Урок – деловая игра по теме «Постоянный электрический ток»

Урок – деловая игра

по теме «Постоянный электрический ток»

8 класс

         Урок посвящен повторению и обобщению, а также применению знаний на практике по разделу «Постоянный электрический ток».

План урока:

– организационная часть – постановка цели и задач урока, вступление –(7 минут).

–         основное содержание урока: выполнение заданий, анализ решений, оформление заданий на доске (30 минут);

–         заключительная часть урока: обобщение, подведение итогов работы – (6 минут);

–         домашнее задание (2 минуты).

Оборудование к уроку:

            Кинопроектор «Радуга» с кинокольцовкой «Развитие и происхождение «Вселенной», магнитофон «Весна» с фонограммой, электролампы на подставке (3,5 В, 0,26 А) – 3 шт.; резистор лабораторный (2,2 Ом) 3 шт.; реостат лабораторный ( 50 Ом) – 1 шт.; электродвигатель лабораторный ( 3 В) – 3 шт.; провода соединительные ( длиной 20 см – 20 шт.; длиной 40 см – 17 шт.), фломастеры, кнопки.

Ход урока:

            Начиная урок говорю: «Мы закончили изучение раздела физики «Постоянный электрический ток».

       Зачем вообще изучается любая наука? Чтобы применять полученные знания на практике. В жизни все время возникают проблемы, которые человеку надо решать. Как он это делает? Например, есть проблема – как использовать 2 часа свободного времени? (Высказываются различные предложения). Принимаем вариант «Поход в кино». Какие этапы проходит решение этой проблемы? Сначала появилась идея – идти в кино. Дальше? Начинаются рассуждения, расчеты: хватит ли времени, денег, кто пойдет и т.д. Затем претворяем в жизнь, т.е. осуществляем на практике эту идею. Какая цепочка действий по решению проблемы у нас получилась?

         А  вот такая: (подготовлена на доске) ПРОБЛЕМА – ИДЕЯ – РАСЧЕТЫ – ПРАКТИКА.

          Запомним эти ступени. По ним человек всегда идет, решая задачи, возникающие перед ним в жизни и на работе. 

           А теперь я хочу предложить  вам одну из таких задач. Посмотрим, помогут ли вам справиться с ней приведенная выше формула и те знания и навыки, которые вы имеете. Итак, задача. Слушайте внимательно! (Включаю кинопроектор и магнитофон).

           Показываю фрагмент из фильма «Происхождение и развитие Вселенной» (без звука) под музыку «Космическое танго» звучит записанный текст. «Человек шагнул в космос. Он – пылинка  в безобразном океане. Сколько неожиданного, неведомого хранит в себе дорогой ценой… Иногда ценой гибели  людей-землян. Может быть нужно подниматься высоко к Солнцу? Вы – потомки тех, кто ушел первыми. Вам предстоит ответить на эти вопросы. Думайте и решайте. Помогут избежать нам ошибок и достигнуть победы только знания. Взрослые решают сложные задачи, мы с Вами учимся их решать.

           Представим себе ситуацию: Мы экипаж космического корабля, летящего среди звезд. Слышим сигналы SOS, призывы о помощи. Неизвестная нам цивилизация терпит бедствие. Необходимо спасти ее и обеспечить жителей этой планеты светом, наладить вентиляцию помещений. Мы должны решить эти проблемы. Время ограничено, через 30 минут мы будем на орбите планеты».

            Выключаю кинопроектор магнитофон. Чтобы работа спорилась, договоримся о следующем: каждый ряд (отряд) будет разрабатывать одно из технических направлений – освещение, обогрев, вентиляцию. Ученик двух смежных парт в ряду образуют группы: они будут разрабатывать технический проект. Потом проекты перейдут к инженерным группам, те сделают необходимые расчеты. И завершат дело рабочие группы, они соберут установки и опробуют их. Чтобы группы, освободившиеся от решения основной задачи не скучали, им будут предложены дополнительные задания, развивающие и углубляющие знания. А теперь за работу!

            Деятельностью каждого отряда руководит главный конструктор (3 учащихся), помогают учителю. Каждой группе дается на карточках задание. В момент окончания записи на доске звучит сигнал – гонг, все группы прерывают работу и приступают к обсуждению. После принятия работы основное задание получает следующая группа.

СОДЕРЖАНИЕ ОСНОВНЫХ ЗАДАНИЙ И ИХ РЕШЕНИЯ

Освещение – 1                                         Конструкторское задание

-         Составьте проект электрической схемы освещения помещения. Схема должна обеспечить выполнение следующих условий:

-          Освещение помещения тремя лампами с отдельными включениями;

-         при перегорании или выключения одной лампы остальные не должны гаснуть;

-         автоматическое отключение цепи от источника тока при коротком замыкании;

-         использование в качестве источника тока выпрямителя;

-         после выполнения задания нарисуйте схему на доске.

Освещение – 2                                              Инженерное задание

-         Для схемы составленной группой конструкторов, рассчитайте силу токов и напряжения на отдельных участках цепи, а также укажите какие приборы понадобятся для сборки этой цепи. Напряжение источника тока 4В, а сопротивление каждой лампы 12 Ом;

-         После выполнения задания все расчеты повторите на доске рядом со схемой.

Освещение –3                                            Практическое задание

-         Из имеющихся приборов выберите те, что указаны инженерами и соберите электрическую цепь по разработанной конструкторами схеме.

-         Измерьте силы токов и напряжения на потребителях. Сравните с рассчитанными:

-         По выполнению задания продемонстрируйте собранную цепь и ее работу классу, а также то, что она удовлетворяет поставленным требованиям.

