Токтың жұмысы мен қуаты. Джоуль-Ленц заңы.

131

 

Сабақтың тақырыбы: Токтың жұмысы мен қуаты. Джоуль-Ленц заңы.

Сабақтың мақсаты:

Білімділік: оқушыларға тұрақты токтың

жұмысы мен қуаты туралы  түсінік беру.

Дамытушылық: Тұрақты токтың жұмысының және

қуатының физикалық мағынасын түсіндіру.

Математикалық өрнектермен  таныстыру. Физикалық

шамалардың өлшем бірлігін меңгерту. Джоуль- Ленц

заңымен таныстыру.Заңның математикалық өрнегімен

таныстыру, мағынасын түсіндіру. Электр тоғының

жұмысы мен Джоуль-Ленц заңының энергетикалық

мағынасын теориялық негізде ұғындыру.Теориялық

білімді практикамен байланыстыра алу машығын

қалыптастыру. Формулаларды есте сақтау үшін

жаттығулар орындату.

Тәрбиелік: Өмірмен байланыстыру, физикалық көзқарас

қалыптастыру. Қорытындылай алуға, нақтылыққа,

жүйелілікке, реттілікке, ұжымға, еңбекке тәрбиелеу.

Сабақтың типі: Жаңа білім қалыптастыру.

Әдісі: Түсіндірмелі-мысалды, теориялық-пратикалық, интерактивті .

Сабаққа қажетті құралдар мен жабдықтар: Оқулық  физика10-сынып, интерактивті тақта, физика есептерінің жинағы,тұрмыстық электр приборлары, топтамалар.

Сабақтың барысы

І. Ұйымдастыру кезеңі

ІІ.  Үйге берілген тапсырманы сұрау.

III. Жаңа сабаққа мақсат қою.

IV.Жаңа сабақты түсіндіру кезеңі

  1. Жаңа сабақты бекіту- 1-7 кестелер бойынша слайд жасалып оқушылармен жұмыс жүргізіледі.
  2. Білімдерін тексеру. 1-7 слайдтармен

VII. Қортынды.

VIII. Бағалау.

  1. Үйге тапсырма.

 

І. Ұйымдастыру кезеңі:

А) Амандасу;

Б) Түгендеу;

 

ІІ.  Үйге берілген тапсырманы сұрау.С ұрақтар:

  1. Электр тогы деген не?
  2. Электр тогы бар болу үшін қандай шарттар орындалуы керек?
  3. Тұрақты ток деген не?
  4. Электр тогының қандай әсерлері болады ?
  5. Электр тогын сипаттайтын физикалық параметрлерді атаңдар?
  6. Электр тогын өткізетін заттар мен денелерді айтыңдар?
  7. Ток күші дегеніміз не, анықтамасын бер.
  8. Электр қозғаушы күш деген не?
  9. Электр кернеуі деген не?
  10. Бөгде күш деген қандай күш?
  11. Қандай тұрақты ток заңдарын білесіңдер?

 

III. Жаңа сабаққа мақсат қою.

 

Біз бұған дейінгі сабақтарды электр тогын сипаттайдын физикалық параметрлердің бірнешеуімен таныспыз.

Бүгінгі сабақтың мақсаты электр тогын сипаттайтын негізгі параметрлердің  бар екендігімен ерекшеленеді.

Яғни бүгін Электр тогының жұмысы және қуаты,  Джоуль- Ленц заңы тақырыптарымен таныса отырып білімімізді толықтырамыз.

 

IV.Жаңа сабақты түсіндіру кезеңі

 

Теориялық бөлім: Электр тогының жұмысы, қуаты. Джоуль- Ленц заңына теориялық түсінік беру.

Практикалық бөлім

а) теориялық есептер- 19 жаттығу, 1166, 1168 есептер шығарту

ә) практикалық есептер шығарту ,тұрмыстық  электр приборларын пайдалану

б) топтамамен жұмыс, деңгейлік тапсырмалар

  1. Электр тогының жұмысы

Сонымен біз электр тогының бар екенін оның жылулық, химиялық, магниттік және биологиялық әсерлері бойынша білуге болады дедік. Осы әсерлер арқылы электр тогы, нақты айтқанда электр тогының көзі жұмыс жасайды. Мысалы ток өткенде өткізгіш қызады, соның салдарынан олардың ішкі энергиясы өседі. Ал өткізгіштің ішкі энергиясының артуы ток жұмысының есебінен жүреді, осы жқмысты есептейік. Сонда электр өрісі A=qU жұмыс өндіреді. Ток күші I=q/t болғандықтан жұмыс мынаған тең: A=IUt

Тізбектің бөлігі үшін Ом заңына сүйеніп Токтың жұмысының өрнегін мына түрде жазуға болады.A=I2 Rt . Тізбектің бөлігіндегі жұмысы ток күшінің кернеуге және жұмыс өндіруге кеткен уақытқа көбейтіндісіне тең.

