Конспекти уроків з використанням елементів інтерактивних технологій на уроках фізики

Конспекти уроків з використанням елементів інтерактивних технологій на уроках фізики

 

Тема: Робота і потужність електричного струму

Мета: з’ясувати поняття роботи й потужності електричного струму; розвивати в учнів уміння встановлювати взаємозв’язки між фізичними величинами, явищами і процесами, виховувати працьовитість.

Обладнання: електрична плитка, паяльник, лічильник.

Хід уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Опитування теоретичного матеріалу. Інтерактивна вправа «Робота в парах».

Учні ставлять запитання один одному.

1) Яке з’єднання провідників називається послідовним?

2) Яке з’єднання провідників називається паралельним?

3) Які переваги має паралельне з’єднання провідників над послідовним?

4. Яка електрична величина однакова для всіх провідників, з’єднаних послідовно?

5) Як знайти загальний опір коли при послідовному з’єднанні?

6) Як знайти повну напругу в колі при послідовному з’єднанні?

7) Яка з основних електричних величин є однаковою для всіх віток паралельного з’єднання?

8) Як виражається сила струму в колі до його розгалуження через сили струмів в окремих вітках розгалуження?

ІІІ. Актуалізація опорних знань.

-                      Що таке електричний струм?

-                      Назвати споживачі електричного струму.

-                      Яка умова того, щоб струм виникав?

-                      Що називають електричною схемою?

-                      Що вам відомо про силу струму, електричну напругу і електричний опір?

-                      Для чого призначений реостат в колі?

-                      Яку роботу виконує струм?

ІV. Вивчення нового матеріалу.

1. Пояснення вчителя (з елементами бесіди).

Достатньо пригадати теплову, магнітну й хімічну дії струму, як стає зрозуміло, що електричний струм має енергію. Ці дії свідчать про те, що електрична енергія може перетворюватися в теплову, світлову, механічну енергії. А будь0яке перетворення енергії з одного виду в інший характеризується виникання роботи.

Отже, електричний струм при проходженні на певній ділянці кола виконує роботу, яку можна підрахувати.

Запишіть тему уроку: «Робота і потужність електричного струму».

Учні! Пригадайте означення напруги.

, де А – робота, виконується при перенесенні заряджених частинок на певній ділянці кола;

q – заряд, що переноситься на цій ділянці;

U – напруга на даній ділянці кола.

Очевидно, А =U.q (1)

Щоб визначити роботу електричного струму на певній ділянці електричного кола, потрібно напругу на цій ділянці кола помножити на заряд, перенесений через неї.

Тепер пригадайте означення сили струму: (2), звідки q= I.t, тому А= Ut(3). Якщо U-1B, I=1A, t=1C, маємо А=1Дж 1 Дж = 1В.1А.1с=1В.А.С

Спробуйте проаналізувати формула (3) і дати тлумачення одиниці роботи джоуль. Якщо маємо фізичну величину, то як  чим її виміряти.

2. Демонстрування будови електричного лічильника.

3. Слово вчителя.

Якщо йдеться про виконання роботи, варто згадати про швидкість її виконання, тобто про потужність. Пригадайте із 8 класу:

-                      Спробуйте записати формулу й одиницю потужності електричного струму.

-                      Дайте визначення одиниці потужності 1 Вт.

4. Робота з підручником.

- Розгляньте мал.. 2.64 (6.123) і табличку частинних та кратних одиниць потужності (с.122).

V. Закріплення вивченого матеріалу.

1.               Як визначають роботу електричного струму?
2.               Як визначають потужність?
3.               Назвіть одиниці вимірювання роботи й потужності.
4.               Розв’яжіть задачу.

В електроосвітлювальну мережу ввімкнули електроприлад потужністю 2 кВт. Яку роботу виконає електричний струм протягом 10 годин?

5. Заповнення таблиці «зведена таблиця фізичних величин».

VІ. Підсумок уроку.

Інтерактивна вправа «Незакінчені речення».

Учитель формулює незакінчене речення і пропонує учням висловитися, щодо підсумку уроку, закінчуючи його. Кожний наступний учасник обговорення повинен починати свій виступ із запропонованої формули. Учні працюють з відкритими реченнями: «На сьогоднішньому уроці ми дізналися…», «На сьогоднішньому уроці найважливішим відкриттям для мене було…»

VІІ. Домашнє завдання.

Вивчіть § 40. Прочитайте інструкцію до Л.Р. №7.

