Токтың жұмысы мен қуаты. Джоуль Ленц заңы.

Тақырыбы: Токтың жұмысы мен қуаты. Джоуль Ленц заңы.

Мақсаты: Оқушыларға жетелеу сұрақтарын қоя отырып, токтың жұмысы мен қуатының

өрнегін қорту, Джоуль-Ленц заңы тұжырымдамасымен танысып, эксперименттік

тапсырмалар мен есептеулер жүргізту арқылы білімдерін бекіту, теориялық

білімін практикада пайдалануға дағдыландыру.

Сабақ түрі: Жаңа сабақ

Сабақ әдісі: СТО жобасы

Көрнекілік: слайд, корточкалар

Құрал-жабдықтар: амперметр, вольтметр, ток көзі, реостат, сымдар.

Нені білуі тиіс:

• Электр тогы жұмысының тұжырымдамасын, формуласын, өлшем бірлігін;
• Токтың қуатының, тұжырымдамасын, формуласын, өлшем бірлігін;
• Өткізгіштен бөлінетін жылу мөлшерінің формуласы;
• Практикалық жұмыс жүргізу

Не арқылы:

• Жетелеу сұрақтарына жауап беру;
• өлшеулер жүргізу;
• жеке тапсырмалар орындау

І. Қызығушылықты ояту. (эксперименттік тапсырма)

Алдарыңызда қандай құралдар берілген:

• Амперметр

Амперметр тізбекке қалай жалғанады?

Жауабы: Тізбектей

Өткізгіштерді тізбектей жалғау кезінде: жалпы ток күші, кернеу, кедергі қалай анықталады?

Жауабы:

I_Ж =   I₁  =  I₂

U_Ж = U₁ + U₂

R_Ж = R₁ + R₂

• Вольтметр

Вольтметр тізбекке қалай жалғанады?

Жауабы: Параллель

Өткізгіштерді параллель жалғау кезінде: жалпы ток күші, кернеу, кедергі қалай анықталады?

Жауабы:

U_Ж = U₁ = U₂

I_Ж =   I₁  + I₂

Алдарыңыздағы құралдарды пайдаланып тізбекті құрастарып, резистордың көмегімен кедергіні арттыра отырып, ток күшімен кернеудің мәнін анықтап кестеге толтырыңыздар.

Ток күші дегеніміз не?

Жауабы: өткізгіштің көлденең қимасы арқылы қандай да бір уақыт аралығында тасымалданатын электр мөлшерінің сол уақытқа қатынасымен  анықталатын физкалық шама.

Электр кернеуі деп  нені атайды?

Жауабы: Тізбектің берілген бөлігінде заряд орын ауыстырғанда, электр өрісінің атқарған жұмысының осы зарядқа қатынасымен анықталатын физикалық шама.

ІІ. Мағынаны тану (сұрақ жауап)

Электр кернеуі қалай анықталады?

Жауабы:

Осы өрнектен жұмысты анықтайық ,  t уақытта өткізгіштің көлденең қимасы арқылы тасымалдантын зарядты анықтау үшін қандай формуланы пайдаланамыз?

;

Сонда жұмыс неге тең болар еді?

Жауабы:

Сонымен электр тогының жұмысы неге тәуелді?

Жауабы: ток күші, кернеу, уақыт

Халықаралық бірліктер жүйесіндегі бірлігіне  қабылданған.

Тізбек бөлігіне арналған Ом заңына сәйкес ток күші неге тең?

Осы формуланы пайдаланып жұмыстың өрнегін түрлендіре қойыңыздар.

Сонда электр тогының жұмысы:

Ал уақыт бірлігінде өндірілетін токтың жұмысы электр тогының қуаты болып табылады.

Механикада біз қуатты N деп белгілеп, N=A/t былайша анықтаған болатынбыз, енді электр техникасында P  деп белгілеп, оны былайша анықтаймыз P=(IUt)/t=IU; P=IU

Осыдан электр тогының қуаты дегеніміз?

Жауабы:  өткізгіштегі ток күшінің кернеуге көбейтіндісі арқылы анықталатын физикалық шама.

Сонымен қатар тізбек бөлігіне арналған Ом заңына сәйкес, қуат үшін мына өрнектерде дұрыс болады.

Халықаралық бірліктер жүйесіндегі бірлігіне  қабылданған. Алдынғы эксперименттің нәтижесі бойынша өткізгіштің қуатын анықтаңыздар.

Токтың қуатын өлшеуге арналған құралды: Ваттметр деп, ал ток жұмысын өлшеуге арналған құралды электр санауыш  деп атайды. Электр санауышында электр тогының жұмысының 1кВт*сағ –деген бірлігі қабылданған, ол дегеніміз 1 сағаттағы жұмысы 3,6*10⁶ Дж тең дегенді білдіреді. Үйде тұтынушылардың бір мезгілде пайдалану қуатының шекті мәні: 2,2кВт.

Токтың өткізгіш арқылы өтіп жатқандығын біз қандай әсерлері арқылы анықтай аламыз?

Жауабы: Жылулық, магниттік, химимялы және физиологиялық.

Яғни жылулық әсерін, біз өткізгіштің бойымен ток өткенде оның қызытындығымен түсіндіре аламыз?

Сонымен қатар электр энергиясы, ішкі энергияға айналады деп айта аламыз.

Олай болса, өткізгіштің бойымен ток өткенде бөлетін жылу мөлшерін тәжірибе жүзінде ағылшын ғалымы Дж. Джоуль мен орыс ғалымы Э. Ленц зерттеп, мынадай тұжырымдама жасады.

Өткізгіш бойымен ток жүргенде өткізгіштен бөлінетін жылу мөлшері токтың квадратына, өткізгіш кедергісіне және токтың жүру уақытына тура пропорционал болады. Q=I²Rt.

ІІІ. Толғаныс (кесте толтыру, график тұрғызу)

Алған мәндеріңіз бойынша есептеп, (І,Р);  (І,А); (І, Q) тәуелді графигін тұрғызыңдар.

Графикке қарап қандай тұжырымға келдіңіздер.

Жауабы: Р, А, Q-ток күшіне тура пропорционал өзгереді, яғни ток күші артса, Р, А, Q-де артады.

Есептер.                               І                                             І                                                  І

21 жаттығу-3

Әрқайсысы 6В кернеуге, 0,6А ток күшіне есептелінген екі шам 2 мин жанды. Осы уақыт аралығында әр шамдағы және екі шамдағы электр тогының атқаратын жұмысын анықтаңдар?

21 жаттығу-5

Мұнай араластырғышты іске қосатын электрқозғалтқышының қуаты 1900Вт. Электрқозғалтқышынан 2 сағ ішінде 14400 Кл зарядты өткізетін орамның кедергісін анықтаңдар.

21 жаттығу-7

Жүк шығырын айналдыратын электрқозғалтқышы 9120 Дж тең жұмыс атқарады. 4А ток күшінде 24 Кл заряд өткендегі электромотордың қуатын табыңдар.

Жеке озық тапсырма – 86- бет: 637; 638; 639; 640.

ІҮ.Бағалау.

0-4  балл  «3»;                      5-9  балл  «4»                       10-16 балл  «5»

Ү. Үйге тапсырма §42 Токтың жұмысы мен қуаты. Джоуль-Ленц заңы. 21-жаттығу