Нестандартный урок по физике в 10 классе на тему "Закон Ома"

• 1 слайд

  По профессии ……., он был прекрасным экспериментатором, исследовал законы выделения теплоты электрическим током, внес большой вклад в кинетическую теорию газов
  (Джоуль Джеймс Прескотт)
  
  

• 2 слайд

  Он установил постоянство силы тока в различных участках цепи, показал, что сила тока убывает с увеличением ….. провода и с уменьшением площади его поперечного сечения. Он нашел ряд из многих веществ по возрастанию сопротивления
  (Георг Ом)
  
  

• 3 слайд

  Он был ……. Почетного легиона, получил звание сенатора и графа. Наполеон не упускал случая посетить заседания Французской академии наук, где он выступал. Он изобрел электрическую батарею, пышно названную «короной сосудов».
  (Алессандро Вольта.)
  
  

• 4 слайд

  Он славился своей рассеянностью. Про него рассказывали, что однажды он с сосредоточенным видом варил в воде свои …. 3 минуты, держа яйцо в руке.
  (Андре-Мари Ампер.)
  
  

• 5 слайд

  Он открыл один из важнейших законов электричества в 1785 году, используя для этого ………. весы. Прием, использованный им, лишний раз доказывает, что изобретательность человеческого ума не знает границ.
  (Шарль Кулон.)
  
  

• 6 слайд

  
  
   На его надгробном памятнике высечены слова: «Он был также …. и так же прост, как и велик».
  (Андре-Мари Ампер)
  

• 1 слайд

  Для того чтобы пройти улицу вам необходимо
  записать формулу – закон Кулона и пояснить его
  закон Кулона:
  

• 1 слайд

  I,U,r,R,S,ρ,ℓ,P, A,t,q,ε
  Собери формулу
  

      Программа, выполненная на языке

Visual Basic, может быть использована

для проверки знаний единиц измерения и

обозначения электрических величин,

а также для приобретения навыка решения

простейших задач на закон Ома.

Предназначена для учеников 8-го класса. 

• 1 слайд

  Найти работу электрического поля
  по перемещению заряда равного 2Кл
  из точки с потенциалом 10В в точку с потенциалом 5В.
  

• 1 слайд

  Закон Ома для участка цепи
  Магический треугольник:
  
  I
  U
  R
  I=U/R
  R=U/I
  U=IR
  

• 1 слайд

  цель:
  1.Выяснить зависимость силы тока:
  от напряжения
  от сопротивления
  2.Экспериментально доказать справедливость закона Ома для участка цепи.
  

• 2 слайд

  ГРУППОВАЯ РЕФЛЕКСИЯ
  сегодня я узнал…
  было интересно…
  было трудно…
  я понял, что…
  теперь я могу…
  я научился…
  я попробую…
  меня удивило…
  урок дал мне для жизни…
  

• 3 слайд

  Д/З:
  
  №1 стр.264-265
  

Постройте график Зависимости силы тока от напряжения

I
U

Постройте график Зависимости силы тока от сопротивления

I
R

Сделайте вывод и запишите его в виде формулы:

8 класс.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

Тема: «Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры»

Цель работы: Определить количество теплоты, отданное горячей водой и полученное холодной при теплообмене, объяснить полученный результат.

Приборы и материалы:

Калориметр, измерительный цилиндр (мензурка), термометр, стакан, сосуд с горячей водой.

Теория.

Выражение для расчета количества теплоты при теплообмене:

Q = mс(t - t0)

Q – полученная телом теплота, Дж

с – удельная теплоемкость вещества, Дж/(кг°С)

m – масса тела, кг

(t - t₀) – изменение температуры тела, °С

Ход работы:

1.      Налейте горячую воду массой 100 г во внутренний сосуд калориметра, вставленный во внешний сосуд. Измерьте температуру воды t₁.

2.      Налейте в стакан столько же холодной воды и измерьте ее температуру t₂.

3.      Осторожно влейте холодную воду в сосуд с горячей водой, помешайте термометром полученную смесь и измерьте ее температуру t.

Количество теплоты, полученное холодной водой равно:

Q = cm∆t = cm(t-t₁).

Количество теплоты, отданное горячей водой, равно

Q = cm∆t = cm(t₂-t).

	Масса горячей воды	Начальная температура холодной воды	Температура смеси	Количество теплоты, отданное горячей водой	Масса холодной воды	Начальная температура горячей воды	Количество теплоты, полученное холодной водой	Удельная теплоемкость  воды
								4200

Описание для программиста: Нужно взять калориметр, измерительный цилиндр (мензурку), термометр, стакан, сосуд с горячей водой.

