"Напруга. Вольтметр".

                        Бардак Олена Олексіївна,

      учитель фізики

                                                 Красногорівського ОЗЗСО І-ІІІ ступенів

                                                    Мар’їнської міської військово – цивільної

                                         адміністрації Покровського району

            Донецької області

 

 

Тема: Напруга. Вольтметр. 8 клас.

 

Мета уроку:

 

Навчальна: ввести поняття «електрична напруга», її одиниці та способи вимірювання; ознайомити учнів із приладом для вимірювання електричної напруги, навчити знімати його показання; пояснити принцип розв’язування типових задач.

Розвиваюча: розвивати логічне мислення і обчислювальні навички, креативність; критичне мислення, самостійність, уміння аналізувати, класифікувати, порівнювати, робити умовиводи за аналогією, вміння застосовувати набуті знання до практичних завдань.

Виховна: виховувати наполегливість, естетичність у оформленні, грамотно висловлювати свої думки, толерантне ставлення до однокласників під час роботи у групі, виховувати інформаційну культуру, розвивати культуру спілкування та інтерес до предмету.

 

Формувати предметні компетентності на уроці фізики: ознайомити з фізичною величиною, що характеризує електричний струм, та одиницю її виміру, навчити її обчислювати; розглянути прилад для вимірювання напруги електричного струму – вольтметр; розвивати мислення, пам'ять, увагу, вміння стисло та грамотно висловлювати свої міркування та обґрунтовувати їхню правильність

Очікувані результати: учні повинні переводити одиниці вимірювання, обчислювати напругу струму, заряд тіла, час проходження заряду по провіднику; знімати показання з вольтметра, робити правильні висновки на основі проведених експериментів.

Обладнання: Комп’ютер та інтерактивна дошка, мережа Інтернет, програма для створення тестів, матеріали для проведення експериментів, демонстраційні амперметри,  картки з тестами, картки з змістом задач.

Форми і методи роботи: словесні (бесіда, пояснення), наочні (використання мультимедійних засобів навчання, демонстрація дослідів); практичні (робота з підручником, виконання вправ); «Експрес-контроль», «Встанови відповідність», «Ланцюжок», «Знайди помилку».

Тип уроку: комбінований урок.

 

Хід уроку

І. Організаційний момент.

      Привітання дітей.
ІІ. Актуалізація опорних знань і вмінь учнів.
      1. Повідомлення теми, мети, завдань уроку.

ІІІ. Мотивація навчальної та пізнавальної діяльності.

       1. Перевірка  виконання домашнього завдання.
       2. Перевірка раніше засвоєних знань.

Вправа  «Ланцюжок»

• Які два типи зарядів існують у природі, як їх називають та позначають?
• Якого знака заряд має електрон? Протон?
• Наведіть приклади споживачів електричної енергії.
• Щоб використовувати електричний струм, достатньо мати тільки джерело струму?
• Як разом називають джерело струму, споживача, вимикач та провідники?
• Як зобразити електричну схему?
• Як на електричних схемах зображують гальванічний елемент? батарею гальванічних елементів? електричний дзвінок? ключ?

 

Вправа «Знайди пару» з використанням середовища Learning apps.

https://learningapps.org/6941359

 

      

 

Вправа «Експрес-контроль». Учні за малюнком креслять схеми у зошиті та охарактеризовують їх.

1.               На першому зображенні зображена послідовна схема:
   • Є джерело живлення (батарея).
   • До неї під’єднаний вимикач та дві послідовно з’єднані лампи.
   • Лампи з'єднані послідовно, при замиканні вимикача – горять обидві..
2.               На другому зображенні схематичне з’єднання ламп - паралельне:
   • Джерело живлення з’єднане з двома лампами, які утворюють систему. Це паралельне з’єднання.

• Одна лампа підключена безпосередньо до джерела через окремий вимикач.
• Друга лампа з'єднана паралельно першій.

