Тема уроку. Кількість теплоти, що виділяється в провіднику. Лампи розжарювання. Проблеми енергозбереження icon

Тема уроку. Кількість теплоти, що виділяється в провіднику. Лампи розжарювання. Проблеми енергозбереження




Скачати 99.36 Kb.
НазваТема уроку. Кількість теплоти, що виділяється в провіднику. Лампи розжарювання. Проблеми енергозбереження
Дата конвертації13.03.2014
Розмір99.36 Kb.
ТипДокументи

Тема уроку.

Кількість теплоти, що виділяється в провіднику. Лампи розжарювання. Проблеми енергозбереження

(9 клас)

Цілі уроку:

познайомити учнів з використанням кількості теплоти, що виділяється в провіднику зі струмом, розглянути проблеми електропостачання;

розвивати навички пошукової діяльності учнів;

виховувати дбайливе ставлення до природи, привчати до раціонального використання природних ресурсів.

Обладнання:

різні види електричних ламп розжарювання; для кожної групи набір обладнання для проведення фронтального досліду, що складається з джерела струму, вимикача, лампочки на підставці, вольтметра, амперметра, з'єднувальних проводів; таблиця «Електронагрівальні прилади».

^ Тип уроку:

вивчення нового матеріалу з використанням колективної діяльності учнів у різних за кількісним і якісним складом динамічних групах; оцінювання навчальної діяльності учнів за допомогою рейтингової системи.

^ Зміст уроку

I. Організаційна частина.

II. Мотивація навчальної діяльності учнів, повідомлення теми уроку, постановка цілей і задач уроку.

III. Актуалізація опорних знань учнів.

IV. Вивчення нового матеріалу.

V. Експериментальна робота в групах.

VI. Постановка проблеми енергозбереження і пошуки шляхів її розв'язання за допомогою виїзних пошукових груп.

VII. Підсумки уроку.

VIII. Домашнє завдання.

^ ХІД УРОКУ

I. Організаційна частина, інструктаж з техніки безпеки (2 хв)

II. Мотивація навчальної діяльності учнів, оголошення теми, постановка цілей і задач уроку (2 хв)

Учитель. Сьогодні на уроці ми познайомимося з тепловою дією електричного струму і використанням цього явища в побуті й техніці, спробуємо за допомогою одержаних знань взяти участь у пошуках вирішення проблем з енергопостачання.

ІІІ. Актуалізація опорних знань учнів (6 хв)

Учитель. На попередніх уроках ми вже розглянули питання, пов'язані з умовою існування і протікання електричного струму, з різними видами з'єднання провідників, з роботою й потужністю струму. Давайте надамо кожному ряду можливість побудувати логічний ланцюжок за одним із запропонованих питань. За міцно зв'язаний логічний ланцюжок учні всього ряду одержують по 3 бали, за допущені неточності й ослаблення ланок — по 2 бали, за розрив ланцюжка і подальше його відновлення — 1 бал (перший вид діяльності). На сьогоднішньому уроці оцінювання буде проводитися за 4 видами роботи. За кожен вид роботи максимальна оцінка З бали, що в сумі складає 12 балів.

І ряд

II ряд

Ш ряд

Послідовне

з'єднання

провідників

Паралельне

з'єднання

провідників

Робота

і потужність

струму


^ IV. Вивчення нового матеріалу (8 хв)

1) Електричний струм нагріває провідник, тому що заряджені частинки, що рухаються, взаємодіють з іонами або атомами провідника і передають їм свою енергію. У результаті роботи електричного струму внутрішня енергія провідника збільшується, і він нагрівається. Нагрітий провідник віддає отриману енергію оточуючим тілам, але вже шляхом теплопередачі. Таким чином, кількість теплоти, що виділяється провідником, дорівнює роботі струму, яка обчислюється за формулою:

А=I·U·∆t

Отже, Q= I·U·∆t

з закону Ома I= випливає, що U=I·R, тому одержану формулу

Q=I2·R·∆t,

названу законом Джоуля—Ленца,

оскільки саме ці вчені — росіянин Е.X.Ленц і американець Д.Джоуль — незалежно один від одного дійшли такого висновку.

2) Установлене явище застосовується в сучасних лампах розжарювання і різних електронагрівальних приладів та установках. Піонерами електричного освітлення є російський інженер О.М.Лодигін та американський винахідник Т. Едісон. Лампа розжарювання являє собою скляну колбу, заповнену інертним газом, у якій знаходиться вольфрамова спіраль. При ввімкненні лампи і спіраль нагрівається до 3000°С, розжарюється добіла і світиться. Залежно від довжини і товщини спіралі одержують лампи різної потужності.

(Демонстрація різних видів ламп розжарювання і пояснення за таблицею конструкції лампи.)

