Цель урока: создание условий для формирования у учащихся представления о тепловом действии электрического тока и его причинах; установления количественного закона теплового действия тока и его применения на практике.
Задачи
- Образовательные
- Содействовать формированию у учащихся представления о тепловом действии электрического тока и его причинах.
- Вывести закона Джоуля-Ленца.
- Содействовать в понимании практической значимости данной темы.
- Развивающие
- Развивать интеллектуальных умений учащихся (наблюдать, сравнивать, применять ранее усвоенные знания в новой ситуации, размышлять, анализировать, делать выводы)
- Воспитательные.
- Формировать коммуникативных умений учащихся.
Урок является отражением работы по методической теме: “Применение активных форм познавательной деятельности учащихся на уроке”.
Оборудование к занятию:
- Карточки с задачами (Приложение 1).
- Ответы к задачам на обратной стороне доски.
Оборудование на партах: низковольтные лампы на подставке – 4 шт., 2 ключа, соединительные провода, 2 источника тока.
При изучении данной темы, учащиеся могут активно использовать знания, полученные ими при изучении курса физики 8 класса.
План проведения занятия
| Этап урока | Деятельность учителя | Деятельность учащихся | Полученный результат |
| 1.Организационный | Приветствие, формулировка темы урока, плана работы | Готовятся к работе | Принятие темы урока |
| 2. Вход в урок. Организация повторения |
Предлагает учащимся задачи разного
уровня сложности по пройденной ранее теме. К
доске приглашает трех учеников для решения
задач. Решенные задачи комментирует. |
Получают карточку с тремя задачами. Каждый выбирает одну из предложенных задач, в зависимости от уровня усвоения темы. 3 ученика работают самостоятельно у доски, остальные решают задачу в тетрадях. Если ученик решил задачу на месте раньше, чем у доски, то можно сверить ответ. При условии, что получен верный ответ, можно решить задачу следующего уровня. | На доске приведено решение трех задач, в тетрадях решена как минимум одна задача. Решение задач прокомментировано. |
| 3.Актуа-лизация знаний. Подготовка учащихся к активному восприятию, усвоению знаний (фронтальный опрос) | Предлагает учащимся ответить на
вопросы. - Какое устройство называют резистором? - Для каких целей резисторы можно включать в цепь, соединяя их различными способами? - Приведите примеры различного соединения потребителей тока, с которыми вы встречались в быту. - На каком физическом явлении основано действие этих приборов? - Назовите еще устройства и приборы, в которых используется тепловое действие электрического тока. |
Предполагаемые ответы: - Проводник постоянного сопротивления. - С целью изменения сопротивления, а следовательно силы тока и напряжения на отдельных участках цепи. - Люстры, гирлянды, электрические конфорки и т.д. - Тепловое действие тока - при прохождении тока, проводники нагреваются. - Кипятильник, паяльник, фен и т.д. |
Учащиеся готовы к восприятию новой темы. Показана значимость изучения данной темы. |
| 4. Изучение нового материала. Формирование новых знаний (эвристическая беседа) | Обобщает. Итак, электрический ток оказывает тепловое действие. Какова причина этого действия? Предлагает выяснить на примере металлических проводников. В результате столкновений электронов с ионами кристаллической решетки, ионы получают дополнительный импульс от электронов, что увеличивает амплитуду колебания ионов, среднюю кинетическую энергию решетки, а следовательно, и температуру проводника. Предлагает вопросы для обсуждения: - К чему приводит нагревание проводника? - Как определить количество теплоты, выделяющееся при этом? К доске приглашает учащегося для вывода формулы (закона Джоуля– Ленца) Сообщает, что честь открытия количественного закона теплового действия тока принадлежит английскому физику Джеймсу Прескотту Джоулю (1818–1889 гг.). В 1841 г. он установил, что количество теплоты, выделяющееся в проводнике, прямо пропорционально его сопротивлению и квадрату силы тока. Независимо от Джоуля российский физик Эмилий Христианович Ленц (1804-1865 гг.) в 1842 г. нашел ту же закономерность, позднее она получила название закона Джоуля–Ленца. Просит ответить на вопросы: - Какие еще законы физики носят двойное название? - А если в электрической цепи несколько потребителей, то какой из них выделит большее количество теплоты? Предлагает проверить это на практике. С помощью имеющегося на столах оборудования, просит учащихся выяснить зависимость выделившейся энергии от сопротивления лампы при последовательном и параллельном соединении ламп. Организует обсуждение результатов.
Важной характеристикой электрического прибора является энергия, потребленная им в единицу времени, т.е. мощность. Каков физический смысл этой величины? Какова формула для расчета мощности, в каких единицах выражается эта величина? |
Рассуждают, вспоминая строение
металлов, изображая схему строения металлов на
доске и в тетрадях. Объясняют нагревание
проводника столкновениями электронов с ионами.
Выделяется теплота Q.
На доске записывает учащийся:
Оформляют записи в тетрадях.
Бойля–Мариотта, Менделеева–Клапейрона. Выдвигают предположения.
Работают в парах: чертят схемы цепей (последовательное и параллельное соединение ламп), собирают цепи, применяя законы последовательного и параллельного соединения проводников, выявляют зависимость Q от R при разных соединениях ламп. При последовательном соединении проводников большее количество теплоты Q выделит тот проводник, сопротивление которого больше: Q~R, при параллельном соединении: Q~1/R. На доске записывает учащийся:
Оформляют записи в тетрадях. |
Приходят к пониманию причин теплового
действия тока.
Выведен закон Джоуля–Ленца - количественный закон теплового действия тока.
Ввели понятие мощности тока, формулу для определения мощности, единицы измерения. |
| 5. Закрепление полученных знаний | Предлагает решить задачу. Вы проводите
каникулы в деревне (или на загородной даче).
Единственная самодельная электрическая плитка,
изготовленная вашим дедушкой, вышла из строя
(перегорела спираль). Вам срочно нужна новая
спираль. Проверив дедушкин сундук, вы
обнаруживаете 3 одинаковых куска подходящей
проволоки. Как вы соедините их, чтобы получить
спираль возможно большей мощности? Организует обсуждение результатов, формулирование выводов. Какие меры безопасности нужно предусмотреть перед использованием этой плиты? |
2-3 минуты обсуждают в группах (по 4
человека), выдвигают гипотезы, подтверждают
теоретическими обоснованиями. Получают следующие выводы: при параллельном соединении проволок, мощность
спирали: Высказывают предложения. |
При параллельном соединении проволок, мощность спирали наибольшая. |
| 6. Рефлексия | Что нового узнали? Чему научились? Какой новый опыт приобрели? Какие проблемные вопросы были поставлены на уроке? Удалось ли их решить? Выставление оценок и отметок. |
Высказывают свое мнение, отвечают на вопросы. | |
| 7. Постановка домашнего задания | § 14 рассчитать потребляемую каждым из резисторов мощность тока (по условию задачи, решенной в начале урока), составить краткий опорный конспект по теме “Законы постоянного тока” | Записывают домашнее задание. |
= 1А·В·с = 1Дж
, при
последовательном соединении: 
, при смешанном соединении: 