 

Токтың жұмысы Джоульмен (Дж) өлшенеді.      1Дж = 1A*1B*1c

  1. Токтың қуаты- Кез келген электр приборы- электр шамы, электр двигателі т.б. уақыт бірлігінде белгілі бір энергия тұтынуға есептелген.

Сондықтан токтың қуаты деген ұғымның маңызы, токтың жұмысы ұғымымен қатар жүреді, яғни бірін- бірі толықтыратын физикалық ұғымдар.

Токтың қуаты t  уақыттағы ток жұмысының сол уақыт аралығына қатынасына тең шама;

P=A/t=IU= I2 R= U2  /R

  • Джоуль- Ленц заңы

Егер өткізгіш қозғалмаса, токтың барлық жұмысы өткізгішті қыздыруға жұмсалады. Сол кезде бөлінетін жылу мөлшері мынаған тең болады.   Q=A=I2 Rt. Бұл формула Джоуль- Ленц заңын сипаттайды.

Өмірмен байланыстыру- өндірісте, тұрмыста қолданыстағы электр приборларының жылуының мөлшері осы заңға негізделген. Заңның тұжырымдамасы: өткізгіштегі токтың бөліп шығаратын жылу мөлшері ток күшінің квадратына, өткізгіш кедергісіне және электр тогының өту уақытына пропорцианал.

Бұл заңды тәжірибе жүзінде 1841 жылы ағылшын ғалымы Дж.Джоуль және 1843 жылы Петербург академигі Э.Х.Ленц ашқан. Сонымен электр тогының жылулық әсерін түсіндіретін заң Джоуль- Ленц заңы болды.

Электр тогының жылулық әсері тұрмыстық, өнеркәсіптік жылу қондырғыларында қолданылады. Олар электр шамдарында, өлшеу техникаларында, аспаптарында, электрлік дәнекерлеуде, тағы да басқа көптеген қазіргі заманғы техниканың салаларында пайдаланылады.

 

 

1 2 3 4
Өрістің кернеулігі нөлге тең болмауы керек. Өріске әсер етуші күштің бар болуы шарт. Зарядталған бөлшектердің бағытталған қозғалысы болуы керек. Потенцииалдар айырымы нөлге тең болмауы керек.
  1. Электр тогының бар болу шарттарын атап көрсетіңдер ,дұрыс жауаптар тақтаның пердесін жылжыту арқылы тексеріліп отырады.

 

  1. Электр тогын сипаттайтын параметрлер.

Формуласын жазып көрсет.толықтыру керек қалам арқылы

Атауы Таңбалануы Формуласы өлшем бірлігі Бірлік атауы.
1 Ток күші I 1A=1кл/1c Ампер
2 Электр кернеу           U 1B=1A*1Ом Вольт
3 Кедергі R,r 1Oм=1B/1A Ом
4 Заряд q 1кл=1A*1c Кулон
5 Электр қозғаушы күші 1B=Дж/1кл Вольт
6 Токтың жұмысы A 1Дж=1A*1B*1c Джоуль
7 Токтың қуаты P 1Bт=1A*1B Ватт
8 Жылу мөлшері Q 1Дж=1A*1Oм*1c Джоуль

 

  1. 3. Тұрақты ток заңдары, Формуласын жазып толықтыр қалам арқылы.
1 2 3
Тізбектің бөлігі үшін Ом заңы.

 

Толық тізбек үшін Ом заңы. Джоуль-Ленц заңы.
Тізбек бөлігі арқылы өтетін ток күші бөліктің ұштарындағы кернеуге тура пропорционал, ал оның кедергісіне кері пропорционал Тұйық тізбектегі ток күші оған әрекет ететін Э.Қ.К күшіне тура пропорционал, ал тізбектің ішкі және сыртқы кедергілерінің қосындысына кері пропорционал. Өткізгіштердегі токтың бөліп шығаратын жылу мөлшері ток күшінің квадратына, өткізгіш кедергісіне және электр тогының өту уақтына тура пропорционал.

Жаңа сабақты бекіту.

Практикалық бөлім . 38 бет, физика 6 жаттығу.

Теориялық есептер шығару.

  1. Егер қалта фонары шамының кернеуі 3,5 В, ал тоқ күші 0,28 А болса, ондағы электр тогы 5 минутта қандай жұмыс істейді?
  2. Егер резистордағы ток күші 10 мА, ал кедергісі 1кОм болса, онда 10 минут ішінде қанша жылу мөлшері бөлініп шығады?
  3. Кедергісі 1 кОм резисторды кернеуі 100В тізбекке қоссақ, онда 10 минут ішінде қанша жылу мөлшері бөлініп шығады?
  4. №1166. Кернеуі 400В электр двигателіндегі токтың күші 92 А. Электр двигателінің орамындағы токтың қуатын анықта.
  5. №1167. Кернеуі 220В болатын дәнекерлегіштегі ток күші 0,9 А. Дәнекерлегіштегі токтың қуатын тап.

