Токтың жұмысы мен қуаты

Скачать

Пән: физика және астрономия

Сабақтың тақырыбы : Токтың жұмысы мен қуаты

Сабақтың мақсаты:

1. Білімділік Электр тогының жұмысы мен қуатын түсіндіру; Жұмыстың,

қуаттың өлшем бірліктерін атау ; Күнделікті тұрмыспен

байланыстыру

2. Дамытушылық Оқушылардың логикалық ойлау, есте сақтау қабілеттер ін дамыту;

3. Тәрбиелік Оқушыларды ауызбіршілікке, ұқыптылыққа, жауапкершілікке

тәрбиелеу.

Сабақтың түрі: аралас.

Сабақтың әдіс-тәсілдері: сұрақ-жауап, салыстыру, көрнекілік, тәжірибелік

Сабақтың көрнекілігі: интерактивті тақта, слайд, электрондық оқулық,

электр санауыш, физикалық құралдар

Пәнаралық байланыс: математика, психология

Сабақтың барысы :

І Сабақты ұйымдастыру: - оқушылармен амандасу

- оқушыларды түгелдеу, аудитория дайындығын тексеру

ІІ Үй тапсырмасын тексеру

Оқушылар біз физиканың Электродинамика, яғни электр өрісінің заңдылықтарын және қасиеттерін зерттейін бөлімін қарастырып жатырмыз, жалпы «электр» сөзі қайдан пайда болды?

- Ежелгі гректер янтарьды теріге ысқанда немесе жүнге үйкегенде, ол біраз уақыт бойы шашты, жапырақты, астықтың сабағын өзіне тарту қасиетін аңғарған. Ал, «янтарь» - «электрон» деген грек сөзі. «Электрон» сөзінен электр деген термин шықты.

Дәптерлерін жауып қою.

А) Интерактивті тақтада оқушыларға жалпы сұрақтар қойыладыы:

1. Электр тогы дегеніміз не?

- Еркін электр зарядтарын тасымалдаушылардың реттелген қозғалысы

2. Ток күші деп нені айтады және формуласы қандай?

\[I={\frac{Q}{t}}\]

- Өткізгіштің көлденең қимасы арқылы қандай да бір уақыт аралығында тасымалданатын электр мөлшерінің сол уақыт аралығына қатынасы

3. Электр кернеуі деп нені айтады және формуласы қандай?

\[U={\frac{A}{q}}\]

- Тізбектің берілген бөлігінде заряд орын ауыстырғанда, электр өрісінің атқарған жұмысының осы зарядқа қатынасы

4. Өткізгіш ұштарындағы кернеуді қандай құралмен өлшейді және ол тізбекке қалай қосылады?

- Вольтметр. Ол тізбекке параллель қосылады.

\[I={\frac{U}{R}}\]

5. Тізбектің бөлігі үшін Ом заңы қалай тұжырымдалады?

Тізбектің бөлігіндегі ток күші осы бөліктің ұштарындағы кернеуге тура пропорционал, ал өткізгіштің кедергісіне кері пропорционал

Үйге берілген сабақ тақырыбы :«Өткізгіштерді тізбектей және параллель жалғау»

Ә) Тақтаға үйтапсырмасына жауап беру үшін оқушы шығады, қосымша есеп беріледі.

Есеп :

Егер амперметр 2А-ді көрсетсе, ал резисторлардың кедергілері R1=15Ом, R2=10 Ом,

R3=5Ом болса, онда тізбектегі кернеуді табыңдар Жауабы: 60 В

Б) екі оқушыға кәртішке таратылады (уақыты - 3 минут)

№1

Шартты белгілер бойынша сұлбадан (схемадан) құралдарды атау

№2

График бойынша өткізгіш кедергісінің мәнін табыңыз?

I, A

10

200 U, B

В) Тақтаға ү йтапсырмасына жауап беру үшін оқушы шығады, қосымша есеп беріледі.

Есеп :

Кедергілері 10 Ом және 15 Ом өткізгіштер паралель жалғанған. Егер электр кернеуі 60 В болатын болса, жалпы ток күші неге тең Жауабы: 10 А

Г) екі оқушыға кәртішке таратылады (уақыты - 3 минут)

№3

Шартты белгілер бойынша сұлбадан (схемадан) құралдарды атау

№4

Шартты белгілер бойынша сұлбасын (схемасын) сыз

Оқушыларға қосымша алма ағашанда жасырылған сұрақтар беріледі:

1. Өткізгіштерді тізбектеп жалғағанда:
а) R = ?
ә) I = ?
б) U=?

Жауабы:

а) R = R ₁ +R ₂ +…+R _n
ә) I = I ₁ =I ₂ =…=In
б) U= U ₁ +U ₂ +…+U _n

2. Өткізгіштерді параллель жалғағанда:
а) R = ?
ә) I = ?
б) U=?

Жауабы:

а) 1/R = 1/R ₁ +1/R ₂ +…+1/R _n
ә) I = I ₁ +I ₂ +…+I _n
б) U= U ₁ =U ₂ =…=U _n

3. Ом заңының маңызы ?

