Последовательное соединение проводников
план-конспект урока по физике (8 класс)

Тема урок: Последовательное соединение проводников.

Цели урока:  Организовать деятельность учащихся  по:

•  освоению знаний об электромагнитных явлениях; законах, которым они подчиняются (законы последовательного соединения проводников); методах научного познания природы – наблюдение, эксперимент;
• применению полученных знаний для решения физических задач (на расчёт последовательного соединения проводников).
• применению полученных умений для решения практических задач повседневной жизни (практическое применение законов последовательного соединения проводников).
•  Задачи урока:

• Образовательные:
• - экспериментально определить соотношение между величинами силы тока и напряжения на отдельных участках цепи при последовательном соединении проводников;
• - экспериментально определить общее сопротивление цепи при последовательном соединении проводников;
• - продолжить формирование умений и навыков собирать простейшие электрические цепи, а также пользоваться измерительными приборами (амперметром и вольтметром)
• Воспитательные:
• -воспитание отношения к физике, как к экспериментальной науке;
• -продолжить работу по формированию умений работать в коллективе

( умение высказать свою точку зрения и выслушать точку зрения товарища, умение уважительного отношения к мнению товарищей )

• Развивающие;
• - продолжить работу по формированию умений делать выводы и обобщения на основе результатов проведённого исследования;
• - продолжить развитие мышления, творческих и исследовательских способностей учащихся

Тип урока: открытие новых знаний

Методы обучения: частично - поисковый, анализ учебного материала, исследовательский метод, решение расчётных задач.

Форма учебной деятельности: проблемное обучение, работа в творческих группах.

Оборудование:

1)Компьютер,  мультимедийный проектор, презентация;

 2)карточки с заданиями;

3) источник питания, амперметр, вольтметр, ключ, лампочки, резисторы и соединительные провода.

                                                        План урока

1) Организационный этап.

2)Проверка домашнего задания.

3) Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.

4) Актуализация знаний.

5) Первичное усвоение новых знаний.

6) Первичная проверка понимания

7) Первичное закрепление

8) Контроль усвоения, обсуждение допущенных ошибок и их коррекция.

9) Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению

10) Рефлексия (подведение итогов занятия)

                                                        Ход урока

1. Организационный этап.

Добрый день, ребята.

Присаживайтесь, пожалуйста.  Сегодня мы с вами продолжаем наше увлекательное путешествие в мир электричества. Я начну свой урок со слов М. Фарадея (слайд №1)

                                                      Эпиграф:

Искусство экспериментатора состоит в том,

       чтобы уметь задавать природе вопросы

                                      и понимать её ответы.

                                                 М. Фарадей

Эти слова были сказаны давно, но они не потеряли актуальности сегодня. Как вы понимаете эти слова?

(Физика экспериментальная наука, она изучает явления природы)

Сегодняшний урок не исключение, мы будем проводить исследования.

2. Проверка домашнего задания.

И первое, что мы свами сделаем,  это проверим  д/з.

Я предлагаю вам выполнить тест и после его выполнения сделаем взаимопроверку.

Тест по теме: Расчет сопротивления проводника. Удельное сопротивление. Реостаты. (см. приложение№1)

Взаимопроверка: (слайд№2)

поменяйтесь работами и проверьте тесты, поставьте оценку карандашом. 

6 баллов  отметка «5»

5 баллов   отметка «4»

3-4балла  отметка  «3»

1-2 балла отметка «2»

3) Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.  

У вас на столах лежат э. схемы.

А что такое э. схема?

(Чертежи, на которых с помощью условных обозначений показаны способы подключения э. приборов)

Мы видим, что на этих схемах подключены лампочки к выключателю и электрический звонок к кнопке и др. приборы. А как они соединены?

-  последовательно. Правильно мы уже знакомились с этим видом соединения, когда выполняли л.р.

Какая у нас будет тема  урока?

-Последовательное соединение проводников.

В рабочих тетрадях запишите тему урока: Последовательное соединение проводников

Скажите у вас достаточно знаний, чтобы рассчитывать правильно электрические цепи, т.е. вычислять напряжение, силу тока в цепи, чтобы знать какие приборы и как можно их включать в цепь. Нет.

Мы свами ещё вернёмся к этим схемам.

Как вы думаете, о чем пойдет сегодня речь на уроке? (О соединениях в проводниках)

Какие физические величины характеризуют электрическую цепь?(Сила тока, напряжение и сопротивление)

А как вы думаете, какова будет цель нашего урока?(Найти связь между этими величинами)

Как вы думаете, для чего вам нужно изучать эту тему?(Практическое применение)

А ещё поговорим свами о преимуществах этого соединения и недостатках. Вы в течение урока подумайте об этом.

