Урок физики для 8 класса Короткое замыкание. Предохранитель

Всероссийский конкурс педагогического мастерства «Мой лучший урок»
Урок физики
«Короткое замыкание. Предохранители»
8 класс
Программа: Е. М.Гутник, А.В.ПерышкинаГульнара Раисовна Баянова учитель высшей категории МОБУ СОШ №1 им.М.Абдуллина села Киргиз – Мияки республики Башкортостан Российской Федерации.
Москва, 2013 год
Технологическая карта
урока физики в 8 классе общеобразовательной школы по теме:
« Короткое замыкание. Предохранители»
по программе Е. М.Гутник, А.В.Перышкина(на изучение отводится 2 часа в неделю, 70 часов в год)
Цели урока:
1.Дидактические:
1.1. Познакомить с явлением короткого замыкания.
1.2.Воспроизвести умение чтения электрических схем и монтажа электрических цепей в жилых помещениях.
1.3.Выделить преимущества, угрозы и недостатки электрической цепи.
1.4. Организовать систематизацию и углубление знаний о безопасном применении электрических приборов
1.5.Сформулировать основное назначение предохранителя.
1.6. Научить проводить логический и формально – логический анализ работы цепи и предложить варианты её безопасной работы.
1.7. Воспроизвести открытие изобретения предохранителя электрической цепи.
1.8. Расширить знания о современном использовании предохранителей.
1.9.Подвести к открытию необходимого применения предохранителя для безопасного применения электрических приборов.
2. Психологические (развивающие):
2.1.Развитие навыков практической исследовательской работы с электрическими цепями.
2.2.Развитие всех уровней мышления в переносе на законы электрической цепи.
2.3.Преодоление страха при работе с электричеством и формирование чувства необходимой осторожности.
3. Педагогические (воспитательные)
3.1.Формирование операционных и личностных смыслов, связанных с широким участием электрической энергии (техники) в жизни современного человека.
3.2. Формирование смысла негативного воздействия электрической энергии при увеличении одновременного потребления большого количества электрических приборов.
3.3.Формирование смысловых конструктов, вызванных универсализмом электрической энергии в современной технике и средствах коммуникаций и обработки информации, в плане профориентации.
3.4.Формирование смысловых установок по сохранению своей жизни, жизни окружающих и будущих детей учащихся от поражения электрическим током в быту, школе и других местах.
3.5.Формирование смысловой ценности продолжения рода на основе решения задачи обеспечения населения электрической энергией.
Необходимое лабораторное оборудование и приборы:
- магнитная доска,
из комплекта оборудования L-микро:
- выпрямитель,
- резистры на 1 Ом,2 Ом, 3 Ом,
-лампочка на 12 В,
- 4 ключа,
- проволока длиной 12 см и диаметром 0,16 мм,
- подставка с зажимами,
-компьютер,
- мультимедийный проектор,
-видеофрагмент «Предохранители» (сайт «Классная физика для любознательных»).
Структура урока и временной регламент
Ориентировочно- мотивационная часть (2мин)
Операционно-исполнительный этап:
- Рефлексия, вербализация и моделирование (10 мин)
Задание 1.(проверка и систематизация имеющихся знаний)
Задание 2.(постановка учебной задачи)
- Диалектический, формально- логический анализ (12 мин)
Задание 3.( формулировка темы, работа с учебником)
-Теоретический уровень (13мин)
Задание 4. (конструирование предохранителя)
Задание 5. (расширение знаний о современном использовании предохранителей)
Рефлексивно- оценочный этап.
-Обобщение и оценочная деятельность (6мин)
Задание 6. (на формирование способов мышления и смыслов)
Задание 7. (на формирование смыслов)
- Подведение итогов урока и задание на дом (2 мин)
План урока
№ Действия учителя Действия учеников цели Время
1 Учитель предлагает учащимся определить необходимость применения электрической энергии, ее универсальность применения в современной жизни общества Ученики высказывают собственные мнения и приходят к мнению, что жизнь современного человека как невозможна без использования электроэнергии, так и несет в себе опасность 3.1.
