Токтың жұмысын табыңдар

Тұяқова Жанар
Күні: 24.04.2015ж
Тақырып:.
Мақсаты:
Білімділік: Электр қыздырғыш құрылымдарымен, жұмыс істеу принциптерімен таныстыру. Джоуль - Ленц заңымен таныстырып, оны токтың жұмысы мен қуатын есептеуде қолдану.
Дамытушылық: Топтық жұмыстар кезінде өзгенің пікірін сыйлау, өз көзқарасын ұтымды жеткізе алу және оны қорғай алу машығын дамытуға жағдай жасау
Тәрбиелік: Жауапкершілікке, ұқыптылыққа, өз ойын дәйекті баяндай білуге баулу.
Көрнекі құралдар: амперметр, вольтметр, жалғағыш сымдар, шамдар,резисторлар, слайдтар, жеке карточкалар
Сабақ жоспары: I. Ұйымдастыру кезеңі,үй жұмысын тексеру.
ІІ Жаңа тақырыпты түсіндіру
ІІІ. Есеп шығару
IV. Жеке карточка бойынша өздік жұмыс
V . Қорытындылау
ІІ Жаңа тақырыпты түсіндіру
Тогы бар тізбектегі электр энергиясының энергияның басқа түрлеріне айналуының өлшеуіші ток жұмысының, яғни өрістегі зарядтарды орын ауыстырғандағы электр күші атқаратын жұмыстың шамасы болып табылады. A=q·U
мұндағы А - электр өрісіндегі зарядты орын ауыстырғандағы жұмыс, q-заряд. Осы формуладан тұрақты токтың істеген жұмысын да анықтауға болады. t уақытта өткізгіштің көлденең қимасы арқылы q=It заряд өтсін. Сонда A=I·Ut болады.
Электр тогының жұмысы - ток күші, кернеу және жұмысты істеуге кеткен уақыттың көбейтіндісіне тең.
SI жүйесінде джоульмен (Дж) өлшенеді. 1Дж=1A·1B·1c
Тізбектің бөлігіне арналған Ом заңы және U=I·R негізінде келесі формулаларды аламыз. A=I2·Rt,
II. Уақыт бірлігіндегі өндірілген токтың жұмысы электр тогының қуаты болып табылады. Электр қуаты P әрпімен белгіленеді.Қуат мынаған тең: P =I U
Токтың қуаты табу үшін өткізгіштегі ток күші және кернеуді өлшеп, олардың көбейтіндісін табу керек.
Сонымен қатар токтың қуаты үшін мына өрнектер дұрыс: P = I2R
Халықаралық бірліктер жүйесінде қуат бірлігіне ватт алынған: 1Вт
1ватт (1Вт) қуат бірлігіне 1В кернеуі бар тізбек бөлінгендегі 1А ток күшінің қуатын алады: 1Вт=1А·1В. 1ватт=1ампер·1вольт.
1 Ватт онша көп қуат емес.Тәжірибеде ватқа еселік болып келетін бірліктерді қолданады: гектоватт 1гВт=102 Вт; киловатт 1кВт=103 Вт; мегаватт 1МВт=106 Вт.
Токтың қуатын - өлшеуге арналған аспапты ваттметр деп атайды.Токтың жұмысын өлшеуге арналған құрал электр санауыш деп аталады.Электр санауышында ток жұмысының 1кВ·сағ=3,6·106 Дж екенін есептеу қиын емес.
Кейбір электр аспаптарының қуаты, кВт·сағ
Электр құрылғы
Қуаты, кВт
1.Шаңсорғыш
2.Электр үтігі
3.Кір жуатын машина
4.Шаш кептіргіш
5.Теледидар
0,65
0,6
0,5
0,4
0,3
Тұрғын үйге берілетін кернеу U=220B болғанда, онда тұтынатын ток күші I=10A-ден аспауы тиіс.Үйде тұтынушылардың бір мезгілде пайдалану қуатының шекті мәні:
P=10 A·220 B=2200Bт=2,2Вт.
1кВт*сағ электр энергиясының құны тариф (В) деп аталады. Мысалы, Алматы тұрғындары үшін тариф 1кВт·сағ=4,60 теңге тұрады, яғни В=4,60 теңге/кВт
III. Өткізгіш бойымен ток өткенде, өткізгіш қызады, яғни электр энергиясы ішкі энергияға айналады.
Бұл металдардағы еркін электрондар электр өрісі әрекетінен орын ауыстырғанда, кристадық 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 ток күшіне ғана байланысты ма?
Мынадай тәжірибеге жасасақ: Кедергілері әр түрлі мыс, болат және никель - үш өткізгішті бірінен соң бірін тізбектей жалғайық . Тізбекті тұйықтап, ондағы тоқ күшін біртіндеп арттырамыз.
Өткізгіштердің қызуы олардың кедергілеріне тәуелді болады; өткізгіштің кедергісі неғұрлым үлкен болса, ол соғұрлым қатты қызады деген қорытынды шығуға мүмкіндік береді.
Тәжірибе жүзінде тоқтың жылулық әрекетін ағылшын ғалымы Джоуль және орыс ғалымы Э.Ленц зерттеді. Олар бір - біріне тәуелсіз Джоуль - Ленц заңы деп аталатын заңды тағайындады.
Өткізгіш бойымен ток жүрген кезде, өткізгіште бөлінетін жылу мөлшері ток күшінің квадратына, өткізгіш кедергісіне және токтың жүру уақытына тура пропорцинол болады:
Q=I2 Rt.
ІІІ. Есеп шығару
21-жаттығу
1. 220 Β кернеуі бар желіге әркайсысы 110 В-қа есептелінген қуаты бірдей екі шамды тізбектей жалғауға бола ма?
2. Электр үтігінің паспортында "220 В, 600 Вт" деп жазылған. Кернеуі 220 Β желіге 3 сағ бойы косылған үтік қанша жылу мөлшерін бөледі?
3. Әркайсысы 6 Β кернеуге, 0,6 Α τοκ күшіне есептелінген екі шам 2 мин жанды. Осы уақыт аралығында әр шамдағы және екі шамдағы электр тогының атқаратын жұмысын анықтаңдар.
4. Мұнай мен су коспасының кедергісі 1200 Ом. Сорғыту кондырғысы 3 с жұмыс істегенде, ондағы 5,5 Α токтың аткаратын жүмысын аныктаңдар.
5. Мұнай араластырғышты іске косатын электрқозғалтқышының қуаты 1900 Вт. Электркозғалтқышынан 2сағ ішінде 14400 Кл зарядты өткізетін орамның кедергісін аныктаңдар.

