Урок физики на тему "Характеристики электрического тока"

Разделы: Физика


Цель урока: сформировать у обучающихся понятия силы тока, электрического напряжения и сопротивления.

Задачи урока:

  1. обучающая - развивать у учащихся потребность использовать научные методы познания (наблюдение, эксперимент) для формирования понятий силы тока, напряжения и сопротивления;
  2. воспитательная – развивать у учащихся коммуникативность и критичность, используя работу по взаимопроверке.
  3. развивающая:
  • развивать способность выделять главное;
  • при составлении конспекта содействовать развитию у школьников умения анализировать, систематизировать и сравнивать.

Оборудование: амперметр и вольтметр демонстрационные, источник питания, низковольтная лампа на подставке, ключ, соединительные провода, реостат, чайник алюминиевый, чайная ложка, подсоленная вода, стеклянный стакан. Для проведения урока используется раздаточный материал в виде конспекта-опоры (приложение 1), таблица для проверки усвоения материала (Приложение можно взять у автора), таблица рефлексии на уроке. Наглядность обеспечивается демонстрационными экспериментами и презентацией, в которую входят и небольшие исторические справки, и видеофрагменты.

Этапы урока:

  1. Организационный момент.
  2. Актуализация знаний.
  3. Мотивационный этап.
  4. Усвоение новых знаний,
  5. Повторение.
  6. Закрепление.
  7. Рефлексия.
  8. Домашнее задание.

Содержание урока

  1. Оргмомент.
  2. Актуализация знаний.

Учитель: Представьте себе такую ситуацию: к вам в класс пришёл новый ученик (ученица). Что для вас важнее в нём:

  • внешность,
  • характер,
  • его материальное состояние, или что-то другое? (Ответ: характер)

Учитель:  Давайте проведём аналогию с темой, которую сейчас изучаем. ''Новым учеником'' будет сама тема ''Электрический ток''. Вы уже знаете его определение и условия существования. Что, по-вашему, необходимо теперь выяснять о нём? (Ответ: характер). Почти правильно. Итак, цель урока: познакомиться с характеристиками электрического тока (слайд 1). Презентация

  1. А что такое электрический ток? (определение электрического тока)
  2. Назовите условия существования электрического тока?
  • наличие свободных зарядов в проводнике;
  • наличие внешнего электрического поля)
  1. Отметьте эти условия у себя в ОК. (работают по заполнению конспекта)

Учитель: Какие ассоциации у вас вызывает движение электронов? (Ответ: течение воды). Вот мы с вами и рассмотрим характеристики электрического тока на примере тока воды.

Вы знаете, как называется начало реки, ручейка? (Ответ: исток)

Посмотрите полная аналогия ведь протекание электрического тока в цепи не возможно без источника тока. Похожие названия? Это потому, что в 17 веке учёные-физики рассматривали электричество как бесцветную, невидимую, вез вкуса и запаха жидкость, которая переносит из одной точки пространства в другую некоторые особенные свойства. Отсюда и похожие названия.

Чтобы начать говорить о характеристиках электрического тока, давайте посмотрим следующий видеосюжет (слайд 2, слайд 3)

  1. Мотивационный этап.

Учитель: Чем отличаются эти два потока? (Ответ: скоростью течения). А одинаковая ли сила движет этими частицами воды? И как зависит скорость течения от этой силы? (Ответ: Сила различная. Чем сила больше, тем скорость течения больше.)

Вывод правильный. А у меня для Вас есть небольшой сюрприз (демонстрация опыта зависимости силы тока от напора струи жидкости).

Оборудование: алюминиевый чайник с солёной водой, железная ложечка, гальванометр от демонстрационного амперметра, стакан, соедини тельные провода.

(В зависимости от уровня подготовки класса, обыграть этот опыт можно по-разному. Можно сказать, что это волшебная жидкость осталась в древнем сосуде ещё с …века. Для более подготовленных учеников, можно предложить разгадать сущность этого опыта. Очень интересно вернуться к этому опыту при изучении этой же темы в 10 классе. Если заменить железную ложку алюминиевой, то легко перейти к разности потенциалов. Переход получается особенно эффектно, если ложечки найти одинаковые, а заменить их во время опыта незаметно для учащихся!)

Посмотрите, в этой цепи нет источника тока. А ток есть! Причём, чем сильнее струя воды, тем гальванометр показывает больший ток в цепи.

(Ответ: разное количество частиц совершают упорядоченное движение)

  1. Усвоение новых знаний.

Вот и первая характеристика электрического тока. Она называется сила тока.

Количество электрических зарядов прошедших через поперечное сечение проводника в единицу времени (слайд 4).

