Урок-турнир "законы постоянного тока"

Урок – турнир при обобщении темы

«Законы постоянного тока».

Цели: - обобщить, повторить изучение по теме «Законы постоянного тока»;

            - развить навыки решения экспериментальных, расчётных и качественных задач;

          - развить устную речь студентов;

         - развить коммуникативные способности студентов.

Эпиграф:                    Науку все глубже постигнуть стремись,

                                     Познанием вечного каждой томись.

                                     Лишь первых познаний блеснёт тебе свет,

                                     Узнаешь предела для знания нет.

                                                                                                Фирдоуси

                                                       (Персидский и таджикский поэт, 940 – 1030 гг.)

Оформление:

   1.Плакат:                  Пусть кипит работа,

                                     Сложны соревнованья,

                                     Успех решает не судьба,

                                     А ваши знанья!

  2. Портреты учёных: Ома, Ленца, Ампера, Вольта.

  3. Выставка литературы по данной теме..

  4. Газета, выпущенная самими студентами «В мире электричества  и токов».

    Группа заранее делится на 2 команды, примерно равные по силам, в каждой назначается капитан.  Внутри команды самостоятельно распределяются следующие роли:

        1. Экспериментаторы – 2 человека.

        2. Историк физики.

        3. Аналитики – 2 человека (решение задач).

        4. Теоретики – 2 человека.

        5. Составители кроссвордов – 2 человека.

       6. Эрудиты – 2 человека.

      Заранее команды получают задания.:

       1. Познакомится с биографиями Ома, Вольта, Ампера, Ленца и историей их открытий.

       2. Составить кроссворд, состоящий из десяти слов, для команды-соперницы6 «Законы постоянного тока».

ХОД  УРОКА

  I. Вступительное слово преподавателя.

                            Сегодня вспомним всё о токах –

                            Заряженных частиц потоках.

                            И про источники, про схемы,

                            И нагревания проблемы,

                            Учёных, чьи умы и руки

                            Оставили свой след в науке,

                            Приборы  и цепей законы,

                            Кулоны,  Вольты, Ватты, Омы.

                            Решим, расскажем, соберём,

                            Мы с пользой время  проведём!

II. Экспериментальный турнир «Защита диссертаций».

             Экспериментаторы получают задания:

   1. Получить и исследовать зависимость силы тока от сопротивления  I ( R ) при постоянном напряжении, используя лабораторное оборудование.

   2. Измерить ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.

      Необходимое оборудование: источник тока, вольтметр, амперметр, магазин сопротивлений, ключ, соединительные провода.

       Результаты исследований докладываются у доски, коллективно обсуждаются.

III. Физическая эстафета.

         Пока работают экспериментаторы, остальные члены команд участвуют  в физической эстафете.

         Задания эстафеты записаны на доске, участники по очереди подходят к ней и выполняют задание под своим номером, в качестве исходных данных используется ответ предыдущего участника.

Физическая эстафета.

          1.                                ?                                    2 А

 

                                     

 

                               

                                      U= 10 В

 

          2.

                                     

                                       3 А

 

?

         3.

                                       1 Ом                    2 Ом                     ?

 

  4.                             1 А

 

                                    ?

    5.                                                      3 Ом

 

                                                 ?

 Ответ: 12 В

IV.  Конкурсы.

 1.    Конкурс эрудитов «Дальше… Дальше….».

 ( По примеру одноимённого гейма телевизионной игры «Счастливый случай».)

     Эрудиты в течение двух минут отвечают на вопрос ведущего, если ответа нет, говорят: «Дальше….» Очки присваиваются по количеству правильных ответов.

Вопросы для данного конкурса.

1-я команда.

1. Электрическим током называется …..заряженных частиц.

                  (Направленное, упорядоченное движение.)

2. Единица электрического сопротивления.

                                                                         ( 1 Ом)

3. Формула закона Ома для участка цепи.

                                                                       ( I= U/R).

4. Основные действия электрического тока.

                                                                       (Магнитное).

5. Мощность равна отношению работы   ко …..

                                                                          (Времени).

6. Закон о тепловом действие тока принадлежит …..

                                                                          (Джоулю – Ленцу).

7. При последовательном соединении проводников напряжение прямо пропорционально ….                                   (Их сопротивлению).

8. Причиной сопротивления является взаимодействие движущихся электронов с …..

                                                                       ( Ионами кристаллической решётки).

9. Условием существования электрического тока является наличие свободных зарядов и …..                                              ( Наличие электрического поля).             

10. Единица ЭДС.                                        ( 1 В)

11.Электрическое сопротивление зависит от длины проводника, площади поперечного сечения и ………………       (Рода материала).

12. Все потребители находятся под одним и тем же напряжением при …….

                                                                        (Параллельном соединение).

13. Электрическое напряжение измеряют ………(Вольтметром).

14. 1 кВт · ч – единица  …………                (Работа).

15. Амперметр включается в цепь …….     (Последовательно).

16. При параллельном соединении сила тока цепи равна …..

                                                            (Сумме сил тока на участках цепи – I=I₁+I ₂).

