Робота та потужність електричного струму.

Мета.

Освітня. Ввести поняття роботи та потужності електричного струму.

Розвиваюча. Розвивати логічне та алгоритмічне мислення.

Виховна. Виховувати свідоме ставлення до економії споживання електроенергії.

Тип уроку. Урок засвоєння нових знань.

Дидактичні матеріали:

• Підручник. Фізика 8 клас, Бар'яхтар В. Г. Довгий С. О., видавництво "Ранок"  <<Читати онлайн>>
• Збірник задач. Фізика 8 клас. І. М. Гельфгат, І. Ю. Ненашев. Ранок, 2016.

План

1. Актуалізація опорних знань.
2. Робота та потужність електричного струму.
3. закріплюємо теоретичний матеріал.
4. Вчимося розв’язувати задачі.
5. Запитання до уроку.
6. Домашнє завдання.
7. Перевір себе.
8. Для допитливих.

Хід уроку

1. Актуалізація опорних знань.

Аналіз контрольної роботи.

2. Робота та потужність електричного струму.

 Робота та потужність електричного струму. Робота електричного струму - фізична величина, що характеризує перетворення електричної енергії в інші види енергії.

• A=Uq; A=UIt.

Потужність електричного струму. Потужність електричного струму — фізична величина, що характеризує швидкість передачі або перетворення електричної енергії.

• P=A/t;
• P=UI;
• P=U2/R;
• P=I2R.

Звернувшись до формули розрахунку потужності струму (P=U*I), побачимо, що потужність струму можна визначити, скориставшись амперметром і вольтметром (перемножити значення напруги та сили струму, визначені за показами цих приладів). Існують також прилади для прямого вимірювання потужності електричного струму — ватметри.

Вимірюючи потужність струму в споживачі, ми визначаємо його фактичну потужність. Потужність, яку зазначено в паспорті електропристрою, називають номінальною потужністю. У паспорті електропристрою зазвичай указують також напругу, на яку пристрій розрахований. Проте напруга в мережі може трохи змінюватися. Наприклад, вона може збільшитися — відповідно збільшиться й сила струму. Збільшення сили струму й напруги приведе до збільшення потужності струму в споживачі. Тобто значення фактичної та номінальної потужностей споживача можуть відрізнятися.

Якщо коло складається з кількох споживачів, то, розраховуючи їхню фактичну потужність, слід пам’ятати, що за будь-якого з’єднання споживачів загальна потужність струму в усьому колі дорівнює сумі потужностей окремих споживачів. 

 Використання електроенергії. Якщо електрична лампа потужністю 100 Вт світитиме впродовж 10 год, то робота електричного струму дорівнюватиме: А=100Вт*36000 с=3,6 МДж. Таке значення роботи електричного струму називають кіловат-годиною і позначають 1 кВт*год: 1 кВт*год=3,6 МДж.

Щоб на тепловій електростанції виробити 1 кВт*год потрібно спалити 330 г вугілля.

Більшість побутових приладів розраховані на напругу 220 В, але на різну силу струму. Тому потужність споживачів електроенергії різна.

Потужності деяких споживачів електричного струму:

3. Закріплюємо теоретичний матеріал.

Вправа 54.1. Робота та потужність електричного струму.

Вправа 54.2. Вимірювання фізичних величин.

Тести онлайн. Робота та потужність електричного струму (Відповіді учнів) (Версія для друку)

4. Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 54.1. По провіднику, до кінців якого прикладено напругу 5 В, пройшло 100 Кл електрики. Визначте роботу струму.

Задача 54.2. Яку роботу щосекунди виконує двигун електродриля, якщо за напруги 220 В сила струму дорівнює 4 А?

Задача 54.3. За напруги 37,5 В за 4 хв електричний двигун виконує роботу 900 Дж. Визначте силу струму, який тече через двигун.

Задача 54.4. Лампа працює під напругою 6,3 В при силі струму 0,5 А. Визначте потужність цієї лампи.

Задача 54.5.  Опір електричного чайника 22 Ом. Напруга, за якої він працює, 220 В. Визначте потужність струму, яку спо­живає чайник.

Задача 54.6. Яким є питомий опір матеріалу, з якого виготовили спіраль нагрівального елемента потужністю 2200 Вт? Довжина спіралі 11 м, поперечний переріз - 0,21 мм2, напруга в мережі 220 В.

Задача 54.7. Доведіть, що при послідовному з’єднанні загальна потужність визначається за формулою: .

5. Запитання до уроку.

Запитання 54.1. Дайте визначення роботи електричного струму. В яких одиницях вимірюється робота?

Запитання 54.2. Як можна розрахувати роботу електричного струму на ділянці кола?

Запитання 54.3. Дайте визначення потужності електричного струму. В яких одиницях вимірюється потужність?

Запитання 54.4. Як можна розрахувати потужність електричного струму?

Запитання 54.5. Що таке кіловат-година? Яку роботу можна виконати затративши 1 кВт*год?

Запитання 54.6. Що називають номінальною потужністю електричного пристрою?

Запитання 54.7. Що таке фактична потужність електричного пристрою?

6. Домашнє завдання.

Підручник:  § 33.

Задача 54.08. Яку потужність споживає лампа розжарення, нитка якої в робочому стані має опір 6 Ом? Лампа працює від акумулятора напругою 12 В? (В.24 Вт)

Задача 54.09. За 2 хв електродвигун насоса виконав роботу 14,4 кДж. Яка сила струму протікає по проводах, якими насос підключений до джерела струму, якщо напруга джерела становить 12 В? (В. 10 А)

Задача 54.10. Доведіть, що при паралельному з’єднанні загальна потужність визначається за формулою: .

Усне опитування по запитаннях до уроку.

7. Перевір себе.

Задачі середнього рівня складності:

Задача 54.1.С. Скільки енергії споживає електричний чайник за 5 хв, якщо сила струму в ньому 1,5 А? Чайник підключено до мережі напругою 220 В.

Задача 54.2.С.  Яку роботу виконує струм в електродвигуні підйомни­ка за 20 с, якщо за напруги 380 В сила струму у дви­гуні дорівнює 25 А?

Задача 54.3.С. Напруга на затискачах генератора 380 В, а сила струму у колі 5 А. Визначте потужність генератора.

Задача 54.4.С. Яку роботу виконує електричний струм за 30 с у лампі, сила струму через яку дорівнює 0,46 А? Напруга на лампі 220 В.

8. Для допитливих.

Прочитай та розкажи на уроці. Робота мозку людини. Вчені підрахували, що мозок використовує приблизно 12 Ват енергії. Цікаво, що для постачання його цією енергією вистачає два банани в день - жодній лампочці у світі не вистачить такої кількості енергії. Енергія сплячого мозку могла б запалити 25-ватну лампочку.