Жауабы :

\[I={\frac{U}{R}}\]

Ом заңы берілген кернеуде, кедергі белгілі болған жағдайда электр тізбегіндегі ток күшін анықтайды. Сол арқылы ол токтың жылулық, химиялық және магниттік әсерлерін есептеуге мүмкіндік береді. Себебі ол шамалар ток күшіне тәуелді. Ом заңы - барлық тұрақты ток электротехникасының негізі.

4. Өткізгіштің кедергісі мен меншікті кедергісі туралы не білеміз ?

Жауабы :

\[R_{\mathbf{\delta}}=\frac{U}I\]

Өткізгіштің негізгі электрлік сипаттамасы - кедергі. Берілген кернеуде ток күші осы шамаға тәуелді. Ом заңынан өткізгіштің кедергісін анықтауға болады:

\[R=\rho\ {\frac{1}{\mathrm{s}}}\]

Кедергі өткізгіштің материалына және оның геометриялық өлшемдеріне тәуелді. Ұзындығы l, көлденең қимасының ауданы S өткізгіштің кедергісі мынаған тең :

p- өткізгіштің затына және оның күйіне, температурасына тәуілді шама. Бұл шама өткізгіштің мешікті кедергісі д. а. Меншікті кедергінің өлшем бірлігі 1 Ом*м.

5. Электр тогының бар болуы үшін қажетті шарттар

Жауабы :

Затта тұрақты электр тогы пайда болуы және жүріп тұруы үшін, біріншіден, еркін зарядталған бөлшектер бар болуы қажетті, екіншіден, оларға белгілі бір бағытта әсер ететін күш қажетті.

6. Толық тізбек үшін Ом заңы

Жауабы :

\[\textstyle\mathbf{I}={\frac{s}{R+r}}\]

Математикалық өрнегі. Тұйық тізбектегі ток күші ток көзінің электрқозғаушы

күшіне тура пропорционал, тізбектің ішкі және сыртқы кедергілерінің қосындысымен

анықталатын кедергіге кері пропорционал.

Берілген білімнің өзектілігін айту:

Тізбектегі әр түрлі өткізгіштер бір-бірімен тізбектей немесе параллель қосылады. Бірінші жағдайда барлық өткізгіштердегі ток күші бірдей, ал екінші жағдайда өткізгіштердегі кернеу бірдей, көбінесе жарықтандыру жүйесіне токтың әр түрлі тұтыну көздері параллель қосылады.

Өткізгіштерді қосуда негізгі үш параметр қолданылады, олардың өлшем бірліктері ғалымдардың есімдерімен аталады. Олай болса ғалымдардың еңбегін құрметтей білейік.

ІІІ

Жаңа сабақ:

Өткізгіш бойымен электр тогы жүргенде бірқатар құбылыстардың өтетіндігі белгілі:өткізгіш қызады, магниттік немесе механикалық әсерлер байқалады, кейбір жағдайдаларда химиялық раекциялар жүреді.

Ток өтіп жатқан тізбекте жылудың бөлінуі электр тогының жұмыс атқарып жатқандығын білдіреді. Ал уақыт бірлігі ішінде жасалған токтың жұмысы электр тогының қуаты болып табылады.

Олай болса дәптерімізді ашып бүгінгі күнді және сабақ тақырыбын жазайық :

«Токтың жұмысы мен қуаты»

1. Жаңа айтып өткенімдей, ток өтіп жатқан тізбекте жылудың бөлінуі электр тогының жұмыс атқарып жатқандығын білдіреді. Электр күші атқаратын жұмысты есептеп шығару онша қиын емес. Себебі біз өткізгіштің ұштарындағы кернеу U вольт болса, онда осы өткізгіш бойымен q заряд өткенде А джуоль жұмыс атқарылатынын білеміз. Яғни,

Механика бөлімінде механикалық жұмысты біз A=FS формуласы бойынша есептесек, токтың жұмысын мына формула A=IUT бойынша есептелінеді .

Электр күшінің атқарған жұмысы Тізбек бөлігіне арналған Ом заңының

Жұмысты өлшейтін құрал электр санауыш (счетчик) д. а. . Жұмыстың өлшем бірлігі Дж., алайда көбінесе жұмыс ватт- сағатпен немесе киловат-сағатпен өрнектеледі. Ал, Вт қуаттың өлшем бірлігі екенін білеміз, олай болса токтың қуатына тоқталайық. .

2. Кез-келген электр аспабы - электр шамы, электр двигателі т. б., уақыт бірлігінде белгілі бір энергия тұтынуға есептелген. Сондықтан, токтың жұмысымен қатар токтың қуаты деген ұғымның да маңызы зор.

Қуат деп - жұмысты атқару шапшаңдығын сипаттайтын шама аталады.

