конспект урока
план-конспект урока физики (8 класс) по теме

Открытый урок физики в 8 классе

Тема: Исследование зависимости между сопротивлением проводника, напряжением на его концах и силой тока в нем

Цель:исследование зависимости между сопротивлением проводника, напряжением на его концах и силой тока в нем, выяснение факторов, влияющих на тяжесть поражения человека током, формирование умения оказывать первую медицинскую помощь при поражении электрическим током.

Задачи: 1. Развивать мышление учащихся, формировать у них умения самостоятельно приобретать и применять знания, наблюдать и объяснять физические явления.

2. Формировать познавательный интерес к физике  и технике.

3. Расширить кругозор учащихся, показать необходимость физических знаний об электричестве в повседневной жизни

4. Воспитывать умение работать в парах, чувство поддержки, товарищества, умения выдвигать и проверять гипотезы.

Ход урока:

1. Организационный момент

Сегодня вспомним все о токах –

Заряженных частиц потоках,

И про источники и схемы,

И нагревания проблемы.

Ученых, чьи умы и руки

Оставили свой след в науке.

Приборы и цепей законы,

Кулоны, Вольты, Ватты, Омы.

Решим, расскажем, соберем,

Мы с пользой время проведем.

Всех проводов величество,

Зовется «Электричество».

Проявим нынче мы умения,

Законы объясним, явления.

Эксперименты проведем,

И все с пятерками уйдем.

2. Актуализация знаний. Стадия «Вызов». Заполнение таблицы «Знаю. Хочу узнать. Узнал»

+ какую тему мы изучаем?

+ для чего нам необходимо изучать эту тему?

+ Что такое электрический ток?

+ с какими основными физическими величинами, характеризующими электрический ток, мы уже знакомы?

+ Что такое сила тока? Что является единицей силы тока? Каким прибором мы пользуемся для измерения силы тока в электрической цепи? Каковы особенности его подключения?

+ Что такое напряжение? Что является единицей напряжения? Каким прибором мы пользуемся для измерения напряжения? Каковы особенности его подключения?

+ Что такое сопротивление? От каких физических величин оно зависит?

+ Как связаны между собой эти величины?

+ Как связаны между собой сила тока и напряжение? Что означает эта зависимость?

+ как связаны между собой сила тока и сопротивление? Что означает эта зависимость?

+ выразите из закона Ома для участка цепи сопротивление?

+ Как вы считаете, зависит ли сопротивление проводника от силы тока в нем и напряжения на его концах?

Формулирование гипотез.

3. Лабораторная работа. Стадия «Осмысление»

+ Давайте проверим ваши предположения, выполнив лабораторную работу «Исследование зависимости между сопротивлением проводника, напряжением на его концах и силой тока в нем»

+ сформулируйте цель своей работы?

+Какие приборы нам потребуются для ее достижения?

+ Какие правила техники безопасности необходимо помнить, работая с электричеством?

Самостоятельная работа

4. Подведение итогов работы.

Заслушиваются 3 ученика. Заполняется раздел таблицы «Узнал»

5. Домашнее задание.

Решить задачи на индивидуальных карточках, выбрав соответствующий уровень сложности.

6. Новый материал

Некоторые учащиеся при выполнении лабораторных работ по данной теме испытывают страх. Давайте выясним, какое влияние оказывает электрический ток на организм человека.

Доклад учащегося 1. Влияние электрического тока на живые организмы

Действие электрического тока на живые организмы было открыто итальянским ученым  Луиджи  Гальвани.  Ноябрьским днем 1770 г. он был поражен  странным явлением: находившиеся на столе обезглавленные  лягушки, над которыми профессор производил опыты, вздрагивали. Их лапки судорожно сокращались всякий раз, когда из стоявшей в кабинете электростатической машины извлекали яркие искры. Особенно сильными были содрогания лапок, когда к ним были присоединены проволоки, свисавшие до земли. Гальвани провел несколько опытов: в одном из них прикрепил к нерву лапки свежепрепарированной лягушки медный крючок, после чего подвесил лапку к железной решетке, окружавшей висячий садик его дома. Однако никакого действия атмосферы не последовало. И лишь тогда, когда под порывами ветра лапка случайно коснулась решетки забора, ее мускулы резко согнулись. В другом опыте он один проводник, соединенный с крышей дома, подключал к нервам задних конечностей лягушки, другой присоединенный к мускулам соединял с колодцем, т.е. опускал в воду.

«Дело пошло совершенно по нашему желанию, как и в случае искусственного электричества,- писал  Гальвани,- именно сколько раз вспыхивала молния,  столько раз все мышцы в тот же момент впадали в сильнейшие и многократные сокращения, и как это обыкновенно происходит при вспышке молнии и мышечные движения, и сокращения этих животных предшествовали ударам грома и как бы возвещали о них». Гальвани решил, что в мускулах лягушки заключается «животное» электричество, поэтому при соединении проводниками (медные крючки и железная решетка  балкона) нерва с мускулами происходит разряд.