3.3. 2
2 Учитель задает ряд вопросов, изученных ранее, тем самым идет повторение вопросов главы «Электрические явления» Учащиеся воспроизводят изученные законы и формулы раздела «Электричество», проговаривают и записывают на доске 1.3
1.4 5
3 Учитель вовлекает в ролевую игру, контролирует демонстрацию опыта «Короткое замыкание» Двое учеников разыгрывают бытовую ситуацию и демонстрируют опыт 1.1
1.2
1.3
1.4 5
4 Учитель обращает внимание на соблюдении всех мер безопасности при возгорании Учащиеся предлагают и участвуют в обсуждении 1.4
2.3
3.2
3.4 2
5 Учитель обращает внимание на то, как соединены все электрические приборы в домах, просит вспомнить законы параллельного соединения, Закон Ома и закон Джоуля- Ленца. Задает вопросы о том, как изменяется общее сопротивление при параллельном соединении, как изменяется сила тока при неизменном напряжении и уменьшении общего сопротивления, как изменяется выделенное при этом количество теплоты в цепи. Заданные вопросы подкрепляются решением задач. Например, рассчитать общее сопротивление резистров 1, 2, 3 Ом, соединенных параллельно; определить как при этом изменяется сила тока при постоянном напряжении 10 В и вычислить количество теплоты, выделяемое в проводнике в течение 5 минут Учащиеся воспроизводят законы и делают выводы, которые приводят к формулированию темы урока. Решают задачи и делают выводы 1.2
1.4
2.1
2.2 7
6 Учитель записывает тему и предлагает обратиться к материалу учебника Учащиеся читают информацию параграфа на стр. 129 и рассматривают рис. 86 1.5 3
7 Учитель предлагает решить задачу урока, используя печальный опыт возгорания для размыкания цепи при увеличении силы тока в ней Учащиеся предлагают способы решения проблемы и параметры устройства, опираясь на имеющийся опыт 1.6 7
8 Учитель демонстрирует опыт использования предохранителя и видеофрагмент «Плавкие предохранители» Учащиеся делают выводы о том, что нельзя одновременно включать в цепь мощные потребители тока, накоротко замыкать цепь и самовольно менять проволоку предохранителя 1.7
1.8
1.9 6
9 Учитель способствует формированию способа мышления «Жертвуя малым, мы спасаем большее» Учащиеся делают вывод, что жертвуя маленькой проволокой, мы спасаем большее 3.4
3
10 Учитель обращает внимание детей на примеры из жизни, используя знания природы и истории родного края Учащиеся связывают полученные выводы с жизнью и убеждаются в том, что жизнь на Земле в целом зависит от того, как взрослые жертвуют собой во имя подрастающего потомства. 3.5 3
11 Учитель оценивает участие учащихся на уроке, задает домашнее задание на трех уровнях Записывают домашнее задание и дают дневники на подпись учителю 1.4
2.2
3.3 2
Ход урока
Ориентировочно-мотивационный этап.
Добрый день, ребята! Надеюсь, что наша с вами совместная деятельность на сегодняшнем уроке принесет нам много приятного и полезного.
В настоящее время на уроках физики мы подошли с вами к завершению знакомства с основами электричества. Хотелось бы узнать ваше мнение, а зачем современному человеку нужны знания в области электричества?
(Возможные ответы: чтобы больше знать, чтобы понимать действие приборов и научиться их чинить, чтобы изобретать новые более совершенные приборы на пользу человечеству)
В основном, друзья, чтобы выжить. Мы привыкли, что огромную работу за нас совершает электрический ток. Но всегда должны знать, что эксплуатация даже самого безобидного электроприбора несет в себе большую опасность.
Возникает вопрос: «А в чем, собственно, опасность?»
Мы уже знаем с вами, что питаются при своей работе электроприборы энергией электрического поля. Если в этом поле оказывается проводник, то в нем возникает ток. А вот есть ток в цепи или его нет ни одними органами осязания и обоняния человек определить не может.
