Развитие исследовательских способностей учащихся методом изучения "черных ящиков" на уроках физики

• 1 слайд

  Урок на тему: «Повторение и закрепление по теме «Постоянный электрический ток»» с использованием «черных ящиков»
  Учитель физики МБОУ «Староайбесинская СОШ» Григорьев Александр Вениаминович
  

• 2 слайд

  Цель урока: Повторить и закрепить знания по следующим темам как «Закон Ома для участка цепи», «Последовательное и параллельное соединение проводников»; «Электрический ток в полупроводниках»; «Конденсаторы в цепи постоянного тока».
  
  

• 3 слайд

  Вопросы для повторения
  Назовите прибор для измерения силы тока.
  Назовите прибор для измерения напряжения
  Сформулируйте закон Ома для участка цепи.
  Назовите виды соединения проводников.
  Как включается амперметр в цепь?
  Как включается вольтметр в цепь?
  На каком рисунке показано условное обозначение амперметра?
  На каком рисунке показано условное обозначение вольтметра?
  
  
  
  
  V
  A
  1
  2
  

• 4 слайд

  Понятие школьных «черных ящиков
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  вход
  вход
  выход
  черный ящик
  Но то что находится внутри этого прибора – мы не знаем. Это и есть «черный ящик»
  для трех - полюсникадля четырех – полюсника
  
  
  
  
  
  
  
  
  

• 5 слайд

  В школьном курсе физики в «черные ящики» включаются простые элементы электрической цепи:
  - резисторы
  конденсатор
  диод
  транзистор
  катушки
  трансформатор
  простой колебательный контур
  
  

• 6 слайд

  
  
  
  
  
  
  Классификация «черных ящиков» по типам их применения
  черные ящики
  реальные
  требующие практического измерения физических величин с помощью различных приборов
  виртуальные
  имеющие заранее известные числовые значения в форме закономерно построенной таблицы
  

• 7 слайд

  По разделам физики «черные ящики» делятся:
  резисторы и лампы накаливания, конденсатор – применяют при изучении темы «Законы постоянного тока»;
  резисторы, лампы накаливания и диоды, транзисторы – при изучении темы «Полупроводники и их применение»;
  резисторы, конденсаторы, катушки, конденсаторы, трансформаторы и колебательные контуры – при изучении темы «Переменный ток».
  Например, дана таблица результатов зависимости силы тока от напряжения:
  
  
  
  После построения графика становится ясно, что это прямая.
  Прямая пропорциональность силы тока от напряжения показывает, что в данном «черном ящике» находится резистор.
  

• 8 слайд

  Оборудование: «черные ящики», источники постоянного тока на 4 В, амперметры, вольтметры, соединительные провода, звуковое сообщение.
  
  
  В ящиках могут быть следующие элементы электрической цепи:
  последовательное соединение двух резисторов;
  параллельное соединение двух резисторов;
  отдельный резистор;
  конденсатор;
  диод.
  Пользуясь представленным оборудованием выяснить содержимое «черных ящиков»
  
  
  
  

• 9 слайд

  
  Схема соединения отдельного резистора.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  А
  А
  А
  1
  3
  2
  

• 10 слайд

  
  2. Схема соединения конденсатора.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  А
  А
  А
  1
  3
  2
  

• 11 слайд

  
  3. Схема соединения диода.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  А
  А
  А
  1
  3
  2
  

• 12 слайд

  
  4. Схема последовательного соединения
  двух резисторов.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  А
  А
  А
  1
  3
  2
  

• 13 слайд

  5. Схема параллельного соединения двух резисторов.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  А
  А
  А
  1
  3
  2
  

• 14 слайд

  Ход рассуждений
  Если через клеммы 1и 2 не протекает электрический ток, значит в «черном ящике» наверняка конденсатор. Тем более после отключения от источника тока в цепи возникнет ток разрядки конденсатора на короткое время. Из оставшихся четырех «черных ящиков» можно легко «отсеять» диод зная его способность пропускать ток только в одном направлении. Величина обратного тока будет намного меньше прямого, означающее наличие в данном «черном ящике». Конечно, для этого необходимо поменять полюса на клеммах 1и 2 на противоположные. Таким образом остаются три резистора, один из которых является отдельным. Величины токов проходящих через клеммы 1-2 и 1-3 отдельного резистора одинаковы, ибо клеммы 2 и 3 являются равноценными. А вот токи через клеммы 1-2 и 1-3 для последовательно соединенных резисторов будут разными, при чем
  
  Прямо пропорциональными будут соотношения токов параллельных резисторов:
  Во всех случаях на клеммах 1-2 и 1-3 разность потенциалов поддерживается одинаковой.
  Отчет оформляется по нижеуказанной схеме.
  
  
  

• 15 слайд

  Отчет о проделанной работе.
  Группа №__________________________________________
  Ф.И.О экспертов___________________________________________________
  _____________________________________________________________
  ______________________________________________________________
  
  
  Подписи экспертов:____________________________________________
  Отчет принят (не принят) Оценка______Подпись_____________________
  

• 16 слайд

  Содержимое «черных ящиков»
  
  1 – диод (2 – 3);
  2 – конденсатор;
  3 – конденсатор;
  4 – диод (2-3);
  5 – отдельный резистор;
  6 – отдельный резистор;
  7 – последовательное соединение двух резисторов;
  8 – последовательное соединение двух резисторов;
  9 – последовательное соединение двух резисторов;
  10 – параллельное соединение двух резисторов.
  

• 17 слайд

  Проверочный тест
  Закон Ома для участка цепи:
  U=I*R;
  I=U/R;
  R=U*I.
  2. Прибор для измерения напряжения:
  ваттметр;
  амперметр;
  вольтметр;
  3. Прибор для измерения силы тока:
  омметр;
  вольтметр;
  амперметр;
  4. Как включается с цепь вольтметр?:
  последовательно;
  по – разному;
  параллельно.
  
  
  
  
  
  
  

• 18 слайд

  5. Как включается в цепь амперметр?:
  параллельно;
  по – разному;
  последовательно.
  6. Проводник обладающий определенным сопротивлением:
  конденсатор;
  резистор;
  диод.
  7. Устройство позволяющее на короткое время накапливать электрический заряд:
  конденсатор;
  диод;
  резистор.
  8. Устройство способное пропускать ток только в одном направлении:
  резистор;
  диод;
  конденсатор.
  
  

• 19 слайд

  Правильно!
  Молодец!
  

• 20 слайд

  Неправильно!
  Подумай еще раз!
  

• 21 слайд

  Спасибо за урок!