Ученик должен иметь возможность измерить температуру воды в сосудах (или в каждом сосуде уже должен быть термометр, который показывает температуру в данном сосуде).

Ученик должен иметь возможность наливать горячую воду массой 100 г в калориметр, (для этого нужно чтобы было окошко Налить и там указать массу наливаемой воды.).

Начальная температура холодной воды должна быть 20⁰ Цельсия.

Начальная температура горячей воды должна быть 60⁰ Цельсия.

Температура смеси должна получится 40⁰ Цельсия.

Тогда, количество теплоты, полученное холодной водой равно

Количество теплоты, отданное горячей водой, равно

Должно появиться задание:

1. Чему равно количество теплоты, полученное холодной водой?

2. Чему равно количество теплоты, отданное горячей водой?

Ученик должен в окошке вписать правильный ответ (в окошке должна стоять единица измерения - Дж). При правильном ответе (8400 Дж) должна появиться надпись Правильно, иначе – Неправильно.

Результаты измерений и вычислений ученик должен иметь возможность перенести таблицу, нажав кнопку Таблица.

	Масса горячей воды	Начальная температура холодной воды	Температура смеси	Количество теплоты, отданное горячей водой	Масса холодной воды	Начальная температура горячей воды	Количество теплоты, полученное холодной водой	Удельная теплоемкость  воды
	100 мл	200	400	8400 Дж	100 мл	600	8400Дж	4200

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

Тема: «Определение удельной теплоты плавления льда»

Цель: Используя уравнение теплового баланса определить удельную теплоту плавления льда.

Приборы и материалы:

Весы, термометр, калориметр, кусок льда, фильтрованная бумага, сосуд с водой.

Теория.

Необходимое количество теплоты Q для плавления кристаллических тел равен умножения удельной теплоты плавления λ к массу тел m.

Q = λ∙m

 Определить удельную теплота плавления такого легкоплавкого кристалла, как лед, можно при помощи калориметра. Налив в калориметр некоторое количество воды определенной температуры и бросив в нее известную массу льда, уже начавшего таять, т.е. имеющего температуру 0°С, подождать, пока весь лед не растает и температура воды в калориметре примет не изменяющееся значение. Составим уравнение теплового баланса

Пусть масса воды (включая водяной эквивалент калориметра) равна m₁, масса льда — m₂, удельная теплоемкость воды — с, начальная температура воды — t₁, конечная — t₂, удельная теплота плавления льда — λ. Уравнение теплового баланса имеет вид

откуда

Ход работы:

1. Взвесьте на весах внутренний сосуд калориметра – m_к;

2. Налейте в него воду и взвесьте сосуд калориметра с водой – m₁;

3. Вставьте внутренний сосуд с водой во внешний и измерьте температуру воды t₁;

4. Опустите в воду кусок льда, осушив его предварительно фильтрованной бумагой;

5. Помешивая воду термометром, отметьте самую низкую температуру в калориметре t;

6. Вновь взвесьте калориметр (со льдом)(m_кл) и определите массу опущенного в воду льда m₂;

Масса калориметра

Масса калориметра с водой

Масса воды без льда

Температура воды без льда

Температура воды со льдом , t2

Масса воды со льдом

Масса льда

Кол-во теплоты, отданное калориметром

Кол-во теплоты, отданное водой

Кол-во теплоты, расходуемое на плавление льда

Кол-во теплоты, затраченная на нагревание воды, полученной из льда

Удельная теплота плавления льда

Описание для программиста: Нужно взять весы, термометр, калориметр, кусок льда, сосуд с водой.

Ученик должен иметь возможность взвешивать на весах калориметр – m_к (50 г );

Ученик должен иметь возможность налить в него воду и взвесить калориметр с водой – m₁(150 г);

измерить температуру воды t₁ (60⁰ С);;

Перемещать и опускать в воду кусок льда,

Измерить самую низкую температуру в калориметре t₂ (6⁰ С);

Вновь взвесить калориметр (со льдом) (m_кл) и определите массу опущенного в воду льда m₂ (100 г); (То есть после опускания льда весы должны показать 250 г.)

Результаты измерений и вычислений ученик должен иметь возможность перенести таблицу, нажав кнопку Таблица.

