Урок "Послідовне з'єднання провідників"

Урок фізики, 8 клас:

         «Послідовне з’єднання провідників»

               ( Організація  проблемного навчання                                            

                    за допомогою  фізичного експерименту)

Тема уроку. Послідовне з’єднання провідників.

Мета уроку:Встановити співвідношення між силою струму, напругою та електричним

                       опором при послідовному з’єднанні провідників.

Методичні рекомендації. До виявлення основних закономірностей при послідовному з’єднанні провідників учні  9 класу підготовлені виконанням лабораторних робіт №2                   ( «Складання електричного кола та вимірювання сили струму на різних його ділянках») та №3 ( « Вимірювання електричної напруги за допомогою вольтметра» ). Так, під час вимірювання сили струму амперметром було встановлено, що сила струму в усіх ділянках простого кола однакова; коли учні виконували роботу № 3, вони як додаткове завдання порівнювали загальну напругу із сумою напруг на окремих ділянках кола.

У результаті навчально – пізнавальної діяльності при вивченні послідовного з’єднання провідників учні повинні засвоїти, що:

• в усіх послідовно з’єднаних ділянках електричного кола сила струму однакова;
• повна напруга електричного кола дорівнює сумі напруг усіх послідовно з’єднаних ділянок кола;
• загальний опір електричного кола дорівнює сумі опорів усіх послідовно з’єднаних провідників або ділянок кола.

Ці положення з’ясовуються під час виконання лабораторної роботи № 6 « Дослідження електричного кола з послідовним з’єднанням провідників», яку доцільно проводити по частинах у процесі вивчення відповідного навчального матеріалу.

Методи проблемного вивчення теми: частково – пошуковий, дослідницький. 

Актуалізація опорних знань. Зміст навчального матеріалу, який треба засвоїти на уроці, передбачає повторення означень сили струму, напруги і опору провідників, закону Ома і наслідків з нього. Але особливо цінними будуть висновки лабораторних робіт № 2 і 3, що стосуються розподілу сили струму і напруг між споживачами в простому електричному колі. Актуалізації потребують також експериментальні вміння користуватися амперметром і вольтметром. Встановити стан сформованості відповідних умінь і готовності учнів до засвоєння нового навчального матеріалу можна, використовуючи програмовані та тестові завдання, що стосуються розпізнавання приладів, визначення ціни поділки шкали приладу, обчислення величин характеристик кола.

Засвоєння нових знань.

 Цей етап уроку передбачає підготовку учнів до лабораторної роботи, Спочатку вони креслять схему досліду, показують напрям струму, полярність джерела струму і вимірювальних приладів  ( мал. 1 ). Потім вони складають за схемою електричне коло                  ( резистори мають бути такі, щоб струм у колі не перевищував 1 А, наприклад 2 і 4 Ом), результати експерименту заносять у таблицю і відповідають на такі запитання:

• Як з’єднані провідники?
•  Як увімкнені в коло амперметр і вольтметр?
• Для чого в коло ввімкнено реостат?

                                Малюнок 1.

Після цього вчитель запитує учнів: « Чи однакової сили струм проходить у провідниках R1 і  R2 з різним опором, якщо вони з’єднані послідовно?» Взагалі учні підготовлені до ствердної відповіді в результаті виконання лабораторної роботи №2. Проте вони ще не переконані, що коли маємо різні опори, сила струму в резисторах буде однакова. Тому вони виконують перше завдання роботи:

 Встановлюють за допомогою реостата струм у колі 0,5 А, вмикають амперметр у різні ділянки кола, пересвідчуючись у справедливості висловленого раніше твердження, яке формулюємо на рівні закону:

Сила струму в різних ділянках простого кола при послідовному з’єднанні провідників завжди однакова                І1 =І2= І3=…=І

Наступне завдання фактично повторює додаткове завдання лабораторної роботи №3. Але щоб відповідний висновок був узагальнений на рівні закону, треба повторити дослід кілька разів при різних значеннях сили струму, наприклад,  0,3, 0,5 і 0,7 А.

Вимірюючи кожного разу вольтметром напругу на резисторі 1, резисторі 2, на двох резисторах разом і порівнюючи ці результати, учні констатують, що

незалежно від сили струму в колі повна напруга дорівнює сумі напруг усіх послідовно з’єднаних ділянок кола      U=U1 +U2+…

Нарешті, треба знайти співвідношення між опорами при послідовному з’єднанні провідників. Оскільки всі експериментальні дані вже здобуто, а лабораторна робота досить громіздка і забирає в учнів багато часу, то цю її частину пропонуємо зробити вдома: обчислити за формулою опори R1, R2, R для серії дослідів і порівняти їхні значення.

Таким чином, виконання лабораторної роботи частково- пошуковим методом дає змогу учням встановити всі співвідношення між силою струму, напругою та електричним опором при послідовному з’єднанні провідників.

Формування вмінь та навичок.

На цьому етапові, як правило розв’язуються розрахункові задачі на закони послідовного з’єднання провідників; тестові завдання ; які містяться і в підручнику, і в збірниках задач, і пропонуються у мультімедійному курсі « Фізика – 9»

Під час уроку та  у його підсумку необхідно підкреслити практичне значення теми, зв'язок теорії із практикою, розширення політехнічного світогляду учнів.