Цель урока: установить взаимосвязь между электрическими величинами, характеризующими участки цепи (общие сила тока, напряжение; сила тока и напряжение на участках цепи, сопротивления); привитие навыков сборки электрической цепи; развитие умений вести расчет электрической цепи; делать логические выводы; умение применять закон Ома при решении практических задач, воспитание навыков коллективной работы.
Оборудование: демонстрационный набор – мини-лаборатория, лабораторный набор, компьютер.
ПЛАН УРОКА
- “Повторим”.
- Исследование последовательного соединения проводников.
- Подведение итогов.
Вид доски:
Ход урока.
I. Организационная часть: цели и задачи урока, подготовка к групповой работе.
II. Повторение пройденного материала:
- Повторение составных частей электрической цепи, условного обозначения (компьютер: программа “Физикон”. Электродинамика, п.3.2 Постоянный ток. Электрические схемы (видеоролик “Электрическая цепь”) - видеоприложение №1)
- Собрать электрическую цепь, состоящую из источника тока, выключателя, последовательно соединенных лампы и реостата сопротивлением 6 Ом (мини-лаборатория на магнитной доске).
- Начертить схему электрической цепи.
- Указать направление тока.
- Какие величины характеризуют электрическую цепь? Как обозначаются? В чём измеряются?
- Как читается закон Ома?
- Пользуясь правилом домика найти напряжение на
проводнике, сопротивление проводника.
- Какими приборами мы пользуемся для измерения силы тока? Напряжения? Правила подключения амперметра и вольтметра (компьютер: программа “Физикон”. Лаборатории. П.3.7. Закон Ома. Электрическая цепь (видеоролик “Правила подключения”)- видеоприложение №2).
- Какое соединение проводников называется последовательным?
III. Проблема: Существует ли взаимосвязь между однородными величинами, характеризующими электрический ток при последовательном соединении проводников? И какая?
Новая тема: “Исследование последовательного соединения проводников:
Цели и задачи работы: установить взаимосвязь между электрическими величинами, характеризующими участки цепи (напряжения на отдельных участках и общее напряжение, сила тока на различных участках цепи и общая сила тока, сопротивление отдельных участков цепи и общее сопротивление).
Групповая работа:
Класс делится на 3 разноуровневые группы с учетом индивидуальных особенностей и уровня знаний и умений, перед каждой из которых ставится задача одного из этапов работы по исследованию последовательного соединения проводников. Задания группам составлены по принципу “от простого к сложному”
В группах Б и В 3 подгруппы: №№1, 2, 3. Для подгрупп с одинаковым номером подбираются одинаковые потребители.
Весь класс знакомится с заданиями групп.
Определяются основные этапы исследовательской работы:
- Уяснение цели работы.
- Знакомство с оборудованием (можно усложнить, предложив учащимся выбрать самим необходимое оборудование).
- Идея плана действий.
- Рисунок или схема экспериментальной установки.
- Результаты исследований.
- Анализ, обобщение и вывод.
Обработка данных и схем начинается после готовности всех групп.
Группа А выполняет чертежи схем по мере сборки электрических цепей.
А. Задача: имея данное оборудование, продумать и выполнить различные варианты подключения амперметра в электрическую цепь, состоящую из последовательно соединенных потребителей, источника тока, выключателя. К каждому варианту подключения начертить схему электрической цепи (сборка электрической цепи для изучения последовательного соединения проводников)
1. Внимательно прочитайте памятку о ТБ и правилах работы по электричеству.
Предложенные учащимися варианты:
2. Сборка электрической цепи с подключением
амперметра после выключателя.
3. Начертить схему.
4. Подключение амперметра после лампочки, - резистора. Начертите схемы каждого подключения. ( К доске выходит один из представителей и чертит схему).
Примечание для участников группы А: после выполнения работы группой В необходимо дополнить схемы подключением вольтметра.
Б. Задача: исследование тока на различных участках цепи и сравнение с общим током. Продумайте ваши шаги, составьте план действий
План действий, предложенный учащимися или при помощи учителя.