Масса калориметра

Масса калориметра с водой

Масса воды без льда

Температура воды без льда

Температура воды со льдом , t2

Масса воды со льдом

Масса льда

Кол-во теплоты, отданное калориметром

Кол-во теплоты, отданное водой

Кол-во теплоты, расходуемое на плавление льда

Кол-во теплоты, затраченная на нагревание воды, полученной из льда

Удельная теплота плавления льда

mк=50 г

m1=150 г

m1=100 г

t1=600

t2=60

m1 + m2=250 г

m2=100 г

с mк (t1-t2)

с m1 (t1- t2)

λ m2

с m2 t2

λ

Лабораторная работа № 3.

Тема: «Сборка электрической цепи, измерение силы тока и напряжения на различных ее участках».

Цель работы: научиться собирать цепь, измерять силу тока и напряжение на различных ее участках.

Оборудование: источник тока, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода, два сопротивления.

Теория. Схема 1. При последовательном соединении цепи сила тока во всех частях цепи будет одинаковы.

Схема 2-3. Напряжения в концах цепи зависит от сопротивления проводника.

Схема 4. При последовательном соединении цепи сумма напряжения их равны к общей напаряжений..

Собрать цепь по схеме 1.

Схема 1.

С помощью амперметра измерить силу тока в цепи. Затем, переставляя амперметр в различные участки в цепи, измерить силу тока.

Собрать цепь по схеме 2.

Схема 2.

Измерить напряжение U₁ на концах первой спирали.

Собрать цепь по схеме 3:

Измерить напряжение U₂ на концах второй спирали.

Собрать цепь по схеме 4.

Схема 4.

Измерить напряжение U_общ на участке цепи, состоящем из двух спиралей.

Вычислить сумму напряжений на обеих спиралях U₁+ U₂ и сравнить с напряжением U_общ.

Сделать вывод.

Описание для программиста:

Нужно сделать набор приборов, из которого ученик мог бы брать необходимые приборы. В набор нужно включить источник тока, амперметр, вольтметр, реостат, сопротивления, электрическую лампочку, ключ, соединительные провода. Нужно сделать так, чтоб ученик мог собирать цепь. Учащемуся необходимо собрать следующую цепь:

Схема 1.

E= U_ж =12 В

R₁=2

R₂=4

I=2

Амперметр должен показать какое-то значение, например, 2 А. Затем амперметр нужно переставить в другую точку цепи, показания амперметра должны оставаться прежними, в какую бы точку цепи его не ставили. Затем нужно собрать цепь

Схема 2.

E= U_ж =12 В

R₁=2

U₁=4

R₂=4

I=2

при этом вольтметр должен показать значение, например, 4 В. Далее нужно собрать цепь

3-схема

E= U_ж =12 В

R₁=2

U₁=4

R2=4

U₂=8

I=2

При этом вольтметр должен показать, например, 8 В. Затем собрать цепь

При этом вольтметр должен показать 12 В.

Схема 4

E= U_ж =12 В

R1=2 Ом

U1=8 В

R2=4 Ом

U2=4 Ом

I=2 А

U₁+ U₂=12 В

Измерить напряжение U_общ на участке цепи, состоящем из двух спиралей.

Вычислить сумму напряжений на обеих спиралях U₁+ U₂ и сравнить с напряжением U_общ.

Сделать вывод. U₁+ U₂=12 В

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

Тема: «Проверка закона Ома для участка цепи».

Цель: экспериментально доказать справедливость закона Ома для участка цепи

Приборы и материалы:

Амперметр, вольтметр, реостат, источник тока, ключ, резистор.

Теория. Закон Ома для части цепи:

Сила тока для участи цепи прярмо пропорционально к напряжению в концах цепи и обратно пропорционально к сопротивлению проводника: I = V/R

Ход работы:

1. Рассмотрите шкалы амперметра и вольтметра и определите цену одного деления

2. Соберите электрическую цепь представленную на схеме.

3. Замкните цепь, запишите показания амперметра и вольтметра.

4. Измените с помощью реостата силу тока и напряжения, запишите показания амперметра и вольтметра.

5. Еще раз измените с помощью реостата силу тока и напряжения, запишите показания амперметра и вольтметра.

 

№	Сила тока	Напряжение	Сопротивление
1
2
3

№	Сила тока	Напряжение	Сопротивление
1
2
3

Описание для программиста:

Нужно сделать набор приборов, из которого ученик мог бы брать необходимые приборы. В набор нужно включить источник тока, амперметр, вольтметр, реостат, сопротивления, электрическую лампочку, ключ, соединительные провода. Нужно сделать так, чтоб ученик мог собирать цепь. Учащемуся необходимо собрать следующую цепь

 

№	Сила тока	Напряжение	Сопротивление
1	1	4	4
2	2	8	4
3	3	12	4

Нужна еще одна схема

№	Сила тока	Напряжение	Сопротивление
1	6	12	2
2	3	12	4
3	2	12	6

Ползунок реостата должен перемещаться, при показания вольтметра и амперметра буду меняться, но отношение напряжения к силе тока должно оставаться постоянным.