.

4)Актуализация знаний:

Для достижения целей урока предлагаю вспомнить некоторые характеристики э. тока.

                                      Блиц –опрос

1.Чтотакое электрический ток?(электрическим током называется  упорядоченное движение заряженных частиц )

2.Какие физические величины характеризуют электрический ток?(Напряжение характеризует электрическое поле, сила тока характеризует электрический ток, сопротивление характеризует сам проводник.)

3.Какой буквой обозначается сила тока, в каких единицах измеряется, каким прибором измеряется и как он подключается?

 (I , A,амперметром, последовательно, «+» к «+», «-»к «-» )

4. Какой буквой обозначается напряжение, в каких единицах измеряется, каким прибором измеряется и как он подключается? (U, В, вольтметр,  параллельно, «+» к «+», «-»к «-»)

5.Как обозначается сопротивление, в чем измеряется?(R,Ом)

 6. От каких параметров зависит сопротивление проводника?(от длины, площади поперечного сечения, удельного сопротивления)

7.Сформулируйте закон Ома для участка цепи.(сила тока  в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению)

 5) Первичное усвоение новых знаний.

Посмотрите на доску, у меня собрана э.ц. Два резистора соединены последовательно (Как в сказке про репку…) Давайте дадим определение… Слайд №5

Последовательное соединение – соединение, при котором конец первого проводника соединяют с началом второго, конец второго – с началом третьего . –записать в тетрадь.

Для выяснения закономерностей для указанных соединений, я предлагаю вам сегодня провести маленькое исследование в группах. Каждая группа сейчас получит карточку с заданием. Но прежде чем приступить к работе повторим правила техники безопасности. Слайд№6

                          Повторение правил техники безопасности:

1. Работаем только при разомкнутом ключе.
2. При подключении приборов соблюдаем полярность.
3. Амперметр подключаем – последовательно.
4. Вольтметр – параллельно.

2.Работа в группах.

                                                                  1 группа.

1.Соберите электрическую цепь по схеме.

2.Измерьте амперметром силу тока в различных участках цепи.

3. Занесите результаты в таблицу.

4. Сделайте вывод.

                                               2 группа

1.Соберите электрическую цепь по схеме.

2.Измерьте вольтметром  напряжение  в точках 1-2, затем в 3-4 и 5-6.

3. Занесите результаты в таблицу.

4. Сделайте вывод.

                                                                 3 группа

Найдите общее сопротивление цепи при последовательном и соединении двух резисторов

1. При исследовании соединения по указанной схеме ученик получил следующие данные, представленные в таблице

2.Используя закон Ома для участка цепи, найдите общее сопротивление на участке цепи.

3.Запишите полученный результат в виде буквенного выражения.

3.А теперь давайте обобщим ваши результаты.

            Первый закон последовательного соединения проводников:

Сила тока в различных последовательно соединенных участках цепи одинакова I1=I2=Iобщ

Второй закон последовательного соединения проводников:

При последовательном соединении проводников общее напряжение на всем соединении равно сумме напряжений на каждом проводнике  Uобщ = U1 + U2;

               Третий закон -  закон сопротивлений.:

Общее сопротивление цепи при последовательном соединении проводников равно сумме сопротивлений отдельных проводников

Rобщ=R1+R2

Качественная оценка этой формулы состоит в следующем: при последовательном соединении проводников как бы увеличивается длина проводника, включенного в цепь, что приводит к увеличению сопротивления: R=ρ∙l/s

Слайд№8

Если мы имеем n одинаковых проводников, то

1. Rобщ= n∙ R1

2. Uобщ= n∙ U1

4.Применение последовательного соединения проводников

Возвращаемся к нашим схемам:

1) Э. звонок включается последовательно с кнопкой, поэтому звонок звенит только тогда, когда кнопка нажата, т.е.  цепь замкнута.

2) Фонарик светит тогда, когда будет нажата кнопка.

3) Настольная   лампа, светильник, обычная лампа соединяется последовательно с выключателем.

4) В ёлочной гирлянде (включить) лампочки соединены последовательно.

5) Можно найти последовательное соединение источников тока (гальванических элементов); резисторов (проводников, имеющих сопротивление); обмоток трансформаторов; конденсаторов.

6) Первичная проверка понимания

Задача 1.Устно.