IV. Жеке карточка бойынша өздік жұмыс
27. 3,5 А ток күшімен 12 В кернеуге есептелген электр шамының 20 с ішінде жұмсайтын энергия шығынын анықтаңдар. (Жауабы: 840 Дж.)
28. Электр қозғалтқышының қуаты 3 кВт. Егер трактор 1000 В кернеуде жұмыс істесе, онда оның электр қозғалтқышының тұтынатын ток күшін анықтаңдар. (Жауабы: 3 А.)
29. Егер велосипедтің шамындағы кернеу 4 В және ол 1 с ішінде 0,8 Дж энергия жұмсаса, онда шамдағы ток күшін есептеңдер. (Жауабы: 0,2 А.)
30. Электр құралы 45 мин ішінде 5 А токпен 162 кДж жұмыс жасайды. Құралдың кедергісі қандай? (Жауабы: 2,4 Ом.)
31. Кернеуі 120 В ток көзіне кезектестіріп, бірдей уақытта кедергісі 20 Ом және 40 Ом болатын өткізгіштер жалғанады. Бұл екі жағдайдың қайсысында электр тогының жұмысы қанша есе көп? (Жауабы: 2 есе.)
32. Көтергіш кран 6 т жүкті 2 мин ішінде 12 м биіктікке көтереді. Егер жүкті көтерген кезде кранның электр қозғалтқышының ток күші 51 А, кернеуі 380 В болса, онда кранның ПӘК-і қандай? (Жауабы: ~ 31%.)
35. Қыздырғышта тұрған 4,5 л суды 23°С температурадан қайнағанға дейін қыздыру үшін 0,5 кВт*сағ электр энергиясы жұмсалады. Қыздырғыштың ПӘК-і неге тең?
(Жауабы: 80%.)
V . Қорытындылау
Үй жұмысы : §42, 21-жаттығу№ 7,8

