Меню
Разработки
Разработки  /  Физика  /  Уроки  /  8 класс  /  Расчет сопротивления проводника

Расчет сопротивления проводника

Предлагаемая авторами модель урока позволяет организовать групповую работу для выполнения определенных исследовательских и проектных заданий, использовать элементы игры.

02.06.2019

Содержимое разработки

Сценарий урока (Ссылка на все материалы https://yadi.sk/d/woxDlS953SXaTd )

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Время

I. Организационный этап

Цель этапа: Включение обучающихся в деятельность на личностно-значимом уровне

1

Приветствует учащихся, проверяет готовность к уроку, создаёт эмоциональный настрой.

Проверяют свою готовность к уроку.


II. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся

Цель этапа: мотивировать учащихся к учебной деятельности посредством создания эмоциональной обстановки.

5

-Ребята, на предыдущих уроках мы с вами узнали много нового об электричестве.
Сегодня я предлагаю начать урок с небольшого стихотворения, связанного с электрическими явлениями:

Надежда Веденяпина

Электричество.

Раньше жили все без света.
Мы по книжкам знаем это.
Днем сидели при лучах,
Ну а ночью - при свечах.

Но ученые трудились.
Над проблемой этой бились.

Наконец свершилось чудо!
Свет теперь горит повсюду.

Ток по проводам бежит,
В лампах ярко свет горит.
У людей сбылась мечта.
Отступила темнота!



Как вы думаете, над какими проблемами пришлось биться ученым, для того чтобы мы все легко могли пользоваться электричеством?

- Оглянемся вокруг – повсюду мы окружены электрическими приборами. Для передачи электрического тока к этим приборам применяют соединительные провода.
- Как вы думаете, из чего они сделаны? (Передает образцы различных проводов и демонстрирует на экране)

Проволока обычно круглая, редко — шестиугольного, квадратного, трапециевидного или овального сечения из стали, алюминия, меди, никеля,титана, цинка, из сплавов и других металлов. Выпускают также биметаллические и полиметаллические проволоки

- А почему бы их не сделать из других материалов?

(Дети высказывают своё мнение: слишком дорого, нужны дешевые металлы, нужен гибкий материал и т. д.)
- На эти и другие вопросы можно точно ответить только тщательно изучив электрические свойства различных материалов.

- Давайте сегодня попробуем выяснить, как ведут себя различные материалы по отношению к электрическому току. (Цель)
- Для этого предлагаю, поставить себя на место ученых: выдвинуть гипотезы и проверить их, проведя несколько опытов с электрическим током в реальной и виртуальной лаборатории.


Просмотр слайдов с анимацией (по мотивам стихотворения).

(Сссылка на
Прил.1 Презентация к уроку. Слайды 1-5)




Дети высказывают своё мнение:
- нужно было придумать, как вырабатывать электрическую энергию разными способами
- решить, как доставлять электричество до потребителей
- изобрести различные электроприборы


Совместно формулируется цель урока: формирование представления о зависимости сопротивления проводника от физических величин.



.




III. Актуализация знаний

Цель этапа: актуализация изученных способов действий, достаточных для построения нового знания, их обобщение и знаковая фиксация

10



- Перед началом экспериментов давайте вспомним, что полезного мы уже знаем про электрический ток. (Ссылка на Прил.1. Презентация к уроку. Слайды 6-11)

  • Что называют электрическим током? В чем причина электрического сопротивления? (Слайд № 6)

  • Что изображено на экране? (Слайд № 7)

  • Перечислите основные элементы электрической цепи? (Слайд № 8)

  • Какими тремя величинами характеризуется электрическая цепь? (Слайд № 9)

  • Какая связь существует между этими величинами? (Слайд № 10)

  • Запишите символами фразы:
    «Сила тока прямо-пропорциональна напряжению»

«Сила тока обратно-пропорциональна сопротивлению»



- А теперь предлагаю поиграть и проверить , можем ли мы правильно применить наши знания по электричеству. (Проверка умения систематизировать и обобщать полученные знания).