 

Пояснення:

На першій схемі, після замикання обох вимикачів, обидві лампи будуть горіти через послідовне підключення. На другій схемі лампи горять залежно від вимикачів.

ІV. Вивчення нового матеріалу.

 

Слово вчителя: Кожний, напевно, чув застережливе «Не підходь — там висока напруга!», обурене «Знову впала напруга в мережі!», запитальне «На яку напругу розрахований цей прилад?».

  Ми вже знаємо, що таке електричний струм. Електричний струм – це напрямлений рух заряджених частинок. Як кількісно описати процес проходження електричного струму в провіднику?

 

Досліди показали, що чим більше електричних зарядів проходить через провідник за певний час, то більше проявляються дії електричного струму – теплова, хімічна, магнітна та світлова.

    З попередніх уроків ви вже знаєте, що при проходженні електричного струму, наприклад у металевому провіднику, крім хаотичного руху вільні електрони під дією електричного поля набувають ще й певної швидкості у певному напрямі, тобто їх кінетична енергія зростає. Це означає, що електричне поле виконує роботу. Таку роботу прийнято називати роботою струму. Робота, яку може виконувати або виконує електричне поле, переміщуючи заряд по даній ділянці кола, визначається електричною напругою.

    Електрична напруга — це фізична величина, що дорівнює роботі яку виконує електричне поле при перенесенні заряду 1 Кл на даній ділянці кола.

    Напругу позначають символом U і визначають за формулою:

 

 

 

де А — робота, яку виконує електричне поле з переміщенням заряду q на даній ділянці кола.

    Як і кожна фізична величина, напруга має також одиниці вимірювання. Основною одиницею в СІ є вольт на честь італійського вченого А. Вольти.

   Застосовують також частинні й кратні одиниці напруги:

         Мікровольт (1мкВ = 0,000001 В = 10-6В)

         Мілівольт (1мВ = 0,001 В = 10-3В)

         Кіловольт (1кВ = 1000 В = 103В)

        Мегавольт (1МВ = 1000000 В = 106В)/

 1В — це така напруга, за якої електричне поле виконує роботу 1Дж, преміюючи заряд в 1Кл.

 

Демонстрація 1. «Ознайомлення з вольтметром» Учитель показує демонстраційний вольтметр і пояснює принцип його роботи (наголошуючи на тому, яких правил потрібно дотримуватися під час вимірювання напруги вольтметром).

Демонстрація 2. «Вимірювання напруги на електричній лампі». Вчителя демонструє електричне коло, складене з батареї, ключа, лампи до якої паралельно підключений вольтметр... Визначаємо ціну поділки вольтметра, потім замикаємо коло і спостерігаємо напругу на лампочці. Схема кола підготовлена на дошці заздалегідь.

 

                                                           

Практичне завдання на платформі https://phet.colorado.edu/uk/simulations/circuit-construction-kit-dc

 

При роботі з електричним струмом не можна:

•      торкатись оголеного проводу, особливо стоячи на землі, сирій підлозі тощо;
•      користуватися несправними електротехнічними пристроями;
•      збирати, розбирати, ремонтувати електротехнічні пристрої, не від'єднавши їх від джерела струму.

 

 Правила, яких необхідно дотримуватися під час вимірювання напруги вольтметром.

•      1. Вольтметр вмикають у коло паралельно.
•      2. Клему вольтметра, біля якої стоїть знак «+», потрібно з’єднувати з проводом, що йде від позитивного полюса джерела струму, клему зі знаком «–» із проводом, що йде від негативного полюса.
•      3. Для вимірювання на полюсах джерела струму вольтметр приєднують безпосередньо до клем джерела.

 

Вимірювання напруги.

  Вольтметр – прилад для вимірювання напруги.

 

 

 

V. Фізкультминутка. https://www.youtube.com/watch?v=Jl-L-zHQP2A

VІ. Закріплення вивченого матеріалу.

  Учні демонструють навички визначення ціни поділки вольтметрів.

Задача 1. За допомогою вольтметрів вимірюється напруга на ділянках різних електричних кіл. Запишіть показання приладів.

