Урок "Закон Ома для участка цепи"

"Закон Ома для участка цепи" (10-й класс)

Цель урока: раскрыть взаимозависимость силы тока, напряжения и сопротивления на участке электрической цепи. Образовательная: знакомство с новым материалом, работа по формированию навыков (сравнение физических величин, построение графиков), усвоить зависимость между физическими величинами, закрепление знаний и умений. Развивающая: развивать умения наблюдать, сопоставлять, сравнивать и обобщать результаты экспериментов, продолжить формирование умений пользоваться теоретическими и экспериментальными методами физической науки для обоснования выводов по изучаемой теме и для решения задач. Воспитательная: Развивать познавательный интерес к предмету.
Этап урока	Деятельность учителя	Деятельность учащихся		Методическое обоснование
1	Организационный (1-2 мин.)
	1. Учитель приветствует учащихся. 2. Учитель выявляет отсутствующих, выясняет причину отсутствия. 3. Проверка готовности учащихся к уроку (внешний вид, рабочая поза, состояние рабочего места). 4. Проверка подготовленности классного помещения к уроку (чистая доска, мел, тряпка, порядок в классе). 5. Организация внимания.	1. Учащиеся встают для приветствия учителя. 2. Дежурные называют отсутствующих 3. Учащиеся настраиваются на рабочий ритм урока.		1. Задача этого этапа: обеспечить благоприятную внешнюю обстановку для работы на уроке и психологически подготовить учащихся к общению и предстоящему занятию. 2. Служит для воспитания внимательного отношения к окружающим, друг к другу, учебной дисциплины. 3. Этот момент формирует эталон внешности, привычку держать свое рабочее место в порядке. 4. Формирование потребности в том, чтобы рабочее место класса и учителя было полностью подготовлено к работе. 5. Настройка на рабочий ритм в организационный момент способствует созданию необходимого делового и психологического контакта между учителем и учащимися.
2.	Этап подготовки учащихся к активному, сознательному усвоению материала. (3-4 мин.)
	До начала урока на доске записывается тема “Закон Ома для участка цепи”. Доска распланирована учителем, и все основные моменты необходимые для урока отражены на ней. Цель урока: раскрыть взаимозависимость силы тока, напряжения и сопротивления на участке электрической цепи.	Учащиеся записывают в тетрадь число, тему урока. Учащиеся слушают учителя.		Используется словесно- иллюстративный метод. Мотивация к учебно-познавательной деятельности.
3	Повторение. (7мин)
3.	Повторение мы начнем с решения №1267 (страница146). По графику зависимости силы тока в проводнике от напряжения (рисунок. 310) определите, чему равна сила тока в проводнике при напряжении 2; 1; 5; 6; 10В. Учитель вызывает ученика к доске. График и таблица заранее нарисованы учителем на доске. Таблица1. 1. Во сколько раз уменьшается напряжение? 2. Что в данном случае произойдет с силой тока? 3. Что представляет собой прямо пропорциональная зависимость? 4.Что является графиком этой зависимости? 5. Каким уравнением в алгебре представляется эта зависимость? 6.В нашем случае, какая физическая величина является осью OY? 7. Какая физическая величина является осью ОХ? 8. Какому числовому значению равен коэффициент k в данном уравнении? 9.Каким уравнением выражается зависимость изучаемого графика? 10. Если напряжение равно 5В, то какому числовому значению равна сила тока? 11. Во сколько раз увеличивается напряжение? 12. Что происходит с силой тока? Парная работа учащихся. Первый ряд выполняет задание для 4В,8В. Второй ряд для 6В,10В. Третий ряд выполняет задание для 4В,8В. Определяют силу тока в проводнике. Через 1 минуту ученики проверяют решения. Учитель еще раз с помощью таблицы разбирает прямо пропорциональную зависимость силы тока от напряжения при постоянном сопротивлении. 2.На доске и на раздаточном материале изображена зависимость силы тока от напряжения для двух проводников. 1.Какой из проводников имеет большую силу тока? 2. Как это утверждение можно доказать? Объяснение нового материала (20 минут) Ребята, мы с вами рассмотрели, как сила тока зависит от напряжения. Давайте вместе попробуем ответить на вопрос. 1.Как сила тока зависит от сопротивления проводника, при постоянном напряжении на его концах? U = 2В Проверим это на опыте. Учитель демонстрирует зависимость силы тока от сопротивления при постоянном напряжении на концах проводника. Обратите внимание на демонстрационную установку. Учитель вместе с учениками раскрывает назначение каждого элемента собранной демонстрационной установки, определяя цену деления электроизмерительных приборов. Включают на магазине сопротивлений 4 Ом, замыкают цепь. Регулируя сопротивление реостата, добиваются на зажимах магазина напряжение 2В; при этом амперметр покажет 0.5А. Подготовленную таким способом установку, демонстрируют учащимся: включают ток и измеряют. Затем (уменьшают) сопротивление магазина и, доводя каждый раз с помощью реостата, напряжение до прежней величины (2В), измеряют силу тока. 4. Какой вывод можно сделать по данным этой таблицы? Давайте построим график обратно пропорциональной зависимости силы тока и сопротивления. 5. Как называется этот график? 6.Как записывается уравнение гиперболы? 7. Какая физическая величина на данном графике выполняет ось ОУ?8. Какая физическая величина выполняет ось Ох? 9. Как записывается уравнение гиперболы для графика зависимости силы тока от сопротивления при постоянном напряжении? 10. Какому числовому значению равен коэффициент К? Давайте, определим коэффициент, подставив значения силы тока и сопротивления. Давайте проверим правильность составленного уравнения. 11. Какой физической величине равен коэффициент К? Если мы в уравнение подставим вместо коэффициента физическую величину напряжение, то, что получим? Учитель объясняет учащимся, что благодаря эксперименту и математическим выкладкам получился закон Ома для участка цепи. Учитель просит сформулировать закон Ома для участка цепи учащихся. Учитель еще раз формулирует закон Ома для участка цепи. 12. Как из закона Ома выразить напряжение? Если учащиеся затрудняются в ответе. Учитель возвращает учащихся к таблице и помогает наводящими вопросами. Давайте подставим вместо цифр физические величины напряжение, силу тока, сопротивление. (Устно) Давайте, выразим из закона Ома для участка цепи сопротивление. В случае затруднения учитель помогает наводящими вопросами. 15. Какую цель мы ставили в начале урока? 16.Справились ли мы с поставленной целью? Учитель ждет ответ учащихся?	При оформлении задачи учащиеся ответы отмечают на графике и записывают в таблицу, где третья колонка пока рассматривается, как значение коэффициента К. После изучения новой темы учащиеся докажут, что К это сопротивление. U=2В I=0.5А U=1В I=0.25А График 1. 1. Напряжение уменьшается в 2 раза. 2. Сила тока уменьшается в 2 раза, так как она находится в прямо пропорциональной зависимости от напряжения. 3. Если две физические величины находятся в прямо пропорциональной зависимости, то при увеличении одой физической величины в k раз, другая величина так же увеличивается в k раз и наоборот. 4. Прямая линия. 5.у=kх 6. Роль оси ОУ выполняет на графике напряжение. 7. Роль оси ОХ выполняет на графике сила тока. 8.U=k*I k=U /I k=2/0.5=4 9. I=U\4 Учащиеся с помощью карточек составляют это уравнение. 10. U=5В I=5/4=1.25А 11. В5 раз. 12. Сила тока тоже увеличивается в 5 раз. Учащиеся, не справившиеся с этим заданием, слушают объяснение. В том случае, если ученик у доски не справился с заданием, ему помогает класс. U,В I,А К 2 0.5 1 0.25 5 1.25 4 1 8 2 6 1.5 10 2.5 График 2. Графики перечерчивают в тетрадь. 1. В первом проводнике сила тока больше. 2. Если на оси напряжения взять произвольную точку и провести перпендикуляр к 1и 2 графику, а из точки пересечения перпендикуляра и графиков опустить перпендикуляр на ось силы тока. По рисунку видно, что сила тока в первом проводнике больше силы тока во втором проводнике. График 3. На этом этапе проводится работа с карточками. Каждый учащийся включается в работу, поднимая карточку с ответом. Учащиеся собирают демонстрационную установку на парте с помощью раздаточного материала. Приложение 1. Источник тока – для создания и поддержания электрического поля в проводнике. Амперметр для измерения силы тока в проводнике. Вольтметр для измерения напряжения на концах проводника. Демонстрационный магазин сопротивления – для изменения сопротивления на участке цепи. Ключ – (замыкающее и размыкающее устройство), нужен для включения и выключения в нужное время источника тока. Соединительные провода – доставляют электрическую энергию в электрическую цепь. Ученики следят за показаниями вольтметра. Напряжение на концах проводника во время опыта постоянно. Одновременно, определяют силу тока в цепи и записывают результаты в таблицу 2. 4.Между силой тока и сопротивлением существует обратно пропорциональная связь. Если сила тока увеличивается, то сопротивление уменьшается и наоборот. Один ученик строит график обратно пропорциональной зависимости силы тока и сопротивления у доски. Остальные учащиеся работают в тетради. График 4. 5. Гипербола. 6. У=К/Х 7. Роль оси ОУ выполняет на графике сила тока. 8. Роль оси ОХ выполняет на графике сопротивление. 9. I=К/R К=I*R К=2*1=2 К=2 U=2В Учащиеся в тетради записывают зависимость от трех физических величин силы тока, напряжения, сопротивления. Составляют эту зависимость с помощью карточек I=U/R Учащиеся вводят теоретическую формулировку закона Ома для участка цепи. “Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению”. Учащиеся еще раз проговаривают его про себя. U=I*R Напряжение прямо пропорционально силе тока при постоянном сопротивлении. U=I*R R=U/I Сопротивление обратно пропорционально силе тока при постоянном напряжении. Раскрыть взаимозависимость силы тока, напряжения и сопротивления на участке электрической цепи.		Используется метод синтезирующей беседы нацеленной на систематизацию знаний и способов их применения в нестандартных ситуациях, на перенос их в решении проблем на межпредметной основе. Форма познавательной деятельности учащихся фронтальная. Использование модели прямоугольной системы координат позволяет учителю сэкономить время при повторении материала, кроме того, у учащихся работает одновременно зрительная и слуховая память, а картинка привлекает внимание, что делает восприятие и закрепление более эффективным. Учебно-воспитательная задача этого этапа: при решении данной задачи повторить и отработать навыки по вычислению силы тока и напряжения, находящихся в прямо пропорциональной зависимости, при постоянном сопротивлении. Учащиеся учатся работать с графиком, определять по известному значению силы тока напряжение, а так же отмечать координаты. Интеграция физики с математикой позволяет на основе алгебраического уравнения прямо пропорциональной зависимости вывести физическое уравнение зависимости силы тока от напряжения при постоянном сопротивлении. Практически они записывают закон Ома для участка цепи, не зная что коэффициент К это и есть сопротивление, но этот момент они раскроют после изучения новой темы. Используется наглядный метод иллюстраций во взаимосвязи со словесным и практическим методом обучения, а предназначается для наглядно-чувственного ознакомления учащихся в виде символьного изображения. Используется репродуктивный метод. Разработка вопросов позволяет использовать полученные умения и навыки. Актуализируются ранее усвоенные знания, концентрируется внимание, раскрываются потенциальные и реальные возможности учащихся. На основе вводной беседы выясняется степень понимания и готовность учащихся к познанию нового материала. Используется практический метод, способствующий развитию логического мышления, памяти, речи учащихся. Отражается целенаправленная учебная деятельность, когда каждый ученик и класс в целом объединяются одной целью. Используется проблемный метод, в котором учитель ставит перед учащимися проблему и сам показывает путь ее решения, вскрывая возникающие противоречия. Суть применения этого метода состоит в том, чтобы показать образец решения проблем. Учащиеся получают эталон научного мышления и познания, образец культуры развертывания познавательных действий. Происходит сочетание проблемного метода и наглядного, что позволяет учителю увидеть работу класса и ученика в отдельности. Ученик может ответить на вопрос, а в случае ошибки исправить себя. Опыт проводится с набором приборов, которые позволяют в полной мере раскрыть “ Закон Ома для участка цепи”. Определяет однозначность, определенность, истинность. Создаются условия хорошей видимости. Предусматривает эстетичность, это изящное, красивое оформление установки и рациональное выполнение опыта. Эмоциональность отражает результат воздействия демонстрируемого опыта на психику учащихся, она выражается в том впечатление, которое оказывает демонстрация. Использования графического воспроизводящего упражнения помогает учащимся лучше воспринимать, осмысливать и запоминать учебный материал, способствует развитию пространственного воображения. Применяется метод, беседа-сообщение который предполагает включение ученика в сам процесс активного участия в добывание новых знаний, в поиск способов их получения, формирования собственных ответов на поставленные учителем вопросы. В ходе эвристической беседы учитель, опираясь на имеющиеся знания и практический опыт, подводит их к пониманию и усвоению новых знаний, формированию правил и выводов. В результате такой совместной деятельности учащиеся приобретают новые знания, путем собственных усилий, размышлений. Фронтальный опрос. Отрабатываются основные навыки по “Закону Ома для участка цепи”. Происходит восприятие, осмысление и запоминание учащимися готовых научных выводов. Воспроизведение, систематизация и отработка базовых знаний. Развитие речи учащихся.
4	Закрепление изученного материала. (!3минут)
	Учитель возвращает ребят к №1267. Давайте посмотрим на график и найдем сопротивление для разных участков. Учитель просит назвать получившееся сопротивление и проверить решение ученика у доски. 1. Какому значению равно сопротивление. 2. Какую роль играет это число в уравнение? Учитель обращает внимание на уравнение. Предлагает учащимся заменить число 4 сопротивлением. 3.Что мы получили? 4. Вернемся ко второму графику. На рисунке дана зависимость силы тока от напряжения для двух проводников. Какой из проводников имеет большее сопротивление? 5. Самостоятельная работа №1277(страница 147) По графикам зависимости силы тока от напряжения определите сопротивление каждого проводника. 1вариант выполняет задание для 1и 3 графика. 2 вариант выполняет задание для 2 и 3 графика. Учитель через 5 минут показывает решение вариантов, которое заранее было написано за “ушами” доски. Учитель еще раз перепроверяет решение и выставляет окончательную оценку. Объяснит ее на следующем уроке.	Учитель вызывает ученика к доске. Он находит сопротивление для первого участка. Первый ряд для второго участка, второй ряд для третьего участка, третий ряд для четвертого участка. Учащиеся с каждого ряда проговаривают свое решение и правильный ответ. R=U/I 4 Это коэффициент. I=U\4 I=U\R Закон Ома для участка цепи. Сила тока прямо пропорциональна напряжению при постоянном сопротивлении. Мы выяснили, что сила тока у первого проводника больше, чем сила тока у второго проводника. Значит, сопротивление первого проводника будет меньше. U,В График 5. Через 5 минут меняются тетрадями и проверяют решения друг друга. Выставляют оценку на свое усмотрение. 1 вариант: R1=4/2=2 Ом R3=2/2=1 Ом 2 вариант: R2=4/1=4Ом R3=2/2=1Ом	Этот метод позволяет самостоятельно решить задание, проверить его и найти ошибку или убедится в правильности решения ученика у доски. Задание способствует развитию внимания, наблюдательности, активизирует деятельность учащихся. Используется метод письменного текущего контроля. Позволяет оценить результат обучения на данном уроке. Проверка задачи дает возможность учащимся увидеть свои ошибки и не допустить их при выполнении домашнего задания.
6	Этап подведения итогов урока. (2 минуты)
	Учитель просит учащихся вспомнить, какую цель поставил перед ними учитель в начале урока. Справились ли мы с поставленной целью? Учитель ждет ответ учащихся. Учитель вместе с учащимися делает вывод, что теперь они готовы к решению задач по данной теме. Учитель подводит итог о работе класс, и о работе отдельных учащихся. Дает домашнее задание: №44 Упражнение19 (1,4,7) Спасибо за урок!	Раскрыть взаимозависимость силы тока, напряжения и сопротивления на участке электрической цепи. Учащиеся делают выводы о проделанной работе на уроке, о тех практических навыках, которые они получили в процессе работы. Учащиеся записывают домашнее задание в дневник. Ученики встают.		Подведение итогов урока вместе с учащимися формирует привычку подводить итоги своей работы, анализировать свою деятельность. Домашнее задание содержит три уровня сложности: Упраж19(1)-1 уровень Упраж19(4)-2 уровень Упраж19(7)-3уровень Это позволяет слабым учащимся решить хотя бы 1 уровень сложности и попробовать свои силы в решение более сложных задач.

приложение 2

Приложение 1

Приложение 1.

 

Приложение 2

Приложение 2.                                                                                                                                       

 

U	I	К
2
1
5
4
8
6
10

График 1.                                                                       Таблица 1.

 

График 2.                                                                                  График 3.                       

№ опыта.	Напряжение	Сопротивление	Сила тока
1	2	1	2
2	2	2	1
3	2	4	0.5

                                    

График 4                                                         Таблица 2.

 

График 5.