Фрагмент урока на тему 'Сила тока' с применением знаний в новой ситуации (8 класс)

Фрагмент урока физики

«Применение знаний в новой ситуации»

Эпиграф

1 Формулировка цели урока (где мы сталкиваемся с электрическими явлениями в жизни, где они проявляются в природе?)

2. «Птицы»

Войдя в комнату доктор Ватсон увидел что Шерлок Холмс с интересом смотрит в окно.

- Что Вы там рассматриваете Холмс? - спросил он.

- Ватсон, вы никогда не обращали внимание как правильно ведут себя птицы, присаживаясь на высоковольтные линии ?

- А разве существуют какие-то правила? - спросил Ватсон.

- Я думаю, что должны - ответил Холмс. - Ведь по линии электропередач течет ток силой 1800 А.

- Но тогда птица должна погибнуть в ту же секунду когда она сядет на провод !

- Но ведь этого не происходит Ватсон ! И как Вы думаете, почему?

Почему птицы безнаказанно сидят на электрических проводах?

Величина тока (а именно ток и убивает), проходящего через тело птицы, прямо пропорциональна приложенному напряжению, в данном случае напряжению между лапками, касающимися провода. В свою очередь напряжение это создается током, протекающим по проводу, и оно прямо пропорционально сопротивлению отрезка провода, заключенного между лапками. Длина этого отрезка ничтожна, значит, ничтожно напряжение на нем и, соответственно, ток, протекающий через птицу.

Если бы расстояние между лапами у птицы было, к примеру, метр, попытка сесть на высоковольтный провод закончилась бы для нее трагически. Но если сидящая на проводе птица коснется какого-нибудь заземленного предмета, например металлической части опоры, что случается довольно часто, она сразу погибнет, поскольку напряжение между проводом (то есть в данном случае птицей) и землей, разное в разных сетях, как правило, для живого организма смертельно. Если взять для примера Нижегородскую область, то здесь на линиях электропередачи таким образом погибают около 250 000 птиц в год. Постановление правительства России требует обязательного оснащения опор ЛЭП так называемыми птицезащитными устройствами. Но это выполняется далеко не всегда.

Давайте рассчитаем. Дано:

I=1800 А R2=0,00005∙0,025=0,00000125 Ом

R1=0,00005 Ом U=R2∙I= 0,00000125 ∙ 1800=0,00225 В

L1=1м

L2=2,5 см=0,025 м

U=?

ОТВЕТ: Провода электропередач имеют сопротивление 0,00005 Ом на погонный метр. Птица, присаживаясь, располагает лапки на расстоянии 2,5 см. Отсюда следует, что сопротивление между лапками птицы равно 0,00000125 Ом у провода. Значит можно вычислить напряжение под которым находится птица, оно равно 0,00225 В. Электрический ток проходит в виде тихого разряда, но из-за малости, птица не ощущает его.

1. Картинки «Молния»

Сила тока в "средней" линейной молнии равна 10000 А, а напряжение 10000000 В. Продолжительность молнии 0,001 с. Так сколько же "стоит" молния?

1) Для начала к доске идет первый учащийся, и мы рассчитываем работу тока в молнии.

Дано Решение

I= 10000А А = I U t

U= 10000000 В А = 10000000 Дж

t = 0,001 с

А-?

2) Теперь эту работу надо перевести в киловатт часы. К доске выходит второй учащийся. Давайте запишем, чему равен 1 кВт ч:

1 кВт ч = 1000Вт 3600с = 3600000 Дж.

А= кВт ч = 27,7 кВт ч

Вопрос к классу: кто знает, сколько на сегодня стоит 1 кВт ч электроэнергии?

Запишем стоимость 1 кВт ч = 78 копеек.

Стоимость 1 молнии = 27,7 кВт ч * 78 коп = 21, 84 рубля.

Сейчас мы с вами определили, что работа тока в одной средней молнии стоит 21, 84 рубля. А каждую секунду над землей сверкает примерно 100 молний. Мы можем составить сами условие новой задачи: Сколько рублей сгорает в атмосфере Земли за 1 секунду?

Учащиеся самостоятельно делают в тетрадях расчет и сообщают учителю результат.

Ответ: Каждую секунду в атмосфере Земли сгорает примерно 2184 рубля.

Верно. А ведь эта сумма практически равна половине прожиточного уровня жителя Хакасии. Ну а сколько же рублей сгорело в атмосфере Земли за 5 минут ?

Учащиеся на местах делают расчет и сообщают учителю результат.

Ответ: за 5 минут в атмосфере земли сгорает 1555200 рублей.

5 минут = 300 секунд, 300 секунд* 2184 рубля = 1555200 рублей.

Заключение: ребята, попробуем представить себе, что человек научился ловить молнии и использовать их энергию. Вам кажется это невозможным? Но ведь 100 лет назад полет в космос тоже казался невозможным. А работа по приучению молнии уже ведутся, но пока, к сожалению результаты этих работ еще не имеют большого практического значения. Итак, ребята, спасибо за интересные расчеты и выводы. Оказывается, человек, научившись использовать энергию огня, воды и ветра, планирует теперь "приручить" молнии и использовать их энергию для решения своих энергетических проблем. Прекрасные перспективы для всего Человечества!

Кто совершил первую удачную попытку «приручить» молнию? (Б. Франклин)

2. Домашнее задание Всем п.52

«3» - упр 25 (1,2)

«4» - рассчитать во сколько обходится одно кипячение чайника или одна глажка белья (технич. характ. в паспорте или на самом приборе)

«5» - проверить совпадают ли теоретические расчеты по времени кипячения чайника с практическими….