Разработка урока по физике и информатике "Законы постоянного тока"

Цели урока:

Образовательные:

закрепить и систематизировать знания учащихся по теме “Законы постоянного тока”, закрепить навыки работы с формулами и функциями в электронной таблице MS Excel, показать возможности использования информационных технологий при решении задач по физике.

Развивающие:

Развитие познавательного интереса, логического мышления учащихся, развитие навыков сборки электрических цепей с помощью программы – конструктора «Начала электроники»;

Воспитательные:

Воспитание самостоятельности, личной ответственности за выполнение коллективной работы, бережного отношения к природным и людским ресурсам.

План урока.

Ι. Организационный момент.

ΙΙ. Актуализация знаний и умений учащихся.

1.  Фронтальный опрос с использованием тестирующей программы

2.  Решение кроссворда

ΙΙΙ. Создание проблемной ситуации и её решение с применением информационных технологий.

1.  Решение задач на законы постоянного тока традиционным способом.

2.  Решение задач с помощью электронной таблицы MS Excel.

3.  Решение задач посредством программы–конструктора.

«Начала электроники»

ΙV. Подведение итогов урока.

V. Домашнее задание.

Ход урока.

2. Сопротивление проводника зависит от…

A. силы тока в проводнике

B.  напряжения на концах проводника

C. от материала, из которого изготовлен проводник, от его длины и площади поперечного сечения

D. только от его длины

E. только от площади поперечного сечения

5. Согласно закону Джоуля – Ленца, количество теплоты, выделяемое проводником с током пропорционально…

A. силе тока, сопротивлению, времени

B. квадрату силы тока, сопротивлению и времени

C. квадрату напряжения, сопротивлению и времени

D. квадрату сопротивления, силе тока и времени

E. напряжению, квадрату сопротивления и времени

Цели урока:

Образовательные: закрепить и систематизировать знания учащихся по теме “Законы постоянного тока”, закрепить навыки работы с формулами и функциями в электронной таблице MS Excel, показать возможности использования информационных технологий при решении задач по физике.

Развивающие: Развитие познавательного интереса, логического мышления учащихся, развитие навыков сборки электрических цепей с помощью программы – конструктора «Начала электроники»;

Воспитательные: Воспитание самостоятельности, личной ответственности за выполнение коллективной работы, бережного отношения к природным и людским ресурсам.

Тип урока: интегрированный урок

Технология: технология проблемного обучения

Средства обучения: электронный подиум, ноутбуки, индивидуальные задания, программное обеспечение – MS Excel, AutoPlay, программа–конструктор «Начала электроники».

План урока

Ι. Организационный момент.

ΙΙ. Актуализация знаний и умений учащихся.

1. Фронтальный опрос с использованием тестирующей программы

2. Решение кроссворда

ΙΙΙ. Создание проблемной ситуации и её решение с применением

информационных технологий

1. Решение задач на законы постоянного тока традиционным способом

2. Решение задач с помощью электронной таблицы MS Excel

3. Решение задач посредством программы–конструктора

«Начала электроники»

ΙV. Подведение итогов урока

V. Домашнее задание

Ι. Сегодня мы подведём итоги изучения раздела «Законы постоянного тока», закрепим умения решать задачи по пройденному разделу. Давайте повторим, какие формулы вы узнали при изучении тем, с какими законами познакомились.

ΙΙ. Актуализация знаний и умений учащихся.

Фронтальный опрос с использованием тестирующей программы

1. Какая формула выражает закон Ома для участка цепи

1. I=q/t 

2. A=IUt 

3. P=IU 

4. I=U/R 

5. R=pl/S 

2. Сопротивление проводника зависит от… 

1. силы тока в проводнике

2. напряжения на концах проводника 

3. от материала, из которого изготовлен проводник, от его длины и площади поперечного сечения 

4. только от его длины

5. только от площади поперечного сечения 

3. Сопротивление двух последовательно соединённых проводников равно… 

1. сопротивлению одного из них

2. сумме их сопротивлений

3. разности их сопротивлений. 

4. произведению сопротивлений

5. среди ответов нет правильного 

 4. Какая из формул выражает закон Ома для полной цепи

1. Q=IUt 

2. I=U/R 

3. E=A/q 

4. P=IU 

5. I=/(R + r) 

5. Согласно закону Джоуля – Ленца, количество теплоты, выделяемое проводником с током пропорционально… 

1. силе тока, сопротивлению, времени 

2. квадрату силы тока, сопротивлению и времени

3. квадрату напряжения, сопротивлению и времени 

4. квадрату сопротивления, силе тока и времени

5. напряжению, квадрату сопротивления и времени

6. Силу тока на участке цепи измеряют… 

1. амперметром 

2. вольтметром

3. омметром

4. манометром

5. динамометром

7. Мощность тока равна

1. Q=IUt. 

2. I=U/R. 

3. E=A/q. 

4. P=IU. 

5. I=/(R + r)

8. Английский учёный, установивший на опыте, от чего зависит количество теплоты, выделяемой при прохождении по проводнику электрического тока

1. Джеймс Джоуль

2. Георг Ом

3. Андре Ампер

4. Шарль Кулон

5. Майкл Фарадей

9. Он открыл один из важнейших законов электричества в 1785 году, используя для этого крутильные весы

1. Джеймс Джоуль

2. Георг Ом

3. Андре Ампер

4. Шарль Кулон

5. Алессандро Вольта

10. Найдите эквивалентное сопротивление, если R₁ = 6 Ом; R₂ = 12 Ом

1. 18 Ом

2. 12 Ом

3. 6 Ом

4. 4 Ом

5. 2 Ом

2. Решение кроссворда составленного в электронной таблице MS Excel

ΙΙΙ. Решение задач

1) При последовательном включении в сеть трех проводников сопротивлением 6 Ом, 8 Ом и 12 Ом, сила тока равна 5 А. Определить напряжение в сети и падение напряжения на каждом проводнике.

На цоколе лампочки карманного фонаря написано 3,5В и 0,28А(12,7В и 2,3А; 2,5В и 1,8А; 4,3В и 2,9А) Найти сопротивление в рабочем режиме и потребляемую мощность.

2)

3) Найти эквивалентное сопротивление между точками А и В участка электрической цепи, представленной на рисунке

Для решения данной задачи не понадобятся физические приборы, программа – конструктор “Начала электроники” поможет собрать цепь из виртуальных приборов. С помощью конструктора можно:

• изучать зависимость сопротивления проводников от удельного сопротивления материала, длины и поперечного сечения;

• изучать законы постоянного тока — закон Ома для участка цепи;

• изучать законы последовательного и параллельного соединения проводников;

• изучать выделение мощности в цепях переменного тока и т.д.

На экране ПК можно увидеть, правильно ли собрана цепь. Если неправильно, то прибор “перегорит”, а если всё верно, то лампочки будут светиться.

Индивидуальные задания

1. Чему равно общее сопротивление участка цепи, изображенного на рисунке, если R₁ = 1 Ом, R₂ = 10 Ом, R₃ = 10 Ом, R₄ = 5 Ом?

2. В участке цепи, изображенном на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно 2 Ом. Найти общее сопротивление участка

3. 4 лампы, сопротивления которых 4 Ом, 5 Ом, 10 Ом и 20 Ом соединены параллельно. Определите общее сопротивление, ток в каждой из них и в неразветвленной цепи, если в первой лампе ток равен 2,5А.
4. В цепь включены последовательно 3 проводника сопротивлением 5Ом, 6Ом и 12 Ом. Какова сила тока в цепи, если напряжение на втором резисторе равно 1,2 В.

5. Электрическая плитка при силе тока 5А за 30мин потребляет 1080кДж энергии. Рассчитайте сопротивление плитки. (R=24 Ом).

6. В 3 кабинете имеются 6 ламп по 100 Вт. Они горят по 6 ч в день в течение месяца. Рассчитайте расход электроэнергии и ее стоимость при тарифе 7,74 тг/кВтч

7. Сопротивление нагревательного элемента электрического чайника 20 Ом. Определите мощность тока, проходящего через нагревательный элемент при напряжении 220 В. (2420 Вт)

8. Сила тока в железном проводнике длиной 150мм и площадью сечения 0,02мм² равна 250мА. Чему равно напряжение на концах проводника? 

Решение:

9. Определите силу тока, проходящего через реостат, изготовленный из никелиновой проволоки длиной 50 м и площадью поперечного сечения 1 мм², если напряжение на зажимах реостата 45 В.

10. Батарея аккумуляторов имеет ЭДС 12В. Сила тока в цепи 4А, а напряжение на клеммах 11В. Определите ток короткого замыкания.
11. Два резистора с сопротивлением R₁=3 Ом и R₂=6 Ом соединены последовательно. Сила тока во втором резисторе I₂=2А. Каково общее напряжение на обоих резисторах? (U=18 В).

12. 13 сентября 1838 г. Первый в мире электроход (корабль с электрическим двигателем) конструкции русского академика Якоби вышел в плавание по Неве. Мощность двигателя была 180Вт. Судно шло 3 часа. Какую работу совершил электродвигатель? (1944 кДж).

13. Определите мощность электродвигателя, если при его включении в сеть с напряжением U=220В ток в обмотке двигателя I=5A (1100 Вт)

ΙV.

Мы с вами рассмотрели на примере законов постоянного тока и электронной таблицы связь физики с информатикой. А каково практическое применение законов постоянного тока?

В жизни мы имеем дело с множеством электрических приборов, каждый встречающийся с электрическими установками должен ясно представлять опасность, связанную с электрическим током, неуклонно выполнять требования правил безопасности труда (слайды). Безопасным для человека считается сила тока около 1мА, сила тока 10мА приводит к серьёзным поражениям. Высокое напряжение опасно для жизни: действие тока  I = 1А при напряжении U = 105 В приводит к выделению мощности P = 105 Вт. Для работы в сыром помещении безопасным считают напряжение 12 В, в сухом – до 36 В.

V. Домашнее задание: Глава 9 (Б. Кронгарт 10 класс) – повторить

Задача. Определите стоимость электроэнергии, потребляемой телевизором в течение 2ч, если стоимость 1 кВтч равна 7,74 тг, а потребляемая телевизором мощность от сети –150Вт.