Тема: Кількість теплоти, що виділяється у провіднику зі струмом

Мета: глибше з’ясувати поняття теплової дії струму та кількісної міри цієї величини; добиватися свідомого розуміння учнями закону збереження й перетворення енергії на прикладі перетворення електричної енергії у внутрішню, розвивати логічне мислення, виховувати інтерес до знань.

Обладнання: електрична праска, запобіжники, паяльник, електричний патрон, електрична лампочка, різні типи електроламп.

Хід уроку.

І. Аналіз результатів лабораторної роботи.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

Двоє учнів виконують завдання на дошці за індивідуальними картками.

Картка №1

Яку роботу виконує електричний струм в електродвигуні настільного вентилятора за 30с, якщо при напрузі 220В сила струму в двигуні дорівнює 0,1А?

Картка №2

Визначте потужність, що споживається електричною лампою, ввімкненою в мережу з напругою 220В, якщо відомо, що опір нитки розжарення лампи 484 Ом.

У цей час перевіряю наявність домашнього завдання в учнівських зошитах. Обговорюється процес розв’язування домашніх задач, сильніші учні відповідають на запитання слабших.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

Пояснення вчителя.

Під час проходження електричного струму провідник нагрівається. Це теплова дія струму.

Незалежно один від одного російський фізик Ленц та англійський фізик Джоуль досліджували теплову дію струму й експериментально встановили, що кількість теплоти, яка виділяється в провіднику під час проходження в ньому електричного струму, прямо пропорційна квадрату сили струму, опорові провідника і часові проходження стуму:

Q=І2Rt(1)

Ця формула математично виражає закон, який дістав назву закону Джоуля-Ленца. Використавши закон Ома для ділянки кола (                            ), із рівності (1) матимемо:             Q=IUt               

Якщо на даній ділянці кола вся електрична енергія перетворюється  внутрішню (електрична плитка, електрочайник, електрична праска), то можна використовувати будь-яку з цих формул. Для працюючого електродвигуна (електрична енергія лише частково перетворюється у внутрішню, а більша її частина – в механічну енергію) за формулами (2) і (3) знаходимо повну роботу, а за формулою (1) – кількість теплоти, що виділяється.

Розв’яжемо задачу. На цоколі лампочки написано: 220В, 100Вт. За цими даними визначте кількість теплоти, що виділяється в спіралі лампочки за 5 хв світіння.

Дано: U=220B P=100 Вт t=5хв=300с	Розв’язання В даному прикладі можна вважати, що майже вся електрична енергія перетворюється у внутрішню, тому можна використати будь-яку з формул (10-(4). Очевидно. Найкраще підходить формула (4).
Q-?

Q = P.t = 10 Вт .300С=30000 Дж = 30 кВж.

Відповідь. Q= 30 кДж.

2. Робота з підручником.

- Прочитайте § 42 «Застосування теплової дії струму на практиці»

- Розгляньте будову лампочки, запобіжника, що знаходиться на вашому столі.

- Продумайте відповіді на запитання, записані на дошці.

3. Бесіда за питаннями, що записані на дошці:

- Яку будову мають лампи розжарювання?

- З якого металу виготовляють спіралі електричних ламп?

- На які напруги розраховані лампи, що вам відомі?

- Для чого служить запобіжник?

- Які бувають запобіжники?

ІV. Закріплення вивченого матеріалу.

Інтерактивна вправа «Робота в парах»

Завдання записано на дошці. Учні працюють разом, допомагають один одному, у разі потреби звертаються до вчителя.

Задача

Скільки теплоти виділяється в спіралі електроплитки, опір якої під час роботи становить 22 Ом? Електроплитка ввімкнена в освітлювальну мережу протягом 100 с.

V. Підсумок уроку.

Прес-конференція. Обговорення того. наскільки повно було виконано роботу, в якому напрямку необхідно працювати долі.

VІ. Домашнє завдання.

Вивчіть § 41, §42. Розв’яжіть задачу №1 із вправи 22. Повторіть §38-§40.

Тема: Закон Ома для однорідної ділянки кола

Мета: встановити на дослідах залежність між силою струму, напругою на ділянці коли та опором цієї ділянки; формувати в учнів свідоме сприйняття взаємозв’язку між явищами на прикладах закону Ома, розвивати логічне мислення, виховувати старанність.

Обладнання: комплект приладів для перевірки закону Ома для ділянки кола, правила проведення інтерактивної вправи «Мікрофон».