Сабақтың мақсаты: 1. Білімділік мақсаты: Формулаларды меңгертіп, есептер шығаруға қалыптастыру.
2. Дамытушылық мақсаты: Деңгейлеп оқыту арқылы оқушылардың өз бетімен жұмыс істеу белсенділігін, теориялық сауаттылығын арттыру, ойлау қабілетін дамыту.
3.Тәрбиелік мақсаты: Өзін-өзі басқаруға, бақылауға, байқағыштыққа жетелеу, еңбек етуге баулу, өз бетінше жұмыс істеуге тәрбиелеу.
Сабақтың түрі: Есептер шығару
Сабақтың әдісі: Деңгейлеп оқыту
Сабақтың көрнекілігі: Тірек сызбасы, үлестірмелі қағаз, компьютер.
Сабақтың барысы:
І.Ұйымдастыру кезеңі. Оқушылар түгенделіп, сабақ мақсаты айтылады.
ІІ. Үй тапсырмасын тексеру.
І.Қайталау сұрақтары:
1. Токтың жұмысы деп нені айтады? Ол неге тең, формуласы, өлшем бірлігі.
2. Электр тогының қуаты деп нені айтады? Формуласы, өлшем бірліктері.
3. Джоуль-Ленц заңының тұжырымдамасы, формуласы.
ІІІ. Есептер шығарту.
І деңгей.
1. Өткізгіштің ұштарына түсірілетін кернеу 5В, онан өткен заряд 100Кл. Токтың жұмысын табыңдар.
2. Тізбектегі кернеу 15В кезінде, 10 минутта 3А ток күші қандай жұмыс жасайды?
3. Электр шамының спиралінің кедергісі 484 Ом, ол кернеуі 220В желіге қосылған. Электр шамындағы токтың қуатын тап.
ІІ деңгей.
1.Қалта фонарына арналған шам астында 3,5В және 0,28А деп жазылған. Жұмыс режіміндегі кедергі мен тұтынылатын қуатты табу керек. Қыздыру шамы баллонында 220В, 60Вт деп жазылған. Жұмыс режіміне сәйкес ток күші мен кедергіні табыңдар.
2.Кедергісі 10Ом өткізгіштің ұштарына 12В кернеу берілген. Осы өткізгіштен 20с ішінде қанша электр заряды өтеді? Осы кезде қандай жұмыс істеледі?
ІҮ. Сабақты бекіту.
2.Есептер шығару (Деңгейлік тапсырма бойынша).
1 деңгей.
№1. егер тізбек бөлігіндегі кернеу 220В болғанда, токтың жұмысы 16 кДж-ға тең болса,осы тізбек бөлігі арқылы қандай заряд өтеді?
№2. Генератордың қысқыштарындағы кернеу 380В, ал тізбектегі ток күші 5А. Оның қуатын тап.
№3. Кедергісі 20 Ом және тізбектегі ток күші 6А электр қыздырғышта 2 минут уақыт ішінде қанша жылу бөлінеді?
2 деңгей. (Сапалық есептер бойынша).
1. Электр плитасының қылы жанып кетті. Оны қайта жалғағаннан кейін біраз қысқарған, белгілі бір уақытта плитадан бөлінетін жылу мөлшері қалай өзгереді?
(Жауабы: Электр плитасының кедергісі өткізгіштің ұзындығына l, қимасының ауданына S, оның материалына байланысты. R=pl/S; сұрақ бойынша спиральдің ұзындығы қысқарса, оның кедергісі де азаяды. Ал жылу мөлшерінің формуласынан (Q=U2/R::t-нан) R азайса, Q көбейеді).
1.Кернеудің тұрақты мәнінде, электр кедергісі 2 есе артса тұрақты токтың қуаты қалай өзгереді?
(Жауабы: Токтың қуаты 2 есе кемиді).
2.Тұрмыста пайдаланылған электр энергиясының құны қалай есептелінеді?
ІІІ деңгей. (Тест тапсырмасын орындау).
1. 24В кернеуге 1,5А ток күшіне есептелінген шам 10 минут жанды. Электр тогының атқаратын жұмысын анықта?
А. 216кДж В. 21,6кДж
С.216Дж Д.2,6кДж Е.3,6кДж
2. Кернеуі 220В ток көзіне электр шамы қосыл-ған шамнан өтетін ток күші 0,6А тең, оның 20с ішіндегі жұмысын тап.
А. 1320Дж В.396кДж
С.66Дж Д.4400Дж Е.6200Дж
3. Қуаттың өлшем бірлігі?
А.Паскаль В.Ньютон
С.Метр Д.Ватт Е.Джоуль
4. Ток күшінің өлшем бірлігі?
А.Ватт В.Ньютон
С.Ом Д.Паскаль Е.Джоуль
5. Қуаты 0,5 кВт электр плита 90с ішінде қанша жылу бөлінеді?
А. 45 Дж В. 19800Дж
С.110000Дж Д. 450 Дж Е.45000Дж
6. Кернеуі 10В эл.доғасы ток көзіне қосылған. Электр доғасы 20А ток күшін тұтынады. Эл.доғасының қуатын анықта.
А. 200Вт В.2 Вт
С. 0,5Вт Д.2 Дж Е.200 Дж
7. Жұмыстың орындалу тездігін сипаттайтын шама.
А.Қуат В.Жылдамдық
С.Энергия Д.Күш Е.Қысым
8. Қуаты 30В желдеткіш 10 минутта қанша жұмыс істейді?
А. 1,8 кДж В.18 кДж
С. 180 кДж Д. 3 Дж Е.0,3 кДж
Тесттің жауаптары:
Сұрақтар 1 2 3 4 5 6 7 8
Жауаптары В А Д В Е А А С
ІІІ.Қорытынды.
ІҮ. Бағалау
Ү. Үйге тапсырма
Білімділік:Электр қыздырғыш құрылымдарымен, жұмыс істеу принциптерімен таныстыру. Джоуль - Ленц заңымен таныстырып, оны токтың жұмысы мен қуатын есептеуде қолдану.
Дамытушылық:Топтық жұмыстар кезінде өзгеің пікірін сыйлау, өз көзқарасын ұтымды жеткізе алу және оны қорғай алу машығын дамытуға жағдай жасау
Тәрбиелік:Жауапкершілікке, ұқыптылыққа, өз ойын дәйекті баяндай білуге баулу.