 

Задача 2. Розглянути запропонований вольтметр і з’ясувати межі вимірювання, ціну поділки приладу та одиниці вимірювання.

1.      Cv = = = 0,5 (В)

U = 5+0,5*5 = 7,5 (B)

2.     Cv = = = 0,4 (B)

U = 8+5*0,4 = 10 (B)

3.      Cv = = = 0,2 (B)

U = 2+8*0,2 = 3,6 (B)

Розв’язування задач з теми

1.               «Гра з формулами».

Розв’язати задачі усно або за допомогою калькулятора і дати відповідь:

1.     Чому дорівнює напруга на ділянці електричного кола, на якій здійснена робота 500 Дж, при проходженні 25 Кл електрики?
2.     Напруга на затискачах лампи 220 В. Яка буде здійснена робота при проходженні по даній ділянці 7 Кл електрики?
3.     При проходженні 6 Кл електрики по провіднику здійснюється робота 660 Дж. Чому дорівнює напруга на кінцях цього провідника?
4.     Обчисліть роботу, яка здійснюється при проходженні через спіраль електроплитки 15 Кл електрики, коли вона ввімкнена в мережу напругою 220 В.
5.     Яка напруга на автомобільній лампі, якщо при проходженні через її 100 Кл електрики була здійснена робота 1,2 кДж?
6.     Напруга на кінцях провідника 300 В. Яка буде здійснена робота при проходженні по провіднику 8 Кл електрики?

 

Усний рахунок:

1.     U = ,   U = = 20 (B)
2.     220 = ,   A = 1520 (Дж)
3.     U = ,   U = 110 (B)
4.     220 = ,   A = 3300 (Дж)
5.     U = ,   U = 12 (B)
6.     300 = ,   A = 2400 (Дж)

1. Розв’язання задач (високий рівень).

1.                 Чому дорівнює напруга на ділянці кола, в якій при силі струму 2 А за 20 с була здійснена робота 800 Дж?

Дано:                СІ               Розв’язання

I = 2 A              U =

t = 20 c              I =             q = It

A = 800 Дж      U =

U -?                 [ U ] = = = = B

                          U = = 20 (B)

Відповідь: 20 В.

2.                 Напруга на кінцях провідника 5 В. Яка сила струму в провіднику, якщо за 40 с здійснена робота 800 Дж?

Дано:                СІ            Розв’язання

U = 5 B             I =

t = 40 c             U =             q =

A = 500 Дж      I =

I -?                  [ I ] = = = = А

                         І = = = 2,5 (А)

Відповідь: 2,5 А.

VIІ. Підсумок уроку.

І так, учні, чому ви сьогодні навчилися на уроці і що узнали нового? При підведенні підсумків уроку учні повинні прийти до наступного висновку:

• ми відпрацювали навички розв’язування задач по темі «Напруга»,
• відпрацювали навички вимірювання напруги в електронних програмах,
• правила написання розрахункових формул.
• а також, ми побачили, як перекликаються і пов’язані такі предмети як фізика, математика і інформатика

 

Вправа «Сінквейн про вольтметр».

1.     Іменник, як головна тема          1) Вольтметр
2.     Два прикметника, які описують прилад  2 )Демонстраційний, лабораторний
3.     Три дієслова, які описують прилад         3)Вимірю  ,підключається, демонструє
4.     Фізичний зміст                     4) Вимірює напругу
5.     Іменник, як підсумок                    5) Прилад

 

VIIІ. Рефлексія. «Оцініть свою роботу»

1.          На уроці я працював                               активно/пассивно
2.          Урок для мене здався                              коротким/довгим
3.          За урок я не                                              втомився/ або втомився
4.          Мій настрій став                                      кращий/став гірше
5.          Матеріал уроку мені був                        зрозумілий/ не зрозумілий

                                                                       корисний/некорисний

цікавий/нудний

6. Свою роботу на уроці я оцінюю на        відмінно/добре/ задовільно