Епіграф уроку:

Недостатньо мати лише добрий розум,

Головне – це раціонально застосовувати його.

Р.Декарт

Хід уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Технологія «Мікрофон»

Учитель ставить запитання до учнів. Учням запропоновано певний предмет (ручка, олівець), що виконуватиме роль мікрофона. Діти передають його один одному, по черзі беручи слово. Відповідає тільки той, у кого уявний мікрофон.

-                      Що таке сила струму? Яка формула для її означення?

-                      Якими одиницями вимірюють силу струму?

-                      Що таке напруга? Яка формула для визначення напруги?

-                      Якими одиницями вимірюють напругу?

-                      Яка природа опору провідника?

-                      Якими одиницями вимірюють опір провідника?

ІІІ. Оголошення теми, мети, завдань уроку.

ІV. Вивчення нового матеріалу.

1. Пояснення вчителя.

Ми ознайомились із трьома фізичними, величинами: силою струму (І), напругою (U) та опором R. Чи існує зв’язок між цими величинами?

Якщо існує, то який він і як його встановити? Поміркуємо таким чином. Сила струму характеризує швидкість переміщення заряду (                 ) і визначається величиною заряду, переміщеного за одиницю часу через поперечний переріз провідника. На швидкість переміщення зарядів впливає напруга (                            ) та опір провідника.

Зі сказаного випливає логічний висновок: ці величини якось пов’язані між собою. Як саме?

2. Демонстрування дослідів.

Дослід 1. Демонстрування залежності сили струму від напруги. (Один із учнів будує графік на дошці, всі інші – в зошитах).

Дослід 2. Дослідження залежності сили струму від опору при постійній напрузі й побудова графіка цієї залежності.

3. Бесіда з учнями.

- Порівняйте графіки, які ви побудували за даними дослідів, із графіками, що наведені в підручнику на мал.. 2.43  .44 (с.108-109).

- Який висновок можна зробити із другого графіка?

- Як записати ці залежності математично?

- Як вираз отримаємо, об’єднавши обидві пропорції?

4. Пояснення вчителя.

Вираз    - це і є та залежність між трьома фізичними величинами, що характеризують електричний струм. Їх встановив німецький вчений Сімон Ом.

Сила струму в однорідній ділянці кола прямо пропорційна напрузі на кінцях цієї ділянки й обернено пропорційна її опор:

Де І – сила струму в ділянці кола;

U – напруга на кінцях цієї ділянки;

R – опір ділянки.

Для розв’язування задач часто використовують формули:

Із виразу   не випливає, що опір залежить від напруги і сили струму; він залежить тільки від матеріалу, довжини і площі поперечного перерізу провідника, тобто                             . Цікавим є трикутник для визначення величин, що входять до формули закон Ома.

V. Розв’язування задач.

VІ. Підсумки уроку та оцінювання, пояснення домашнього завдання.

Тема: Розв’язування задач.

Мета: готувати учнів до тематичної контрольної роботи, розвивати вміння розв’язувати задачі, аналізувати процеси, розкривати їх фізичний зміст, виховувати працьовитість, кмітливість.

Обладнання: роздавальний матеріал, правила проведення інтерактивної вправи «Мозковий штурм» (пам’ятка), кросворд.

Хід уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

Перевірити наявність домашнього завдання в учнівських зошитах.

Відповісти на запитання, що виникли під час розв’язування домашніх задач.

ІІІ. Актуалізація опорних знань.

Учні повинні повторити формули, одиниці вимірювання фізичних величин, які потрібно знати при розв’язуванні задач. Вони роблять це, розгадуючи кросворд.

1
			2
				3
				4
						5

 

1) Фізична величина, що обчислюється за формулою Р=UI.

2) Фізична величина, що обчислюється за формулою А=Р.t.

3) Фізична величина, яка вимірюється вольтметром.

4) Одиниця вимірювання роботи електричного струму.

5) Одиниця вимірювання електричного опору.

ІV. Мотивація навчальної діяльності.

Інтерв’ю.

Я хочу, щоб кожний з вас пояснив, чому вважає за потрібне вміти розв’язувати задачі по темі «Електричні явища».

Повідомлення теми й мети уроку.

V. Розв’язування задач.

Інтерактивна вправа «Мозковий штурм»

Після презентації умови задачі, яку необхідно розв’язати (умову записую на дошці) пропоную всім висловити ідеї, коментарі, шляхи розв’язання. Усі пропозиції записую на дошці чи на великому аркуші паперу в порядку їх оголошення без зауважень, коментарів чи запитань.