Результаты измерений и вычислений ученик должен иметь возможность перенести таблицу, нажав кнопку Таблица.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

Тема: «Изучение последовательного и параллельного соединения проводников».

Цель: проверка законов последовательного и параллельного соединения проводников.

Оборудование:

Источник тока, 2 проволочных резисторов, реостат, 3 амперметра, 3 вольтметра, ключ, соединительные провода.

Теория. 1. При последовательном соединений проводников общая сопротивления определяется по формуле: R_общ=R₁+R₂

2. При параллельном соединений проводников общая сопротивления определяется по формуле:

Ход работы:

1. Рассмотрите шкалы амперметра и вольтметра, определите, цену деления.

2. Соберите электрическую цепь по схеме

3. Снимите показания амперметров А₁, А₂

4. Снимите показания вольтметров U₁, U₂, U

1	I1	I2	U1	U2	U	R1	R2	Rобщ
2

Формулы для вычисления

U=U₁+U₂; ;; ; R_общ=R₁+R₂

Параллельное соединение проводников.

7. Соберите электрическую цепь представленную на рисунке

 

8. Снимите показания вольтметров V1, V2

9. Снимите показания амперметров А1, А2, А

1	I1	I2	I	U1	U2	U	R1	R2	Rобщ
2

Формулы для вычислений

I=I₁+I₂;  ;  ;

Описание для программиста:

Нужно сделать набор приборов, из которого ученик мог бы брать необходимые приборы. В набор нужно включить источник тока, амперметр, вольтметр, реостат, сопротивления, электрическую лампочку, ключ, соединительные провода. Нужно сделать так, чтоб ученик мог собирать цепь. Учащемуся необходимо собрать следующую цепь

	I1	I2	U1	U2	U	R1	R2	Rобщ
1	2	2	4	8	12	2	4	6

Формулы для вычислений:

I=I₁=I₂; U=U₁+U₂;

 =4/2=2; =8/2=4; R_общ=R₁+R₂=2+4=6. Проверка: =12/2=6;

Затем собрать цепь для изучения параллельного соединения

 

1	I1	I2	I	U1	U2	U	R1	R2	Rобщ
2	6	3	9	12	12	12	2	4	4/3

Формулы для вычислений:

I=I₁+I₂; ; ;  

R_ж=R₁*R₂/(R₁+R₂). Проверка: R_общ= U/I

Результаты измерений и вычислений ученик должен иметь возможность перенести таблицу, нажав кнопку Таблица.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

Тема: «Измерение работы и мощности электрического тока»

Цель: вычислить работу и мощность электрического тока

Оборудования:

Источник тока, амперметр, вольтметр, лампа, ключ, соединительные провода, секундомер.

Теория. 1. Работа сила тока определяетсы по формуле: A=I·U·t [1]

Мощность сила тока определяется по формуле: P=A/t [2] или: P= I·U [3]

Ход работы:

1. Рассмотрите шкалы амперметра и вольтметра, определите, цену деления.

2. Соберите цепь, состоящую из источника тока, амперметра, лампы накаливания и вольтметра.

3. Снимите показания амперметра и вольтметра, засеките промежуток времени, включения и выключения цепи.

4. Определите мощность электрического тока по формуле Р = I·U

5. Определите работу электрического тока по формуле A = I·U·t

1	Потребитель	I	U	t	P	A
2	Электрическая лампа.

Описание для программиста:

Ученик должен собрать цепь, состоящую из источника тока, амперметра, лампы накаливания и вольтметра. При замыкании ключа приборы должны показать силу тока и напряжение. По этим данным ученик должен вычислить работу и мощность тока.

1	Потребитель	I	U	t	P	A
2	Электрическая лампа.	2	12	10 мин.	24 Вт	4 Вт·час.=14,4 кДж

Результаты измерений и вычислений ученик должен иметь возможность перенести таблицу, нажав кнопку Таблица.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7

Тема: «Изучение свойств постоянного магнита и получение изображений магнитных полей».

Цель: ознакомиться с полюсами постоянного магнита и продемонстрировать, какие линии образуют магнитные поля вокруг магнитов различной формы

Приборы и материалы:

Магниты разной формы, железные опилки, бумажный стаканчик, листок бумаги

Теория.

