Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Физика»Содержание №22/2009

Учебные занятия

Л. Л. Кандалинцева,
< lukaposads@yandex.ru >, МОУ СОШ № 71, г. Сергиев Посад, Московская обл.

Закон Ома для участка электрической цепи

Цели урока: установление зависимости между силой тока, напряжением и сопротивлением на однородном участке электрической цепи • формулирование закона Ома.

Образовательная цель: изучение нового материала • совершенствование навыков работы с лабораторным оборудованием • формирование навыков построения графиков.

Развивающая цель: развивать умение анализировать результаты эксперимента • продолжить формировать умение выделять главное, находить ответы на поставленные вопросы • развивать умение применять полученные ранее теоретические знания для объяснения результатов экспериментов и при решении задач.

Воспитательная цель: продолжить развивать интерес учащихся к науке, активизировать их познавательную деятельность • развивать внимание и речь.

Оборудование: мультимедийный комплекс для демонстрации презентации • компьютеры для индивидуальной работы учащихся • набор демонстрационного оборудования из комплекта «Лаборатория L-микро» (амперметр, вольтметр, ключ, источник питания, набор резисторов 2 Ом, 3 Ом, 5 Ом, соединительные провода.

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Этап 0. Подготовительный  

1. Перед уроком на доске записывается тема «Закон Ома для участка цепи».  2. Готовится демонстрационный набор модулей «L-микро». 3. Включается мультимедийный комплекс для  показа сопроводительной презентации Закон Ома (см. Электронные приложения, Кандалинцева Л.Л.).

1. Дежурные учащиеся  раскладывают  на ученические столы сборники задач.

 Этап 1. Организационный (3 мин)

Приветствует учащихся, проверяет их готовность к уроку, организует внимание.

Встают для приветствия и тем самым настраиваются на работу.

Этап 2. Постановка задачи. Повторение (15 мин)

1. Называет тему урока, знакомит учащихся с целями урока (слайды 1, 2). Проводит быстрый опрос-разминку для концентрации внимания (слайды 3, 4).

2. Приглашает троих учащихся для устного ответа по вопросам: сила тока; напряжение; сопротивление. Остальным предлагает самостоятельно решить задачу № 1325  из задачника В.И.Лукашика: • Сопротивление проволоки, у которой площадь поперечного сечения 0,1 мм2, равно 180 Ом. Какой площади поперечного сечения надо взять проволоку той же длины и из того же материала, чтобы получить сопротивление 36 Ом?

3. Заслушивает устные ответы, предлагает дополнить, уточнить или исправить неточности (слайды 5–7).

4. Обсуждает с классом решение задачи № 1325 (слайд 8): • На что в тексте задачи необходимо было обратить внимание при записи данных? • Каким соотношением воспользовались для решения? • Как применили формулу? • Каким математическим приёмом воспользовались для получения расчётного соотношения для S2? • Какое значение получилось в результате вычислений? [На слайде содержатся ошибки. – Ред.]

1. Учащиеся записывают тему урока в тетради.

2. Трое учеников готовят ответ у доски по схеме: физический смысл величины; расчётная формула; единица; прибор для определения значения данной величины; способ включения прибора в цепь. Учащиеся на местах записывают в тетрадях решение задачи.

3. Ученики у доски отвечают устно, учащиеся на местах слушают и дополняют.

4. Обсуждают с учителем решение задачи № 1325, сверяя решения со слайдом 8: • проволока той же длины и из того же материала, поэтому в условии записали l1 = l2 = l и ρ1 = ρ2 = ρ • формулой для расчёта сопротивления • записали для каждого случая отдельно, расставив индексы к изменяющимся, по условию задачи, величинам • разделили уравнение на уравнение и преобразовали по правилу пропорции • 0,5 мм2.

Этап 3. Изучение нового материала (27 мин)

1.  Предлагает прослушать сообщение учащегося о немецком физике Георге Оме, слайд 9.

2. Сообщает, что при проведении экспериментов было замечено влияние изменения одной из трёх характеристик электрической цепи (просит перечислить их) на значение других. Предлагает для установления точной зависимости  провести  два эксперимента и по результатам сделать выводы.

рис.1

3. Эксперимент 1: исследование зависимости силы тока от напряжения.

