Setzenergo.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Лампа накаливания это тепловое действие тока

—>Персональный сайт учителя физики —>

—>

Рабочие программы [8]
Конспекты уроков [7]
Презентации к урокам [4]

—>

Каталог статей

8 класс

Тема урока:«Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля — Ленца. Лампа накаливания».

Цель урока: Учащиеся должны обобщить знания по вопросу выделения тепла при прохождении тока по проводнику на уровне понимания; оценить свои умения применять знания о законе Джоуля — Ленца; познакомиться с конструкцией лампы накаливания. Учащимся необходимо научиться применять закон Джоуля — Ленца к объяснению и анализу явлений окружающего мира; применять знания и умения, полученные на уроке к решению физических задач; усвоить характерные особенности закона Джоуля – Ленца.

Задачи урока:

Образовательная: Выявить уровень усвоения формулы закона Джоуля — Ленца и его понимания. Дать знания о величинах, характеризующих количество теплоты, выделяемой проводником при прохождении по нему электрического тока.

Воспитательная: Показать значение работ А. Н. Лодыгина в области конструирования ламп накаливания. Подчеркнуть взаимосвязь строения вещества с количеством выделившейся теплоты при прохождении тока по проводнику как проявления одного из признаков метода диалектического познания явлений.

Развивающая: Продолжить работу по развитию внимания и умения логически и творчески мыслить. Продолжить формировать умение решать задачи.

Оборудование: Источника тока, амперметр, проводники с разным сопротивлением, ключ, вольтметр. Интерактивная доска, проектор.

Ход урока:

1.Актуализация знаний

Первые 10-15 минут урока целесообразно посвятить проверке усвоения материала по теме «Работа и мощность электрического тока». С этой целью можно провести письменную проверочную работу по индивидуальным карточкам. Для карточек можно предложить следующие варианты разноуровневые заданий:

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

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?

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

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

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

2. К источнику тока напряжением 120 В 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?

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

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.

2.Изложение нового материала.

При введении понятия работы электрического тока мы уже пользовались, тепловым действием тока (нагревание проводников). Собираем электрическую цепь, в которую последовательно включаем лампу накаливания и реостат. Для измерения силы тока и напряжения на лампе применяем амперметр и вольтметр, учащимся уже известно, что в проводнике при протекании тока происходит превращение электрической энергии во внутреннюю, и проводник нагревается.

— Почему при прохождении электрического тока проводник нагревается?

Они неоднократно наблюдали тепловое действие тока в бытовых приборах. На опыте с лампой накаливания учащиеся убедились, что накал лампы возрастал при увеличении тока. Но нагревание проводников зависит не только от силы тока, но и от сопротивления проводников.

3.Демонстрация:

Показывающий тепловое действие тока в цепочке, состоящей из двух последовательно соединенных проводников разного сопротивления. Ток во всех последовательно соединенных проводниках одинаков. Количество же выделяющейся теплоты в проводниках разное. Из опыта делается вывод:

Нагревание проводников зависит от их сопротивления. Чем больше сопротивление проводника, тем больше он нагревается.

— Из какого материала необходимо изготовлять спирали для лампочек накаливания?

— Какими свойствами должен обладать металл, из которого изготовляют спирали нагревательных элементов?

4. 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 произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени.

Необходимо заметить, что формулы Q — l2Rt, Q = Ult 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.

Читать еще:  При включении выключателя загорается лампочка какое это явление

Устройство лампы накаливания:

На рисунке изображена газонаполненная лампа накаливания. Концы спирали 1 приварены к двум проволокам, которые проходят сквозь стержень из стекла 2 и припаяны к металлическим частям цоколя 3 лампы: одна проволока — к винтовой нарезке, а другая — к изолированному от нарезки основанию цоколя 4. Для включения лампы в сеть ее ввинчивают в патрон. Внутренняя часть патрона содержит пружинящий контакт 5, касающийся основания цоколя лампы, и винтовую нарезку 6, удерживающую лампу. Пружинящий контакт и винтовая нарезка патрона имеют зажимы, к которым прикрепляют провода от сети.

Тепловое действие тока используют в различных электронагревательных приборах и установках. В домашних условиях широко применяют электрические плитки, утюги, чайники, кипятильники. В промышленности тепловое действие тока используют для выплавки специальных сортов стали и многих других металлов, для электросварки. В сельском хозяйстве с помощью электрического тока обогревают теплицы, кормозапарники, инкубаторы, сушат зерно, приготовляют силос.

