Методическая разработка урока одной ключевой ситуации. Физика. 8-й класс. Тема: "Закон Ома. Сопротивление проводников"

Разделы: Физика

Класс: 8

Личностно-ориентированный урок обобщающего повторения с элементами игры-соревнования

Ключевые слова: тема: «Закон Ома. Сопротивление проводников», сила тока, электрическое напряжение, электрическое сопротивление, удельное электрическое сопротивление, 8 класс.

Цели урока: создать условия для систематизации знаний учащихся по вопросам: сила тока, электрическое напряжение, электрическое сопротивлении; дать объяснение природе электрического сопротивления на основании электронной теории; показать зависимость сопротивления от геометрических размеров проводника; проверить уровень самостоятельности мышления учащихся по применению знаний в различных ситуациях; научить анализировать ситуацию; совершенствовать навыки проведения физического эксперимента, работы со справочными материалами и таблицами, текстом, решения логических и расчетных задач, грамотно осуществлять перевод единиц измерения в СИ.

(При возможности данное занятие можно разбить на 2 урока – повторение и обобщение изученного материала, решение задач и непосредственно контрольная работа. Важен высокий темп опроса)

Оборудование: несколько комплектов – источник тока, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода, набор проводников (проволок) из разных материалов (нихром, сталь (железо), медь), спиртовка.

Пояснения:

  • Класс произвольно, по желанию учащихся делится на три команды. Ученики сами могут выбрать название своих команд и капитана. Команды рассаживаются по рядам (так удобнее).
  • За каждой командой при возможности можно закрепить по одному или двум ученикам 10 или 11 класса, которые заранее подготовлены по теме урока, освоили данный учебный материал.
  • Кураторы команд составляют таблицу достижений каждого члена команды; следят за процессом решения задач; корректируют систему ответов; ведут хронометраж работы по каждому виду деятельности на уроке; по окончании урока подводят итоги, на основании которых выставляются оценки всем учащимся.
  • По окончании занятия наиболее активные учащиеся могут получить по 2–3 оценки за каждый вид работы на уроке, знания и умения более пассивных учеников также оцениваются соответствующим образом.

Ход урока

I. Организационный этап. Определение целей урока. (1 мин.)

II. Этап актуализации опорных знаний (5 -7 мин.) – работа со всем классом (вопросы учителя и ответы учащихся).

Приложение 1

Учитель:

  • Прежде чем мы с вами начнем работать, напомните определение электрического тока.
  • Что такое сила тока? Кокой буквой она обозначается?
  • По какой формуле рассчитывается сила тока?
  • Как называется единица измерения силы тока? Как она обозначается? Каков ее смысл?
  • Как называется прибор для измерения силы тока? Как он обозначается на схемах?
  • По какой формуле находится электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника, если известны сила тока и время его прохождения?
  • Что такое электрическое напряжение? Кокой буквой оно обозначается?
  • По какой формуле рассчитывается электрическое напряжение?
  • Как называется единица измерения напряжения? Как она обозначается? Каков ее смысл?
  • Как называется прибор для измерения электрического? Как он обозначается на схемах?
  • Какими правилами следует руководствоваться при включении вольтметра в цепь?
  • Что характеризует и как обозначается электрическое сопротивление?
  • Какова природа электрического сопротивления?
  • Чем вызвано различие в сопротивлении различных проводников?
  • Зависит ли на самом деле электрическое сопротивление от силы тока в проводнике и напряжения на его концах?
  • Что собой представляет резистор?
  • Какова расчетная формула сопротивления?
  • Что называется удельным сопротивлением материала (проводника)? Единица измерения удельного сопротивления и ее смысл?
  • Сформулируйте закон Ома для участка цепи
  • Пользуясь расчетной формулой электрического сопротивления, выразите все величины, входящие в эту формулу.
  • Не всегда проводник представляет собой прямой провод известной длины и площади поперечного сечения. В ряде случаев мы имеем дело с катушкой (соленоидом), определенного диаметра (радиуса), с определенным числом витков, где для проводника приводится только значения удельного сопротивления вещества и радиус проволоки. Как в этой ситуации нам поступить?
  • Какможно попытаться рассчитать сопротивление проводника известной массы, плотности, если известен только один из параметров провода, например – диаметр?
  • Как можно влиять на сопротивление материалов (проводников)?
  • Что собой представляет реостат?

III. Операционально-исполнительский этап. (30-32 мин.)

1. Эксперимент (экспериментально-конструкторское исследовательское задание)(8-10 мин.)

Учитель. Докажите экспериментально справедливость формулы расчета электрического сопротивления. Приложение 2

Учащиеся (представители 5 команд, 1-2 чел.) собирают электрическую цепь по схеме (см. рис.) и комментируют все происходящие процессы, проводят измерения и делают выводы.

Вывод 1: Следовательно, сила тока зависит от свойств проводников. Разные проводники обладают различным сопротивлением в зависимости от материала, из которого изготовлен проводник.

Вывод 2: Следовательно, чем проводник короче, тем его сопротивление меньше, а сила тока в цепи больше и наоборот.

Вывод 3: Следовательно, чем проводник толще, т.е. имеет большую площадь поперечного сечения, тем его сопротивление меньше, а сила тока в цепи больше и наоборот. Таким образом, мы экспериментально подтвердили формулу расчета электрического сопротивления: , где – удельное сопротивление проводника, – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения.

Вывод 4: При одновременном уменьшении длины проводника в несколько раз (n) и увеличении площади его поперечного сечения во столько же (n) раз сопротивление уменьшается в n2 раз, а сила тока увеличивается в n2 раз!