Көрнекі құралдар:жеке карточкалар, тест, топтық тапсырма.

I. Ұйымдастыру.

ІІ. үй жұмысын тексеру.

1. тест тапсырмалары
Тест А-1
1.Егер тізбектегі ток күші 8А болса, 20с ішінде өткізгіш арқылы қанша заряд өтеді?
а) 0,4 Кл; б) 16 Кл; в) 160 Кл; г) 2,5 Кл; д) 4 Кл.
2.Көлденең қимасы 0,5ммжәне кедергісі 8 Ом никелин өткізгіштің массасы неге тең? (никелиннің тығыздығы 8900 кг/м, меншікті кедергісі 0,42·10Ом·м)
а) 0,24кг; б) 0,042кг; в) 1,5кг; г) 0,12кг; д) 0,16кг.
3.Кедергісі 20 Ом өткізгіш арқылы 1мин ішінде 300 Кл заряд ағып өтсе, өткізгіш ұштарындағы кернеу қандай болғаны?
а) 50 В; б) 18 В; в) 200 В; г) 36 В; д) 100 В.
4.Ішкі кедергісі 0,09 Ом амперметрдің өлшеу шегін 10 есе арттыру үшін қандай шунт және оны қалай жалғау керек?
а) 0,01 Ом параллель;
б) 0,01 Ом тізбектей;
в) 0,1 Ом параллель;
г) 0,1 Ом тізбектей;
д) 0,11 Ом параллель.
5.Тізбек бөлігі параллель жалғанған 9 және 6 Ом резистордан және тізбектей жалғанған 12 ом резистордан тұрады.Тізбек ұшына берілген кернеу 24В. Кедергісі 9 Ом резистордағы ток күші неге тең?
а) 0,15 А; б) 0,24 А; в) 0,28 А; г) 0,31 А; д) 0,62 А.