Но соотечественник Гальвани, профессор физики Алессандро Вольта, выполнив его опыты и проделав новые, пришел к совершенно другому заключению. «Нет, - утверждал Вольта, никакого «животного» электричества не существует». Роль источника электричества в опытах Гальвани  А. Вольта приписал контакту двух разнородных металлов, а лапки лягушки он считал лишь чувствительным электрометром. Развитие науки показало, что Вольта ошибался. Ныне Гальвани считают  основоположником  электрофизиологии, раздела медицины оказывающее положительное влияние на организм человека

Кратковременные высоковольтные электрические разряды через сердце помогают иногда предотвратить смерть пациента при тяжелом нарушении сердечной деятельности. При радикулите, невралгии применяют  гальванизацию: приложив к пациенту электроды, пропускают через него слабый постоянный ток. Это оказывает болеутоляющий эффект, улучшает кровообращение.

Доклад учащегося 2. Организм человека и электрический ток

Кратковременные высоковольтные электрические разряды через сердце помогают иногда предотвратить смерть пациента при тяжелом нарушении сердечной деятельности. При радикулите, невралгии применяют  гальванизацию: приложив к пациенту электроды, пропускают через него слабый постоянный ток. Это оказывает болеутоляющий эффект, улучшает кровообращение.

Тело человека  является проводником. Проходя по нему, электрический  ток может вызвать повреждение жизненно важных  органов, а иногда и смерть человека.

Тяжесть поражения током зависит от силы тока, прошедшего через человека, характера тока  (является ли он постоянным или переменным, т.е. изменяющимся по величине и направлению), продолжительности его действия, а также от того, по какому пути внутри человека он шел.

Наибольшую опасность представляет прохождение тока через мозг и те нервные центры, которые контролируют дыхание и сердце человека. Если ток от внешнего источника пропускать через сердце, то возникают нескоординированные сокращения желудочков. Этот эффект называется желудочковые фибрилляции. Однажды самопроизвольно возникнув, желудочковые фибрилляции уже не прекращаются, даже если прекратилось действие вызвавшего их тока. В состоянии желудочковых фибрилляций сердце может быть приведено слабыми токами значением от 50 до 100 мкА.

        В течение 1-2 минут сердечные мышцы, не получающие коронарной крови, слабеют, в результате чего они не могут быть снова приведены в состояние нормальных сокращений и наступает смерть. Если до этого момента будут приняты экстренные меры, то регулярное действие сердца может быть сохранено. Обычная техника, применяемая для дефибрилляции, заключается в пропускании через сердце за несколько миллисекунд тока примерно 10 Ампер. Некоторые эффекты действия силы тока в организме приведены в таблице.

В каких случаях ток может достичь смертельно опасного значения? Из закона Ома следует, что сила тока зависит от приложенного напряжения и сопротивления  проводника, по которому идет ток:   I=U/R. Поэтому критического значения   0,1 А сила тока может достигнуть как при высоком напряжении и большом сопротивлении, так и при низком напряжении и малом сопротивлении.

Сопротивление человеческого тела не имеет постоянного значения. Оно зависит от состояния человека, его кожи, наличия на ее поверхности пота, содержание алкоголя в крови и т. д.. Сухая, огрубевшая кожа имеет высокое, а тонкая, нежная и влажная - низкое. Снижается сопротивление и при различных повреждениях кожи (порезы, царапины, ссадины). При сухой и неповрежденной коже сопротивление тела человека от пальцев одной до пальцев другой составляет     R =105 Ом и выше. Если же руки потные, то сопротивление между ними оказывается равным   R  =1500 Ом и ниже. Каждому из этих случаев соответствует свое смертельное напряжение: 10000 B, если кожа сухая, и  150 B если кожа влажная.

Наиболее чувствительными к току являются такие участки тела, как кожа лица, шеи и тыльной стороны ладоней. Их сопротивление существенно меньше, чем у остальных частей тела. Но самым уязвимыми у человека являются так называемые  акупунктурные  точки на шее и мочках ушей: при ударе током в эти точки смертельным может оказаться даже напряжение 10-15 В.

Задача нашего урока не напугать вас, а показать опасность электрического тока, с которым мы реально встречаемся в повседневной жизни, в быту. Основная  опасность заключается в том, что электрический ток невидим. Его действие мгновенно.

Доклад учащегося Правила электробезопасности

Мы предложим вам рассмотреть примеры электробезопасности в реальной жизни, так как возможность электрического шока существует во многих повседневных ситуациях. Источниками удара током могут явиться электрические устройства, которые собраны неправильно или неаккуратно или же используются не по назначению. Предположим, что какая либо ошибка привела к тому, что нагревательная спираль соединилась с  металлическим корпусом обогревателя. Это может произойти, если изоляция проводника перетерлась в том месте, где он касается корпуса, или же образовалась перемычка из пыли и грязи, которая открывает току путь к корпусу. Если заземленный человек дотронется до корпуса обогревателя, то его тело становится частью электрической цепи.

Находясь на природе, на даче следует помнить, что провод, лежащий на земле, лучше обойти  как можно дальше.

