Урок физики по теме "Характеристики электрического тока"

Разделы: Физика


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

Задачи урока:

обучающая

  • развивать у учащихся потребность использовать научные методы познания (наблюдение, эксперимент) для формирования понятий силы тока, напряжения и сопротивления;

воспитательная

  • развивать у учащихся коммуникативность и критичность, используя работу по взаимопроверке.

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 2), 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.

В: 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)

В: 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)

Презентация.

В: Почти правильно. Итак, цель урока: познакомиться с характеристиками электрического тока (слайд 1)

В: А что такое электрический ток? (говорят определение электрического тока)

В: Назовите условия существования электрического тока? (1.) наличие свободных зарядов в проводнике; 2.) наличие внешнего электрического поля)

Отметьте эти условия у себя в ОК. (работают по заполнению конспекта)

В: Какие ассоциации у вас вызывает движение электронов? (Ответ: течение воды)

Вот мы с вами и рассмотрим характеристики электрического тока на примере тока воды.

В: 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)

3. Мотивационный этап.

В: Чем отличаются эти два потока? (Ответ: скоростью течения)

В: 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)

4. 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.

В: Что является в реке такой внешней силой? (разница давлений)

В: 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

1 Вольт 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).

В: 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 (слайд 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.

5. Повторение.

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

6. Закрепление.

Заполните, пожалуйста, таблицу (приложение 2).

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.

7. Рефлексия.

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

8. Домашнее задание: Параграфы 37-43.