 Резисторы с сопротивлениями 5 Ом и 10 Ом соединены последовательно. Чему равно их общее сопротивление?

Задача 2. Устно.

 Сила тока в первом проводнике сопротивлением 10 Ом равна 4 А. Какова будет сила тока во втором проводнике сопротивлением 30 Ом? (4 А)

Задача 3. Устно.

В сеть с напряжением 120 В включены последовательно 3 одинаковые лампы. Какое напряжение на каждой лампе? (40 В)

При последовательном соединении общее напряжение будет равно сумме напряжений на участках цепи. Так как лампы одинаковые, то 120:3=40В

Физкультминутка:

- Если я называю физическую величину, вы поднимаете руки вверх. (I, U, R, l ,S)

- Если я называю единицу измерения, то вы разводите руки в стороны. (Ампер, Вольт, Ом, метр, мм2)

-Если я называю измерительный прибор, то руки опускаете вниз.(Амперметр, Вольтметр, линейка, секундомер )

7) Первичное закрепление (задачи из ВПР)

Задача4

Вольтметр V1 показывает 12 В (см. рис). Каковы показания амперметра и вольтметра V2?

Решение:

1) I1=U1 /R1 ; I1=12В/6Ом=2А

2) I1 = I2 = I =2А

3) U2= I2 R2 ; U2 =2А2Ом=4В

Задача5

Найти напряжение на каждом резисторе, если вольтметр показывает напряжение 12В.

Решение.

1). Rобщ.=R1+R2=2Ом+4Ом=6Ом

2).по закону Ома Iобщ.=U/Rобщ=12В/6Ом=2А

3). Iобщ.= I1= I2=2А

4). Из закона Ома U1=I∙R1=2А∙2Ом=4В

U2=I∙R2=2А∙4Ом=8В или U2=Uобщ.-U1=12В-4В=8В,

т.к. Uобщ = U1 +U2.

Ответ: U1 =4В, U2 =8В

8) Контроль усвоения, обсуждение допущенных ошибок и их коррекция.

У вас на столах лежат листы с физическим диктантом, заполните пропущенные слова.

                              Физический диктант:

При последовательном соединении проводников сила тока везде … одинаковая

Если переставить местами амперметр и резистор в последовательном соединении, то показания амперметра … не изменятся.

Напряжение в цепи равно.. сумме напряжений на отдельных проводниках.

Полное сопротивление равно… сумме сопротивлений отдельных проводников.

9) Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению

§48, №1076,1078

Подготовить сообщение:

 1) Применение параллельного соединения;

2) Преимущества и недостатки параллельного соединения.

10) Рефлексия (подведение итогов занятия)  

Сегодня на уроке мы познакомились с законами последовательного соединения проводников, практическими применениями этого вида соединения, также научились применять полученные знания при решении задач.

А какими преимуществами обладает последовательное соединение?

1)Преимуществами последовательного соединения являются: проводники, рассчитанные на небольшие напряжения, соединяя последовательно можно включать в сети с большим напряжением; подбирая лампочки с разными сопротивлениями можно создавать различную освещённость.

2) Представьте себе, что некоторую цепь нужно защитить от перегрузки: при увеличении силы тока цепь должна автоматически отключаться. Как это сделать? (Например, использовать предохранитель).

А какими недостатками?

Основным недостатком последовательного соединения проводников является то, что при выходе из строя одного из элементов соединения отключаются и остальные. Так, например, если перегорит одна из ламп елочной гирлянды, то погаснут и все другие.

Выставление отметок.

1) За тесты.

2) Оцените своих товарищей при работе в группах.

3) За решение задач.

Наше занятие подходит к концу, ответьте на вопрос: «Ощутили ли вы прибавление в своей копилке знаний после сегодняшнего занятия?»

Что нового вы узнали сегодня на уроке?

Как вы думаете, достигли мы цели поставленной в начале урока?

                                             Приложение №1

                                                Тест по теме:

       «Расчет сопротивления проводника. Удельное сопротивление. Реостаты.»

                                                            Вариант1

1.Что определяет сопротивление проводника?

А)напряжение и сила тока в проводнике

Б)длина проводника и сила тока в нем

В) вещество проводника, его длина и площадь поперечного сечения

2. Что показывает удельное сопротивление материала, из которого изготовлен проводник, в системе СИ?

А) сопротивление проводника длиной 1м и площадью сечения 1м2

Б)сопротивление проводника длиной 1м и площадью сечения 1мм2

В)сопротивление проводника длиной 1м и диаметром 1мм

3. Укажите правильное расположение веществ в порядке возрастания их удельных сопротивлений.

