Интегрированный урок (физика + информатика) по теме "Компьютерный практикум решения задач на закон Ома для полной цепи"

Разделы: Физика, Информатика


Цели урока:

  • Научиться производить расчёт  силы тока и сопротивления в несложных цепях, используя закон Ома для полной цепи;
  • Научиться составлять расчётные программы для компьютера при решении задач;
  • Развивать логическое мышление при решении задач;
  • Совершенствовать навыки работы на компьютере.
  • Повышение мотивации учащихся за счет интеграции с другими предметами.

Тип урока: закрепление изученного материала.

Вид урока: урок-практикум решения задач  с использованием компьютера.

Формы обучения: индивидуальная, групповая, коллективная.

Оборудование:

  • Мультимедийный проектор
  • Штангенциркули, линейки
  • Проводники медные
  • Дидактический материал с подбором задач
  • На доске: тема, таблица
  • Магнитная доска с ответами к задачам;
  • ПО:  среда QBASIC.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент

Сообщение темы и целей урока учителем, запись темы в тетрадь.

2. Актуализация знаний.

Учитель повторяет с учащимися  формулировку закона Ома для полной цепи; закон записывается учащимся на доске, поясняется каждая величина и единица измерения:

img1.gif (278 bytes)

Учитель сообщает, что решение задач будет оформляться в таблице, подготовленной заранее на доске, знакомит учащихся с общим видом таблицы

ПРОГРАММА ДАНО РЕШЕНИЕ
 

 

   

На столах находятся карточки с набором задач. (Приложение 1)

Задача № 1

Найти силу тока в цепи, зная ЭДС батареи, её внутреннее сопротивление r, сопротивление резисторов R1, R2, R3, R4, которые соединены в последовательности, указанной на  Рисунке 1.

Рисунок 1

Учащийся у доски читает условие задачи и записывает его на доске в графу ДАНО. Затем решает задачу, вписывая решение в соответствующую графу таблицы. После решения задачи в общем виде, составляется программа вычисления силы тока в цепи для данных указанных учителем. 
Учителем информатики отмечается объёмное решение задачи и необходимость составления программы, повторяются с демонстрацией презентации (Приложение 2)

  • Структура программы (ввод данных, обработка данных, вывод результата),
  • Команды, с помощью которых осуществляется ввод данных (постоянных и переменных), обработка данных и вывод результата на экран.

Команды выводятся на экран под комментирование учащихся.
Программа решения задачи составляется одним из учащихся на доске и заносится в графу ПРОГРАММА.

ПРОГРАММА ДАНО РЕШЕНИЕ
10 rem сила тока
20 let e=4.2
30 let r=0.7
40 Let r1=1.75
50 let r2=3.2
60 let r3=2.1
70 Let r4=5.5
80 let r5=r1+r2*r3/(r2+r3)+r4
90 let i=e/(r5+r)
100 print «Сила тока =»;i
110 end
E=4,2 Ом
R=0,7 Ом
R1=1,75 Ом
R2=3,2 Ом
R3=2,1 Ом
R4=5,5 Ом

I – ?

img1.gif (278 bytes)

Затем учащиеся проходят за рабочие места к компьютерам и, используя уже составленную программу, вычисляют силу тока в цепи, ответ записывают в тетрадь. После выполнения работы, полученные ответы сравниваются с ответами на магнитной доске: I = 0,46 А

3. Решение задач.

Учитель предупреждает, что следующую задачу № 2 учащиеся будут решать самостоятельно. Вместе с классом учитель читает условие задачи, обсуждает этапы её решения.

Задача № 2

У вас на столах находится кусок медной проволоки. Определите, какой станет сила тока в цепи, если вы присоедините данный  кусок проволоки  к полюсам этой же батарейки <Рисунок 1>?

Учитель с учащимися составляет устный план решения задачи. Решение данной задачи связано с практической работой, в ходе которой данные для нахождения ЭДС  и внутреннего сопротивления берутся из задачи № 1, удельное сопротивление меди из таблицы учебника, длину проводника измеряют линейкой и с помощью штангенциркуля находят диаметр проводника.
После обсуждения плана решения учащиеся самостоятельно решают задачу в общем виде в тетради, заполняя графы ДАНО И РЕШЕНИЕ. Перед составлением программы, таблица сверяется с примерным образцом на экране.

ПРОГРАММА ДАНО РЕШЕНИЕ
10 rem сила тока
20 let e=4.2
30 let r=0.7
40 input p
50 input l
60 input d
70 let s=n*d^2/4
90 let r1=p*l/s
100 let i=e/(r1+r)
110 print «Сила тока =»;i
120 end
E=4,2 Ом
R=0,7 Ом
N=3,14
P=
L=
D=

I – ?

Учитель обращает внимание на то, что у каждого учащегося имеются проводники разной длины и диаметра поперечного сечения, а программу нужно составить так, чтобы можно было вычислить R любого проводника, т.о. помогая учащимся в определении команды, которую нужно использовать для ввода данных.
Учащиеся самостоятельно составляют программу на ПК, вводят данные, анализируют и записывают полученные результаты. Учитель проверяет программы, оценивает работы учеников.
Учащиеся, которые справились с задачей № 2, переходят к решению задания № 3 самостоятельно.

Задача № 3

Какое максимальное значение силы тока можно получить в цепи, пользуясь этой же батарейкой (задача № 1)? Решить задачу и составить программу.
В ходе устного обсуждения решения задачи определяется конечная формула, по которой можно получить ответ к задаче – формула очень проста.
Учитель, задавая вопросы учащимся, приводит их к мысли о том, что нет необходимости составлять программу для компьютера, вычисления может произвести и человек. Учащиеся вычисляют максимальное значение силы тока и записывают в тетрадь.

4. Анализ выполнения работы. Подведение итогов урока

Подводя итоги урока, учитель подчёркивает, что нужно всегда разумно использовать компьютер для решения задач. В беседе с учащимися учитель выясняет, чем для учащихся данный урок был необычным, что понравилось, чему научились, в чём испытали трудность.
Делая общий вывод по уроку, учитель подводит итоги, оценивает работу учащихся.

5. Домашнее задание

Составить программу решения задачи № 4.