Электрические явления. 8-й класс

Разделы: Физика

Класс: 8

Урок 15. Закон Ома для участка цепи

Презентация к уроку Приложение 1.

Цели урока

  • Показать, как зависит сила тока в участке цепи от напряжения на концах данного участка и сопротивления участка
  • Научить учащихся решать расчетные, качественные и графические задачи на применение закона Ома для участка цепи
  • Развивать умение логически мыслить, анализировать, делать выводы

Этапы урока:

  1. Организационный (постановка цели и задач урока).
  2. Разминка (повторение ранее изученного).
  3. Экспериментальное исследование зависимости силы тока от напряжения.
  4. Объяснение нового материала – электрическое сопротивление.
  5. Экспериментальное исследование зависимости силы тока в участке цепи от сопротивления участка.
  6. Установление характера зависимости силы тока в участке цепи от напряжения на концах участка и сопротивления участка.
  7. Закрепление материала – решение задач.
  8. Домашнее задание.

Демонстрационный эксперимент:

  • Исследование зависимости силы тока от сопротивления с помощью установки, в которой осуществляется замена резисторов.

Компьютерный эксперимент:

  • Материалы “Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов” (ЕОР) “Физика 7–9 классы”, тема “Электрические явления”, урок 15 “Закон Ома для участка электрической цепи”
  • Материалы информационного модуля “Закон Ома для участка цепи” ОМС ФЦИОР

Интерактивные задания.

  • Разработаны для интерактивной доски SmartBoard с использованием программного обеспечения “Notebook 10”.

Ход урока

Этап 1. Организационный.

Перед учащимися ставятся задачи, которые необходимо решить в ходе урока (Рисунок 1).


Рис. 1

Этап 2. Разминка.

Разминка проводится с использованием интерактивной доски SmartBoard и программного обеспечения “Notebook 10” (Рисунок 2, Рисунок 3).


Рис. 2

Рис. 3

Вопросы и задания для повторения:

1. Что такое электрический ток?

2. Какие частицы могут быть носителями электрического тока в металлах, растворах или расплавах электролитов, в газах? (выходя к доске, учащийся заполняет таблицу, “перетаскивая” названия частиц в нужную ячейку таблицы–для картинок с названиями частиц включена “утилита множественного клонирования”, что позволяет дублировать картинку необходимое количество раз).

3. Что характеризует сила тока? Запишите формулу для расчета силы тока.

4. Каким прибором можно измерить силу тока в цепи? Как его следует подключать?

5. Соедините элементы электрической цепи так, чтобы можно было измерить силу тока в лампе.

(Для записи формулы и соединения приборов используется “маркер”, рисунки можно легко перемещать по полю доски.)

Аналогичные задания предлагаются и для повторения темы “Электрическое напряжение”

Этап 3. Экспериментальное исследование зависимости силы тока от напряжения.

Экспериментальное исследование зависимости силы тока от напряжения при недостатке демонстрационного оборудования можно провести, используя разработки уроков “Физика 7–9” Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов - урок 15 темы “Электрические явления” [4]. На слайде “Задачи урока” размещается гиперссылка на соответствующую страничку Интернета.

После того, как результаты эксперимента записаны в “тетрадь” на классной доске строится график зависимости I(U).

Этап 4. Объяснение нового материала. Электрическое сопротивление.


Рис. 4

На данном этапе учащимся предлагается подумать над вопросом “только ли от напряжения зависит сила тока в проводнике”. В качестве иллюстративного материала рассматриваются флэш-анимации из ОМС ФЦИОР [6] (Рисунок 4). Анимации демонстрируют зависимость яркости нити накала лампы от длины проводника, его толщины и материала, из которого он изготовлен.

Учащиеся делают вывод, что сила тока в проводнике зависит от его свойств.

Далее в ходе беседы раскрывается природа электрического сопротивления проводника. Вводится обозначение электрического сопротивления, его единицы измерения. В тетрадях записывается вывод по результатам проведенного исследования.

Этап 5. Экспериментальное исследование зависимости силы тока от сопротивления.

На данном этапе возможно сочетание реального демонстрационного и компьютерного эксперимента. Сначала учитель проводит демонстрационный эксперимент с помощью установки, в которой осуществляется замена резисторов, а затем один из учащихся выполняет эксперимент из урока ЕОР [4] (переход на страницу осуществляется по гиперссылке).

По полученным данным (лучше компьютерным) делается вывод о характере зависимости силы тока от сопротивления, в тетрадях и на классной доске строится график зависимости I(R).

Этап 6. Установление характера зависимости силы тока в участке цепи от напряжения на концах участка и сопротивления участка.


Рис. 5

На данном этапе происходит обобщение экспериментальных данных, делаются выводы от чего и как зависит сила тока в цепи (Рисунок 5). Дается краткая историческая справка и в итоге формулируется закон Ома для участка цепи.

Этап 7. Решение задач.

Этап закрепления пройденного материала. Осуществляется переход на страницу ЕОР (кадр 7) [4], где размещены задания для решения задач. Учащийся, выйдя к доске, выбирает из пирамидки одну из трех величин (I, U, R) и решает появляющуюся на экране задачу.

Затем учащимся для решения предлагаются дополнительные задачи:


Рис. 6

1. Сопротивление проводника можно определить по формуле . Можно ли утверждать, что сопротивление участка цепи прямо пропорционально напряжению на его концах и обратно пропорционально сопротивлению участка?


Рис. 7

2. Электрическое сопротивление человеческого тела определяется сопротивлением поверхностного слоя кожи. Сухая и огрубевшая кожа – плохой проводник. Известно, что электрическое сопротивление тела человека от ладони одной руки до другой при напряжении 220 В равно
1600 Ом. Найдите силу тока между ладонями человека.

3. По графику, представленному на рисунке (Рисунок 6), определите сопротивление проводника.

4. Сравните сопротивление проводников 1 и 2 по графику зависимости I(U) (Рисунок 7).

Домашнее задание.

  • §§ 43, 44.
  • Упр. 19 (1–4, 6)

Урок 16. Расчет сопротивления проводника. Удельное сопротивление.

Презентация к уроку Приложение 2.

Цели урока:

  • Показать , как зависит сопротивление проводника от его длины, площади сечения и материала, из которого изготовлен проводник.
  • Научить учащихся решать задачи на расчет сопротивления проводника и применение закона Ома для участка цепи.
  • Развивать умение логически мыслить, анализировать, делать выводы.

Этапы урока:

  1. Организационный (постановка цели и задач урока).
  2. Закрепление знаний, полученных при изучении темы “Закон Ома для участка цепи”.
  3. Исследование зависимости сопротивления проводника от его длины, площади сечения и материала.
  4. Анализ формулы для расчета сопротивления проводника, физический смысл удельного сопротивления проводника.
  5. Решение задач на расчет сопротивления проводника.
  6. Домашнее задание.

Демонстрационный эксперимент:

  • Исследование зависимости сопротивления проводника от его длины.

Компьютерный эксперимент:

  • Материалы “Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов” (ЕОР) “Физика 7-9 классы”, тема “Электрические явления”, урок 14 “Электрическое сопротивление”.

Интерактивные задания.

  • Разработаны для интерактивной доски SmartBoard с использованием программного обеспечения “Notebook 10”.

Ход урока

Этап 1. Организационный.

Перед учащимися ставятся задачи, которые необходимо решить в ходе урока (Рисунок 8).


Рис. 8

 

Этап 2. Закрепление знаний, полученных при изучении темы “Закон Ома для участка цепи”.

  • Закрепление знаний, полученных на предыдущем уроке, а также повторение ранее изученного материала осуществляется с помощью интерактивных заданий для SmartBoard. Учащимся предлагаются
  • задания для повторения основных элементов электрической цепи (Рисунок 9) – картинки “перетаскиваются” в ячейки таблицы;
  • задания на повторение изученных формул (рисунок 10) (формулы записываются на доске “фломастером”);
  • задание на составление схемы электрической цепи (выбрав нужные элементы необходимо “перетащить” их на поле и составить схему) (Рисунок 11) и решение задачи на закон Ома (Рисунок 12).


Рис. 9


Рис. 10


Рис. 11


Рис. 12

 

Этап 3. Исследование зависимости сопротивления проводника от его длины, площади сечения и материала.

На этом этапе возможно сочетание реального демонстрационного и компьютерного эксперимента. Сначала учитель проводит демонстрационный эксперимент, используя проводники разной длины, а затем проводится экспериментальное исследование зависимости сопротивления проводника от его длины, площади сечения и материала, из которого изготовлен проводник, с использованием разработки уроков “Физика 7–9” Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов - урок 16 темы “Электрические явления”[5]. (Переход на страницу осуществляется по гиперссылке со слайда “Задачи урока”).

По полученным данным учащиеся самостоятельно делают вывод о том, как сопротивление проводника зависит от вышеперечисленных параметров.

Этап 4. Анализ формулы для расчета сопротивления проводника, физический смысл удельного сопротивления проводника.

Раскрывается физический смысл удельного сопротивления проводника. Учащиеся знакомятся с таблицей удельных сопротивлений некоторых веществ. Обращается внимание на то, что сопротивление проводника зависит от его температуры (с увеличением температуры сопротивление увеличивается), поэтому значения удельных сопротивлений в таблице приведены для t=20°С.

Для закрепления полученных на уроке знаний учащимся предлагаются следующие задания:

1. Текст, в который необходимо вставить пропущенные слова (Рисунок 13). Выполняя эту работу, ребята сначала должны записать в тетради слова, которые пропущены в тексте, под соответствующими номерами. В ходе проверки правильные ответы постепенно появляются на экране.


Рис. 13

2. Удельное сопротивление латуни 0,071 Ом*мм2/м, что это значит?

3. Какое из приведенных в таблице веществ обладает наибольшим (наименьшим) удельным сопротивлением? Для каких целей можно использовать эти вещества?

4. Две проволоки, медная и никелиновая, имеют одинаковую длину и площадь поперечного сечения. Какая из них обладает меньшим сопротивлением?

5. Перегоревшую спираль из меди заменили на стальную. Как изменится сила тока в новой спирали, если напряжение на ее концах такое же, как было на медной спирали?

Этап 5. Решение задач.

Из формулы для расчета сопротивления проводника выводятся формулы для определения длины, площади сечения и удельного сопротивления проводника

Решаются задачи:

  1. При устройстве молниеотвода использовали стальной провод сечением 35 мм2 и длиной 25 м. Определите его сопротивление.
  2. Ртуть заполняет стеклянную трубку с внутренним сечением 1 мм2 и имеет сопротивление 2 Ом. Вычислите длину столбика ртути.
  3. Какое напряжение нужно приложить к свинцовой проволоке длиной 2 м, чтобы сила тока в проволоке равнялась 2 А? Площадь поперечного сечения проволоки 0,3 мм2.

Домашнее задание.

  • §§ 43, 44.
  • Упр. 19 (1–4, 6)

Использованные материалы.

  1. Волков В.А. Поурочные разработки по физике: 8 класс. – 3-е изд., перераб. И доп. – М.: ВАКО, 2006.
  2. Кирик Л.А. Методические материалы. М: Илекса, 2004.
  3. Кирик Л. А. Физика-8. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы. – 5-е изд., перераб. – М.: Илекса, 2009.
  4. Материалы “Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов” (ЕОР) “Физика 7–9 классы”, тема “Электрические явления”, урок 3.15. “Закон Ома для участка электрической цепи”,
    http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669ba071-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/3_15.swf
  5. Материалы “Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов” (ЕОР) “Физика 7–9 классы”, тема “Электрические явления”, урок 3.16. “Расчет сопротивления проводника. Удельное сопротивление. Реостаты”,
    http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669ba072-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/3_16.swf
  6. Материалы информационного модуля “Закон Ома для участка цепи” ОМС ФЦИОР, http://eor.edu.ru/