израсходованную на совершения этой работы электроэнергию) измеряют с помощью специального прибора - электрического счетчика.
Электрическая мощность обозначается: Р.
Т.к. мощность численно равна работе, совершенной в единицу времени, то
Р= A/ t = U I t/ t = U I.
Единицы измерения мощности – Вт (Ватты).
1 Вт = 1А*1В
Таким образом, для измерения мощности необходимо два прибора: амперметр и вольтметр.
Специальный прибор для измерения мощности тока – ваттметр.
Прибор, служащий для измерения работы тока, носит название электрического счетчика. В электрических счетчика применяется единица работы тока 1кВт*ч. Это такая работа, которую в течение 1ч совершает ток в приборе мощностью 1кВт. Нетрудно сосчитать, что
1кВт*ч=3,6*Дж.
Закон Джоуля-Ленца.
Как мы знаем ток нагревает проводник.
Объясняется это тем, что свободные электроны в металлах или ионах в растворах солей, кислот, щелочей, перемещаясь под действием электрического поля, взаимодействуют с ионами или атомами вещества проводника и передают им свою энергию. В результате работы электрического тока внутренняя энергия проводника увеличиваются. Значит количество теплоты, выделяемого проводником равно работе тока
A=UIt, Q=A Q=UIt
Пользуясь законом Ома U=IR, получаем Q=I2Rt
Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивлением проводника и времени.
Q=I²Rt
К этому же выводу на основании опытов пришли независимо друг от друга английский ученый Джеймс Джоуль и русский ученый Эмилий Христианович Ленц. Поэтому этот вывод назвали законом Джоуля-Ленца.
|