Что нам в этом помогает? Чем пользуются люди, чтобы предупредить опасность? (Приборами. Можно повторить названия и правила подключения приборов в электрическую цепь)Задание 1 (проверка имеющихся знаний):
- А вы можете напомнить, почему явления, которые мы изучаем сейчас, назвали электрическими? (потому что явления электризации наблюдались впервые при взаимодействии шерсти с янтарем, а «Янтарь» на греческом произносится как…электрон)-Электроном же мы называем…(частицу, имеющую самый маленький электрический заряд)
-Вещества, имеющие свободные электроны мы называем… (проводниками)
-Проводниками чего?... (электрического тока)
-А что такое электрический ток?... (упорядоченное движение заряженных частиц)
-Хорошо есть проводник, он богат в своем составе свободными заряженными частицами- электронами. Есть ли в нем ток?... (нет, электроны движутся хаотично, участвуя в тепловом движении)
-Что необходимо для того, чтобы в цепи возник ток?... (надо создать в нем электрическое поле)
-Для этого нам понадобится?… (источник тока)
-Можно включить такой проводник смело в электрическую цепь или следует обратиться к тому, что по этому вопросу говорит нам наука физика? (тут возникает бурная реакция, ребята делятся печальным опытом взаимодействия с электрическим током)
Операционно- исполнительный этап.
Задание 2 (постановка учебной задачи):
- Давайте разыграем небольшую ролевую игру, в которой всего два героя: хозяин дома и хозяйка.
(Учитель заранее, буквально на перемене, объясняет двум артистичным учащимся их роли: нервная под вечер героиня и хозяин, безмолвно исполняющий все ее приказы.На магнитной доске собрана электрическая цепь, в которой параллельно соединены: лампочка, резистры 1 Ом, 2 Ом, 3 Ом, каждый со своим ключом. До разветвления параллельной части цепи нужно включить примерно 3 см проволоки так, чтобы при включении четвертого прибора при повышении нагрузки проволока раскалилась, задымилась и возможно перегорела. Вся электрическая цепь на магнитах находится на доске, где включая фантазию, учитель может разноцветными мелками нарисовать вокруг цепи домик, с окном, в котором загорается при включении лампочка, и расположены электроприборы. Во время сценки юноша поочередно замыкает ключи по мере увеличения сопротивления)-Дело было вечером, ближе к ужину…
Хозяйка готовит ужин: Вань, а Вань темнеет, включи свет, пожалуйста.
Хозяйка: Вань, а Вань пора чай пить, может, чайник включишь?
Хозяйка: Ой! Я ещё утром загрузила стиральную машину, включи, ну пожалуйста, а то до ночи не успеет постирать.
Хозяйка: Нет! Так и знала, что пока ты будешь возиться, ужин опять остынет, включай микроволновку.
Хозяйка : Вань, а Вань не чувствуешь, чем-то пахнет… Мы кажется, горим!!!
Ваня: Вырубай свет, звони пожарным! (уместно обратить внимание на этом этапе о соблюдении правил безопасности)
Задание 3 (формулировка темы, работа с учебником):
- Спасибо ребятам. Мы сейчас с вами разыграли ситуацию, которая случается, как говорит статистика, в 90 % всех пожаров в России. Как называется данная ситуация?...( короткое замыкание). Давайте назовем и запишем тему сегодняшнего урока «Короткое замыкание» и попробуем разобраться, в чем же причина случившейся «трагедии».
-Все электрические приборы в квартирах и домах подключаются параллельно. А вы знаете, что при параллельном подключении нагрузки общее сопротивление в цепи… ( падает).
(Если дети сразу не ответят на этот вопрос, то можно устно рассчитать общее сопротивление параллельного соединения резисторов 1 Ом, 2 Ом, 3 Ом.)
Вывод: Общее сопротивление на параллельном участке цепи всегда меньше любого из сопротивлений, включенных в цепь-Обратимся к закону Ома для участка цепи ( по желанию учащийся пишет на доске, всем классом проговариваем вслух).
-К чему приводит резкое уменьшение сопротивления при неизменном напряжении?
Вывод: При неизменном напряжении при уменьшении сопротивления сила тока резко возрастает.
-Совсем недавно мы познакомились с еще одним важным законом Джоуля-Ленца. Что он гласит?...( что энергия, выделяемая в проводнике прямо пропорциональна произведению квадрата силы тока на сопротивление и время протекания тока в цеп). (Формула записывается на доске и проговаривается учащимися. -Что же получается? При увеличении силы тока, выделяемое количество теплоты стремительно…( растет), что и приводит к плавлению обмотки проводов. В результате чего провода на выходе от источника тока могут сомкнуться, длина цепи резко укорачивается, сопротивление в цепи падает до нуля, при этом сила тока возрастает до бесконечности. В такой ситуации говорят, что проводник замкнули накоротко или произошло короткое замыкание. Давайте обратимся к материалу учебника , на стр.129 рис 86 (Учебник физики 8 класс. Авт. Перышкин)Задание 4 (конструирование предохранителя):
- А теперь я предлагаю вам решить проблему, как обезопасить дом от возгорания? Как только что полученный печальный результат можно использовать с пользой. Давайте подумаем, если в цепи имеется потребитель, и он может повредиться при возрастании силы тока, то возможно применение устройства, которое в нужный момент разомкнуло бы цепь, перегорело раньше, чем остальные приборы в цепи. Как его нужно включить в цепь последовательно или параллельно? (последовательно, тогда оно будет играть роль ключа). Каким же сопротивлением должно обладать это устройство?
(На доске записывается формула зависимости сопротивления от рода материала и геометрических размеров). Если длина будет большой и велико будет удельное сопротивление, то большим будет сопротивление устройства, следовательно, оно будет потреблять много энергии и нам придется за это платить лишние деньги. Значит, выбрать нужно малую длину и вещество с малым удельным сопротивлением (Ребята называют, что такими веществами может быть медь, алюминий, свинец). Но если в целом устройство будет обладать, в цепи малым сопротивлением, то по закону Джоуля – Ленца необходимой энергии для возгорания мы получить не сможем. Возникает такая проблема: нужен проводник, обладающий малым сопротивлением в цепи и большим сопротивлением в расчете на 1 см длины. Для решения создавшейся проблемы, для увеличения сопротивления на единицу длины, мы можем с вами уменьшить толщину проволоки.
Задание 5(расширение знаний о современном использовании предохранителей):
Демонстрация опыта по имеющейся схеме, где вместо сгоревшего участка включается тонкая короткая проволока. Чтобы перегорающая проволока не стала причиной пожара, её помещают внутрь фарфоровой или стеклянной коробки и называют плавким предохранителем. Завершим формулировку темы урока «…Предохранители» и посмотрим небольшой фрагмент.
Видеофрагмент «Плавкие предохранители» Сайт «Классная физика для любознательных»
Вывод: Во избежание пожара нельзя одновременно включать в цепь мощные потребители тока, накоротко замыкать цепь и самовольно изменять проволоку плавкого предохранителя (Ставить жучок)
Рефлексивно-оценочный этап.
Задание 6 (на формирование способов мышления и смыслов):
- Если посмотреть на происходящее в только что увиденном опыте и видеосюжете со стороны, то можно сказать, что для сохранения более ценного: жизни, дома, всего нажитого, чтобы обезопасить себя и своих близких от страшных переживаний, достаточно всего, лишь вовремя и грамотно заменить предохранитель. Жертвуя маленькой проволокой, мы спасаем самое ценное - это жизнь.
Вывод: Жертвуя малым, мы спасаем большее.
Задание 7(на формирование способов мышления и смыслов) :
-Итак, ценой своей «жизни» предохранитель спасает большее. А известны ли вам случаи из живого мира, когда одни жертвуя своей жизнью, спасают других? Мать жертвует своей жизнью ради своих детей? (Мама- Осьминог своим телом вскармливает потомство и погибает ради воспроизводства своего вида. Если взрослые будут ценить себя выше своих детей, то человечество погибнет) Наша Миякинская земля славится своими героями. Один из них- герой Великой Отечественной войны Минигали Губайдуллин.Мы знаем и помним, что он героически погиб, закрыв своим телом вражеский дзот и тем самым спас жизни сотни солдат и командиров.
Запишем задание на дом: параграф 55 (прочитать, выписать определение короткого замыкания и предохранителя, решить задачи № 1441-1443 (Лукашик) Творческое исследование: Найти зависимость между количеством теплоты, выделяющимся в проводнике и линейными размерами проводника.
Оценки за урок.
Самоанализ урока.
Какое место занимает данный урок в системе уроков по данной теме, как он связан с предыдущими и последующими занятиями?
Данный урок по теме «Короткое замыкание. Предохранители» был проведен по утвержденному календарно-тематическому плану. За урок до этого ребята познакомились с электронагревательными приборами, узнали, что такие приборы обладают большой мощностью. Следующим уроком по программе идет урок обобщения и подготовки к контрольной работе по теме «Законы постоянного тока». Таким образом, урок связан с предыдущим и последующим уроками и на уроке частично проведено повторение, что позволяет на следующем уроке больше времени уделить решению задач.
Я отношу свой урок к типу урока закрепления, систематизации и формирования смыслов, умений и навыков с небольшой долей изучения нового материала.
Форма организации урока – фронтальная.
Методы урока: в большей степени исследовательский, эвристический. Учащиеся привлекаются к созданию гипотезы, к самостоятельному решению проблемы.
2. Какова цель урока? Имело ли место взаимодействия учителя и учеников на этапе постановки цели и планирования учебной деятельности? Какие задачи нужно поставить и решить для достижения цели?
Цели урока:
1.Образовательная: Формировать у учащихся представления о процессе научного познания. Организовать систематизацию и углубление знаний о зависимости тока от напряжения в проводнике.
Развивающая: Развивать логическое мышление учащихся, творческое мышление и способствовать овладению ими исследовательскими умениями и навыками.
3. Воспитательная: Ознакомить с воздействием электрического тока на организм человека. Воспитывать чувства ответственности за свою жизнь и жизнь окружающих при пользовании электроприборов. Воспитание положительного отношения к знаниям и коллективизма при работе в парах.
Задачи урока:
Выявить уровень предыдущих знаний.
Опираясь на имеющие знания, привести к формированию потребности изобретения предохранителя
Познакомив с циклом научного познания, вызвать у детей интерес к решению поставленной задачи на урок.
Научить грамотно, планировать физический эксперимент и обрабатывать его результаты, самостоятельно делать выводы.
Проверить усвоенные знания на примерах решения задач.
Познакомить учащихся с предельно допустимыми значениями силы тока и напряжения на человека. Повторить правила соблюдения мер безопасности при возгорании в домах.
3. Какова готовность класса к изучению данной темы? В ходе беседы в начале урока и выполнения 1 задания было видно, что дети хорошо разбираются в физических терминах, знают основные определения физических величин, характеризующих электрический ток.
4. Какова логика построения и структура урока. Урок построен по технологии генетико- моделирующего урока на основе деятельностного подхода Эльконина- Давыдова- Рахимова. Структура такого урока предполагает ориентировочно- мотивационный этап, в ходе которого я старалась, опираясь на ранее полученные знания сформировать потребность в их расширении, подвести ребят к постановки учебной задачи и ее научного разрешения. Далее операционно-исполнительский этап, в ходе которого была решена непосредственно сама проблема. И рефлексивно-оценочный этап, в ходе которого ребята могли оценить глубину и необходимость полученных знаний.
5. Чем определяется отбор компонентов содержания урока? В чем заключается педагогический потенциал учебного материала? Прежде всего, дозой программного материала, затем сопутствующего материала из курса ОБЖ «возможного влияния тока на человека при работе с электроприборами» и необходимостью проведения эксперимента, который наглядно демонстрирует последствия неправильной эксплуатации электроприборов, обладающих большой мощностью
8. Какова степень активности и самостоятельности детей? Я считаю, что дети достаточно активны, коммуникабельны, способны самостоятельно решать поставленные задачи.
9. Как обеспечивалась обратная связь? Я довольна тем, что ребята подхватывали на лету начало любого моего рассуждения. Думаю, что обратная связь установилась в ходе урока достаточно прочная.
10. Какова результативность урока? Какие критерии позволяют судить об этом? Поставленные задачи перед уроком выполнены, цели достигнуты, ребята, пользуясь знаниями, полученными в ходе урока, решили основные типы несложных задач, которые выносятся на итоговую аттестацию учащихся. Ожидаемые результаты, думаю, оправдались.