Учитель: как вы считаете, какие приборы потребуются? Cобирает демонстрационную схему на доске.

4. Предлагает объяснить смысл символов «+», «стрелка»  на электрической схеме (слайд 10), сопоставить расположение приборов на доске и на схеме, подумать, обязательно ли располагать приборы точно так, как показано.

5. Предлагает изобразить в тетрадях таблицу и систему координат, как на слайде 11. Проводит эксперимент: пять раз изменяет напряжение источника питания и объявляет показания амперметра и вольтметра. Одновременно эти же показания «всплывают» на слайде. Предлагает самостоятельно построить по полученным данным график зависимости силы тока от напряжения. Спрашивает: какую форму имеет построенный вами график? как называется такая зависимость? Показывает зависимость I(U) на слайде. Формулирует вывод, который затем «всплывает» на слайде 11.

6. Эксперимент 2: исследование зависимости силы тока от сопротивления. В ходе эксперимента в цепь предыдущего эксперимента поочерёдно ставит модули «L-микро» с различными сопротивлениями. Результаты высвечиваются на слайде 12 и вносятся учащимися в тетради. Предлагает самостоятельно построить по полученным данным график зависимости силы тока от сопротивления. Спрашивает:  какую форму имеет построенный вами график? как называется такая зависимость? Формулирует вывод («всплывает» на слайде 12). Обращает внимание учащихся на название кривой – гипербола.

7. По гиперссылке Модель на слайде 12 переходит к работе с интерактивной моделью графиков I(U),  I(R) (см. электронные приложения, файл Графики): изменяет задаваемые значения соответственно сопротивления (для графика I от U) и напряжения (для графика I от R), демонстрирует учащимся, как при этом изменяются графики. Результат совместно обсуждается.

8. Иллюстрирует по ходу анализа изменение графиков слайдами 13, 14. Формулирует выводы.

9. Подводит итог сказанному выше и формулирует закон Ома (слайд 15).

10. Напоминает подсказку для преобразования простых дробных формул (слайд 16).

1. Слушают сообщение «Георг Ом» (см. файл Приложение) и делают краткие записи: годы жизни, страна, основные научные труды.

2. По ходу беседы отвечают на вопросы.

рис.2

3. Предлагают необходимый набор приборов. В тетрадях изображают схему электрической цепи (слайд 10).

4. Отвечают: • «+» – подсказывает правила включения измерительных приборов в цепь • «стрелка» – показывает направление электрического тока в цепи • вольтметр должен подсоединяться параллельно элементу, на котором измеряется напряжение, все остальные элементы соединяются последовательно в любом порядке.

5. Изображают в тетрадях таблицу и оси координат. По результатам эксперимента заполняют таблицу и строят график. Отвечают на вопросы:

• график представляет собой наклонную линию

• это линейная, или прямо пропорциональная, зависимость. Записывают выводы со слайда 11 в тетради:

сила тока пропорциональна напряжению;

график – линейная зависимость.

6. Учащиеся изображают в тетрадях таблицу и оси координат по слайду 12. По результатам эксперимента заполняют таблицу и строят график.  Отвечают учителю:  • график имеет форму изогнутой линии, не пересекающей оси координат • это обратно  пропорциональная зависимость. Записывают вывод:

сила тока обратно пропорциональна сопротив-лению;

график – ветвь гиперболы.

7. Наблюдают изменения на графиках  и, принимая участие в беседе, формулируют выводы.

8. Выводы записываются в тетрадь рядом с соответствующими графиками:

при увеличении сопротивления угол наклона линии графика I(U)  уменьшается;

при уменьшении напряжения линия графика I(R) приближается к началу координат.

9. Учащиеся записывают в тетради формулировку и формулу закона Ома:

сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.

формула1: I – сила тока, А; U – напряжение, В; R – сопротивление, Ом.

10. Учащиеся делают зарисовку и записи в тетрадях.

Этап 4. Закрепление полученных знаний (30 мин)

1. Предлагает решить две качественные задачи (слайд 17) и дать развёрнутое объяснение решения. Организует обсуждение. По ходу беседы задаёт наводящие вопросы. Устно разбирает с классом задания 4–6 из § 19 из учебника А.В.Пёрышкина «Физика-8», с. 102.

