Урок на тему Сила тока, плотность тока. Закон Ома для участка в цепи без ЭДС.
методическая разработка

Методическая разработка урока на тему:

Электрический ток. Сила тока, плотность тока. Закон Ома для участка цепи без ЭДС.

Раздел: Раздел 3. Электродинамика.

Специальность: 23.02.01 Организация перевозок и управление на транспорте (по видам).

Группа: ОП - 11

Время: 90 минут

Тип занятия: Усвоение новых знаний и способов действия.

Методы обучения: актуализация знаний, формирование новых знаний, первичное закрепление знаний, диагностика процесса усвоения учебного материала.

Цель урока:

• Образовательная:

- дать понятие электрического тока и выяснить условия, при которых он возникает, ознакомить с различными видами источника тока.

- ввести величины, характеризующие электрический ток: сила тока, плотность тока.

- рассмотреть закон Ома для участка цепи без ЭДС.

• Развивающая:

- развитие логического мышления через формирования понятий: сила тока, плотность тока.

- развивать умение раскрывать взаимосвязь между такими величинами, как сила тока, напряжение и сопротивление.

- формирование у студентов осознанного понимания закона Ома для участка цепи без ЭДС.

• Воспитательная:

- прививать интерес к предмету, расширять кругозор, формировать мировоззрение, развивать умение, анализировать и делать выводы, применять полученные знания для решения задач.

Планируемые результаты:

• Предметные: умения обрабатывать результаты измерений, обнаруживать зависимость между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы.
• Метапредметные: использование различных видов познавательной деятельности для решения физических задач, применение основных методов познания (наблюдения, измерения, эксперимента) для изучения различных сторон окружающей действительности.
• Личностные: физически грамотное поведение в профессиональной деятельности и быту при обращении с приборами и устройствами.
• Педагогическая технология: Личностно-ориентированное обучение (беседа – ответы на вопросы; развитие, понимание и объяснение опытов, творчество и исследовательский поиск при решении проблемного вопроса).

Материально-техническое и дидактическое оснащение урока:

• Приборы и материалы для демонстрационных экспериментов (амперметр, вольтметр, источник тока, ключ, соединительные провода).
• Проектор, экран, компьютер, электронная презентация Ms PowerPoint.
• Раздаточный материал (задания – тесты).

Межпредметные связи: электротехника, математика.

Формы обучения: фронтальный, объяснительный, иллюстративный, практический.

Демонстрации: электрическая цепь.

Используемые источники литературы:

• Физика для профессий и специальностей технического профиля: учебник для студентов учреждений сред. проф.образования/ В.Ф. Дмитриева.- 4-е изд., стер.- М.: Издательский центр «Академия», 2017.- 448 с.
• http://school-collection/edu.ru
• Физика. 11 кл.: учеб.для общеобразоват. Учреждений/ В.А. Касьянов.- М.: Дрофа, 2007.

Технология обучения: объяснительно-иллюстративный, личностно-ориентированный, беседа, работа в парах, индивидуальная работа.

Формируемые общие и профессиональные компетенции:

OK 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

OK 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

ХОД ЗАНЯТИЯ

1. Организационный момент.
2. Мотивация учебной деятельности.
3. Целевая установка.
4. Актуализация знаний.
5. Формирование новых знаний. Последовательное объяснение новой темы.
6. Закрепление знаний. Решение задач.
7. Физминутка.
8. Диагностика процесса усвоения учебного материала. Выполнение теста.
9. Рефлексия.
10. Итоги занятия.
11. Запись домашнего задания.

Ход занятия

1. Организационный момент.

Приветствие. Отметка в журнале отсутствующих.

2. Мотивация учебной деятельности.

Преподаватель, задает вопросы:

- Кто сегодня кипятил воду в чайнике ?

- Без чего не представляет жизнь современный человек?

- Как вы думаете, какова тема нашего урока?

Записываем тему урока: Электрический ток. Сила тока, плотность тока. Закон Ома для участка цепи без ЭДС.

Изучение темы содержит следующие вопросы:

1.        Электрический ток;

2.        Сила тока;

3.        Плотность тока;

4.        Закон Ома для участка цепи без ЭДС;

5.        Электрическое сопротивление;

6.        Электрическое напряжение.

3. Целевая установка.

Сообщение цели занятия.

Цель: Выяснить, что такое электрический ток и какие условия необходимы для его существования, раскрыть взаимосвязь между величинами: сила тока, напряжение и сопротивление. Изучить закон Ома для участка цепи без ЭДС.

4. Актуализация знаний. (Приложение 1).