Тест А-2
1.Электр қыздырғыштың спиралі арқылы өтетін ток күші 6А.Спиральдің көлденең қимасы арқылы 4с ішінде өтетін электрондардың саны:
а) 1,5·10; б) 3·10; в) 1,5·10; г) 3·10; д) 1,5·10.
2.Электр тізбегіне қосылған резистордың кедергісі 20 Ом.Резистордағы кернеу 50В. Өткізгіштің көлденең қимасы арқылы 1мин ішінде өтетін зарядтың шамасы:
а) 1000 Кл; б) 30 Кл; в) 100 Кл; г) 2,5 Кл; д) 150 Кл.
3.Отыз бірдей шам параллель жалғанып, кернеуі 220В ток көзіне қосылған.Бір шамның кедергісі 1200 Ом.Осы тізбектегі ток күші:
а) 8 А; б) 5,5 А; в) 10 А; г) 4 А; д) 12А.
4.Әрқайсысының кедергісі 300 Ом төрт кедергі алдымен тізбектей, сосын параллель жалғанған.Осы кезде олардың жалпы кедергісі қалай өзгереді?
а) 4 есе артты; б) 16 есе артты; в) 16 есе кеміді; г) 4 есе кеміді; д) өзгермеді.
5.Егер U кернеу көзіне жалғанған өткізгіште t уақыт ішінде Q жылу бөлінетін болса, осы уақыт ішінде өткізгіш арқылы өтетін электр заряды:
а) ; б) ; в) ; г) ; д) .

Тест жауаптары
нұсқа
1
2
3
4
5
А1
в
б
д
а
д
А2
а
д
б
в
б

2. Лездік сұрақтар
1) Тоқ күшін өлшейтін құрал - (ампермерт)
2) Қуатты өлшем бірлігі - (Ватт)
3) Атомның теріс зарядталған бөлшегі - (электрон)
4) Кернеуді өлшейтін құрал - (вольтметр)
5) Ядроның бейтарап бөлшегі - (нейтрон)
6) Электр зарядының өлшем бірлігі - (Кулон)
7) Алғаш рет кернеу доғасы үрдісін байқаған орыс ғалымы (Василий Петров)
8) 1879 жылы электр шамдарын жетілдіруге атсалысқан әйгілі американ өнертапқыш.(Томас Эдисон)
9) Эдисон шамының орташа жұмыс істеу уақыты қанша сағатты құрайтын. (800-1000)

