урок по физике Лампа накаливания. Электрические нагревательные приборы

Урок физики в 8-м классе
Тема: "Лампа накаливания. Электрические нагревательные приборы"

Цель урока:
1) - ознакомление учащихся с использованием теплового действия тока на практике;
- выявить общую закономерность всех нагревательных приборов и изучить устройство
лампы накаливания.
2) - расширять кругозор учащихся, учить работать в группе;
- развивать познавательный интерес к предмету физика;
3) - воспитывать культуру речи по предмету
Демонстрации:
Устройство лампы накаливания.
Нагревание проводников из разных веществ электрическим током.
Устройство и принцип действия электронагревательных приборов (утюга, электрического чайника и др.).
Презентация.

Оборудование: интерактивная доска, компьютер, разрезные карточки, утюг, различные виды лампочек, карточка учета оценки знаний,
Ход урока
1. Организационный момент:
Приветствие учащихся
Рано утром я встаю,
Бога я благодарю,
Солнцу, ветру улыбаюсь
И при этом, не стесняясь,
Слово «здравствуй» говорю,
С кем встречаюсь поутру.
Всем здоровья я желаю,
Никого не обижаю.
Хватит места на земле
Людям всем, животным, мне.
Чтоб земля моя цвела,
Я желаю всем добра.
Организация класса (проверка отсутствующих, проверка готовности учащихся к началу работы),
Мобилизующее начало урока: «Самые справедливые судьи, к проверке домашнего задания готовы? Самые смелые и совсем не смелые ответчики, к проверке домашнего задания готовы?

2. Проверка домашнего задания
За каждый вид деятельности учащиеся получают баллы, которые по окончании урока превращаются в оценку.
Задание 1 « Работа по карточкам» (Самопроверка).
По мере изучения темы «Электрические явления» учащиеся изготавливают небольшие разрезные карточки с обозначениями изученных физических величин (I, U, R), формул и определений, которые используются при самоподготовке дома и при проверке домашнего задания в классе. У учащихся на карточки, необходимо их собрать.
Самопроверка. Учащиеся называют физ.величину, формулу и определение соответствующей величины.
Таблица ( Слайд для самопроверки)

I
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]



– это заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за единицу времени.



U
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
– это величина, показывающая, какую работу совершает электрическое поле при перемещении единичного положительного заряда.



R
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
– это способность проводника препятствовать прохождению тока.



A
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
– это величина, равная произведению силы тока на напряжение на концах этого участка и на время прохождения тока.



P
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
– это величина, равная произведению силы тока на напряжение.

Закон Джоуля-Ленца
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока на сопротивление проводника и на время прохождения тока.



Закон Ома для участка цепи
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.








Задание 2«Восстанови формулы».
Работа на интерактивной доске.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]

Решение задач по карточкам.
У каждого ученика своя карточка, которая содержит задачу. Работа в паре проходит следующим образом. Один из учеников объясняет решение первой задачи своему партнёру. Второй слушает, осмысливает, задаёт вопросы. Затем они меняются ролями. Учащимся, нуждающимся в помощи, помощь оказывают либо преподаватель, либо ученики, решившие свою задачу. После усвоения первой задачи «проблемный» ученик решает вторую задачу самостоятельно. После этого ученики обмениваются тетрадями и проверяют их. После проверки ученики пишут в тетрадях друг друга «проверил» и ставят свою подпись.

№ 1
Какую работу совершит ток силой 3 А за 10 мин при напряжении в
цепи 15 В?

№ 2
По проводнику, к концам которого приложено напряжение 5 В, прошло
100 Кл электричества. Найти работу.
№ 3
В цепь с напряжением 127 В включена электрическая лампа, сила
тока в которой 0,6 А . Найти мощность тока в лампе.

№ 4
Мощность электрического утюга равна 0,6 кВт. Вычислите работу тока в
нём за 1,5 ч.