Необходимо знать, что смертельно опасно не только касаться, но и подходить ближе, чем на 5-8 м к лежащему на земле оборванному проводу  воздушной линии. Обнаружив оборванные или провисшие провода воздушной линии, следует организовать охрану места повреждения, позвонить в отделение МЧС, милиции.

Статистика показывает, что около трети всех случаев электротравматизма среди населения происходит из-за соприкосновения людей с провисшими или оборванными проводами.

Особенно часто травмируются дети. Для предотвращения указанных случаев детям необходимо запрещать влезать на крыши домов и строений, где поблизости проходят электрические провода, на опоры воздушных линий  электропередачи; играть под воздушными  линиями, запускать там  воздушных  змеев, разводить костры, бросать проволоку и другие  предметы на провода, разбивать лампы и изоляторы, а, кроме того, открывать дверцы  распределительных щитов, силовых шкафов, двери трансформаторных подстанций.  

Наш дом - наша  крепость. Находясь дома, надо помнить элементарные правила электробезопасности. Следует знать, что бытовые электроприборы (чайники, утюги, плитки), переносные  светильники (торшеры, настольные лампы) предназначены только для пользования в помещениях. Защита от коротких замыканий (автоматы, пробочные предохранители) в квартирной электропроводке должна быть всегда исправна. Основным условием безопасного применения электроэнергии в бытовых помещениях является исправное состояние изоляции электропроводки, электроприборов, а  также проводов, с помощью которых электроприборы  включаются в электросеть.

Особую осторожность при пользовании электроприборами надо соблюдать в сырых помещениях с кирпичными или бетонными полами (подвалы, ванная комната, туалеты), являющимися хорошими проводниками электрического тока, так как при этих условиях опасность поражения электрическим током увеличивается. Поэтому в ванных комнатах, санузлах не допускается устанавливать выключатели и штепсельные розетки, использовать светильники без предохранительной арматуры. Опасно пользовать незаземленными электроприборами в ванной комнате.

Заканчивая свое сообщение, хочу предложить: Давайте сделаем для себя главный вывод - Наше здоровье и  наша жизнь, жизнь и здоровье близких, в наших руках - электробезопасности первоочередное внимание. Все мы будущие родители, а в данный момент старшие братья и сестры.

Хотелось, чтобы мы оказывались примером для подражания, младшим при общении с бытовыми электрическими приборами.

6. Первая помощь при поражении электрическим током

Учитель: О правилах обращения с электрическими приборами знает каждый. Тем не менее, не смотря на это, человек довольно часто пренебрегает ими. И последствия этого могут быть различны. Что же необходимо делать, чтобы оказать первую помощь человеку, подвергнувшемуся воздействию электрического тока?

Слово медицинской сестре нашей школы Собениной В.Г.

Практическое занятие по оказанию первой доврачебной помощи пострадавшему от электрического тока, где один учащийся изображает человека, пострадавшего от поражения электрическим током, второй человек под руководством медицинской сестры делает ему искусственное дыхание и массаж сердца.

7. Итоги урока. Стадия «рефлексия»

Закончите фразу: «Электричество – это просто, нужно и интересно, но…»

Слайд «Правила техники безопасности»

8. А сейчас я предлагаю вам провести эмоциональную рефлексивную самооценку. Для этого я попрошу написать синквейн или по-другому пятистишие. Предлагаю слово : Электричество

1. Имя существительное- Электричество

2. 2-3 прилагательных

3. 3 глагола

4. Фраза из четырех слов, выражающая ваше отношение к данной теме, ваши эмоции.

5. Одно слово – ассоциация, синоним к первому.

Закончить наш урок мне хотелось бы следующим четверостишием:

Как наша прожила б планета,

Как люди жили бы на ней

Без теплоты, магнита света

И электрических лучей?

Урок закончен. Спасибо за работу.

1 уровень

1. Кусок медной проволоки разрезали пополам. Изменилось ли сопротивление проволоки? Во сколько раз?

2. Размеры медного и железного проводов одинаковы. Сопротивление какого провода больше?

2 уровень

1. Имеются две проволоки одинакового сечения и длины. Одна проволока - из меди, другая – из никелина. Какая из них имеет большее сопротивление? Почему? Во сколько раз?

2. Удельное сопротивление нихрома 1,1 Ом∙мм2 /м. Что это значит? Каково сопротивление проволоки длиной 1 м и поперечным сечением 10 мм2 ?

3 уровень

1. Чему равно сопротивление 100 м медного провода сечением 1 мм2 ?

2. Сколько метров никелинового провода сечением 0,1 мм2  потребуется для изготовления реостата сопротивлением 180 Ом?

4 уровень

1. Какой проводник представляет большее сопротивление для постоянного тока: медный сплошной стержень или медная трубка, имеющая внешний диаметр, равный диаметру стержня? Длину обоих проводников считать одинаковой.

2. Шнур телефонной трубки состоит из 20 медных проволочек сечением 0,05 мм2  каждая. Определите сопротивление 5 м такого шнура.

3. Как определить длину изолированного медного провода, свернутого в большой моток, не разматывая его?

_____________________________________________________________________________