1. Засыпьте железные опилки в бумажный стаканчик и погрузите магнит в железные опилки.

2. Вынув магнит, обратите внимание, как притягиваются железные опилки к разным местам магнита.

3. Отметьте места, где оказалась наибольшее количество железных опилок

4. Возьмите две полосовых магнита и поднесите их друг к другу разными концами. Опишите наблюдения.

5. Магниты, находящиеся на столе, накройте листком бумаги.

6. Насыпьте на бумагу тонкий слой железных опилок.

7. Рассмотрите получившиеся магнитные линии.

Описание для программиста:

Ученик должен погрузить магнит в сосуд с железными опилками.

При вынимании магнита железные опилки должны наиболее притянуться к полюсам магнита.

Взяв два полосовых магнита ученик должен и подносить их друг к другу. Если он подносит их одноименными полюсами, то магниты должны отталкиваться, а разноименными – притягиваться.

Накрыв магнит, находящиеся на столе листком бумаги, насыпать на бумагу тонкий слой железных опилок. При этом должны получиться магнитные линии.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8

Тема: «Сборка электромагнита и проверка его в действии»

Цель: ознакомиться с основными деталями электромагнита и собрать его.

Приборы и материалы:

Источник тока, реостат, ключ, соединительные провода, магнитная стрелка, детали для сборки электромагнита

Теория.

1. Соберите электрическую цепь из последовательно соединенных источника тока, катушки, реостат и ключа.

2. Замкните цепь и определите магнитные полюсы катушки, используя магнитную стрелку.

3. Магнитную стрелку расположите на таком расстоянии от катушки, на котором действие магнитного поля на нее незначительно.

4. В катушку вставьте железный сердечник.

5. Пронаблюдайте действие электромагнита на магнитную стрелку.

Описание для программиста:

Ученик должен собрать цепь, состоящую из источника тока, катушки без сердечника, реостат и ключа.

Магнитная стрела должна быть на таком расстоянии от катушки, на котором действие магнитного поля на нее незначительно и стрелка повернута своими концами не на полюс катушки электромагнита.

Нажав кнопку Вставить сердечник нужно чтобы в катушку вставился железный сердечник.

При этом действие электромагнита на магнитную стрелку должно резко возрасти, то есть стрелка должна повернуться одним концом на полюс катушки электромагнита.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9

Тема: «Определение фокусного расстояния и оптической силы собирающей линзы».

Цель: пользуясь формулой тонкой линзы, определить фокусное расстояние линзы.

Приборы и материалы:

Собирающая линза, линейка, экран, источник света

Теория.

1. Установите на одной прямой источник света, линзу и экран.

2. Перемещайте источник света и линзу до тех пор, пока на экране не получится четкое изображение источника света. Проделайте опыт три раза, получив на экране увеличенное, уменьшенное и равное изображение источника света.

3. Во всех опытах измерьте расстояние от источника до линзы d, от экрана до линзы f с точностью до 1 мм.

4. Вычислите главное фокусное расстояние линзы F, пользуясь формулой линзы,

выразите его в метрах.

5. Определите оптическую силу линзы D по формуле

	Вид изображения	d, м	f, м	F, м	D, дптр.
1	Увеличенное
2	Уменьшенное
3	Равное

Описание для программиста:

Ученик должен установить на одной прямой источник света, линзу и экран.

При перемещении источника света и линзы на экране должно получиться четкое изображение источника света. Ученик должен проделать опыт три раза, получив на экране увеличенное, уменьшенное и равное изображение источника света.

С помощью подвижной линейки ученик должен измерить расстояние от источника до линзы d, от экрана до линзы f с точностью до 1 мм.

Затем он должен вычислить главное фокусное расстояние линзы F, пользуясь формулой линзы и определить оптическую силу линзы D.

Результаты измерений и вычислений ученик должен иметь возможность перенести таблицу, нажав кнопку Таблица.

• 1 слайд

  I
  U
  R
  S
  ρ
  ℓ
  
  В
  А
  Ом
  м
  мм2
  Ом*мм2/м
  
  «Физическая эстафета»
  (соедини стрелками)
  

• 2 слайд

  I
  U
  R
  S
  ρ
  ℓ
  
  НАПРЯЖЕНИЕ
  СИЛА ТОКА
  СОПРОТИВЛЕНИЕ
  УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ
  ДЛИНА
  ПЛОЩАДЬ
  
  I
  U
  R
  S
  ρ
  ℓ
  В
  А
  Ом
  м
  мм2
  Ом*мм2/м