Учням надається можливість розглянути будову лампи для кишенькового ліхтаря.

^ V. Експериментальна робота в групах (8 хв)

Постановка цілей і задач для роботи в експериментальних групах:

  • зібрати електричне коло, що складається з послідовно з'єднаних джерела струму, ключа, лампочки на підставці, амперметра, дотримуючи необхідних правил техніки безпеки;

  • для виміру напруги на лампочці підключити вольтметр паралельно до неї;

  • замкнути коло, зняти показання вимірювальних приладів і, використовуючи закон Джоуля—Ленца, розрахувати кількість теплоти, що може виділитися в лампочці за час збирання електричного кола (на початку роботи помітити час).













За участь у роботі групи кожен учень може одержати максимально 3 бали — оцінку кожному учневі виставляє група. Учні групи можуть розподілити роботу між собою в такий спосіб:

1 учень — збирає коло і знімає показання амперметра;

2 учень — приєднує вольтметр і знімає його показання;

3 учень — відмічає час й обчислює опір лампочки;

4 учень — розраховує кількість теплоти, що виділяється в лампі.

^ VI. Постановка проблеми енергозбереження і пошуки шляхів її розв'язання (13 хв)

1. Звіт пошукової групи

У зв'язку з використанням у сучасному світі величезної кількості ламп для освітлення приміщень і великого числа побутових приладів усе гостріше постає проблема ощадливого й раціонального використання електричної енергії. На освітлення використовується восьма частка виробленої електроенергії. Тому наша виїзна пошукова група одержала завдання спробувати знайти способи зменшення витрат електроенергії на освітлення шляхом їх раціонального використання, застосовуючи досягнення сучасної науки і техніки. Тож ми надаємо її можливість виступити з коротким повідомленням результатів своєї пошукової діяльності.

  • На вулиці: використання автоматичного ввімкнення вуличного освітлення за допомогою фотоелементів; а в японському місті Кіото з'явилися нові ліхтарі, що не підключені до електромережі. Лампочки живляться енергією, накопиченою в акумуляторах протягом світлового дня. Заряджаються акумулятори від сонячної батареї;

  • У житлових кімнатах: брудні стекла, квіти на підвіконнях, щільні гардини збільшують витрати електричної енергії на освітлення;

  • У під'їздах будинків: підключення до вимикачів діодів дає зменшення витрат енергії в 4 рази;

  • У відпочивальнях: використання каганців (можна з підключенням діодів або реле, що реагують на звук);

  • У квартирах: автоматичне відключення світла, коли остання людина виходить з квартири;

  • У коридорах навчальних та інших закладів, особливо у вечірній час: використання реле інфрачервоного випромінювання, що реагує на рух тіла, яке випромінює тепло, і послідовне відімкнення і ввімкнення лампочок по ходу руху людини, а також часткове відімкнення освітлення в коридорах під час уроків і в разі відсутності в коридорах людей.

Кожна група виступає з коротким звітом і за результатами своєї пошукової роботи і звіту одержує оцінку (максимально 3 бали).

^ 2. Робота розрахункової групи

а) У нашому класі наявна 4 лампочки по 150 Вт кожна. Скільки електричної енергії даремно витрачається лампочками за перерву? У всій школі за навчальний рік?

Q - ? СІ Q= I·U·∆t,

Р = ^ 150 Вт, P=U·I,

n = 4, Q=n·P·∆t,

∆t = 10 хв. 600 с. Q=4·150·600=360000(Дж)=3,6·105(Дж).


Переведення у кВт • години:

1 кВт · година — 3,6 106 Дж,

Х кВт · годин — 3,6 105Дж ,

Х=3,6·105/3,6·106=0,1 (кВт • година)

— мало це чи багато?

б) Робота в динамічних групах (підбираються різні учні — є слабкі групи, середні, сильні).

З урахуванням того, що 1 кВт • година коштує зараз 28,02 коп, визначити витрату електричної енергії та її вартість.

1) На всіх перервах в 1 класі упродовж дня:

0,1 кВт • година · 7 перерв · 28,02 коп = 0,7 кВт • годин · 28,02 коп = 19,61 коп.

2) В нашій школі на всіх перервах протягом дня

0,7 кВт • годин · 7 кабінетів = 4,9 кВт · годин ·

4,9 кВт · годин ·28,02 коп. = 1,37 грн.

3) У всій школі на всіх перервах протягом тижня:

4,9 кВт • годин·5 робочих днів = 24,5 кВт • годин · 28,02 коп = 6,86 грн.

4) У всій школі на всіх перервах за місяць:

24,5 кВт • годин х 4 тижні = 98 кВт • година· 28,02 коп = 27,45 грн.

