23.03.22 тема: Нагревание проводнико электрическим током. Закон Джоуля -Ленца.

23. 03. 22 тема: Нагревание проводнико электрическим током. Закон Джоуля -Ленца.

Решить задачи на повторение

Уровень 1

1. Напряжение на концах электрической цепи 1 В. Какую работу совершит в ней электрический ток в течение 1 с при силе тока 1 А? (1 Дж).

2. Одна электрическая лампа включена в сеть напряжением 127 В, а другая - в сеть напряжением 220 В. В какой лампе при прохождении 1 Кл совершается большая работа?

Уровень 2

1. По проводнику, к концам которого приложено напряжение 5 В, прошло 100 Кл электричества. Определите работу тока. (500 Дж).

2. Электрическая лампочка включена в цепь с напряжением 10 В. Током была совершена работа 150 Дж. Какое количество электричества прошло через нить накала лампочки? (15Кл).

Уровень 3

1. Какую работу совершит ток силой 3А за 10 мин при напряжении в цепи 15 В? (27кДж)

2. К источнику тока напряжением 120В поочередно присоединяли на одно и то же время проводники сопротивлением 20 Ом и 40 Ом. В каком случае работа электрического тока была меньше и во сколько раз? (во 2ом в 2 раза)

Уровень 4

1. Башенный кран равномерно поднимает груз массой 0, 5 т на высоту 30 м за 2 мин. Сила тока в электродвигателе равна 16, 5А при напряжении 220 В. Определите КПД электродвигателя крана. (34%)

2. Транспортер поднимает за время 1 мин груз массой 300 кг на высоту 8 м. КПД транспортера 60%. Определите силу тока через электродвигатель транспортера, если напряжение в сети 380 В. (1, 7А)

Изучение нового материала

Закон Джоуля -Ленца. Учащиеся знают уже формулу для работы A = Ult. Кроме того, им известно, что в неподвижных проводниках вся работа тока идет лишь на нагревание проводников, т. е. на то, чтобы увеличь их внутреннюю энергию. Следовательно, количество теплоты

Из закона Ома для участка цепи U = IR. Если это учесть, то Q = I²Rt.

Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно проиведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени.

Необходимо заметить, что формулы Q = I²Rt, Q = UIt и Q=U²t/R, вообще говоря, не идентичны. Дело в том, что первая формула всегда определяет превращение электрической энергии во внутреннюю, т. е. количество теплоты. По другим формулам в общем случае определяют расход электрической энергии, идущей как на нагревание, так и на совершение механической работы, Для неподвижных проводников эти формулы совпадают.

- Две проволоки одинаковой длины и сечения - железная и медная -соединены параллельно. В какой из них выделится большее количество теплоты?

- Спираль электрической плитки укоротили. Как изменится количество выделяемой в ней теплоты, если плитку включить в то же напряжение?

- Какое количество теплоты выделится в течение часа в проводнике сопротивлением 10 Ом при силе тока 2 А?

- Определите количество теплоты, которое дает электроприбор мощностью 2 кВт за 10 мин работы?

- В чем проявляется тепловое действие тока? При каких условиях оно наблюдается?

- Почему при прохождении тока проводник нагревается?

- Почему, когда по проводнику пропускают электрический ток, проводник удлиняется?

Решение задач

Домашнее задание: п 52, 53

Упр. 37