«Закон Ома для участка цепи.»

Конспект урока по физике в 8 классе

Янушевская Наталья Анатольевна,

учитель физики

высшей категории

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №1 г.Дубовки Волгоградской области

«Разработка сценария урока обучению виду деятельности по получению нового знания» («открытию» закона).

Пояснительная записка.

Вид урока: урок изучения и первичного закрепления знаний.

1. Вид деятельности: «открытие» закона: представление результатов измерений и вычислений в виде таблиц и графиков, определение электрического сопротивления на участке цепи по графику зависимости силы тока от напряжения, расчет электрического сопротивления проводника по закону Ома для участка цепи.

2. Этап усвоения данного вида деятельности: предварительный этап.

3. Предыстория урока: к моменту проведения данного урока учащиеся уже «открывали» законы в 7 классе и в 8 классе. Поэтому они уже знакомы с термином «ПЗ», имеют опыт построения графика по экспериментальным точкам. Также учащиеся обучены давать определение понятиям в соответствии со схемой 1.1, то есть имеют навыки формализации эмпирического знания. Учащиеся имели возможность потренироваться в нахождении единичных, частных и общих суждений.

4. Цели урока:

   1. Образовательные: подготовить учащихся, усвоивших знания:

• Сила тока для одного вещества (резистора) прямо пропорциональна напряжению на нем;

• Электрическое сопротивление - это физическая величина, характеризующая вещество, из которого изготовлен однородный проводник, и равное отношению напряжения на данном резисторе к силе тока, протекающем через него;

• Единица электрического сопротивления – Ом; 1Ом=1В/1А.

1. По развитию учащихся: подготовить учащихся, овладевших видами деятельности:

• Выявлять устойчивую связь между силой тока и напряжением на резисторе из одного вещества;

• Создавать понятие о физической величине «электрическое сопротивление»;

• Получить единицу электрического сопротивления (то есть самостоятельно определить ее для новой величины).

Сценарий урока.

Действия (объяснения, вопросы, выводы) учителя

Действия (ответы) учащихся

1

2

Актуализация знаний и действий (5 мин.)

Значения каких физических величин мы научились определять на предыдущих уроках?

-Мы научились определять значения напряжения и силы тока.

Дайте определение этих физических величин. С помощью каких приборов можно определить значение этих величин и как они включаются в цепь?

Отвечают.

Какую познавательную задачу (ПЗ) мы поставили перед собой на прошлом уроке?

Называют общую ПЗ и частную ПЗ: «Зависит ли сила тока от напряжения?».

Ответили ли мы на частную ПЗ?

- У меня проводники, подключенные к одному источнику питания, пропускали разную силу тока.

- Может быть, надо сравнить проводники из одного вещества и одинакового размера? Ведь мы еще предполагали, что сила тока в проводнике зависит от вещества, из которого он сделан. Но у меня были проводники только из разных веществ и разного размера.

Организация деятельности учащихся по получению закона на качественном уровне (5 мин)

Я списала полученные вами значения напряжений и сил тока и сгруппировала их по веществам, а геометрические размеры взяла одинаковые. Результаты на доске. Можете ли вы теперь ответить на нашу ПЗ?

- Да. Для каждого вещества можно сказать, что чем больше напряжение на проводнике, тем больше сила тока.

Вариант 1-медь, 2-алюминий, 3- алюминий

№

Медь

Алюминий

Сталь

U, B

∆U, B

I, A

∆I, A

U, B

∆U, B

I, A

∆I, A

U, B

∆U, B

I, A

∆I, A

0,8

0,14

0,50

0,0425

1,0

0,14

0,35

0,0425

1,2

0,14

0,10

0,0425

1,0

0,14

0,60

0,0425

2,2

0,14

0,80

0,0425

2,0

0,14

0,15

0,0425

1,4

0,14

0,85

0,0425

3,4

0,14

1,20

0,0425

3,6

0,14

0,30

0,0425

2,0

0,14

1,15

0,0425

4,6

0,14

1,65

0,0425

4,8

0,14

0,4

0,0425

2,4

0,14

1,50

0,0425

5,2

0,14

1,85

0,0425

5,6

0,14

0,45

0,0425

Верно. Этот вывод и есть ответ на нашу частную ПЗ. Обратите внимание, мы можем ответить на эту ПЗ, только обобщив единичные результаты измерения двух величин: напряжения и силы тока. Как вы думаете, какую еще информацию мы можем извлечь из результатов эксперимента?

- Может быть нам следует изучить зависимость силы тока от напряжения?

Организация деятельности учащихся по «открытию» закона зависимости силы тока от напряжения. (20 мин.)

Давайте сделаем это. Запишем следующую ПЗ: «ПЗ: Каков вид зависимости силы тока от напряжения?». Оставим эту запись в рабочей тетради и откроем лабораторный журнал.

- Силу тока будем откладывать по вертикальной оси, напряжение – по горизонтальной.

В нем есть лист миллиметровой бумаги. Запишем только название исследования: «Зависимость силы тока от напряжения». Разобьемся на три варианта: первый ряд – вариант №1, второй ряд - №2, а третий - №3. Тогда каждый может работать с проводниками из одного вещества, и мы затратим на работу меньше времени. Перепишите нужную таблицу в тетрадь и приступайте к построению графика. Как мы обозначим оси, если нам надо получить зависимость силы тока от напряжения (y от x)?

Каждому ряду придется выбрать свой масштаб. У вас 2 минуты на обсуждение. Напоминаю, масштаб зависит от максимального значения, которое вы должны отметить, а кроме того он должен быть удобен для откладывания дробных значений.