1. Внимательно прочитайте памятку о ТБ и
правилах работы по электричеству.
2. Соберите цепь по схеме:
3. Измерьте силу тока I0.
4. Подключите амперметр после лампочки и измерьте
силу тока I1.
5. Подключите амперметр после резистора и
измерьте силу тока I2.
6. Заполните таблицу:
| Сила тока | 1 подгруппа | 2 подгруппа | 3 подгруппа |
| I0 | |||
| I1 | |||
| I2 |
7. Сравните полученные результаты и сделайте вывод. Данные заносятся в таблицу в рабочие листочки учащихся.
Учитель данные заносит в таблицу, которая высвечивается на экране (компьютер)- приложение №4
После сравнения данных, представленными группами обобщаем результаты измерений и делаем вывод.
Вывод: сила тока при последовательном соединении потребителей на всех участках одинакова.
В. Задача: измерение напряжения на различных участках цепи, общего напряжения. Сравнение общего напряжения с суммой напряжений на каждом потребителе.
Продумайте ваши шаги, составьте план действий
План действий, предложенный учащимися или при помощи учителя.
1. Внимательно прочитайте памятку о правилах
работы по электричеству.
2. Соберите цепь по схеме:
3. Измерьте напряжение на лампочке U 1.
4. Измерьте напряжение на резисторе U 2.
5. Измерьте общее напряжение на лампочке и
резисторе U 0.
6. Заполните таблицу:
| Напряжение | 1 подгруппа | 2 подгруппа | 3 подгруппа |
| U0 | |||
| U1 | |||
| U2 | |||
| U 1+ U 2 |
6. Сравните сумму U 1+ U 2 с U 0.
7. Сделайте вывод.
Учитель через компьютер вводит результаты измерений в таблицу (высвечивается на экране - приложение №4), учащиеся записывают в рабочий листок
Вывод: Общее напряжение на потребителях равняется сумме напряжений на каждом потребителе.
IV. Совместная работа всех групп и инструкция по выполнению домашнего задания:
- Ваши предложения по определению сопротивления лампы.
- Ваши предложения по определению сопротивления резистора.
- А как найти общее сопротивление потребителей?
(Обрабатываются данные 1 подгрупп). - Записать данные в таблицу (см. домашнее задание – приложение №5).
| Сопротивление | 1 подгруппа | 2 подгруппа | 3 подгруппа |
| R0 | |||
| R1 | |||
| R2 | |||
| R1 + R2 |
5. Сравнив данные, сделать вывод.
Теоретическое обоснование:
V. Расчёт сопротивления: повторение закона Ома, формула сопротивления. Вывод при помощи учащихся формулы расчёта общего сопротивления.
I0 = I1= I2 U 1+ U 2 = U 0.
U 1= I1 х U 2 = I2 х R2 U 0=
I0 х R0
I0 х R0 = I1 х R1+ I2 х R2.
I0 х R0 = I0 х R1+ I0 х R2.
I0 х R0 = I0 (R1+ R2)
R0 = R1+ R2
VI. Решение устных задач по расчету общего сопротивления с использованием электрической цепи, собранной на магнитной доске (мини-лаборатория)
А) сообщаем сопротивление лампы, полное
сопротивление реостата, находим общее
сопротивление;
Б) ползунок реостата ставим в среднее положение и
вновь подсчитываем общее сопротивление;
В) ползунок перемещаем на ? длины реостата,
подсчитываем общее сопротивление;
С) ползунок перемещаем на ? длины реостата.
Подсчитываем общее сопротивление.
VII. Дома: пользуясь законом Ома, убедиться, что R1+R2=R0. (использовать данные 2 и 3 подгрупп)
VIII. Подведение итогов
А) Оценка работы учащихся
Б) Результаты исследований (презентация – приложение №3)
Рабочие листки – опорные сигналы (см. приложение №5)
Правила техники безопасности (приложение №6)