17. Сила тока равна произведению скорости движения электронов, их заряда, площади поперечного сечения проводника и ……

                                                            (Концентрации электронов).

18. Электрический ток в проводнике создаётся ……

                                                             (Свободными электронами).

19. Формула закона Джоуля – Ленца.           ( Q=I² · R · t)

20. При параллельном соединении сила тока меньше в том проводнике, где сопротивление ……                            (Больше).

2 команда

1. Какое действие электрического тока отсутствует у сверхпроводников?

                                                                              (Тепловое).

2. Электрический ток - ………движение заряженных  частиц.

                                                                              (Направленное).

3. Единица силы тока.                                         ( 1 А).

4. За направление тока принято считать направление движения ………заряженных частиц.                                                                  (Положительно).

5. Сторонние силы – любые силы …… происхождения.

                                                                               (Неэлектростатического).

6. 1 кОм – это ……                                              ( 1000 Ом).

7. Силу тока измеряют ……….,                           (Амперметром).

8. В электродвигателе энергия электрического тока превращается в ……..

                                                                                 (Механическую).

9. Единица мощности.                                          ( 1 Вт).

10. Внутреннее сопротивление цепи  - это сопротивление ……

                                                                                   (Источника тока).

11. 1 мА = …..                                                           ( 0,001 А).

12. Сила тока во всех потребителях тока одинакова при их …..

                                                                                   (Последовательном  соединение).

13. Вольтметр включается в цепь ………….        (Параллельно).

14. При увеличении длины проводника его сопротивление ………

                                                                                    ( Увеличивается).

15. При  последовательном  соединение общее напряжение будет равно ….

                                                           (Сумме напряжений на отдельных участках).

16. Под действием сторонних сил заряды внутри источника движутся ……..

                                                            (Против кулоновских сил).

17. Единица силы тока 1 А в системе СИ введена через ………

                                                                 (Магнитное взаимодействие токов).

18. Работа сторонних сил на замкнутой траектории ……..

                                                                   ( Не равна 0).

19. Природа сторонних сил в гальваническом элементе …..

                                                                  (Химическая).

20. Специальный прибор для измерения мощности, это - …..

                                                                   (Ваттметр).

2. Конкурс «Быстро и в точку».

     Команде предлагаются тестовые задания с выбором ответов (4 вопроса).

      Теоретики обеих команд работают на открытых досках. Преподаватель проверяет их работу, и по коду правильных ответов соперники проверяют работы друг друга выводят средний балл.

                                Вопросы к данному конкурсу.

1. Какие действия электрического тока наблюдаются при пропускании тока через металлический проводник?

А. Нагревание, химическое и магнитное действие.

Б. Химическое и магнитное действия, нагревания нет.

В. Нагревание и магнитное действие, химического действия нет.

Г. Нагревание и химическое действие , магнитного действия нет.

Д. Только магнитное действие.

2. Два проводника одинаковой длины изготовлены из одного материала. Какое из приведённых ниже соотношений для электрических сопротивлений первого R1 и второго R2 проводников справедливо, если площадь поперечного сечения первого проводника в 4 раза больше второго?

А. R₁ = R₂

Б. R₁ =  4R₂

В. R₂ = 4 R₁

Г. Задача не имеет однозначного решения.

Д. Среди ответов А – Г нет правильного ответа.

3. Чему равна работа тока на участке цепи за 2 с, если сила тока в цепи равна 3 А, а напряжение  на участке цепи  - 6 В?

А. 1 Дж

Б. 4 Дж

В. 9 дж

Г. 36 Дж

Д. Среди ответов А – Г нет правильных ответов.

 4. Как изменяется количество теплоты, выделяемое за единицу времени, в проводнике с постоянным электрическим сопротивлением при увеличении  силы тока в цепи в 4 раза?

А. Уменьшается в 4 раза

Б. Увеличивается в 2 раза.

В. Увеличивается в 4 раза.

Г. Увеличится в 16 раз.

Д. Среди ответов А – Г нет правильных ответов.

Код правильных ответов: 1 – В, 2 – В, 3 – Г, 4 – Г.

3. Конкурс «Люди науки».

   Историки обеих команд получают таблички с фамилиями : Ампер, Вольта, Ом, Ленц, Кулон, Джоуль.

    После прочтения вопроса, участники поднимают табличку с фамилией того учёного, о котором по их мнению, шла речь. Каждый правильный ответ оценивается в 1 балл.

Вопросы к данному конкурсу.

1. О нём великий Максвелл сказал: «Исследования ……, в которых он установил законы механического взаимодействия электрических токов, принадлежат к числу самых блестящих работ, которые проведены когда-либо в науке. Теория и опыт, как будто в полной силе и законченности вылились сразу из головы этого «Ньютона электричества». На это надгробном памятнике высечены слова: «Он был  так же добр и так же прост, как и велик».                            (Андре – Мари  Ампер)

2. Он открыл один из важнейших количественный закон цепи электрического тока. Он установил постоянство силы тока в различных участках цепи, показал, что сила тока убывает с увеличением длины провода и с уменьшением площади его поперечного сечения. Он нашёл ряд из многих веществ по возрастанию сопротивления.                                                                          ( Ом )

3. Опыты и теоретические доказательства были описаны им в главном труде «Гальваническая цепь, разработанная математически», вышедшем в 1827 г. 

