Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля

Нагревание проводников
электрическим током. Закон ДжоуляЛенца
Цели урока:
 объяснить явление нагревания
проводников электрическим током;
 установить зависимость выделяющейся
при этом тепловой энергии от
параметров электрической цепи;
 сформулировать закон Джоуля – Ленца;
 формировать умение применять этот
закон для решения качественных и
количественных задач.
 Что такое электрический ток в
металлах?
 Что такое сила тока?
 Что такое электрическое
напряжение?
 Что такое электрическое
сопротивление? От каких величин
оно зависит?
 Сформулировать закон Ома для
участка цепи
 Чему равна работа электрического
тока на участке цепи?
Задание для группытеоретиков
 Теоретически вывести закон
Джоуля-Ленца, используя формулу
A=Q.
Задание для группыпрактиков:
 Приборы: источник тока, резисторы,
соединительные провода, реостат,
вольтметр, амперметр.
 Задание:1) Собрать цепь, снять
показания на амперметре, вольтметре,
рассчитать Q = UIt (t=10c)
2) R увеличить, снять показания
амперметра, вольтметра, рассчитать Q =
UIt (t=10c).
3) Сделать вывод.
Задание для группы
исследователей
 Приборы: источник тока, ключ, амперметр, проводники с
различными удельными сопротивлениями (медная,
никелиновая, стальная)
 Задание: 1) Собрать электрическую цепь с
последовательно соединенными проводниками (l, S
проводников одинаково)
R
l
S
 2) Используя Q=I2Rt и R=(рl)/S выяснить степень
нагретости проводников.
 3) Сделать вывод.
Общие выводы:
 Q=I2Rt
 Количество теплоты, выделяемое
проводником с током, равно
произведению квадрата силы тока,
сопротивления проводника и
времени.
 Нагревание проводников зависит от
их сопротивления. Чем больше
сопротивление проводников, тем
больше он нагревается.
 К этому же выводу пришли,
независимо друг от друга, анг.
учен. Джеймс Джоуль и русский
ученый Эмиль
Христианович Ленц. Поэтому
закон называется Закон Джоуля –
Ленца.
Задача
 Определите количество теплоты
выделяемое проводником,
сопротивление которого 20 Ом,
в течении 3 мин. Сила тока в
проводнике 5А.
Задача
Дано:
R= 20 Ом
t= 3 мин
=
I= 5 A
Q-?
СИ
180с
Решение
Q=I2Rt
Q= 52 A*20 Ом*180с = 90000Дж
= 90 кДж
Ответ: 90 кДж