Необхідно заохочувати всіх до висунення якомого більшої кількості ідей. На закінчення обговорюються й оцінюються запропоновані ідеї.

Учні біля дошки виконують скорочений запис задачі та розв’язують її.

Задача 1. Яку роботу виконує струм силою 0,5 А при напрузі 220 В протягом 1 хв?

Задача 2. Визначити силу струму в лампі потужністю 100 Вт, увімкнений в мереж з напругою 220 В.

Задача 3. Вартість 1 кВт.год. електроенергії – 22 коп. Скільки потрібно заплатити за використану електроенергію плитою потужністю 2 кВт, що працює протягом місяця по 3 години щодня?

Задача 4. Опір нагрівального елемента електронагрівача 100 Ом . За який час закипить 10 кг води, взятої при температурі 20оС, якщо ККД нагрівача 80%, напруга в мережі 220 В.

Додаткове завдання для учнів, які навчаються на високому рівні.

Розв’язати задачу.

Ламку потужністю 60 Вт, розраховану на напругу 110 В., потрібно ввімкнути в мережу з напругою 220 В. Якого опору резистор потрібно ввімкнути в коло послідовно з лампою?

VІ. Підсумок уроку.

Заповнення листа самоконтролю.

Чи досяг я мети уроку?

Так. Ні.

Я працював на уроці на ______%  і заслуговую оцінку ______

Чи потрібна допомога під час виконання домашнього завдання?

Так. Ні.

VІІ. Домашнє завдання.

Тема: Послідовне і паралельне з’єднання провідників.

Мета: ознайомити учнів з послідовним і паралельним з’єднанням провідників, навчити їх розраховувати електричні кола за законами послідовного і паралельного з’єднання провідників, розвивати вміння робити теоретичні висновки, виховувати інтерес до фізики.

Обладнання: джерело струму. Два резистори, демонстраційний амперметр і вольтметр, вимикач.

Хід уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

Фізичний диктант (письмово)

1.               Сила струму вимірюється…
2.               Одиниця опору…
3.               Причиною електричного опру металу є…
4.               В амперах вимірюється…
5.               Одиницею напруги є…
6.               Сила струму в провіднику залежить від…
7.               Напруга вимірюється…
8.               Одиницею сили струму є…
9.               Опір провідника залежить від…
10.          В мах вимірюється…
11.          Закон Ома записується так…
12.          Величина заряду, що проходить через провідник, залежить від…

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.

Паралельне і послідовне з’єднання провідників використовують на практиці надзвичайно широко. Тому знання законів розподілу струмів і напруг при таких з’єднаннях необхідні всім, а не тільки фахівцям у галузі електроенергетики. Особливо хлопцям – майбутнім електриком, механіком, шофером, трактористом і тим, хто хоче самостійно сконструювати якийсь електро-радіопристрій, електроприлад, виготовити ялинкову гірлянду чи змонтувати освітлювальну мережу у власному будинку чи квартирі.

Повідомлення теми і мети уроку.

Відповідно до мети уроку поставте собі цілі, над досягненням яких ви будете працювати на сьогоднішньому уроці. Обговоріть їх у парах.

ІV. Вивчення нового матеріалу.

1. Пояснення вчителя.

На демонстраційному столі складено електричне коло за схемою, що накреслена на дошці. Таке електричне коло ви складали під час виконання першої лабораторної роботи. У даному колі до джерела струму під’єднано дві спіралі опором R1 і R2.

Якщо кінець першої дротини з’єднаний з початком другої, кінець другої з початком третьої і т.д., то таке з’єднання називають послідовним з’єднанням провідників.

2. Бесіда з учнями.

- Пригадайте лабораторні роботи “Визначення сили струму на різних ділянках електричного кола” і «Вимірювання напруги на різних ділянках кола», дайте відповіді на такі запитання (див. мал.1).

а) Чи зміняться покази амперметра, якщо його під’єднати в точці 1?

б) Чому покази амперметра в різних ділянках кола з послідовно з’єднаними споживачами однакові?

- Уважно стежте за демонстрацією. (Вчитель вимірює напругу на резисторі R1, потім – на R2 і разом на обох резисторах. Учні записують покази вольтметрів).

а) Чому дорівнює напруга на опорах R1 і R2?

б) Чому дорівнює напруга на обох резисторах разом?

в) Які висновки можна зробити? (U=U1+U2)

г) Як пояснити такий результат? (Можливо хтось із учнів пригадає, що напруга визначається роботою по переміщенню одиничного заряду: А + А1+А2, тому U=U1+U2.