                                                                                               ( Георг Ом )

4. В 1823 – 1826 гг. он принимал участие в кругосветной экспедиции в должности физика, где ярко проявился его изобретательный талант. Будучи  академиком, он направляет свои исследования в области электричества. Энергетический подход  к электрическим явлениям был методом его исследований.

                                                                                           ( Эмиль Христианович  Ленц)

5. По профессии пивовар, он был прекрасным экспериментатором, исследовал законы выделения теплоты электрическим током, внёс большой вклад  в кинетическую теорию газов.                                              ( Джоуль)

6. Он был рыцарем Почётного легиона, получил звание сенатора и графа.  Наполеон не упускал случая посетить заседания Французской академии наук, где он выступал. Он изобрёл электрическую батарею, пышно названную  «короной сосудов».

                                                                                           (Алессандро Вольта)

7. Он стал академиком в 39 лет, причём в избрании не играли ни малейшей роли его работы по магнетизму и электричеству. Их, по существу, не было. Он был избран по секции геометрии за исследования в области математики и химии.

                                                                                                        ( Ампер )

8. Он славился своей рассеянностью. Про него рассказывали, что однажды он с  сосредоточенным  видом варил в воде свои часы 3 минуты, держа яйцо в руке.

                                                                                                         (Ампер)

9. Он открыл один из важнейших законов электричества в 1785 году, используя  для этого крутильные весы. Приём, использованный им, лишний раз доказывает, что изобретательность человеческого ума не знает границ.       

                                                                                                    (Шарль Кулон)

4. Конкурс «Порешаем!»

                                            1 команда

Схема соединения резисторов R₁ = 2 Ом,  R₂ = 4 Ом   и    R₃ = 6 Ом изображена ниже. Определите  общее сопротивление цепи.

                                           R₂                            R₁

Ответ:

                                                       R₃

        ( R₂ + R₁ ) R₃              6 · 6                36

R = ------------------- = --------- = ------- = 3 Ом.

        R₂  + R₁  + R₃        6 + 6          12

Ответ:  3 Ом.

                                          2 команда

Схема соединения резисторов R₁ = 3 Ом,  R₂ = 4 Ом   и    R₃ = 12 Ом изображена ниже. Определите  общее сопротивление цепи.

Ответ:                            R₂

                                                                                                            

                                                                        R₁  

                                         R₃

          R₂ · R₃                           4 · 12                             48

R = ------------+  R₁ = ----------- +  3  = ------- + 3  = 3 + 3 = 6 Ом..

        R₂  +  R₃                 4 + 12                 16

Ответ: 6 Ом.

5. Конкурс любителей кроссвордов.

      Команды обмениваются составленными ранее кроссвордами  и разгадывают их. Оцениваются скорость и правильность.

Кроссворд для 1 команды.            

                                                                               9

                                                             4

                                        8

 

                         1

                               7        10

 

                              6

                                                 

 

    2

                                                   3

                             5

По горизонтали: 

1. Высокочувствительный электроизмерительный прибор для обнаружения тока в цепи.

2. Радио- и электротехническое изделие, основная функция которого  -  показывать активное сопротивление току.

3.  Одно из действий электрического тока.

4. Проводник, служащий для ответвления части электрического тока.

5. Сила тока в ……. части цепи  равна сумме сил токов в отдельных ветвях.

6. При …… соединении проводников сила тока одинакова во всех участках цепи.

По вертикали: 

7. Любое устройство, работающее на электрическом токе.

8. Способ реанимации остановившегося сердца.

9. Электрический ток - ….. движение заряженных частиц.

10. Составная часть любого источника тока.

Ответы на кроссворд:

1. Гальванометр.                                                   7. Потребитель.

2. Резистор.                                                             8. Электрошок.

3. Магнитное.                                                         9. Упорядоченное.

4. Шунт.                                                                 10. Полюс.

5. Неразветвленная.

6. Последовательное.

Кроссворд для 2 команды

                                           8

                                     1

                           2

                                                                9                                 10

                                3

 

                                                4

                                                5

 

                                6

 

                                           7

По горизонтали:

1. Частица, имеющая наименьший отрицательный заряд.

2. Место источника тока, где накапливаются заряды.

3. Элемент электрической цепи, служащий для соединения остальных частей цепи.

4. Французский физик, открывший закон взаимодействия электрических зарядов.

5. Чертёж, на котором изображён способ соединения электрических приборов в цепь.

6. Один из учёных, экспериментально измеривших заряд электрона.

7. Основная электрическая характеристика проводника, зависящая от его геометрических размеров.

По вертикали:

8. Сообщение телу электрического заряда.

9. Вещество, не проводящее электричество.

10. Ток, сила которого со временем не изменяется.

Ответы на кроссворд:

1. Электрон.                                                   8. Электризация.

2. Полюс.                                                         9. Диэлектрик.

3. Провод.                                                       10. Постоянный.

4. Кулон.

5. Схема.

6. Милликен.

7. Сопротивление.

V. Подведение итогов.