Используется технология шестиугольного обучения. Нужно найти сопротивление проводника по графику I(U) и выстроить связи с помощью карточек
(Прил.3 Шестиугольный тест (пример задания))

Ссылка на Web-версию и QR-код к заданию (можно выполнять на мобильном устройстве)
https://www.classtools.net/hexagon/201802-iMjAZc


- Вы хорошо справились с заданием и показали, что умеете находить сопротивление проводника, если известны сила тока и напряжение. Но мы все еще не выяснили, от каких параметров самого проводника оно зависит!

- Давайте подумаем, от чего может зависеть сопротивление проводника?
- Какие параметры характеризуют любой предмет?
(Длина, ширина, температура, сечение, плотность и т.д.)

- У нас есть возможность проверить в лаборатории зависимость сопротивления от некоторых из этих параметров.


Учащиеся отвечают на вопросы, проговаривают формулировки и правила по разделу «Электрические явления».

После каждого вопроса на слайде появляется правильный ответ

Фронтальный опрос всего класса проводится с помощью приложения Plickers, установленного на мобильном телефоне учителя, что позволяет мгновенно оценить ответы всего класса и упростить сбор статистики (Ссылка на описание в Прил. 2).


Выполнение задания-игры, самопроверка.








Учащиеся рассматривают образцы различных проводов, выдвигают свои предположения.


IV. Первичное усвоение новых знаний.

Цель этапа: обеспечение восприятия, осмысления и первичного запоминания знаний, связей и отношений в объекте изучения.

12

Исследование.

Цель: установление в ходе экспериментального исследования, как влияет на сопротивление та или иная характеристика проводника

Учитель организует коллективную деятельность учащихся по проверке высказанных ими утверждений, предлагает вопросы, подводящие детей к самостоятельным выводам. Форма урока, используемая учителем (виртуальная лаборатория и реальный эксперимент), позволяет учащимся работать в группах, что способствует созданию комфортного климата на уроке и активизации деятельности учащихся.
Для проведения экспериментов класс делится на три «лаборатории»:

1-я работает с реальным оборудованием: источник питания, несколько резисторов, амперметр, вольтметр (Прил.1. Слайд 16)

2-я использует программу «Начала электроники» (Прил. 1 Слайд 18)

3-я проводит опыт в виртуальной лаборатории.
(Прил.1. Слайд 20) (Файл - Прил.4 Вирт. Опыты)

Две группы работают с проводниками, имеющими равные длины и площади поперечного сечения и разное удельное сопротивление.

Две группы работают с проводниками из одного материала, имеющими равные длины, но разные площади поперечного сечения

Две группы работают с проводниками из одного материала, имеющими равные площади поперечного сечения, но разные длины

Необходимо выполнить задание в соответствии с планом, проанализировать полученные результаты и сделать вывод.

План экспериментального исследования

  1. Собрать цепь, используя данное оборудование.

  2. Снять показания амперметра и вольтметра при включении в цепь данных металлических проводов и вычислить сопротивление.

  3. Сравнить сопротивления, выяснить, что повлияло на величину сопротивления.

  4. Сделать вывод.

Используя тот же прием, подводящий диалог, учитель помогает ученикам «смастерить» новое для них знание.

- Ну вот, вы успешно провели виртуальный эксперимент. Что показывает анализ измерений?

- Сформулируйте общий вывод о зависимости сопротивления проводника от физических величин

- Устанавливая зависимость сопротивления от физических величин, все ли мы учли?

Правильно. сопротивление прямо пропорционально длине проводника, обратно пропорционально площади его поперечного сечения и зависит от вещества проводника.

- Действительно линейная зависимость сопротивления от температуры существует.
О ней Вы можете узнать в научной литературе, об этой зависимости пойдет речь в старших классах.



- Используя данные, которые мы получили в ходе экспериментального исследования, можем ли мы записать формулу для расчета сопротивления?
- Как учесть зависимость сопротивления от вещества, из которого изготовляют проводник? Для этого вычисляют так называемое удельное сопротивление вещества.

Уточните, какие физические величины входят в формулу, и каковы их единицы измерения?


Каков физический смысл удельного сопротивления? Что определяет эта величина в формуле?

Удельное сопротивление — это физическая величина, которая определяет сопротивление проводника из данного вещества длиной 1 м, площадью поперечного сечения 1 мм2.

Какие единицы измерения у этой величины?

Обратимся к таблице на экране (таблица значений удельного сопротивления различных металлов). Теперь вы сможете без труда ответить на поставленный в начале урока вопрос: из каких материалов лучше делать провода.


















Учащиеся делают выводы:

Сопротивление проводника прямо пропорционально зависит от вещества, из которого он изготовлен, от длины проводника, обратно пропорционально – от площади поперечного сечения.





Учащиеся согласились, а отдельные ученики высказали предположение о зависимости сопротивления от температуры.



где r– коэффициент пропорциональности, который характеризует вещество, из которого сделан проводник

R – сопротивление проводника, [R] = Ом;

L– длина проводника, [l] = м;

S – площадь поперечного сечения,

[S] = мм2, [S] = м2.

[r] = Ом · мм2

Делают вывод:

Цветные металлы имеют меньшее удельное сопротивление, а значит, при равных других характеристиках сопротивление проводов из цветных металлов будет меньше.


Физкультминутка


Даются команды на активизацию мышц рук, головы, глаз и т.д. Например, посмотрите вверх; посмотрите на соседа слева; помашите соседу, сидящему за вами, и т.п.

Выполняют упражнения для двигательного аппарата, рук и глаз.

1

V. Первичная проверка понимания

Цель этапа: установление правильности и осознанности усвоения нового учебного материала; выявление пробелов, неверных представлений и их коррекция

- Предлагаю теперь, вооружившись нашими новыми знаниями, попробовать вычислить сопротивления различных бытовых приборов. Параметры используемых в них проводников (материал, длину, площадь сечения) вы можете задать самостоятельно воспользовавшись нашими электронными карточками. (Прил. 5 ). Полученный вами ответ внесите в соответствующее поле карточки и он будет проверен автоматически.

- Тех, кто быстро справится с заданием, прошу дополнительно определить силу тока в цепи прибора. Все ответы вписываем в нашу общую электронную таблицу.
(Ссылка на таблицу в сети)
(По мере внесения ответов в таблицу, на листе Excel автоматически строится график )
(Прил. 6)

- Объединим наши результаты и посмотрим на получившиеся зависимости на графиках
(Можно это делать на обычной классной доске, в локальной сети… или
в сети Интернет… ).

- Какой вывод можно сделать из полученных результатов ? О чем говорят эти графики?
Учащиеся после анализа первых двух графиков (прямая R(L) и гипербола R(S)) еще раз делают вывод о характере зависимости сопротивления проводника от его параметров,

а из второго ( гипербола I(R))также о зависимости силы тока от сопротивления в законе Ома.


Каждый учащийся выбирает из списка свой бытовой прибор и выполняет требуемые расчеты.
Числовой ответ заносится в электронную карточку для автоматической проверки.

Результаты проверки отмечаются в маршрутном листе

После выполнения задания всеми учащимися на экране формируется сводная таблица и делается вывод об эффективности использования различных материалов в качестве нагревательных элементов в бытовых приборах.

10

VI. Этап первичного закрепления с проговариванием во внешней речи

Цель этапа: усвоение учащимися нового способа действия при решении типовых задач.


Мы все сегодня хорошо поработали, повторили тему «Электрический ток», провели измерения, решили практические задачи. Эти знания и умения нам также пригодятся и на следующих уроках, при решении более сложных задач. Но в процессе работы некоторые из вас могли допускать ошибки, что-то забыть. Как мы договорились, все ваши недочеты зафиксированы в вашем маршрутном листе, и я прошу вас проработать их к следующему уроку.
Вы можете задать сейчас вопросы, если что-то осталось непонятным, мы постараемся вместе на них ответить.

Дети анализируют маршрутный лист (т.е. свою работу на уроке).

Учащиеся задают классу оставшиеся вопросы. Остальные отвечают на них.

Учитель корректирует ответы ребят

3

Рефлексия (подведение итогов занятия)
Цель этапа: осознание уч-ся своей учебной деятельности, самооценка результатов деятельности своей и всего класса

3

Теперь, когда вы получили ответы на все вопросы, я предлагаю подсчитать количество баллов, набранных вами за время урока и оценить свою работу одной из предложенных фраз:

  • Я работал идеально весь урок

  • Я работал хорошо, но иногда кое-что забывал

  • Я работал хорошо, но иногда кое-что забывал, ошибался в вычислениях

  • Я работал не всегда хорошо, часто ошибался, отвлекался

Результаты опроса можно увидеть по ссылке: опрос в сети Интернет…

По желанию и критериям учителя баллы могут быть переведены в оценку за урок. Можно также оценивать отдельные этапы урока.

- Теперь вы готовы самостоятельно выполнить домашнее практическое задание:

Домашнее задание. Ответить на вопросы §§ .

Практическое задание:

  1. Рассчитать сопротивление троллейбусных проводов (медных, сечением 100 мм2) . Длину задать самостоятельно.

  2. Дополнительно. Решить аналогичную задачу для рельса в метро. Необходимые параметры найти в сети Интернет.


Учащиеся суммируют свои баллы в соответствии с маршрутным листом и оценивают свою работу на уроке, степень освоения материала


Записывают домашнее задание.




Ссылки на приложения к уроку

Пояснительная записка (https://yadi.sk/d/tWVndV4i3SXc2W)

Цели урока, материалы и оборудование (https://yadi.sk/d/1CidHbhX3SXc8N )

Прил. 1 Презентация к уроку (https://yadi.sk/d/9349MogQ3SXKsX)

Прил. 2. Описание Plickers (https://yadi.sk/d/HgPaeuYW3SXMT7)

Прил. 3 Шестиугольный тест (пример) (https://yadi.sk/d/jSPrjpWm3SXNsP)

Прил. 4 Вирт. Опыты 3_4_5-й слайд (https://yadi.sk/d/FAahNwIq3SXcQn)

Прил. 5. Электронная карточка (описание) (https://yadi.sk/d/Fxoo1-k43SXgsz)

Прил. 6. Таблица ответов (Googl Таблица) (Файл Excel для скачивания)

Прил. 7. Маршрутный лист (https://yadi.sk/i/0bsyX6yw3SXd6y)

Прил. 8. Рефлексия. Опрос
(https://docs.google.com/forms/d/1TCJnwlimVPj-gbjRJQgEctOiddZ4RMw15kMHMA7wklE/viewform?usp=send_form)

Источники информации:

Единое окно доступа к образовательным ресурсам http://window.edu.ru

Академия «Просвещение» https://ap.prosv.ru

Портал «Цифровое образование» http://digital-edu.ru

Использование Plickers https://plickers.com

Шестиугольный метод обучения http://www.classtools.net/blog/using-hexagon-learning-for-categorisation-linkage-and-prioritisation



Маршрутный лист ученика



Этап урока

Набрано баллов

Рекомендации

Тест на знание терминов и формул



Работа в виртуальной лаборатории



Решение задач из электронной карточки



Итог



Самооценка работы на уроке (подчеркнуть одно из утверждений)

  • Я работал идеально весь урок

  • Я работал хорошо, но иногда кое-что забывал

  • Я работал хорошо, но иногда кое-что забывал, ошибался в вычислениях

  • Я работал не всегда хорошо, часто ошибался, отвлекался



Ссылка https://www.classtools.net/hexagon/201802-iMjAZc

Каждая из шестиугольных карточек — это некоторым образом формализованные знания по определённому аспекту. Шестиугольники соединяются друг с другом, благодаря определённым понятийным или событийным связям. Задача учеников соединить шестиугольники, причём может возникнуть много способов, различных связей.

Пример задания выполненного по технологии шестиугольного обучения:
Нужно найти сопротивление по графику I(U) и выстроить связи с помощью карточек

Выполняются операции сравнения, анализа, синтеза новых знаний.

Ссылка на Web-версию и QR-код к заданию (можно выполнять на мобильном устройстве)
https://www.classtools.net/hexagon/201802-iMjAZc

= 2

-70%
Курсы повышения квалификации

Исследовательская деятельность учащихся

Продолжительность 72 часа
Документ: Удостоверение о повышении квалификации
4000 руб.
1200 руб.
Подробнее
Скачать разработку
Сохранить у себя:
Расчет сопротивления проводника (177.68 KB)
0
40
1

Комментарии 0

Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или на сайт