Урок физики по теме "Соединения проводников"

Разделы: Физика


«Расскажи мне, и я забуду
Покажи мне, и я запомню.
Дай мне сделать самому
И я всё пойму»
Буддистская пословица

Цели урока:

Образовательная: закрепить и углубить знания учащихся при расчётах электрических цепей, ввести понятия  последовательного и параллельного соединения проводников, показать распределение токов и направлений в цепях с последовательным и параллельным сопротивлениями проводников.

Развивающая: развивать творческие способности учащихся, логическое мышление, инициативу, активность и самостоятельность в процессе коллективной деятельности; развивать навыки решения экспериментальных, расчётных и качественных задач; устную речь, внимание и память.

Воспитательная: прививать интерес учащихся к физике; воспитывать навыки взаимопомощи, самоконтроля и взаимоконтроля; чувства бережного отношения к каждой минуте рабочего времени.

Тип урока: комбинированный, включающий освоение новых знаний, умений, навыков, закрепление и систематизацию ранее полученных знаний.

Материально-техническое оснащение: персональный компьютер, мультимедийный видиопроектор, экран, комплект приборов для экспериментальных заданий, фишки, дидактический раздаточный материал, плакаты и магниты.

Ход урока

1. Организационный этап

Группа из 25 учащихся разбита на 5 подгрупп (команд) в зависимости от уровня подготовленности учащихся по данному предмету: первая и вторая – учащиеся с достаточно высокой подготовленностью, третья и четвертая – средний уровень, пятая – учащиеся с низкой мотивацией знаний. За каждое правильное выполненное задание команда получает 5 баллов в виде фишек (всё правильно – пять квадратиков, если есть недочёты, то снимаются баллы в виде треугольников). Учащиеся в своих подгруппах работают под девизом «Понял сам, помоги понять другому», то есть все вместе выполняют задание, но отвечает один по указанию преподавателя. Помогать ему его команда не может, за счет этого снимаются баллы и отдаются той, которая исправляет ошибки. Таким образом, подгруппы набирают баллы и, следовательно, определяется место. В зависимости от занявшего места команда получает определенное количество баллов, которое распределяется между собой в подгруппе по уровню участия на уроке:

І место – 24 балла

ІІ место – 22 балла

ІІІ место – 20 балла

ІV место – 18 балл

V место – 16 баллов.

2. Проверка домашнего задания

Задания по подгруппам.

1. Какова длина нихромовой проволоки в резисторе, если при подключении его в сеть напряжением 120 В сила тока равна 2,4 А? Площадь поперечного сечения проволоки равна 0,55мм2 (rн=1,1×10-6 Ом×м).

2. Сопротивление обмотки электромагнита, выполненной из медной проволоки, при 20 0С было 2 Ом, а после длительной работы стало равно 2,4 Ом. До какой температуры нагрелась обмотка (αм=0,0043 К-1)?

3. Подобрать соответствие между столбцами.

Физические величины

Обозначение

Единицы измерения

1. Сила тока

1. R

1. В

2. Напряжение

2. q

2. А

3. Электрический заряд

3. U

3. Ом·м

4. Время

4. S

4. сек

5. Сопротивление

5. I

5. Кл

6. Удельное сопротивление

6. t

6. м

7. Длина проводника

7. ρ

7. Ом

8. Площадь поперечного сечения

8. ℓ

8. м2

5. На столе лежат два прибора: вольтметр и амперметр. Учащимся нужно выполнить следующие задания, имея эти приборы:

1) Как называются данные приборы?

2) Каково их назначение?

3) Как они условно обозначаются на схемах?

4) Как подключаются в цепь?

5) Определите цену деления и предел измерения  шкалы каждого прибора.

3. Повторение ранее изученного материала

3.1. Инструкция по технике безопасности:

1. Будьте внимательны и дисциплинированны, точно выполняйте указания преподавателя.

2. При проведении опытов не допускайте предельных нагрузок измерительных приборов.

3. Источник тока к электрической цепи подключайте в последнюю очередь.

4. Собранную цепь включайте только после проверки  и  с  разрешения преподавателя.

5. Наличие напряжения в цепи можно проверять только с помощью приборов или указателя напряжения.

6. По окончании работы отключите источник электропитания, после чего разберите электрическую цепь.

3.2. Экспериментальные задания и занимательные опыты.

1) Картофельный элемент

К клеммам гальванометра демонстрационного амперметра присоедините провода. К концу одного из них прикрепите медную пластину, к другому - цинковую. Воткните пластины в картофель, а затем в яблоко  – стрелка  гальванометра отклоняется. Почему?