ІІІ. Жаңа тақырыпты түсіндіру
Тогы бар тізбектегі электр энергиясының энергияның басқа түрлеріне айналуының өлшеуіші ток жұмысының, яғни өрістегі зарядтарды орын ауыстырғандағы электр күші атқаратын жұмыстың шамасы болып табылады. A=q·U
мұндағы А -- электр өрісіндегі зарядты орын ауыстырғандағы жұмыс, q-заряд. Осы формуладан тұрақты токтың істеген жұмысын да анықтауға болады. t уақытта өткізгіштің көлденең қимасы арқылы q=It заряд өтсін. Сонда A=I·Ut болады.
Электр тогының жұмысы - ток күші, кернеу және жұмысты істеуге кеткен уақыттың көбейтіндісіне тең.
SI жүйесінде джоульмен (Дж) өлшенеді. 1Дж=1A·1B·1c
Тізбектің бөлігіне арналған Ом заңы және U=I·R негізінде келесі формулаларды аламыз. A=I2·Rt,
II. Уақыт бірлігіндегі өндірілген токтың жұмысы электр тогының қуаты болып табылады. Электр қуаты P әрпімен белгіленеді.Қуат мынаған тең: P =I U
Токтың қуаты табу үшін өткізгіштегі ток күші және кернеуді өлшеп, олардың көбейтіндісін табу керек.
Сонымен қатар токтың қуаты үшін мына өрнектер дұрыс: P = I2R
Халықаралық бірліктер жүйесінде қуат бірлігіне ватт алынған: 1Вт
1ватт (1Вт) қуат бірлігіне 1В кернеуі бар тізбек бөлінгендегі 1А ток күшінің қуатын алады: 1Вт=1А·1В. 1ватт=1ампер·1вольт.
1 Ватт онша көп қуат емес.Тәжірибеде ватқа еселік болып келетін бірліктерді қолданады: гектоватт 1гВт=102 Вт; киловатт 1кВт=103 Вт; мегаватт 1МВт=106 Вт.
Токтың қуатын - өлшеуге арналған аспапты ваттметр деп атайды.Токтың жұмысын өлшеуге арналған құрал электр санауыш деп аталады.Электр санауышында ток жұмысының 1кВ·сағ=3,6·106 Дж екенін есептеу қиын емес.
Кейбірэлектраспаптарыныңқуаты, кВт·сағ
Электр құрылғы
Қуаты, кВт
1.Шаңсорғыш
2.Электр үтігі
3.Кіржуатын машина
4.Шаш кептіргіш
5.Теледидар
0,65
0,6
0,5
0,4
0,3
Тұрғынүйгеберілетінкернеу U=220B болғанда, ондатұтынатын ток күші I=10A-ден аспауытиіс.Үйдетұтынушылардыңбірмезгілдепайдалануқуатыныңшектімәні:
P=10 A·220 B=2200Bт=2,2Вт.
1кВт*сағэлектрэнергиясыныңқұны тариф (В) деп аталады. Мысалы, Алматы тұрғындары үшін тариф 1кВт·сағ=20теңгетұрады, яғни В=20теңге/кВт
Өткізгішбойымен ток өткенде, өткізгішқызады, яғни электр энергиясы ішкі энергияға айналады.
Бұлметалдардағыеркінэлектрондарэлектрөрісіәрекетіненорынауыстырғанда, кристадық тор түйіндеріндеорналасқаниондарменсоқтығысыпжәнеоларғаөзэнергиясыныңбірбөлігінберуіментүсіндіріледі. Соныңнәтижесіндеиондарүлкенжылдамдықпентербелебастайды, өткізгіштіңішкіэнергиясыартадыжәнеоныңтемпературасыкөтеріледі.

Өткізгіштердің қызуы олардың кедергілеріне тәуелді болады; өткізгіштің кедергісі неғұрлым үлкен болса, ол соғұрлым қатты қызады деген қорытынды шығуға мүмкіндік береді.
Тәжірибе жүзінде тоқтың жылулық әрекетін ағылшын ғалымы Джоуль және орыс ғалымы Э.Ленц зерттеді. Олар бір - біріне тәуелсіз Джоуль - Ленц заңы деп аталатын заңды тағайындады.
Өткізгіш бойымен ток жүрген кезде, өткізгіште бөлінетін жылу мөлшері ток күшінің квадратына, өткізгіш кедергісіне және токтың жүру уақытына тура пропорцинол болады:
Q=I2 Rt.

ІV. Есеп шығару, виртуалды зертхана тапсырмалары

V. Қорытындылау, Топ бойынша өздік жұмыс
Күннен күнге өсіп келе жатқан әлемдік энергетикалық сұранысты қанағаттандыру үшін көмірсутегі шикізатын көптеп пайдалану ауаны ластап, атмосферадағы тепе-теңдікті бұзды. Ғалымдардың пікі - рінше, осы жүз жылдықтың соңына таман ауаның температурасы 6,4 градус жылы - нып, әлемдік мұхиттардың деңгейі 58 сантиметрге көтеріледі екен. Бұл - құрлықты тұншықтыратын топан судың алғашқы белгісі. Сондықтан да қазіргі таңда әлем сарапшылары дүркін-дүркін дабыл қағып, энергетикалық қуат шикі - заттарына балама табу мәселесін күн тәртібіне батыл қойып тұр.
Астана қаласында өткізілетін ЭКСПРО 2017 халықаралық көрмесінде жасыфл энегия басты тақырып ретінде алынып отыр. Оқушылар өз топтарында Қазақтанда жел энегриясы, АЭС және биоотын энегриясының даму болашағы туралы пікір сайыс жүргізеді.

VI. Үй жұмысы :
№19-жаттығу есептеріжәне тарау бойынша қайталау

VII. Бағалау
Әр кезең бойынша оқушылардың сабаққа қатысуы топ басшыларының қолындағы бағалау парақшасы бойынша талданып, жалпы ұпай саны шығарылады.

Форумда талқылау

Кафедра меңгерушісі Ескендирова Т.Н