Решение задач. Закон Джоуля-Ленца - ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Цель: научить применять на практике теоретические знания.

Ход урока

I. Решение задач

1. Найти время, в течение которого по проводнику шел постоянный ток, если для переноса заряда в 10 Кл через проводник с сопротивлением 1 Ом потребовалось совершить работу 10 Дж. (t = 10 с.)

2. Два проводника сопротивлением 10 Ом и 14 Ом соединены параллельно и подключены к источнику тока. За некоторое время в первом проводнике выделилось 840 Дж теплоты. Какое количество теплоты выделилось за то же время во втором проводнике. (600 Дж)

3. Два сопротивления при последовательном включении в сеть с напряжением 100 В потребляют из сети мощность 40 Вт. При параллельном включении в ту же сеть они потребляют суммарную мощность 250 Вт. Найти величины этих сопротивлений (R₁ = 50 Ом, R₂ = 200 Ом).

4. При ремонте плитки ее спираль укоротилась на 0,1 первоначальной длины. Найти отношение начальной мощности плитки к конечной при включении ее в ту же электрическую сеть.

5. Две одинаковые лампочки мощностью 100 Вт каждая, рассчитанные на напряжение 120 В, соединены параллельно. Какое сопротивление надо подключить последовательно с лампочками, чтобы они горели в нормальном режиме при включении в сеть с напряжением 220 В. (R = 60 Ом)

6. Если два сопротивления соединить параллельно и включить в сеть с некоторым напряжением, то на одном из них выделится мощность 100 Вт, а на другом - 400 Вт. Какая мощность выделится на каждом из этих сопротивлений, если их последовательное соединение включить в ту же самую сеть.

7. Определить мощность потребляемую электрическим чайником, если в нем за 40 минут нагревается 3 л воды от 20 °С до 100 °С при КПД = 60%. (700 Вт)

8. Электрокамин имеет две обмотки. При включении одной из них температура воздуха в комнате повышается на 1 °С за 10 минут, при включении другой - через 6 минут. На сколько минут надо включить камин, чтобы повысить температуру на 1 °С при параллельном соединении этих обмоток.

9. Электродвигатель трамвая работает при силе тока 108 А и напряжении 500 В. Какова скорость трамвая, если двигатель создает силу тяги 3,6 кН, а КПД = 70% (v = 10 м/с)

10. Конденсатор емкостью 10 мкФ заряжается постоянным током через сопротивления R = 1 МОм. Через какое время после начала зарядки энергия, запасенная в конденсаторе, станет равной энергии, выделившейся на сопротивлении? (t = 20c)

Домашнее задание

П. 108, задача 4 на с. 286.

Вариант урока 118. Работа электрического тока

Цель урока: проверить знание формул и теории по теме; применить эти знания при решении задач; познакомиться с юными изобретателями.

Ход урока

I. Работа с таблицами и взаимоконтроль после их заполнения.

Физическая величина	Обозначение	Формула	Единица в СИ
Сила тока	I	I = q/t	A
Напряжение	U	U = A/q	В
Сопротивление	R	R = U/I	Ом
Закон Ома	—	I = U/R	А = В/Ом
Работа эл. тока	А	А = ItU	Дж
Мощность	Р	P = UI	Вт
Количество теплоты	Q	Q = I2Rt	Дж

Подсказка Н. Асочаковой.

Спираль нагрелась докрасна,

Хоть и горела недолго она.

Руку подставь, тепло ощущает,

Спросишь: Какое количество тепла спираль выделяет?

Найти тебе ответ труда не составляет,

Из закона Джоуля-Ленца он вытекает.

II. Работа с текстом

Исправить ошибки в тексте.

«Оказалось, что электрический ток нагревает проводники, но не все: через растворы кислот, солей и щелочей, где нет кристаллической решётки, электроны проходят беспрепятственно и не передают раствору своей энергии (он не нагревается). Нагревание же металлического проводника зависит, во-первых, от его сопротивления (чем оно меньше, тем больше выделяется в проводнике тепла) и, во-вторых, от силы тока в нём (чем она больше, тем сильнее нагревается проводник). Так, если сила тока возрастает в 2 раза, то и количества теплоты выделится в проводнике в 2 раза больше. К такому выводу пришли одновременно и независимо друг от друга английский учёный Ом и английский учёный Джоуль и русский ученый Ленц.

Прочитать правильный текст.

III.Юные изобретатели

А вот какие приборы можно сделать, зная законы физики и в том числе закон Джоуля-Ленца.

а) Устройство для облегчения запуска двигателя в зимнее время. Автор А. Фабишевский

Н.Э. - нагревательный элемент; А. - аккумулятор; М. - мотор; У.П. - устройство подзарядки

б) Грелка для ушей. Автор Д. Таракановский

Б. - батарейки; У.Р. - ушная раковина

в) Система отопления в частных домах. Автор Л. Руденко

НА. - нагреватель воды; Р. - реле; НАС. - насос; А. - аккумулятор; Н.В. - направление воды; РАК. - раковин

IV. Подведение итогов