- А тепер доведемо це математично: U1=R1I; U2=R2I; U=R.I, де R – загальний опір обох резисторів. Враховуючи закон додавання напруг U=U1+U2, маємо RI= R1I+ R2I. Поділивши на І, маємо: R= R1+ R2. При будь-якій кількості резисторів: : R= R1+ R2+: R3+… Rn.

Як пояснити такий закон додавання опорів при послідовному їх з’єднанні?

(Послідовне з’єднання ніби робить провідник довшим, а його опір прямо пропорційний довжині).

3. Демонстрування:

а) схеми паралельного з’єднання електричних лампочок;

б) схеми паралельного з’єднання джерел струму.

4. Розповідь учителя (з елементами бесіди).

Розгляньте уважно схему. Що креслена на дошці (див.мал.2.)

Намалюйте таку ж схему в зошитах. За цією схемою складено електричне коло на демонстраційному столі. Можна побачити, що в точці С електричний струм розгалужується на два струми І1 і І2. Вмикаємо джерело струму. Запишіть покази амперметрів А1А1 в А2.

Який можна зробити висновок? Його можна записати так:

І= І1 + І2+ І3 +…+ Іn.

Тепер під’єднаємо вольтметр по черзі до резисторів R1 і R2 та до точок С і Д. Запишіть покази вольтметра.

А тепер займемося математикою.

Оскільки І= І1 + І2, маємо:

Поділивши обидві частини останнього рівняння на U, маємо:

  Запишемо підряд отримані закономірності.

І= І1 + І2+ І3 +…+ Іn.

U1=R1I; U2…= Un

Хто хоче сформулювати закони паралельного з’єднання? (Учні самостійно формулюють закони, вчитель допомагає сформулювати закон для визначення опору при паралельному з’єднанні провідників).

Використовуючи співвідношення

-                      Зробіть висновок з останньої рівності. Ще одна цікава властивість:

- Подумайте, як визначити загальний опір трьох, чотирьох і т.д. паралельно з’єднаних резисторів однакового опору, використавши останню властивість.

V. Закріплення вивченого матеріалу.

Інтерактивна вправа «Робота в малих групах»

Вивішують список, за яким учні об’єднуються в групи по 5 осіб.

Групи гетерогенні, тобто об’єднані сильні, середні і слабкі учні. Це необхідно для стимулювання творчого мислення й інтенсивного обміну ідеями. Кожній групі дається завдання, над яким вона працює. Учитель контролює процес. По закінченні відведеного часу кожна група представляє результати своєї роботи.

Завдання для групи 1.

1. Два провідники з опорами R1=1Ом, R2=2 Ом, з’єднані послідовно. Сила струму в колі 1А. Визначити опір кола, напругу на кожному провіднику й повну напругу всієї ділянки кола.

2. Три провідники опором R1= R2= R3= 10 Ом, з’єднані так, як показано на схемі. Обчислити силу струму у кожному резисторі, якщо напруга між точками А і В становить 30 В.

Завдання для групи 2.

1. Коло складається з двох послідовно з’єднаних провідників з опорами R1=4Ом, R2=6 Ом. Сила струму в колі 0,2А. Знайдіть опір кола, напругу на кожному з провідників та загальну напругу.

2. Три резистори опором R1=2Ом, R2= R2 =8 Ом, з’єднанні так. як показано на схемі. Обчислити напруги на кожному резисторі, якщо в резисторі R1 проходить струм силою 0,5 А.

VІ. Підсумок уроку. Самооцінювання.

1. Підбиття підсумків роботи в групах (самооцінювання)

Підкресліть вибране.

а) Чи кожен учень міг висунути свою пропозицію?

Так   Не зовсім   Ні

б) Чи все обговорили?

Так   Не зовсім   Ні

в) Чи виконали завдання до кінця?

Так   Не зовсім   Ні

2. Підбиття підсумків роботи вчителем.

а) Яка група швидко і правильно виконала завдання?

б) Як працював весь клас?

а) Як працювали окремі учнів?

г) Оцінки тим, хто захищав задачу, хто брав активну участь в обговоренні.

VІІ. Домашнє завдання.

Вивчити § 38, §39. Розв’яжіть задачу.

Обчислити опір двох паралельно з’єднаних резисторів R1=20 Ом, R2= R2 =80 Ом за формулою і використовуючи номограму.

Повторіть §33, §34.