Практикалық есептер шығару. Тұрмыстық электр приборларын пайдаланады.

  1. Үтікті 5 минут қыздырып, оның техникалық көрсеткіштерін пайдаланып, үтіктен бөлініп шығатын жылу мөлшерін есептеп шығару.
  2. Плойка-шаш бұйралағышты 7 минут қыздырып барып, одан бөлініп шығатын жылу мөлшерін есептеп шығар.

Топтамамен жұмыс.

  1. Кернеуі 25В, ток күші 0,25 А. Токтың қуатын табу керек.
  2. Токтың жылу мөлшерін есепте. Вольтметрдің көрсетуі 5,2 В, амперметрдің көрсетуі 2А, кедергісі 2 Ом, уақыт 5 минут.
  3. Токтың қуатын есепте. Амперметрдің көрсетуі 0,3 А, вольтметр 120В.
  4. Токтың жұмысын есепте. Вольтметр-100В, резистор -30 Ом, уақыт-3 с.

Білімді тиянақтау- тексеру.

Деңгейлік тапсырмалар. Оқушы  өзі таңдайды.

  1. Генератордың қысқыштарындағы кернеу 380 В, тізбектегі ток күші 5 А. Генератордың қуатын тап.
  2. Электрлік құралда 5А ток күші 45 минут ішінде 162 кДж жұмыс жасады. Осы құралдың кедергісін тап.
  3. Кедергісі 6 Ом және 10 Ом екі резистор тізбекке тізбектей қосылған. Егер екінші резисторға түсетін кернеу 20 В тең болса, онда 2 минут уақыт ішінде әрбір резисторда қандай жылу мөлшері бөлінеді?
  4. Электр тогының әсерлері сәйкес дұрыс жауабын  көрсету керек.қаламмен сызу арқылы.
Жылулық Тогы бар өткізгіштің айналасында магнит тілшесінің ауытқуы.
Химиялық Өткізгіштің, электір приборларының қызуы.
Магниттік Медициналық ақпараттардың. Жұмсы.УДЗ, рентген, лазер сәулелері
Биологиялық Заттың химиялық құрамының өзгеруі.

 

5.Электір тогын өткізу қабілетіне қарай заттар бөлінеді – оқушылар тақтада тұрып ,пердені шетінен ашып отырып жауаптарын  тексереді.

Өткізгіштер Жартылай өткізгіштер Диэлектриктер
Металдар

Газдар

Электролиттер

Кейде өткізгіш

Кейде диэлектрик

 

Мүлдем электр тогын өткізбейтіндер

 

  1. Электр тогы тасымалдаушы негізгі бөлшектерді сәйкесінше көрсет қаламмен

Металдар                                                 Еркін электрондар, + — иондар

Электролиттерде                                      Еркін электрондар

Иондалған газдарда                                  Оң және теріс иондар

 

  1. Электр тогының жұмысы, қуатты . Джоуль – Ленц заңы –тақтаның пердесін жылжытып отырып осы жауаппен сәйкестендіру керек.
Электр тогының жұмысы A Дж А=IUt Электр тогының жұмысын есептеу үшін – ток кұшінің, кедергінің уақыттың шамаларын өзара көбейту керек
Электр тогының қуаты P Вт P=IU=U2/R=I2R Токтың қуатын есептеу үшін – ток күші мен кернеудің шамаларын көбейту керек
 Джоуль – Ленц заңы Q Дж Q=I2Rt Жылу мөлшерін есептеу үшін ток күшінің квадраттын, кедергіні, уақытты өз ара көбейту керек

 

Физикалық диктаныт дәптермен жүмыс.

  1. Зарядталған бөлшектің реттелген бағытталған қозғалысы  ….. деп аталады.
  2. Уақыт бойынша өзгермейтін ток ……..  деп аталады.
  3. Электр тогының әсерлері болып табылады ……… әсерлер.
  4. Уақыт бірлгіндегі өтетін заттың мөлшеріне тең шама ……. деп аталады.
  5. Ток күші ….  өлшенеді
  6. Кулондық күштер мен бөгде күштердің жасаған қосынды ж….ы деп аталады.
  7. Токтың қуаты ток күші мен ……. көбейтіндісіне тең физикалық шама.
  8. Өткізгіште бөлінген жылу мөлшерін есептеу үшін ток күшінің квадратын өткізгіш ……. және электр тогының өту уақытын өз ара көбейту керек.
  9. Бағалау.5 балдық жүйемен бағалаймын.

VII. Үйге тапсырма

1-10 тақырыптарды қайталау, бақылау жұмысына дайндық. Сынаққа дайындық.