Теплова дія електричного струму

Схема досліду

У цьому досліді учні досліджують, як поводиться тонкий провідний дріт в електричному колі.

Вони спостерігають, що дріт нагрівається, коли ним тече струм.

Звідси вони роблять висновок: електричний струм можна навмисно використовувати для нагрівання, але водночас нагрівання може бути й небажаним побічним явищем у електричних провідниках.

Попередні знання

Принцип

Учні знають, як влаштоване електричне коло, і вміють креслити та збирати схеми. Вони знають, як працює термометр, і вміють обережно з ним поводитися.

У цьому досліді учні спостерігають, що дріт зі струмом нагрівається, і стежать за зростанням температури на термометрі.

Зауваження:важливо, щоб витки дроту щільно прилягали до термометра, тож за потреби перевірте, як учні зібрали установку. Крім того, простежте, щоб після спостереження за зростанням температури учні знову розімкнули електричне коло!

Навчальна мета

Учні дізнаються, що дріт зі струмом нагрівається. Вони розуміють, що цю дію можна використати з користю, але в деяких випадках вона призводить до небажаних втрат.

Завдання

• Учні збирають задану схему
• Для цього вони намотують електропровідний дріт на термометр
• Вони стежать за температурою, щойно дротом починає текти струм

• Оскільки використовується батарея, установка не становить електричної небезпеки. Проте вимикач вмикання/вимикання варто застосувати, бо не варто розраховувати, що учні самі здатні оцінити небезпеку

• Простежте, щоб після спостереження за зростанням температури учні розімкнули електричне коло, інакше батарея швидко розрядиться, а дріт стане дуже гарячим

• До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.

Лампа розжарювання

Конфорка плити

Ти напевно вже помічав, що лампа розжарювання, яка світила якийсь час, стає дуже гарячою. Це тепло, звісно, насправді небажане побічне явище.

Але в побуті є багато прикладів, де нагрівання дроту використовують із користю. Наприклад, електрочайник гріє воду за допомогою нагрівальної спіралі, та й у конфорці плити є дроти, які розжарюються.

А як саме вдається так сильно розігріти дріт? Це явище ми й дослідимо ближче в цьому експерименті.

Зміна температури дроту, яким тече струм

• Намотай електропровідний дріт на термометр
• Стеж за температурою, щойно дротом потече струм
• Перейди до протоколу й дай там відповіді на запитання про дослід

Рис. 1

Спочатку візьми шматок дроту завдовжки приблизно 30 см. Намотай дріт кілька разів на термометр.

Стеж, щоб з обох кінців залишався виступати шматок дроту, як на рис. 1.

Тепер збери електричне коло так:

батарея - вимикач вмикання/вимикання - дріт - батарея

причому частини ти щоразу з'єднуєш кабелем. На полюсах батареї та на кінцях дроту тобі знадобляться для цього затискачі-крокодили.

Рис. 2

Перевір, чи правильно зібрана твоя установка - як показано на рис. 2.

Виконання

• Спочатку подивися, яку температуру показує термометр
• Замкни вимикач і дай струму текти дротом 20 - 30 секунд. Стеж при цьому за термометром
• Потім знову розімкни електричне коло, зачекай певний час і знову поспостерігай, чи щось змінюється