Основная часть всякого нагревательного электрического прибора — нагревательный элемент. Нагревательный элемент представляет собой проводник с большим удельным сопротивлением, способный, кроме того, выдерживать, не разрушаясь, нагревание до высокой температуры (до 1000—1200 °С). Чаще всего для изготовления нагревательного элемента применяют сплав никеля, железа, хрома и марганца, известный под названием «нихром». Удельное сопротивление нихрома р = 1,1Ом-мм2/м что примерно в 70 раз больше удельного сопротивления меди. Большое удельное сопротивление нихрома дает возможность изготовлять из него весьма удобные — малые по размерам — нагревательные элементы.

5.Систематизация знаний.

В конце урока можно коллективно обсудить решения нескольких задач:

— 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?

6.Домашнее задание: § 53, 54 вопросы к параграфам

Желающие учащиеся могут подготовить к следующему уроку доклады учащихся по темам:

«Первое электрическое освещение свечами Н. Яблочкова».

«Использование теплового действия тока в промышленности и сельском хозяйстве».

Тепловое действие тока

Wikimedia Foundation . 2010 .

  • Тепловое
  • Тепловое сопротивление

Смотреть что такое «Тепловое действие тока» в других словарях:

тепловое действие тока — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN heating effect of current … Справочник технического переводчика

тепловое действие электрического тока — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN thermal effect of current … Справочник технического переводчика

Действия электрического тока — Различают шесть действий электрического тока: Тепловое действие тока (нагревание отопительных приборов); Химическое действие тока (электрический ток в растворах электролитов); Магнитное действие тока. Световое действие тока. Физиологическое… … Википедия

ГОСТ Р 52736-2007: Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета электродинамического и термического действия тока короткого замыкания — Терминология ГОСТ Р 52736 2007: Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета электродинамического и термического действия тока короткого замыкания оригинал документа: интеграл Джоуля: Условная величина, характеризующая тепловое действие … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ДЕЙСТВУЮЩАЯ СИЛА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА — условный постоянный ток, к рый производит то же действие (тепловое, магнитное и т. д.), что и данный переменный ток. Амперметры, в цепи переменного тока показывают Д. с. п. т.; она составляет 0,71 наибольшего значения силы переменного тока,… … Технический железнодорожный словарь

интеграл Джоуля — интеграл Джоуля: Условная величина, характеризующая тепловое действие тока короткого замыкания на рассматриваемый элемент электроустановки, численно равная интегралу от квадрата тока короткого замыкания по времени, в пределах от начального… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ЛОН — Лампа накаливания. 230 В, 60 Вт, 720 лм, цоколь E27, Высота примерно 110 мм Лампа накаливания осветительный прибор, искусственный источник света. Свет испускается нагретой металлической спиралью при протекании через неё электрического тока.… … Википедия

Лампочка — Лампа накаливания. 230 В, 60 Вт, 720 лм, цоколь E27, Высота примерно 110 мм Лампа накаливания осветительный прибор, искусственный источник света. Свет испускается нагретой металлической спиралью при протекании через неё электрического тока.… … Википедия

Электрическая лампа — Лампа накаливания. 230 В, 60 Вт, 720 лм, цоколь E27, Высота примерно 110 мм Лампа накаливания осветительный прибор, искусственный источник света. Свет испускается нагретой металлической спиралью при протекании через неё электрического тока.… … Википедия

Читать еще:  Сенсорные выключатели света для светодиодных ламп

Электрическая лампочка — Лампа накаливания. 230 В, 60 Вт, 720 лм, цоколь E27, Высота примерно 110 мм Лампа накаливания осветительный прибор, искусственный источник света. Свет испускается нагретой металлической спиралью при протекании через неё электрического тока.… … Википедия

Задание 55

Физика А.В. Перышкин

Подготовьте доклад на одну из тем (по выбору):
— История развития электрического освещения
— Использование теплового действия электрического тока в устройстве теплиц и инкубаторов

История развития электрического освещения»

Электрическое освещение имеет сравнительно небольшой возраст — около 200 лет.

Сначала была получена электрическая дуга В. В. Петровым в 1802 г., которая до сих пор используется в мощных прожекторах. Затем была изобретена лампа А. Н. Лодыгина, примененная в Петербурге для освещения улиц в 1873 г. Т. Эди­сон усовершенствовал незначительно ее и запа­тентовал изобретение в 1879 г. как лампу на­каливания в баллоне с откаченным воздухом. Задолго до Эдисона, американец К. В. Штарр подал в 1845 году в Великобритании заявку на патент, в описании которой говорится о том, как, поместив тело накала в вакууме и подведя к нему два электрода, можно довести его до свечения. А в 1854 г, то есть за 25 лет до Эдисона владе­лец часового магазина в Нью-Йорке, германский эмигрант Генрих Гебель представил в Нью-Йорке первые, подходящие для практического примене­ния лампы накаливания с угольными нитями со сроком горения около 200 часов. Он впервые применил лампы для рекламных целей. Для ни­ти накаливания он применил тонкую обугленную бамбуковую нить, помещенную в вакуум. Вместо колбы Гебель из соображений экономии использо­вал сначала флаконы от одеколона, а позднее — стеклянные трубки. В начале XX века появились лампы накаливания, заполненные аргоном и крип­тоном, что значительно увеличило срок службы этих ламп.