Обсуждают, советуются с учителем.

Приступаем к отметке точек на графике. (Учитель проходит по рядам, помогает тем, кто испытывает трудности.)

Работают.

Какой вывод вы можете сделать?

- Я получил прямую пропорциональность.

- А у меня не получилось, точки не совсем лежат на прямой!

- А ты отметил погрешности?

Верно, измеренные значения не точны, надо отложить погрешность с двух сторон от точки (показывает).

Выполняют.

- У меня с учетом погрешности получилась прямая пропорциональность.

Это не вывод, посмотрите, как сформулирована ПЗ.

- Сила тока прямо пропорциональна напряжению.

Ты получил это для всего набора проводников?

- Нет, только для алюминия.

Тогда конкретизируй свой вывод: «Для проводников из алюминия…»

- Для проводников из алюминия сила тока прямо пропорциональна напряжению.

- Для проводников из меди сила тока прямо пропорциональна напряжению.

- Для проводников из стали сила тока прямо пропорциональна напряжению.

Мы сделали частные выводы. Каждый из них обобщает результаты, полученные для проводников из одного вещества. Запишем себе в лабораторный журнал ваш частный вывод. В конце урока сдайте эти тетради на проверку. Можно ли сделать еще более общий вывод?

- Да, для проводников из одного вещества сила тока прямо пропорциональна объему.

Верно. Но это не все. Мы использовали не просто проводники из одного вещества. У них были одинаковые геометрические размеры. Добавьте эту фразу в наш вывод.

- Для проводников из одного вещества и одинакового геометрического размера сила тока прямо пропорциональна напряжению.

Это общий вывод. На самом деле у нас еще недостаточно данных для такого общего вывода: мы исследовали только проводники из трех веществ. Этого мало. Но физики не раз проверяли этот вывод. А нам наше учебное время просто не позволяет сделать необходимое для этого вывода количество экспериментов. Итак, мы получили закон. Запишите полученный вывод в рабочей тетради.

Записывают: «Сила тока в проводниках из одного вещества и одинакового геометрического размера прямо пропорциональна напряжению, создаваемому на концах данных проводников.»

Физический закон можно записать математически: I~U

Записывают.

Организация деятельности учащихся по созданию понятия о новой физической величине «электрическое сопротивление» (5 минут)

Вы знаете, что в уравнении прямой пропорциональности есть коэффициент. Запишем наш вывод с использованием коэффициента. Обозначим его 1/R, так как I<U:

или

Записывают.

Посмотрите, у меня все три зависимости изображены на одном графике. Вы предполагали зависимость от вещества. Какой вывод вы можете сделать, увидев эти графики?

- У этих графиков разный наклон.

- У этих прямых разный коэффициент пропорциональности.

- Коэффициент пропорциональности зависит от вещества, из которого изготовлен проводник.

Мы можем ввести новую физическую величину - коэффициент пропорциональности. Какое свойство он характеризует?

- Он характеризует свойства, определяющие внутренне строение тел.

А можем ли мы сказать, что электрическое сопротивление зависит только от внутреннего строения вещества?

- Нет, так как мы брали тела одного размера и не изучили зависимость от длины провода и его толщины.

Правильно, мы установили, что новая физическая величина характеризует свойства вещества проводить электрический ток, но мы не можем дать полного определения новой физической величины, так как не определили ее зависимости от геометрических размеров. Поэтому изучать электрическое сопротивление мы продолжим на следующем уроке.

А зависимость, которую мы определили на сегодняшнем уроке называют законом Ома для участка цепи. Так как мы ввели новую физическую величину, то необходимо записать единицы измерения электрического сопротивления: .

Как можно расписать «Ом»?

, т.к.

Организация деятельности учащихся по применению закона Ома (7-8 минут)

Давайте попробуем решить задачу №15.47: Переменный резистор с максимальным сопротивлением 200 Ом подключен к источнику постоянного напряжения 12 В. Постройте график зависимости силы тока в цепи от сопротивления резистора I(R). (Делается вывод о том, что необходимо получить несколько значений силы тока при разных сопротивлениях. Для этого нужно использовать закон Ома Ома для участка цепи. Анализируют какие значения сопротивления можно взять, если максимальное – 200 Ом. Так же, обсуждают какое числовое значение напряжения будем подставлять в формулу при разных значениях сопротивления.)

Решают, выполняют, обсуждают.

Завершающий этап (2-3 мин.)

Итак, перечислите основные результаты нашего урока.

- Мы ответили на ПЗ …

-Мы открыли закон …

-Мы ввели новую физическую величину …, но не полностью изучили ее свойства.

Чтобы закрепить полученные знания, изучите параграфы учебника. И еще выполните задачи по задачнику: №15.34, 15.45, 15.40, 15.46

Список использованной литературы:

1. Генденштейн Л.Э., Кайдалов А.Б.; под ред. Орлова В.А., Ройзена И.И. Физика. 8 класс. В 2ч. Ч.1: учебник для общеобразовательных организаций/. – 8-е изд., испр. – М.: Мнемозина, 2014. – 272с.: ил.

2. Генденштейн Л.Э., Кирик Л.А., Гельфгат И.М.; под ред. Генденштейна Л.Э. Физика. 8 класс. В 2ч. Ч.2: задачник для общеобразовательных организаций – 8-е изд., стер. – М.: Мнемозина, 2014. – 191с.: ил.

3. Ивашкина Д.А. Материалы курса «Эксперимент как метапредметная деятельность: реализация ФГОС на примере курса физики» - М.: Педагогический университет «Первое сентября», 2014

5