2. Зачитывает задание вычислительного эксперимента: выяснить зависимость силы тока в проводнике  от его геометрических параметров. Предлагает спрогнозировать результаты. Объясняет, что задание выполняется группами (по рядам). Объясняет, что можно получить подсказку со слайда 18 при переходе на презентацию Решение задач по гиперссылке  Подсказка, где дана подробная инструкция, как решать задачи с использованием таблиц Excel. По окончании самостоятельной работы учитель вместе с учащимися, пользуясь гиперссылкой Проверка, переходит к образцам решений и сравнивает с ними результаты работы класса. Просит сделать выводы.

4. Предлагает вернуться к цели урока и самостоятельно подвести итог, руководствуясь вопросами слайда 19.

5. Сообщает домашнее задание.

1. Обсуждают задачи и предлагают варианты решения.

2. Один ученик формулирует предположительный результат исследования. Затем учащиеся, объединившись в группы, переходят к компьютерам для выполнения вычислительного эксперимента в таблице Excel  с помощью презентации Решение задач в соответствии с заданием. Результатом их работы должны стать графики зависимости I(l), I(S), I(r) – по рядам.

3. Учащиеся представляют результаты работы, анализируют результаты своего исследования.

4. Один ученик подводит итог урока:

сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.

формула1График I(U) – линейная зависимость.

График  I (R) – ветвь гиперболы.

5. Учащиеся записывают домашнее задание: § 44; упр. 19 (1, 2).

Этап 5. Контроль знаний (15 мин)

1. Проводит тестирование по гиперссылке Тест (слайд 19). предлагает каждому прочитать задания в предложенном списке и выбрать ответы.

2. Организует контроль знаний одного ученика и обсуждение результатов.

3. Благодарит учащихся за работу на уроке и выставляет отметки в журнал.

1. Записывают в тетради свои ответы.

2. Один человек (по желанию) проговаривает свои  и сразу получает отметку. Остальные проверяют свои работы и комментируют ошибки выступавшего или задают ему вопросы для разъяснения.

 

Литература

  1. Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике. 7–9-й кл. – М.: Просвещение, 2004.
  2. Марон А.Е., Марон Е.А. Физика. 8-й кл.: Дидактические материалы. – М.: Дрофа, 2005.
  3. Павленко Н.И., Павленко К.П. Тестовые задания по физике. 8-й кл. – М.: Школьная пресса, 2003.
  4. Пёрышкин А.В. Физика-8. – М.: Дрофа, 2008.
  5. http://markx.narod.ru
  6. http://www.fizika.ru/theory/tema-10
  7. http://dik.academik.ru/dik/nsf/ruwiki/110108

КандалинцеваЛюдмила Леонидовна Кандалинцева – учитель физики высшей квалификационной категории, педагогический стаж 20 лет. Окончив в 1983 г. факультет оптического приборостроения МИИГАиК, шесть лет работала инженером на Загорском оптико-механическом заводе. В 1989 г. перешла на работу в народное образование. В МОУ СОШ № 21 работает 15 лет, пятый год руководит школьным научным обществом «Искатель». Ежегодно весной проводит школьную научно-практическую конференцию, в которой принимают участие практически все ребята – от 3-го до 11-го класса. Занимается с учащимися проектно-исследовательской работой, дети участвуют в различных творческих конкурсах. Вместе с мужем Людмила Леонидовна вырастила двух дочерей, сейчас помогают воспитывать внучку. Старшая дочь, окончив Московский государственный областной педагогический университет, работает учителем химии и биологии. Младшая окончила МГУиК (бывший МИИГАиК) и работает инженером. Людмила Леонидовна увлекается фотографией, рукоделием, любит читать публицистику и научно-популярную литературу. Она лауреат премии главы Сергиево-Посадского района и премии губернатора Московской области, награждена нагрудным знаком «Почётный работник общего образования Российской Федерации».



К сожалению, в бумажном варианте невозможно представить все приёмы, применяемые автором: постепенное появление записей на слайдах, переходы по гиперссылкам и т.д. Поэтому всю специфическую «компьютерную» часть мы поместили в электронные приложения. к № 22/2009. Это презентация к уроку «Закон Ома», дополнительная презентация с инструкцией Решение задач с таблицей Excel, файлы Excel Графики, Задачи, Проверка, Тест. – Ред.