Механикада қуатты P= A формуласымен естептесек, енді жұмыс орнына ток жұмысының

t

формуласын қойып, P= IU t =IU токтың қуатының формуласын шығарамыз

t

Қуаттың өлшем бірліктері Тізбек бөлігіне арналған Ом заңының

негізінде мынадай формулаларды аламыз :

Электр өрісінің қуаты мен жұмысын өлшеу үшін мынадай кішкене зертханалық жұмыс жүргізейік:

Керек құрал жабдықтар: ток көзі, амперметр, вольтметр, қоңырау, кілт, өткізгіш сымдар және секундомер.

Электр тізбегі мына сұлба бойынша жиналып тұрады:

Амперметр мен вольтметр шкалаларын қарап, бөлік құнын есептеу. Тізбекті тұйықтап, қоңыраудың қосылу уақытын белгілеу. Амперметр мен вольтметрдің көрсетілуін жазу, тізбекті ажыратып, қоңыраудың тоқтау уақытын белгілеу. Формулалар арқылы қуат пен жұмысты есептеу.

Өлшеулер мен есептеулерді кестеге жазу.

Қорытынды айту және күнделікті тұрмыста қолданылып жүрген электр аспаптарының қуаты көсетілген кестені көрсету.

Тұрғын үйге берілетін кернеу U=220 B болғанда, онда тұтынатын ток күші I=10 A-ден аспауы тиіс. Үйдегі тұтынушылардың бір мезгілде пайдалану қуатының шекті мәні : P=10 A*220 B=2200 Bт=

2, 2 кВт

1 кВт*сағ электр энергиясының құны тариф д. а. Үйде ата-аналарың ай сайын электр санауыштағы сан мәнге қарап, токтың жұмысына ақша төлеп, түбіртек әкеледі. Сол түбіртекті сіздер де түсіне біліп, өздеріңіз төлеп келуді үйренулеріңіз керек.

Түбіртекте мысалы мынадай кесте жазулы тұрады:

Тариф құны - 7, 25 т Сонда 108*7, 25= 783 т

Олай болса ендігі күнде сіздер қалай және қанша төлеу керек екендігін білесіздер.

3. Өткізгіш бойымен ток өткенде, өткізгіш қызады, яғни электр энергиясы ішкі энергияға айналады.

Бұл металдардағы еркін электрондар электр өрісі әрекетінен орын ауыстырғанда, кристалдық тор түйіндерінде орналасқан иондармен соқтығысып және оларға өз энергиясының бір бөлігін беруімен түсіндіріледі. Соның нәтижесінде иондар үлкен жылдамдықпен тербеле бастайды, өткізгіштің ішкі энергиясы артады және оның температурасы көтеріледі.

Өткізгіштердің қызуы тек қана тоқ күшіне байланысты ма?

Бұл сұраққа жауап алу үшін мынадай тәжірибе жүргізілген. Кедергілері әр түрлі мыс, болат және никелиннен жасалған үш өткізгішті бірінен соң бірін тізбектей жалғаған. Тізбекті тұйықтап, ондағы ток күшін біртіндеп арттырған. Тізбектей жалғанған өткізгіштегі ток бірдей болады. Өткізгіштерде бөлінетін жылу мөлшері әр түрлі:алғашында никелин өткізгіш, сондай - ақ токты арттырғанда никелин және темір өткізгіштер қыза бастайды, ал мыс сым білінер-білінбес қана жылынады.

Бұл тәжірибе өткізгіштердің жылуы олардың кедергілеріне тәуелді болады деген қорытынды шығаруға мүмкіндік береді.

Тәжірибе жүзінде токтың жылулық әрекетін ағылшын ғалымы Дж. Джоуль мен орыс ғалымы Э. Ленц зерттеді. Олар бір - біріне тәуелсіз Джоуль-Ленц заңы деп аталатын заңды тағайындады.

Өткізгіш бойымен тоқ жүрген кезде өткізгіште бөлінетін жылу мөлшері тоқ күшінің

квадратына, өткізгіш кедергісіне және токтың жүру уақытына тура пропорционал.

Q=I ² Rt

Өлшем бірлігі Дж (Джоуль)

Кедергілері R ₁ , R ₂ болатын өткізгіштерді тізбектей жалғаған кезде, оларда бөлініп шыққан жылуды былайша өрнектеуге болады :

Q ₁ =I ² R ₁ t Q ₂ =I ² R ₂ t

Осыдан Q ₁ = R ₁

Q ₂ R ₂

екені шығады. Демек, тізбектей жалғаған кезде әрбір өткізгіште бөлініп шығатын жылу мөлшері осы өткізгіштердің кедергілеріне тура пропорционал.

Кедергілері R ₁ , R ₂ болатын өткізгіштерді параллель жалғаған кезде, оларда бөлініп шыққан жылуды былайша өрнектеуге болады :

Q ₁ =U ² t Q ₂ =U ² t

R ₁ R ₂

Осыдан Q ₁ = R ₂

Q ₂ R ₁

екені шығады. Демек, параллель жалғаған кезде әрбір өткізгіште бөлініп шығатын жылу мөлшері осы өткізгіштердің кедергілеріне кері пропорционал.

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс