Токтың жұмысы мен қуаты. Джоуль – Ленц заңы

Сабақтың мақсаты:
Білімділік:. Оқушыларға сұрақтар қоя отырып, токтың жұмысы мен қуатының өрнегін қорытып шығару, Джоуль – Ленц заңы тұжырымдамасымен танысып, эксперименттік тапсырмалармен есептеулер жүргізу арқылы білімдерін бекіту, теориялық білімін практикада пайдалануға дағдыландыру.
Дамытушылық: Оқушылардың ой - өрістерін дамытып, белсенділіктерін арттыру, пікір алысып, өз білімдерін өздері бағалай білуге машықтандыру.
Тәрбиелік: Оқушыларды сабақ процесінде қолданылатын электрлік
қондырғылар арқылы зерек болуға, жұмыс істеу арқылы
еңбекке деген сүйіспеншіліктерін арттыруға тәрбиелеу.

Сабақтың әдісі: сұрақ – жауап, практикалық, қайталау, СТО.
Сабақтың типі: Білімді жинақтау, жүйелеу, жаңа сабақ.
Сабақтың көрнекілігі: Сабақ жоспарына сәйкес слайдтар, тәжірибелік қажетті құрал - жабдықтар: амперметр, вольтметр, күнделікті тұрмыста пайдаланылатын электро - техникалық құралдар.
Сабақтың барысы:
I. А) Ұйымдастыру кезеңі (оқушылардың сабаққа қатысуын тексеру)
Б) Сабақ барысымен таныстыру: Балалар, бүгін сабақта сендер берілген сұрақтарға жауап бере отырып жаңа сабаққа қажетті формулаларды өздерің қорытып шығарасыңдар және алдыларыңдағы жауап парағына әрбір сұраққа жауабын жазып, экранға шыққан жауаппен салыстырып, (+), (-) таңбаларын қойып отырасыңдар, сабақ соңында жинаған баллдарыңа байланысты баға аласыңдар.

ІІ. Қызығушылықты ояту.
Сұрақ: 1) Балалар, алдыларыңда қандай құралдар тұр?
Жауап: Амперметр, вольтметр.
Сұрақ: 2) Амперметрмен қандай физикалық шаманы өлшейміз?
Жауап: Ток күшін
Сұрақ: 3) Амперметр тізбекке қалай жалғанады?
Жауап: Тізбектей
Сұрақ: 4) Вольтметрмен қандай физикалық шама өлшенеді?
Жауап: Кернеу
Сұрақ: 5) Вольтметр тізбекке қалай жалғанады?
Жауап: Параллель
Сұрақ: 6) Өткізгіштерді жалғаудың қандай түрлері бар?
Жауап. Тізбектей және параллель
Сұрақ: 7) Тізбектей жалғау кезінде қандай физикалық шама бірдей болады?
Жауап: ІЖ= I1=I2
Сұрақ: 8) Тізбектегі жалпы кернеу неге тең?
Жауап: Uж=U1 +U 2
Сұрақ: 9) Жалпы кедергі неге тең болады?
Жауап: RЖ=R1 +R2
Сұрақ: 10) Өткізгіштерді параллель жалғау кезінде қандай физикалық шама барлық бөлікте бірдей болады?
Жауап: Uж=U1 =U 2
Сұрақ: 11) Ток күші неге тең болады?
Жауап: ІЖ= I1 + I2
Сұрақ: 12) Жалпы кедергі неге тең болады?
Жауап: RЖ=R1R2 / R1 +R2
Сұрақ: 12) Ток күші деген не?
Жауап: Өткізгіштің көлденең қимасы арқылы қандай да бір уақыт аралығында тасмалданатын электр мөлшерінің сол уақытқа қатынасымен анықталатын физикалық шама.
Сұрақ 13) Электр кернеуі деп нені атайды?
Жауап: Тізбектің берілген бөлігінде заряд орын ауыстырғанда, электр өрісінің атқарған жұмысының осы зарядқа қатынасымен анықталатын физикалық шама.

ІІ. Мағынаны тану: Балалар, енді дәптерлеріңе кернеудің формуласын жазыңдаршы
U= A/q
Осы өрнектен жұмысты анықтаңдар.
А= qU
Ток күшінің формуласын жазыңдар, I=q/t одан t уақытта өткізгіштің көлденең қимасы арқылы тасымалданатын зарядты анықтайтын формула q= It
Сұрақ: 14) Осы q - дің мәнін жұмысты анықтаған формуладағы q - дің орнына қойсаңдар жұмыс неге тең болар еді?
Жауап: А= qU= U It (*)
Сұрақ: 15) Сонымен, электр тогының жұмысы неге тәуелді болды?
Жауап: ток күші, кернеу, уақыт.
Халықаралық бірліктер жүйесіндегі бірлігіне [A]= 1Дж= 1В*1А*1с қабылданған
Сұрақ: 15) Тізбек бөлігіне арналған Ом заңына сәйкес ток күші неге тең?
I= U/R. Осы формуланы пайдаланып, жұмыстың өрнегін түрлендіруге болады: А= U U t /R=U2 t /R
Сұрақ: 16) Ом заңынан U неге тең болады?
Жауап: U= IR Енді осы формуланы пайдаланып, жұмыстың өрнегін жазсаңдар жұмыс неге тең болады?
А= IR It= I2 R t
Ал уақыт бірлігінде өндірілетін токтың жұмысы электр тогының қуаты болып табылады.
Механикада біз қуатты N деп белгілеп, N= A/t деп анықтаған болатынбыз. Енді электр техникасында қуатты Р деп белгілеп, оны былайша анықтаймыз P= A/t =(IUt)/t=IU; P=IU; (*) формуладағы IU орнына осы Р - ны қойсақ, жұмыс мына өрнекке тең болады: A=Р*t.
(Электрондық оқулықтан тәжірибе көрсетіп, оқушылардың бірдей мөлшердегі суды қуаттың жоғары мәнінде тез қайнатуға болатындығына көздерін жеткізу.)
Сонымен, электр тогының қуаты дегеніміз - өткізгіштің кернеуге көбейтіндісі арқылы анықталатын физикалық шама.
Халықаралық бірліктер жүйесіндегі бірлігіне [P]= 1Вт=1А*1В қабылданған. 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. 1кВт* сағ = 3, 6*106 Дж
Үйде тұтынушылардың бір мезгілде пайдалану қуатының шекті мәні: 2, 2кВт.
Сұрақ: 17) Токтың өткізгіш арқылы өтіп жатқандығын біз қандай әсерлері арқылы білеміз?
Жауап: Жылулық, магниттік, химиялық, физиологиялық.
Яғни жылулық әсерлерін біз өткізгіштің бойымен ток өткенде оның қызатындығымен түсіндіре аламыз.
Сонымен қатар электр энергиясы ішкі энергияға айналады деп айта аламыз. Өткізгіштің бойымен ток өткенде бөлінетін 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=I2 Rt
ІІІ. Толғаныс: P=IU; Q=I2 Rt; А=I2 Rt
формулаларынан ток күші неғұрлым көп болса, қуат та, жұмыс та, бөлініп шығатын энергияда көп болатындығын көреміз.
ІV. Сабақты бекіту:
1. Күнделікті тұрмыста қолданып жүрген электрлік заттардың біразы біздің қолымызда тұр. Мысалы: чайник, тефаль, кипятильник. Әр қатарға осылардың біреуі беріледі.
1/. Олардың анықтамаларында көрсетілген физикалық шамаларды пайдалана отырып, қалған белгісіз шамаларды есептеп шығу керек.
2/. Жылу құбылыстары тарауын өткенде 3 литр суды қайнату үшін қанша жылу мөлшері қажет екендігін есептеп шығарғанбыз. Ол қажетті жылу мөлшері Q=1360000Дж - ға тең болған. Осы мәнді пайдалана отырып, үш қатарда 3 л суды қанша уақытта қайнатуға болатындығын есептеп шығарыңдар.
2. Жеке оқушыларға 21 жаттығудың №1, 2 есебін шығарту

IV. Сабақты қорыту: Электр тогының жұмысы, қуаты және олардың өлшем бірліктері.(слайд арқылы экраннан анықтамаларын көрсету)
V. Оқушылардың білімін бағалау
Сабақ бойы қойылған сұрақтарға берген жауаптардың дұрыстығын тексеру, ол үшін мына шкаланы пайдаланамыз: 0 - 6 балл – «3»
7 - 10 балл – «4»
11 - жоғары - «5»
V. Үйге тапсырма: §42 оқуға 21 – жаттығу №3, 4