3. Изучение нового материала (актуализация знаний.)
Учитель.
Любой проводник, по которому идёт электрический ток, нагревается.
К этому выводу впервые пришли независимо друг от друга Джеймс Джоуль и Эмилий Христианович Ленц.
( Фото учёных на слайде.)
Этот опытный факт нашёл своё отражение в законе Джоуля-Ленца, который мы изучали на прошлом уроке. Сегодня нам предстоит ознакомиться с использованием теплового действия тока на практике. Мы с вами должны выяснить общую закономерность всех нагревательных приборов и изучить устройство лампы накаливания. Но для начала нам нужно выяснить, какой из проводников, при прохождении по нему тока нагревается сильней?
Что для этого нужно сделать? ( Ответы учащихся)
Выслушав предложения, учитель подводит учащихся к демонстрации опыта, показывающего тепловое действие тока в цепи, состоящей из трёх последовательно соединённых проводников, обладающих разным удельным сопротивлением: медного, стального и никелинового. Ток во всех последовательно соединённых проводниках одинаков (можно убедиться с помощью амперметра). Количество же выделяющейся теплоты в проводниках разное. С помощью вольтметра измеряют напряжение на концах каждого проводника и, используя закон Ома для участка цепи, рассчитывают сопротивление проводников.
Вывод: нагревание проводников зависит от их сопротивления. Чем больше сопротивление проводника, тем больше он нагревается. (Подтверждается формулой (1)).
Длины и площади поперечного сечения проводников одинаковые. Значит, единственное отличие этих проводников – разные удельные сопротивления. (Что подтверждается формулой (2)).
Учащиеся делают вывод: чтобы проводник нагрелся сильней, он должен обладать большим удельным сопротивлением. (Демонстрация слайда 1 (см. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]).)
Используя данные таблицы 8 учебника, учащиеся предлагают вещество, наиболее подходящее для изготовления нагревательного элемента.
Постановка проблемного вопроса.
Удельное сопротивление вольфрама в два раза меньше, чем железа. Почему же именно вольфрам используется в качестве нити накала в электрических лампочках?
(Демонстрируется [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], из которого видно, что вольфрам – очень тугоплавкий металл, именно поэтому предпочтение отдают именно ему.)
Внимание учащихся заостряется на практическом применении материалов, обладающих большим удельным сопротивлением.
Проблемный вопрос.
Почему нагревательные элементы не изготавливают из фарфора, у которого удельное сопротивление в миллиарды раз больше всех веществ, приведённых в таблице?
Учащиеся обобщают полученную информацию и отвечают на вопрос: «Какими свойствами должно обладать вещество, используемое для изготовления нагревательных элементов?»
Вывод записывают в тетрадь: нагревательный элемент представляет собой проводник, обладающий большим удельным сопротивлением и высокой температурой плавления.
Учащимся предлагается на некоторое время стать изобретателями и предложить свой способ изготовления небольшого нагревательного элемента (миниатюрного кипятильника). После нескольких предложений учащихся демонстрируется [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], который содержит несколько советов по изготовлению нагревательного элемента, среди которых наиболее ценным является последний.
Внимание! Не торопитесь собирать кипятильник самостоятельно раньше следующего урока физики, на котором речь пойдёт о коротком замыкании!!!

Задания.
Рассмотрите электрическую лампу накаливания.
( Слайд и работа на интерактивной доске)
 (Учащимся выдаётся оригинал различных видов)
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]

Пользуясь материалом §54 и рисунком 83 учебника, выделите основные элементы лампы накаливания.
Ответы учащихся могут быть такими:
а) Основными элементами электрической лампочки являются: стеклянная колба, нить накала (спираль), два проводка, цоколь с винтовой нарезкой.
б) Стеклянная колба, спираль из вольфрама, молибденовые держатели, стеклянный или металлический штенгель, вводы, стеклянная лопатка, цоколь, носик.
(Предложенный ответ, в случае необходимости, корректируется учителем и записывается в тетрадь всеми учащимися.)
Учитель в стихотворной форме предлагает ещё один из вариантов устройства лампочки:
Чтобы лампочку создать,Нужно колбочку вам взять,Выкачать оттуда воздух,Поместить туда спираль.Пусть спираль подержат туПроводочков пара.Помни, что важнее всех –Это нить накала!
Учащиеся записывают на интерактивной доске все элементы.