Обозначается I. Измеряется в Амперах. Вычисляется по формуле: I= q/t . Ампер является одной из основных единиц и определяется по силе взаимодействия двух параллельных проводников с током (слайд 5). Названа так в честь французского учёного А. Ампера (слайд 6).

Сила тока равна 1 амперу, если через поперечное сечение проводника за время равное 1 секунде протекает заряд, равный 1 Кл:1А=1Кл/1с. (слайд 7)

Для измерения слабых токов используется 1мА и 1мкА, а сильных – 1кА. Ток от 0,05А до 0,1 А является опасным для жизни человека.

Силу тока измеряют специальными приборами – амперметрами. Амперметр включают в цепь последовательно с тем прибором, в котором надо измерить силу тока, ''+'' к ''+'' источника, ''-'' к ''-'' источника тока. (Демонстрация опыта измерения силы тока в цепи).

На схеме Амперметр обозначается + -

Для того чтобы электроны пришли в движение необходимо приложить внешнюю силу.

Учитель:  Что является в реке такой внешней силой? (разница давлений). А как называют эту разницу давлений по-другому? Давайте посмотрим видеосюжет (слайд 8). Как вы считаете, что изменилось? (Напор)

Характеристика электрического тока будет называться напряжение. Напряжение характеризует источник тока, создающий электрическое поле, которое и действует на электроны в проводнике с определённой силой.

Величина, равная отношению работы, совершаемой электрическим полем, к модулю перемещаемого заряда, называется напряжением на данном участке цепи.

Обозначается U. Измеряется в Вольтах, в честь физика А. Вольта (Слайд 9)

Вычисляется по формуле U= A/q

1Вольт равен электрическому напряжению на участке цепи, где при протекании заряда, равного 1 Кл, совершается работа, равная 1Дж:

1В= 1Дж/1Кл. (Слайд 10)

Для измерения больших напряжений используют 1кВ, малых – 1мВ. Напряжение в сухих помещениях выше 42В и выше 12В - в сырых, является опасным для жизни человека.

Прибор для измерения напряжения называется вольтметр. Клеммы вольтметра подключают к началу и концу того участка, напряжение на котором надо определить (т.е. параллельно), ''+'' к ''+'' источника, ''-'' к ''-'' источника тока. (демонстрация опыта измерения напряжения на электрической лампе). На схеме Вольтметр обозначается + -

Чтобы познакомится с последней характеристикой электрического тока, посмотрим видеосюжет (Слайд 11).

Учитель:  Как вы считаете, в горной реке камни помогают или препятствуют скорости течения? (Препятствуют)

Подобно камням ведут себя ионы в узлах кристаллических решёток проводников, мешая движению электронов. Т.к. ионы заряжены “+”, а электроны “-”, электроны при своём движении притягиваются к ионам. В проводнике возникает электрическое сопротивление.

Свойство проводников ограничивать силу тока в цепи, т.е. противодействовать электрическому току, называют электрическим сопротивлением.

Сопротивление обозначается буквой R, измеряется в Омах в честь немецкого учёного Г. Ома, открывшего закон, связывающий основные электрические характеристики. (Сайд 12). За 1 Ом принимают сопротивление такого проводника, в котором при напряжении на концах 1 В сила тока равна 1А.

1Ом= 1В/1А

Небольшие сопротивления измеряют в мОм, большие в кОм и МОм (Слайд 13). Разные проводники обладают разным сопротивлением из-за различия в строении.

Мы познакомились с характеристиками электрического тока.

  1. Повторение.

Проверьте правильность составленного вами конспекта (проверка конспекта по презентации слайды 14,15) Вместе с учащимися быстро повторяет конспект.

  1. Закрепление.

Заполните, пожалуйста, таблицу (приложение 2. Можно взять у автора).

При заполнении таблицы (слайды 16,17) можно использовать составленный на уроке конспект. На уроке мы не говорили о приборе для измерения сопротивления и не записывали формулу для его вычисления. Но, если вы были внимательны, вы легко догадаетесь, как называется прибор и сможете догадаться, как записать формулу.

Выделяется время для заполнения таблицы. После заполнения необходимо, чтобы ученики обменялись таблицами с одноклассниками и осуществили взаимопроверку. Для проверки правильности ответов используется заполненная таблица в презентации (слайды18,19). Проверенные учениками таблицы сдаются учителю.

Решите задачи (Приложение 3). Выделяется время на решение задач. Проверка решения осуществляется на доске.

  1. Рефлексия.

В конце урока проводится рефлексия в виде заполнения таблицы (приложение 4).

  1. Домашнее задание: §§ 37-43

25.06.2009