9 класс. Урок 27-28. Количество теплоты выделяемой проводником с током. Решение задач.

Вспомним некоторые вопросы, которые потребуются, чтобы изучить новую тему:

1.Что называют электрическим током? (Упорядоченное движение заряженных частиц)
2. Какие действия тока вам известны? (Тепловое, электрическое, магнитное, химическое)
3. Чему равна работа тока? (A=IUT)
4. В каких единицах измеряется работа? (Джоулях)5. Закон Ома. (I=U/R U=IR R=U/I)
6. Закон сохранения и превращения энергии. (Во всех явления, происходящих в природе, энергия не возникает и не исчезает. Она только превращается из одного вида в другой, при этом ее значение сохраняется.)

Исследуя на опыте нагревание проводников током, русский физик Эмилий Христианович Ленц (1804–1865) и английский физик Джеймс Джоуль (1818–1889) установили, что количество теплоты, выделяющееся в проводнике при прохождении через него электрического тока, прямо пропорционально сопротивлению R проводника, квадрату силы тока I и времени t, в течение которого поддерживается ток в проводнике.

 Этот закон, носящий название закона Джоуля – Ленца, можно выразить следующей формулой:

где Q – выделившееся количество теплоты в джоулях, R – сопротивление в омах, I – сила тока в амперах, t – время в секундах.

Пользуясь законом Ома, мы можем выразить силу тока I через напряжение U на концах проводника и его сопротивление R. Подставляя выражение I=U/R в формулу (1), найдем

Интерактивный видеоурок: Тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца

Интерактивный учебник: Тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца.

Интерактивный тест: Тепловое действие тока. Закон Джоуля Ленца

Решение задач.

Задача №1
Известно, что безопасным для человека является постоянный ток 100 мкА. Какое количество теплоты выделится за 1 мин в теле человека при прохождении тока от конца одной руки до конца другой руки (при сухой коже), если сопротивление этого участка равно 15000 Ом?

Задача №2

Какое количество теплоты выделяет за 5с константановый проводник сопротивлением 25 Ом, если сила тока в цепи 2А?

Задача №3

Уровень 2. Какое количество теплоты выделяется за 40 мин. в медных проводах с площадью поперечного сечения 1.5 мм2 и длиной 3 м, подводящих ток к плитке, если сила тока в спирали плитки 5 А?

Задача №4

Спираль электрической плитки укоротили в 2 раза. Изменится ли от этого накал плитки? Если изменится, то как?