Вывод 5: Следовательно, сопротивление проводника увеличивается при повышении его температуры. Значит, при абсолютно одинаковых условиях: одинаковый материал проводников, равные длины и площади поперечных сечений, но различная температура проводника в момент прохождения через него электрического заряда – и сопротивление изменяется R(t °C)!

2. Решение задач (вычислительно-логические задания)

1) Мини-тесты – допуски к уроку (устно, блиц-опрос, разминка) (3-5 мин.) [6, 7, 8]

тесты распечатаны и лежат на каждом столе или при помощи проектора выведены на доску:

2) Тесты (по вариантам; составлены в соответствии с КИМами ГИА) – (10–15 мин.) [9]

отвечает часть учащихся команды, параллельно с работой остальных ребят, или выполняют все ученики (по возможности затрат времени на уроке). 2 варианта. Приложение 6

3) Расчетные задачи – обучающие и контролирующие (решение у доски с полным анализом и рассуждениями и в группах и дальнейшем представлении решения на доске с полным комментарием, выполняет часть ребят, не занятых тестированием) (15-17 мин.) [3, 4, 8]:

Дополнительная задача (для учащихся, работающих в быстром темпе, с хорошей математической подготовкой) [3]:

Найти сопротивление железной проволоки диаметром 1 мм, если масса этой проволоки 21 кг. Плотность железа 7900 кг/м3. (Ответ: 18 Ом)

Для учащихся с успехом выполнивших свою работу предлагается игровая разгрузка – «Ленточка» (на отдельных карточках заготавливается «лента» из цифр. Количество клеток соответствует числу вопросов, номер клетки – порядковому номеру буквы в слове-ответе). Привожу пример:

1 5 3 2 2 2 8 8 14 4 5 7 2 5

Вопросы:

1.Тела, имеющие электрические заряды противоположного знака, взаимно …(Ответ: притягиваются, «п»). 2. Силу тока в цепи измеряют … (Ответ: амперметром, «р»). 3. Частица вещества с наименьшим, неделимым, отрицательным зарядом – … (Ответ: электрон, «е». 4. На основании опытов Резерфорд предположил, что в центре атома находится положительно заряженное … (Ответ: ядро, «д»). 5. Упорядоченное движение заряженных частиц – … (Ответ: ток, «о»). 6. Чертеж, на котором изображен способ соединения электрических приборов в цепь – (Ответ: схема, «х»). 7. Фарфор, стекло, янтарь, резина – это… (Ответ: диэлектрики, «р»). 8. Электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника в 1 с, определяет в цепи … (Ответ: силу тока, «а»). 9. Если общее сопротивление проводников равно сумме сопротивлений отдельных проводников, то они соединены … (Ответ: последовательно, «н»). 10. Причиной сопротивления является … (Ответ: взаимодействие движущихся электронов с ионами кристаллической решетки, «и»). 11. Для регулирования силы тока в цепи используют … (Ответ: реостат, «т»). 12. Физическая величина, характеризующая работу электрического поля по перемещению заряда – … (Ответ: напряжение, «е»). 13.Предохранитель с плавящимся проводником, называется … (Ответ: плавким, «л»). 14. Сопротивление проводника из данного вещества длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м2 называется … (Ответ: удельное сопротивление, «ь»).

Ключевое слово:

п р е д о х р а н и т е л ь

IV. Рефлексивно-оценочный этап. (2-3 мин.)

Самоанализ учащихся (лист самоанализа заранее выдается учащимся)

Выберите из каждой предложенной пары состояний – состояние, наиболее соответствующее вашему после урока:

  • Чувствую вдохновение (2 балла) – чувствую подавленность (0 баллов)
  • Интересно (2 балла) – не интересно (0 баллов)
  • Появилась уверенность в своих силах (2 балла) – не уверен (0 баллов)
  • Не устал (2 балла) – устал (0 баллов)
  • Старался (2 балла) – не старался, безразлично (0 баллов)
  • Доволен собой (2 балла) – недоволен (0 баллов)
  • Научился решать задачи (2 балла) – не научился решать задачи (0 баллов)
  • Утвердился в своих знаниях (2 балла) – ничего не знаю по данной теме (0 баллов)
  • Не раздражен уроком (0 баллов) – раздражен работой на уроке и самим уроком (0 баллов)

Очень важно!!! При подведении итогов (самоанализе) – высказать свое личное мнение об уроке, своей работе на нем и работе одноклассников, достижениях и возникших новых или оставшихся прежних проблемах.

Кураторы команд обобщают свои данные по каждому члену команды, выставляют оценки и знакомят с результатами. Учитель параллельно контролирует данный процесс.

V. Домашнее задание.

Решение задач: [4] – сборник задач по физике 7 – 9 класс, авт. В.И. Лукашик № 1313, 1324, 1326, 1331, 1333.

Творческое задание: для предстоящей недели физики в школе составить кроссворды или сканворды по изученной теме.

Заключительное слово учителя:

«Три пути ведут к знанию: путь размышления – это путь самый благородный, путь подражания – это путь самый легкий, и путь опыта – это путь самый горький». Так сказал древний китайский философ Конфуций. Я надеюсь, что сегодня на уроке вы прошли всеми путями к своим знаниям и получили именно тот результат, который ожидали. Спасибо вам за урок и плодотворную работу. Вы – молодцы!!!

Материалы для данного урока (задачи, тесты) можно в дальнейшем, немного видоизменив, добавив новые данные, использовать для урока решения задач по теме «Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля – Ленца».

Материалы для контрольной работы по данной теме «Закон Ома. Сопротивление проводников» прилагаются. Приложение 10

Дидактическое обеспечение и список литературы.

Приложение 11