(Демонстрация [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] и видеофильма «Электрическая лампа накаливания»).
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Все многочисленные разновидности ламп накаливания состоят из однотипных частей, различающихся размерами и формой. Устройство типичной лампы накаливания таково: внутри колбы (1) на стеклянном или металлическом штенгеле (4) с помощью держателей (3) из молибденовой проволоки закреплено тело накала (2) (спираль из вольфрама). Концы спирали прикреплены к концам вводов (5); средняя часть вводов с целью создания плотного вакуумного соединения со стеклянной лопаткой (6) выполняется из платинита или молибдена. В процессе вакуумной обработки колба лампы накаливания наполняется инертным газом, после чего штенгель заваривается с образованием носика (8). Для защиты носика, а также для крепления в патроне лампа накаливания снабжается цоколем (9), прикрепляемым к колбе цоколёвочной мастикой (7).

Рассмотреть различные виды и формы лампочек ( энергосберегающая лампочка).
2. Рассмотрите нагревательный элемент электрического чайника на рисунке . (Слайд).
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Какие особенности нагревательного элемента вас заинтересовали? Пользуясь материалом §54 и рисунками 84 и 85 учебника, ответьте на вопросы:
- Каково на ваш взгляд назначение каждой составляющей нагревательного элемента, обозначенной цифрами 1 – 3 на карточке?
- Какова роль элемента, обозначенного цифрой 4?
- Почему нагревательный элемент имеет такое сложное строение?
(Прямого ответа на этот вопрос в учебнике нет. Рассматривается случай, когда проводник в виде проволоки или ленты наматывается на пластинку из жароустойчивого материала (слюды, керамики). Учащимся предлагается более «усовершенствованный» нагревательный элемент, который большинство учащихся никогда не видели «изнутри» (рисунок 4)).
Работа на интерактивной доске


Предположительный ответ учащихся:Нагревательный элемент электрического чайника состоит из трёх частей: внутреннего проводника 1, играющего роль нагревателя, слоя изолятора 2 и внешнего металлического корпуса 3, цифрой 4 обозначен проводник для подвода электроэнергии.
Комментарий учителя:
Любой электронагреватель состоит из пары проводников с низким сопротивлением (для подвода энергии), соединенных проводником с высоким сопротивлением (собственно нагревателем), а в остальных местах разделенных изолятором. При этом вся конструкция (по крайней мере в зоне нагрева) должна выдерживать рабочую температуру нагревателя. Такое сложное строение нагревательного элемента объясняется соблюдением безопасности использования электрических нагревательных приборов. Совсем недавно использовались электрические плитки с открытой спиралью. В случае выгибания спирали могло произойти соприкосновение спирали, например, с кастрюлей. В результате чего под напряжение мог попасть человек, дотронувшийся до такой кастрюли.
Правила техники безопасности при работе с электроприборами.
Ответы учащихся.

«Фото из прошлого»
Учащимся предлагается рассмотреть рисунок и ответить на вопрос девушек 9-го класса: почему утюг «чернеет» всегда в одном и том же месте?
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]

Учащиеся могут предположить, что утюг «чернеет» в местах, где нагревательный элемент расположен наиболее близко.Им предлагается обнаружить этот нагревательный элемент. Оказывается, в большинстве случаев это сделать не так-то просто. Убрав верхнюю часть утюга, учащиеся приходят к выводу, что он почти пустой. А нагревательный элемент скрыт в нижней части утюга (подошве) и имеет такую же особенность, как и нагревательный элемент электрического чайника .
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
4. Закрепление и обобщение изученного материала.(Учитель предлагает учащимся самостоятельно сформулировать основные выводы урока (совпадают с записями в тетрадях).) Учитель отмечает тот факт, что наука постоянно развивается, появляются новые материалы с совершенно уникальными, как нам кажется сегодня, свойствами.
5. Контроль знаний (проверка усвоенного на уроке).
1.Приведите примеры использования теплового действия тока на практике.
2.Что представляет собой нагревательный элемент электронагревательного прибора?
3.Какими свойствами должен обладать металл, из которого изготовляют спирали и ленты нагревательного элемента?
4.Какие известные вам материалы обладают необходимыми для нагревательного элемента свойствами?
5.Расскажите, как устроена современная лампа накаливания.
6. Запись домашнего задания.
§54, доклад на тему: « История развития электрического освещения»
« история развития нагревательных приборов»
7. Подведение итогов урока.
type="text/javascript" src="https://pagead2.googlesyndication.com/pagead/show_ads.js"ЂЂgoogle_protectAndRun("render_ads.js::google_render_ad", google_handleError, google_render_ad);