5) У всій школі на всіх перервах за навчальний рік:

98 кВт • година · 10 місяців =980 кВт • годин · 28,02 коп = 274,60 грн.

Ми бачимо, у яку істотну суму виливається економія електроенергії тільки на перервах в одній школі, а скільки тоді енергії можна заощадити в школах по всій країні.


За кожне послідовно розв'язане завдання групі додається по 0,5 бала, разом максимальна кількість балів складає 3 бали (четвертий вид діяльності).

^ 3. Економія енергії — справа, що стосується всіх, кожного з нас. Так, в один з вечорів диктори Центрального телебачення звернулися до глядачів із проханням вимкнути зайві електролампочки та інші прилади, якими вони на даний момент не користувалися. Ефект перевершив усі сподівання. Виявилося, що, виконавши прохання, жителі колишнього Радянського Союзу зберегли енергію цілої електростанції. Ваші пропозиції, діти: яку користь можна одержати від зекономленої електричної енергії:

• зменшення забруднення навколишнього середови­ща при спалюванні палива на ТЕС (оскільки щоро­ку в атмосферу в результаті спалювання палива ви­кидається сотні мільйонів тонн окису вуглецю, сірки, пил й інші шкідливі речовини);

• використання неспаленого палива як хімічної сировини (з нафти одержують різні олії і мастильні матеріали, пластмаси, миючі речовини, синтетичні волокна, добрива; із природного газу роблять синтетичні спирти і білкові препарати, виділяють сірку; вугілля є цінним джерелом для одержання пластмас, бензину й інших продуктів. Існує точка зору, що при нинішній ситуації запасів вугілля вистачить приблизно на 270 років, нафти на 35-40 років, газу — на 50 років);

• використання зекономленого газу і вугілля на обігрівання приміщень і готування їжі;

• у перспективі кожне підприємство, будинок, житловий будинок й автомобіль зможуть мати своє власне екологічно чисте, поновлюване джерело енергії, що дозволить людству обходитися без нафтових шпар, вугільних шахт, електростанцій, ліній електропередачі і позбутися, таким чином, усіх негативних наслідків їх використання. Існують проекти зі створення екологічно чистих і збалансованих міст і сіл майбутнього. Основою для їх створення служитиме застосування спеціальних матеріалів, а також оптимальний режим використання енергії, що зможуть підтримувати за допомогою комп'ютерних програм.

У скандинавських країнах, у першу чергу у Швеції, уже використовується програмно керована побутова теплоцентраль «Аквае 47 ОД». Розроблена шведською фірмою «Електростандарт», ця установка не потребує багато місця, задовольняючись, наприклад, площею кухні.

Теплові насоси і вузол нагрівання води вмонтовуються в неї ще на заводі-виготовлювачі. Принцип економічного вторинного обігріву такий: з використаного повітря ванної кімнати , кухні і підсобок теплова енергія повертається в систему опалення традиційного типу й утилізується водонагрівним казаном. Додаткові калорії від зовнішніх джерел газу і рідкого палива відбираються для таких цілей лише в міру необхідності. Особливі клапани в зовнішніх стінах, що мають протипиловий фільтр і входять у комплект установки, забезпечують підведення чистого повітря і рівномірну без витяжну зміну його в будинку Це досягнення комп'ютерної теплотехніки призначено насамперед для односімейних будинків, наприклад, для заміських котеджів; воно скорочує наполовину звичайну витрату енергії.

В іспанському селищі Сант-Джосеп на острові Івіса споруджується перше у світі екологічне село майбутнього, де оселяться чотириста чоловік. У проекті беруть участь спеціалісти з усіх країн Європи. Щоб оптимально використовувати сонячне світло, «розумні» будинки самі стануть регулювати внутрішню температуру. Це дозволяє зробити як нова технологія, так і самі матеріал—каркас з алюмінію і полікарбонату з величезними заскленими поверхнями, де циркулює прозора рідина. У такий спосіб вийде своєрідний щит, що впускає сонячне світло, але утримує тепло. Температура узимку і влітку буде однакова — 20-22 °С. Надлишок енергії надійде в термічний теплонакопичувач. Електроенергію там стануть виробляти також вітряні млини і сонячні батареї, надлишок її знову ж збережуть величезні акумулятори.

Біоочисна установка перетворить органічні відходи — сміття і стічні води — у метан, перетворений потім на електрику. Структура будинку гарантує схоронність понад 85 % енергії. На гігантській біофермі будуть вирощувати худобу, рибу, а також овочі, фрукти і злаки.

Можливо, такі проекти поки неможливо реалізовувати в значних масштабах. До серійного виробництва «розумних» екологічно чистих будинків ще далеко, але вже зараз реалізація деяких проектів (будівля міні ГЕС, сонячних, вітрових, сміттєвих електростанцій) цілком реальна.