Люминесцентная лампа — газоразрядный ис­точник света, световой поток которого опреде­ляется в основном свечением люминофоров под воздействием ультрафиолетового излучения разря­да. Люминесцентные лампы широко применяются для общего освещения, при этом их световая отдача в несколько раз больше, чем у ламп накаливания того же назначения. Срок службы люминесцентных ламп может до 20 раз превы­шать срок службы ламп накаливания при условии обеспечения достаточного качества электропита­ния, балласта и соблюдения ограничений по числу коммутаций, в противном случае быстро выходят из строя. Наиболее распространённой разновид­ностью подобных источников является ртутная люминесцентная лампа. Она представляет собой стеклянную трубку, заполненную парами ртути, с нанесённым на внутреннюю поверхность слоем люминофора. Широкого коммерческого использо­вания она достигла к 1938 году. При работе люминесцентной лампы между двумя электродами, находящимися в противоположных концах лампы, возникает электрический разряд приводящий к по­явлению УФ-излучения. Это излучение невидимо для человеческого глаза, поэтому его преобра­зуют в видимый свет с помощью явления лю­минесценции. Внутренние стенки лампы покрыты специальным веществом — люминофором, которое поглощает УФ-излучение и излучает видимый свет. Изменяя состав люминофора можно менять отте­нок свечения лампы. В последнее время все чаще стали применяться лазеры (изобретение XX века), как квантовые источники света во всевозможных шоу, для получения объемных изображений — голограмм, в некоторых средствах отображения информации.

Обогрев теплиц и инкубаторов

Тепловое действие электрического тока исполь­зуется в сельском хозяйстве для обогрева теплиц и инкубаторов.

Теплица — это помещение, предназначенное для выращивания различных растений, съедобных и цветов, в котором поддерживается нужная для растений температура круглый год, что позволяет вне сезонов снимать урожаи неоднократно. Один из существующих способов обогрева теплиц — кабельный обогрев.

Кабельный обогрев — это относительно недо­рогой, экономичный и надежный способ обогрева теплиц, при котором для предотвращения ухо­да тепла в грунт необходим слой теплоизоляции, причем в качестве материала теплоизоляции вы­бирается материалы, которые не впитывают влагу, например, пенополистирол, либо пенополиэтилен толщиной 5—10 см. Сверху слой теплоизоляции закрывается полиэтиленовой пленкой, играющей роль гидроизоляции. Поверх укладывается слой песка толщиной примерно 10 см, внутри которо­го лежит нагревательный кабель так, чтобы слой песка над кабелем был не менее 5 см. Шаг уклад­ки кабеля примерно 15 см. Поверх слоя песка укладывается сетка-рабица для защиты кабеля от повреждений. Затем насыпается слой плодородного грунта толщиной 20—25 см. Для регулирования температуры используются терморегуляторы.

Икубатор представляет собой шкаф, где по ярусам на специальных лотках размещены яй­ца. Он обогревается с помощью нагревательных проволочных спиралей, по которым пропускается электрический ток. Автоматически поддерживается температура в интервале от 37,7 до 38°С, для это­го используют терморегуляторы с биметаллической пластинкой или другого типа. Биметаллическая пластинка терморегулятора сделана из двух раз­нородных металлических пластин, например же­лезной и из сплава инвара и закреплена с одно­го конца. Когда температура в инкубаторе ниже нормы, биметаллический терморегулятор замыка­ет контакты электрической цепи и ток проходит по нагревательным спиралям. Если температура терморегулятора больше заданной, биметалличе­ская пластина так изгибается в сторону менее удлинившегося слоя, что отходит от контакта. Электрическая цепь нагревателя размыкается; она остается в таком положении до тех пор, пока тем­пература не ниже нормы; тогда биметаллический терморегулятор снова замкнет цепь.

Читать еще:  Ламповый источник тока в катоде

Презентация на тему: Электрические лампы накаливания

МОУ «Осташевская средняя общеобразовательная школа» Лампы накаливания Учитель физики: Подольская Л.В.

Электрическая энергия может быть легко преобразована в тепловую. Электрический ток нагревает проводник, через который проходит. На этом принципе работают все нагревательные приборы.