А)серебро, графит, железо

Б) железо, серебро, графит

В) серебро, железо, графит

4. Реостаты применяют для

А) изменения силы тока в цепи

Б) подключения различных приборов

В) изменения напряжения на полюсах источника тока

5.Чему равно сопротивление реостата, изготовленного из константановой проволоки длиной 10м и площадью поперечного сечения 0,1мм2 ? Удельное сопротивление константана ρ=0,5 Ом∙мм2 /м.

А) 50 Ом

Б)5 Ом

В) 500 Ом

6. Что произойдёт с накалом лампы, если движок реостата переместить вправо?

А) увеличится

Б) уменьшится

В) не изменится

                                                            Вариант 2

1. Какое из выражений справедливо?

А) сопротивление проводника зависит от силы тока в нем

Б) сопротивление проводника зависит от напряжения на его концах

В) сопротивление проводника зависит от свойств самого проводника

2. Единицей удельного сопротивления в системе СИ является

А) 1 Ом ∙мм2  ∕м

Б) 1 Ом∙ м 

В) 1Ом∙мм

3. Удельное сопротивление металлов

А) с ростом температуры увеличивается

Б) с ростом температуры уменьшается

В) не зависит от температуры

4. Для изготовления реостатов применяют

А) вещества с большим удельным сопротивлением

Б) вещества с малым удельным сопротивлением

В) диэлектрики

5. Чему равна площадь поперечного сечения никелиновой проволоки длиной 50м, из которой изготовили реостат сопротивлением 200 Ом?

А) 1мм2

Б) 10 мм2

В) 0,1 мм2

6. Что произойдёт с накалом ламп, если движок реостата переместить влево?

А) 1-не изменится, 2-увеличится

Б) 1 и 2 -увеличится

В) 1-увеличится, 2-уменьшится

                                                      Анализ урока

        Тема урока: «Последовательное соединение проводников».

С точки зрения новых требований ФГОС урок «Последовательное соединение проводников – это урок «Открытие новых знаний».

Цели, которые я ставила перед собой на этом уроке, таковы:

1. Вызвать объективную необходимость изучения темы « Последовательное соединение проводников»;
2. Организовать деятельность учащихся по изучению и первичному закреплению правил расчёта последовательной цепи;
3. Создать условия для развития у школьников умений формулировать проблемы, предлагать пути их решения;
4. Помочь учащимся осознать ценность совместной деятельности.

Для достижения целей я использовала проблемно-поисковый, наглядно-словесный, репродуктивный методы.

Я старалась выдержать структуру урока в соответсвии с его типологией.

На  1 этапе ( Организационный этап ) я использовала слова М. Фарадея, чтобы организовать детей на исследовательскую работу.

Искусство экспериментатора состоит в том,

       чтобы уметь задавать природе вопросы

                                      и понимать её ответы.

                                                 М. Фарадей

В качестве проверки домашнего задания использовала тест, в котором были включены задания, необходимые для усвоения знаний по новой теме.

Мотивация к учебной деятельности была  смоделирована как постановка проблемы, то есть ребятами была предложена сложная схема , которая вызвала вопрос «почему»   мы не можем рассчитывать такие электрические схемы?

Постепенно подвела детей к выводу, что существуют разные виды соединений проводников, самое простое - последовательное соединение проводников.

Повторение опорных знаний прошло с применением  презентации.

  В ходе  Построения проекта выхода из затруднения ребятами была сформулирована тема урока  «Последовательное соединение проводников», были поставлены цели и задачи урока, создан план  дальнейшей работы.

В процессе Моделирования способа открытия  новых  знаний - ученики получили инструкционные карты выполнения экспериментальной работы. Перед выполнением работы был проведён инструктаж по технике безопасности. В ходе  Реализации исследовательского  проекта ребята работали в группах. Они закрепили свои знания по сборке электрической цепи и измерения физических величин силы тока и напряжения. В ходе проведения были получены необходимые выводы, правила расчёта последовательной цепи. 

В качестве первичного  закрепления ученикам были предложены дифференцированные задачи, тем самым все дети участвовали в работе.

На этапе - контроль усвоения, обсуждение допущенных ошибок и их коррекция использовала физический диктант.

 Включение в систему знаний спроектировано в виде дифференцированного домашнего задания-параграф учебника и  задач из сборника под ред. А.В. Пёрышкин

Многие ребята получили хорошую оценку работы на уроке.

В конце урока проведена Рефлексия учебных действий на уроке.