Обогрев – 1                                                 Конструкторское задание

-составьте проект электрической схемы, по которой можно собрать установку для обогрева помещения. Учтите при этом следующее: обогревателям служат лабораторные резисторы – 3 шт., а источником тока - выпрямитель, при сгорании одного обогрева остальные тоже должны прекратить работу: нужно предусмотреть также возможность плавного регулирования выделяемого нагревателями количества тепла, а также включение и выключение нагревателей и автоматическое отключение цепи от источника питания при коротком замыкании;

-          после выполнения задания начертите разработанную схему на доске.

Обогрев – 2                                                     Инженерное задание

-         по схеме, составленной группой конструкторов, рассчитайте количество теплоты, выделяемое тремя нагревателями в течение 1 часа, если напряжение источника тока 4В (сопротивление реостата равно 0), а сопротивление каждого нагревателя – 2 Ом.

-         рассчитайте, на какую силу тока должен быть взят предохранитель.

-         укажите какие приборы понадобятся для сборки цепи.

-         все расчеты после выполнения задания напишите на доске рядом со схемой.

Обогрев – 3                                                     Практическое задание

-         из имеющихся приборов по указаниям инженеров и схеме, предложенной конструкторами, соберите электрическую цепь.

-         измерьте наибольшую силу тока в цепи и сравните ее с рассчитанной.

-         объясните,  какие  изменения происходят в рабочей цепи, когда меняется положение ползунка реостата.

Вентиляция – 1                                           Конструкторское задание

-         составьте электрическую схему установки для вентиляции помещения. Учтите в ней следующие условия:

-         вентиляция будет осуществляться 3 одинаковыми                      электродвигателями;

     - рабочее напряжение каждого двигателя равно напряжению источника тока;

- источником тока служит выпрямитель;

- предусмотрите возможность включения и выключения всех   3-х  двигателей сразу и защиту цепи от короткого замыкания;

-         после выполнения задания начертите схему на доске.

-         фронтальная лабораторная работа (два варианта).

-         конкурс капитанов.

-         конкурс эрудитов.

Вентиляция – 2                                            Инженерное задание

-         в схеме, составленной группой конструкторов, рассчитайте мощность тока в цепи при условии, что напряжение источника тока 4В, а допустимая сила тока через электродвигатель 0,6А.

Вентиляция – 3                                           Практическое задание

-         из имеющихся приборов соберите цепь по схеме, составленной группой конструкторов с учетом указаний инженеров;

-         назовите приборы, которые понадобились для сборки;

-         проведение измерений величин, необходимых для вычисления мощности тока;

-         какой предохранитель понадобится для этой цели?

               В заключительной части урока мы выясняем своевременность выполнения заданий, какое значение для решения проблемы имеет участие каждой группы и каждого члена группы. В ходе беседы приходим к выводу о взаимосвязи групп и важности их взаимодействия сложности выполнения какого-либо задания в одиночку. Далее анализируем, такие знания и умения цивилизацию мы спасли и помогли нам в этом..(коллективное решение задачи, сотрудничество между группами, знание вопроса, умение практически применять теорию).

ВЫПОЛНЕНИЕ ЗАДАНИЙ ОТРЯДОВ

«Освещение»

Приборы: источник тока, три выключателя, три лампы, провода, плавкий предохранитель (на предельно допустимый ток) J_max = 1А

Дано:                              Решение:                U₀ =  U₁ =  U₂ =  U₃ = 4В

                                        

     U₀ = 4В                                                    J₁ =         ;    J₂ =        ;  J₃ = U

     R₁ = 12 Ом

R₂ = R₂ = R₃                                                                                                                                                                                                             

                                                                                                                   J₁ =            » 0,3 А

                                                                                              

J₁ = ?  J₂ =  ?J₃ = ?                                                                                   J₁ =  J₂ =  J₃                                                                                                    

 U₁ = ? U₂ = ? U₃ = ?                                   J₀ =  J₁  +  J₂   +    J₃ = 0,3 А  

                                                                    3=0,9 А   

«Обогрев»

Для сборки цепи необходимо следующее оборудование: три резистора сопротивлением 2 Ом, реостат лабораторный, ключ, предохранитель на 1А, выпрямитель, соединительные провода.

Дано

∆ t = 1 ч = 3600 с

U₀ = 4 В

R_р = 0

R₁ = 2 Ом                    

                                                          Решение

                                             

Q = ?                                    Q =J² R t          J =     R₁ = R₂ = R₃    R = 3 R₁

                                           

                                                           Q =                   =    

                                                                                  

                                        Q =                          = 9600 Дж ≈ 9,6 кДж

                                                     

                                        J_max =          =              = 0,66 А;   J_max =  1 А

«Вентиляция»

ПРИБОРЫ: вольтметр, амперметр, электродвигатель лабораторный, источник тока, соединительные приборы.

Дано                              

U = 4В                       N =

J₁=  0,6 А                    

 Δt = 1 ч = 3600 с        A = JU∆t                                                     

n = ?    А = ?                N = JU

                                     A = N∆t

J₀ =  J₁  +  J₂   +    J₃ = 3 × 0,6А = 1,8 А

U₀ = 4В   N = 4В × 1,8 А = 7,2 Вт

А = 7,2 Вт × 3600 с = 25920 Дж » 26 Дж

Вывод МО учителей физики г. Якутска по данному вопросу позитивный, прежде всего отмечает:

-         коллективное решение вопросов в данном отряде, группе, взаимодействие между ними;

-         практическое преломление теоретических вопросов;

-         использование знаний, умений, навыков в нестандартной ситуации, закрепление учебного материала;

-         развитие интереса и мотивации к предмету физики;

выявление лидеров по организации работы, идеологов решения поставленных задач.