Известные и неизвестные имена в ламповом семействе. Выделяют два основных типа ламп: лампы накаливания и газоразрядные Лампа накаливания СТАНД А75 Источником света служит раскаленная металлическая нить (спираль) Люминесцентные Свет возникает из-за электрического разряда Лампа галогенная MR11 Подвид усовершенствованных ламп накаливания

Демонстрация опыта, показывающая тепловое действие тока в цепи. Чтобы проводник нагрелся сильней, надо чтобы он имел большое удельное сопротивление. Q – количество теплоты, Дж I – сила тока в проводнике, А R – сопротивление проводника, Ом t – время прохождения тока, с

Как устроен электрочайник? 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.

Современные электрочайники Разрез электрочайника с нагревательным элементом в дне корпуса: 1 — защитный фильтр; 2 — шкала; 3 — трубка подачи пара; 4 — биметаллическая пластина; 5 — контроллер; 6 — выключатель; 7 — кнопка блокировки открывающейся крышки; 8 — нагревательный элемент; 9 — подставка; 10 — индикаторная лампа.

История утюга. Раньше на Руси гладили с помощью скалки и рубеля.18-й век появление угольного парового утюга. В 19 веке стал модным газовый утюг. Начало 20 века – облегченный утюг с электрическим нагревом.

Как устроен электроутюг? Утюги оснащены терморегулятором, пароувлажнителем и разбрызгивателем. Основная часть — нагревательный элемент сплав никеля, железа,хрома и марганца – «нихром». Это лента намотанная на пластинку из жаропрочного материала (слюды или керамики) 1 — трубчатый электронагреватель 2 — терморегулятор 3- резистор 4 — сигнальная лампа 5 — вилка

Лампа накаливания. Изобретение А.Н. Лодыгина 1870 г. В стеклянный баллон А.Н.Лодыгин поместил тонкий угольный стержень между двумя медными держателями. Такая лампа светила всего полчаса, потом ее угольный стержень сгорал. Исследователь пробовал ставить в лампу два уголька, добиваясь того, чтобы сперва накалялся только один. Этот уголек быстро сгорал, но зато он поглощал кислород в лампе. Когда первый уголек сгорал, раскалялся и начинал светить второй. Он светил два часа, но потом он все-таки перегорал, так как между нижней металлической оправой и стеклом в лампочку проникал воздух. Наконец Лодыгин изготовил лампочку со сферической колбой, из которой был выкачен воздух, причем снаружи воздух в нее не просачивался. Угольный стержень этой лампы светился несколько десятков часов

Конструкция современной лампы 1 — колба; 2 — полость колбы (вакуумированная или наполненная газом); 3 — тело накала; 4, 5 — электроды (токовые вводы); 6 — крючки-держатели тела накала; 7 — ножка лампы; 8 — внешнее звено токоввода, предохранитель; 9 — корпус цоколя; 10 — изолятор цоколя (стекло); 11 — контакт донышка цоколя.

«Лампочка Ильича» В России благодаря плану ГОЭЛРО началась электрификация. За незамысловатым прибором закрепилось название «лампочка Ильича». Коснулось это и нашего района. В 1920 г. Заработала электростанция в деревне Кашино. На открытие приехал В. И. Ленин с Н.К. Крупской. Станция была самодельная и крохотная. Электростанция была восстановлена в 1970 г. Жители Кашино пронесли через года память об этом событии.

Символика Звезда с десятью лучами – как лампочка Ильича. Центр сельского поселения — деревня Кашино известна в истории современной России тем, что 14 ноября 1920 года в нее приезжал председатель Совнаркома РСФСР В.И. Ленин на открытие одной из первых сельских электростанций. На гербе сельского поселения это событие символически отражено звездой-вспышкой, образно передающей свет электрической лампочки, получившей в дальнейшем народное название «лапочки Ильича».

Реши кроссворд 1,2 Русский и английский ученые, установившие закон о тепловом действии тока. 3. Часть эл. лампы, которая ввинчивается в патрон. 4. Русский ученый, открывший явление механической дуги. 5. Металл, из которого выполнена спираль эл. лампы. 6. Изобретатель первой лампы накаливания. 7. Изобретатель дуговой лампы-электрич. свечи. 8. Ученый, усовершенствующий лампу накаливания с патроном. 9. Материал, из которого выполнен баллон лампы накаливания. 10. Газ, которым заполняют баллон эл.лампы накаливания.

«Фото из прошлого» Почему утюг «чернеет» всегда в одном и том же месте?

Ответы на вопросы кроссворда 1-Джоуль. 2- Ленц. 3 — цоколь. 4 -Петров. 5 — вольфрам. 6 – Лодыгин. 7 – Яблочков. 8 – Эдисон. 9 – стекло. 10 – аргон.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector