Цели, которые ставит учитель на уроке:
- способствовать выявлению учащимися эмпирической зависимости между мощностью и работой тока, развитию умения представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков с использованием калькулятора CASIO (в режиме STAT);
- создать условия для развития у учащихся умения самостоятельно высказывать гипотезы, составлять план эксперимента, анализировать результаты опыта, высказывать и обосновывать суждение о соответствии результатов эксперимента гипотезе.
Теоретическое обоснование:
Мощность численно равна работе, совершонной в единицу времени. Работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, в течении которого совершалась работа, следовательно мощность электрического тока равна произведению напряжению на силу тока. За единицу мощности принят 1Вт, равный 1 Дж/с. Измерить мощность электрического тока можно с помощью вольтметра и амперметра. Существуют специальные приборы-ваттметры, которые непосредственно измеряют мощность электрического тока в цепи.
Предполагаемая цель учащегося: доказать, что работа прямо пропорциональна мощности тока.
Оборудование: источник тока-аккумулятор, амперметр, низковольтная лампа, соединительные провода,секундомер, вольтметр, графический калькулятор CASIO.
Указания для учителя:
- Перед выполнением лабораторной работы учащиеся выдвигают предварительное предположение (гипотезу) о зависимости работы от мощности тока.
- Учащиеся самостоятельно составляют таблицу, куда вносят результаты измерений. На основе таблицы они строят график зависимости работы от мощности тока и делают вывод о правильности, выдвинутой ими гипотезы.
Предполагаемый порядок выполнения работы:
1. Соберите цепь из источника питания, лампы, амперметра и ключа, соединив всё последовательно.
2. Измерьте силу тока и напряжение на лампе, присоединив вольтметр параллельно к лампе.
3. Аналогичные измерения проделать для нескольких измерений силы тока и напряжения
4. Начертите в тетради схему собранной цепи и запишите показания приборов.
5. Согласно формулы мощности, вычислите мощность тока в лампе.
6. Заметьте время включения и выключения лампы. По времени её горения и мощности определите работу тока в лампе.
7. Проверьте,совпадает ли полученное значение мощности с мощностью обозначенной на лампе. Если значения не совпадают объясните причину этого.
8. Составьте таблицу значений напряжения и силы тока.
9. При помощи графического калькулятора постройте графики для исследуемой зависимости и выявите на этой основе эмпирическую зависимость работы от силы тока.
Рекомендации по работе с калькулятором.
| № | Выполняемое действие | Изображение на экране |
| 1 | Включите калькулятор и в главном меню выберите режим STAT, в открывшуюся таблицу введите данные эксперимента. Первый столбец соответствует значению U напряжению тока, второй – силе тока I. |  |
| 2 | Постройте экспериментальные точки на плоскости, нажав на кнопку GRРН (F1) | |
| 3 | В подменю SET (F6) проверьте параметры построения графика |  |
| 4 | Выйдите из этого режима клавишей
EXIT, вернитесь к таблице и постройте график, нажав
(F1), а затем еще раз (F1). Воспользуйтесь функцией определения вида полученной экспериментальной зависимости (Х). |
|
| 5 | Так как зависимость линейная, то выберите Х (F2). Теперь постройте график, нажав на клавишу DRAW (F6) | 
|
| 6 | Проанализируйте график в режиме Trace, нажав последовательно клавиши SHIFT и (F1) |  |
Предполагаемые результаты эксперимента.
| № опыта | U, В | I, А | Р, Вт | А, Дж t=10 c |
| 1 | 2 | 0,5 | 1 | 10 |
| 2 | 4 | 1 | 4 | 40 |
| 3 | 6 | 1,5 | 9 | 90 |
| 4 | 8 | 2 | 16 | 160 |
Дополнительное задание для учащихся.
1. Два проводника, сопротивлением по 5 Ом каждый, соединены сначала последовательно, а потом параллельно и в обоих случаях включены под напряжением 4,5 Вт. В каком случае работа тока за одно и то же время будет больше и во сколько раз?
2. Какую работу совершает электрический ток в электродвигателе за 30 минут, если сила тока в цепи 0,5 А, а напряжение на клеммах двигателя 12 В?