(Раствор минеральных солей, содержащихся в картофеле, и разнородные пластины, образуют гальванический элемент).

2) Гальванический элемент

Металлический чайник и алюминиевый сосуд соедините проводниками с гальванометром. В чайник налейте воды с чаем, в которой растворите не       много поваренной соли. Не объясняя этого, покажите переливание чая, при котором наблюдается возникновение тока. Почему возникает ток? Изменяя длину и толщину струи, происходит изменение величины тока.

(Мы имеем гальванический элемент. Изменение величины тока объясняется изменением величины внутреннего сопротивления элемента, которое зависит от расстояния между электродами и площади поперечного сечения электродов, опущенных в электролит. Это площадь в опыте определяется толщиной струи.)

3) Исследуйте зависимость силы тока в проводнике от напряжения на  нём.

Оборудование: источник тока, реостат, амперметр, вольтметр, проводник.

Указания к работе:

а) Соберите цепь по схеме.

б) Измерьте значения силы тока при данных значениях напряжения, при перемещении ползунка реостата.

в) Результаты измерений занесите в таблицу:

N п/п

I, A

U, B

1

2

3

4

 

1

1,4

1,8

2

г) Нарисуйте вольтамперную характеристику.

4) Докажите, что сопротивление проводника является постоянной величиной и не зависит  от силы протекающего через него тока

Оборудование: источник тока, амперметр, вольтметр, проводник, ключ, реостат.

Указания к работе:

а) Соберите цепь по схеме.

б) Измерьте значение силы тока при данных значениях напряжения, при перемещении ползунка реостата.

в) Вычислите по результатам измерений сопротивление проводника:

д) Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу:

N п/п

U, В

I, А

R, Ом

1

2

3

4

0,5

0,6

0,7

0,8

 

 

е) Сравните сопротивление всех вычислений и сопротивление, которое указано на проводнике.

ж) Сделайте вывод.

5) Определите сопротивление лампочки

Оборудование: источник тока, амперметр, вольтметр, ключ, лампочка.

Указание к работе:

а) Соберите цепь по схеме.

б) При замыкании цепи, измерьте силу тока и напряжение в цепи:

I =

U =

в) По полученным данным вычислите значение сопротивление лампочки по формуле:   

4. Подготовка к изучению нового материала

4.1 Постановка проблемы: «Какова тема сегодняшнего урока?»

На  рисунке, начиная с выделенного кружка,  прочитайте тему   нашего урока.

4.2 Вопросы на повторения:

1) Что называют электрическим током?

2) Что называют силой тока?

3) Что характеризует напряжение?

5. Изучение нового материалаУчащиеся под руководством преподавателя заполняют таблицу (Приложение 1).

6. Проверка понимания нового материала, его закрепление

6.1 Устная работа (ответьте на вопросы):

1) Какова общая сила тока в проводниках соединенных последовательно?

2) Каково общее напряжение на проводниках, соединенных параллельно?

3) Каково общее сопротивление проводников, соединенных последовательно?

4) Какова общая сила тока в проводниках соединенных параллельно?

5) Каково общее сопротивление проводников, соединенных параллельно?

6) Каково общее напряжение на проводниках, соединенных последовательно?

6.2 Задание по подгруппам

1.-2. Эстафета: уч-ся выполняют задания по очереди в своей команде, в качестве исходных данных используется ответ предыдущего (учитывается  правильность и быстрота).

См. Приложение 2.

3. Вычислить общее сопротивление цепи.

4. Для освещения классной комнаты установлено 8 одинаковых электрических ламп, соединенных параллельно.   Какова общая   сила тока  в проводящих проводах, если в каждой лампе она по 0,5 А?

5. Сила тока в электродвигателе 40 А. Какова  сила тока в реостате?

7. Подведение итогов урока

7.1 Итог урока: оцените свою работу за урок

7.2 Если человек своим трудолюбием и упорством достигает цели в чём- либо, то это и есть его открытие. А теперь пусть каждый выразит свое отношение к уроку, прикрепив магнит к одному из секторов, на которых есть надписи: «Было легко и интересно», «Было трудно, но интересно»,

«Было трудно и неинтересно».

РЕФЛЕКСИЯ

8. Домашнее задание

Докажите, что

а) при  последовательном соединении R = R1 + R2;

б) при параллельном соединении R = R1 × R2 / (R1 + R2).