Прежде чем ответить на эти вопросы, необходимо вспомнить предыдущий материал. Преподаватель раздает задание (физический диктант) обучающимся и объясняет инструкцию выполнения задания. А также следит за самостоятельностью выполнения заданий обучающихся. Самостоятельная проверка работ студентов по эталону ответов и выставление баллов. Итак, мы проверили ваши знания по электростатике, они помогут вам для изучения новой темы.

5. Формирование новых знаний. Последовательное объяснение новой темы.

Рассматриваем первый вопрос темы: Дает определение электрического тока, показывает демонстрацию направление тока на слайде (4 слайд).

Электрический ток - это упорядоченное движение заряженных частиц в проводнике. 

Для существования электрического тока нужно электрическое поле. За направление электрического тока принято направление движения положительных зарядов.

Объясняет с демонстрацией условия, необходимые для возникновения электрического тока (5-6 слайд).

Условия существования электрического тока: Свободные заряды, Электрическое поле, Замкнутая цепь.

Электрический ток — это упорядоченное движение заряженных частиц:

1. При отсутствии поля не возникнет упорядоченного движения.
2. Ток в разомкнутой цепи очень скоро прекратится.

Схематическое изображение электрической цепи. (Слайд 8). Показывает демонстрацию опыта по сборке электрической цепи.

Дает определение и формулу силы тока, плотности тока (14 слайд). Сила тока равна отношению заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за определенный промежуток времени, к этому промежутку времени.

За направление тока принято направление положительных зарядов. Измеряют силу тока амперметром. В электрическую цепь его включают последовательно с потребителями электрической энергии.

(Слайд 15) Величина, характеризующая быстроту переноса заряда в проводнике через единицу площади его поперечного сечения, называют плотностью тока:

Плотность тока – это сила тока, приходящаяся на единицу площади поперечного сечения проводника.

Плотность тока – векторная величина.

Направление вектора плотности совпадает с направлением скорости направленного движения положительных зарядов.

Переход ко второму вопросу темы: Закон Ома для участка цепи без ЭДС.

Дает формулировку и формулу закона Ома для участка цепи без ЭДС. Объяснение с демонстрацией (слайды 17-18).

Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна приложенному к нему напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению данного участка:𝐼=𝑈/𝑅

U – электрическое напряжение[В] (Вольт)  

R – сопротивление проводника [Ом] (Ом)

Прибор для измерения напряжения. (Вольтметр)

Прибор для измерения силы тока. (Амперметр)

Основные величины, характеризующие электрические цепи: сила тока, напряжение, сопротивление, причины сопротивления.

(Слайд 19) Сопротивление является основной электрической характеристикой проводника.

(Слайд 20) Причины сопротивления:

• Чем длиннее проводник, тем больше его сопротивление.
• Чем толще проводник, тем меньше его сопротивление.
• Сопротивление проводника зависит от материала, из которого он сделан и от внешних условий.

(Слайд 21) Сопротивление проводника рассчитывается по формуле:

𝑅=𝜌𝑙/𝑆.                 𝑙 — длина проводника,

𝑆 — площадь поперечного сечения проводника,

𝜌 — удельное сопротивление проводника.

Удельное сопротивление — это сопротивление проводника из данного вещества длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м^2.                

(Слайд 22) Табличные значения удельного сопротивления различных проводников.

6. Закрепление материала. Решение задач. (Приложение 2).

Задача 1. Определите силу тока в электрической лампе, если через нее за 20 минут проходит 600 Кл количества электричества.

Задача 2. Сопротивление проводника 6 Ом, а сила тока в нем 0,2 А. Определите напряжение на концах проводника.

Задача 3. Рассчитать силу тока, проходящую по медному проводу длиной 100 м, площадью поперечного сечения 0,5 мм2, если к концам провода приложено напряжение 6,8 B (удельное сопротивление меди ρ=0,017 (Ом*〖мм〗^2)/м).

Задача 4. Электрический утюг включен в сеть с напряжением 220 В. Какова сила тока в нагревательном элементе утюга, если сопротивление его равно 48,4 Ом ?

7. Физминутка

Если преподаватель называет физическую величину, обучающиеся поднимают руки и тянутся вверх.

Если преподаватель называет единицу измерения, то обучающиеся руки разводят в сторону.

Если преподаватель называет измерительный прибор, то обучающиеся опускают руки вниз и держат правильную осанку.

Если преподаватель называет формулу физической величины или закона, тогда хлопаем ладони.

8. Диагностика процесса усвоения учебного материала. Заполнить таблицу. Нарисовать электрическую цепь (Приложение 3).

9. Рефлексия обучающихся:

• Сегодня я узнал…
• Было интересно…
• Было трудно…
• Я выполнял задания…
• Я научился…
• Теперь я могу…

Контрольные вопросы:

• Какие физические понятия величины и единицы измерения вы узнали на уроке ?
• Сформулируйте Закон Ома для участка в цепи ?

10. Итог занятия.

Оценить работы студентов, назвать студентов отличившихся на уроке. Выставить оценки в журнал. Спасибо вам за хорошую работу! Тема сегодняшнего занятия «Электрический ток. Сила тока, плотность тока. Закон Ома для участка цепи без ЭДС» успешно пройдена и усвоена. Цель урока достигнута, мы с вами познакомились с физическими величинами сила тока, плотность тока, напряжение, сопротивление и научились применять теоретические знания на примерах при решении задач.

11. Запись домашнего задания.

1. Повторить и выучить определения по пройденной теме. Инструкция выполнения домашнего задания.

§§ 2- 6 ответить на вопросы. §6 решить задачи № 1-2 (11 класс учебник Физика автор: В.А. Касьянов)

2. Дополнительное задание на выбор: подготовить сообщения на темы «Применение аккумуляторов», «Атомные электростанции», «Ветряные электростанции».

Приложение 3

Тест на тему: Электрический ток. Закон Ома для участка цепи 

Вариант 1

1. Электрическим током называется…
А) упорядоченное движение частиц
Б) направленное движение заряженных частиц
В) направленное (упорядоченное) движение электронов
Г) беспорядочное движение частиц вещества

2. За направление тока принято направление …
А) движения электронов                     Б) движения ионов
В) движения положительно заряженных частиц
Г) движения отрицательно заряженных частиц

3. Какая величина равна отношению электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения?
А) сила тока              Б) напряжение          В) сопротивление         

Г) работа тока

4. Электрическое напряжение  измеряется в…
А) Амперах                Б) Вольтах                В) Джоулях                     Г) Омах

5. Сила тока в проводнике…
А) прямо пропорциональна напряжению на концах проводника
Б) прямо пропорциональна напряжению на концах проводника и его сопротивлению
В) обратно пропорциональна напряжению на концах проводника
Г) обратно пропорциональна напряжению на концах проводника и его сопротивлению

6. Найдите неверную формулу:
А)  I = U * R                      Б) A = q * U                    В) U = I * R                
Г) q = I * t

7. Сила тока в электрической цепи 2 А при напряжении на его концах 5 В. Найдите сопротивление проводника.
А)  10 Ом              Б) 0,4 Ом              В) 2,5 Ом             Г) 4 Ом

8. Чему равно сопротивление медного проводника длиной 10 см и сечением 1 мм2? Удельное электрическое сопротивление меди 0,0017 Ом мм2/м
А)  0,00017 Ом             Б) 0,017 Ом                В) 1,7 Ом              Г) 0,17 Ом

9. Удельное сопротивление проводника измеряется в…

А) Ом*м

Б) Ом/м

В) Ом*мм

Тест на тему: Электрический ток. Закон Ома для участка цепи

Вариант 2

1. Электрическим током  в металлах называется…

А) упорядоченное движение ионов
Б) направленное движение  ионов и электронов
В) направленное (упорядоченное) движение электронов
Г) беспорядочное движение частиц вещества

2. Какое из действий тока наблюдается всегда, какой бы проводник  ни был?
А) тепловое                Б) химическое           В) магнитное

3. Какая величина равна отношению работы электрического поля при перемещении единичного положительного заряда к этому заряду?
А) сила тока              Б) напряжение          В) сопротивление          Г) работа тока

4. Электрическое сопротивление  измеряется в…
А) Амперах                Б) Вольтах                В) Джоулях                     Г) Омах

5. Сила тока в проводнике…
А) прямо пропорциональна напряжению на концах проводника и его сопротивлению
Б) обратно пропорциональна напряжению на концах проводника и его сопротивлению
В) прямо пропорциональна напряжению на концах проводника и обратно пропорциональна его сопротивлению
Г) прямо пропорциональна сопротивлению проводника и обратно пропорциональна напряжению

6. Вольтметр применяют для измерения в цепи …
А) напряжения             Б) силы тока                  В) напряжения и силы тока
Г) работы тока             Д) электрического заряда

7. 0,86 кВ=
А) 86 В                 Б) 860 В             В) 8600 В              Г) 0,00086

8. Найдите верную формулу:
А)  I = U * R                      Б) R = I * U                    В) U = I * R                
Г) U = I / R

9. Удельное сопротивление проводника измеряется в…

А) Ом*м

Б) Ом/м

В) Ом*мм

Критерии оценивания и ответы:

1 вариант

2 вариант

(0-4 баллов) – 2 «неудовлетворительно»

(5-6 баллов) – 3 «удовлетворительно»

(7-8 баллов) – 4 «хорошо»

(9 баллов) – 5 «отлично»