(демонстрація презентації «Енергія та середовище»)

VII. Підбиття підсумків уроку (4 хв)

Учитель. На уроці ми познайомилися з явищем виділення теплоти в провіднику зі струмом і його практичним застосуванням у лампах розжарювання й електронагрівальних приладів. Але головне — зрозуміли, наскільки важливо вміти раціонально й ощадливо користатися електричною енергією. Сподіваємося, що у своєму подальшому житті ви будете використовувати отримані уроки енергозбереження. І сьогодні я хочу запропонувати вам взяти участь у проекті «Енергія та середовище», оголошується мета та завдання проекту.

Давайте підіб'ємо підсумки роботи кожного учня.

VIII. Домашнє завдання (2 хв)

Опрацювати відповідний параграф за підручником, та виконати додаткові завдання: Скільки можна…

  • заощадити кам'яного вугілля при раціональному використанні освітлення в школі (І рівень);

  • нагріти води зекономленою енергією, ККД ТЕС вважати 30 % (II рівень).

  • зекономити електроенергії при заміні всіх ламп розжарювання в школі на відповідні енергозберігаючі? (ІІІ рівень)



Схожі:

Тема уроку. Кількість теплоти, що виділяється в провіднику. Лампи розжарювання. Проблеми енергозбереження iconЛабораторна робота №12 Тема. Порівняння кількості теплоти при змішуванні води різної температури. Мета : визначити кількість теплоти
...
Тема уроку. Кількість теплоти, що виділяється в провіднику. Лампи розжарювання. Проблеми енергозбереження iconТема. Засідання круглого столу на тему: «На порядку денному – енергозбереження»
Мета: ознайомити з поняттям енергозбереження, показати актуальність проблеми енергозбереження; виховувати бережливе, господарське...
Тема уроку. Кількість теплоти, що виділяється в провіднику. Лампи розжарювання. Проблеми енергозбереження iconУрок 7/49. Питома теплоємність речовини Мета уроку: дати учням знання про питому теплоємність речовини, навчити розраховувати кількість теплоти в теплових процесах
Демонстрація на приладі «Теплоємність металів» виділення тілами рівної маси з різних речовин неоднакових кількостей теплоти під час...
Тема уроку. Кількість теплоти, що виділяється в провіднику. Лампи розжарювання. Проблеми енергозбереження iconЗавдання виконати до 30 березня
Залізна гиря масою 5кг охолоджується від 1127°С до 327°С. Скільки свинцю, взятого при температурі 27°С, можна розплавити за рахунок...
Тема уроку. Кількість теплоти, що виділяється в провіднику. Лампи розжарювання. Проблеми енергозбереження iconТема. Теплота згоряння палива. Екологічні проблеми, що виникають при спалюванні палива. Мета. Освітня: ввести поняття «горіння», «питома теплота згоряння палива»
Освітня: ввести поняття «горіння», «питома теплота згоряння палива»; дати учням знання про органічні джерела тепла; навчити учнів...
Тема уроку. Кількість теплоти, що виділяється в провіднику. Лампи розжарювання. Проблеми енергозбереження iconУрок 9/51. Енергія палива Мета уроку: дати учням поняття про енергію палива; пояснити їм фізичну суть питомої теплоти згоряння палива. Тип уроку: комбінований урок. План уроку
Мета уроку: дати учням поняття про енергію палива; пояснити їм фізичну суть питомої теплоти згоряння палива
Тема уроку. Кількість теплоти, що виділяється в провіднику. Лампи розжарювання. Проблеми енергозбереження iconОлімпіадні завдання 8 клас (Теплові явища. Кількість теплоти)

Тема уроку. Кількість теплоти, що виділяється в провіднику. Лампи розжарювання. Проблеми енергозбереження iconПриклади еом І покоління
Як елементна база в них використовувалися електронні лампи і реле, десятки тисяч яких споживали дуже багато електроенергії, виділяли...
Тема уроку. Кількість теплоти, що виділяється в провіднику. Лампи розжарювання. Проблеми енергозбереження iconТема. Множення звичайних дробів Мета
Готовність учнів до уроку. На початку уроку оголошується кількість балів за кожний етап уроку: актуалізація – максимум 2 бали, сприйняття...
Тема уроку. Кількість теплоти, що виділяється в провіднику. Лампи розжарювання. Проблеми енергозбереження iconУрок фізики в 11 класі Новікова Олена Анатоліївна учитель фізики, „учитель-методист загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів №10
Методичні рекомендації: за тиждень до уроку учням пропонується завдання щодо підготовки повідомлень з теми: „Проблеми пошуку і використання...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©te.zavantag.com 2000-2017
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи