План-конспект урока «Электрическое напряжение»

Болдырева Наталья Анатольевна, учитель математики и физики 1 квалификационной категории муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения Средней общеобразовательной школы № 29 города Хабаровска.

Разработка урока по физике в 8классе.

Тема урока: «Электрическое напряжение, единицы напряжения. Вольтметр. Измерение напряжения»

Тип урока: Урок изучения и первичного закрепления знаний.

Технологии урока: проблемное обучение, обучение в сотрудничестве, информационно-коммуникационные.

Цели урока: Сформировать понятие «напряжение». Ввести единицы измерения напряжения. Познакомить учащихся с правилами измерения вольтметром. Совершенствовать практические навыки по сборке электрической цепи, чтению и изображению схем, измерения напряжения

Задачи:

Образовательная: Познакомить учащихся с понятием напряжения и единицами напряжения. Выявить имеющиеся знания по данной теме.

Воспитательная: Подчеркнуть взаимосвязь напряжения и работы тока в электрической цепи как проявления одного из признаков метода диалектического познания явлений.

Развивающая: Продолжить работу по развитию внимания и умения логически и творчески мыслить. Продолжить формировать умение решать задачи.

Планируемые результаты:

Метапредметные:овладеть навыками самостоятельного приобретения знаний об электрическом напряжении, постановки цели, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности при изучении напряжения как одной из характеристик электрического поля, регулятивными УУД при решении задач, познавательными УУД на примерах гипотез для объяснения существования электрического напряжения, предвидеть возможные результаты своих действий, развивать монологическую и диалогическую речь, работать в группе.

Личностные:осознать необходимость самостоятельного приобретения знаний об электрическом напряжении и практической значимости изученного материала, использовать экспериментальный метод исследования при изучении напряжения, формировать познавательный интерес, интеллектуальные и творческие способности. Убеждённость в познании природы, самостоятельность в приобретении новых знаний, уважительное отношение к деятелям науки и техники, друг к другу, к учителю.

Общие предметные: проводить наблюдения возникновения напряжения в цепи с различными источниками тока, планировать и выполнять опыты, объяснять, сравнивать полученные результаты и делать выводы, обнаруживать зависимость работы тока от напряжения и силы тока, анализировать таблицы, формулы, схемы, применять теоретические знания на практике.

Частные предметные: измерять напряжение, овладеть расчётным способом для нахождения напряжения, силы тока, работы тока. Использовать полученные знания в повседневной жизни.

Основные термины, понятия: электрическое напряжение, сила тока, работа тока, вольтметр.

Оборудование: ПК, проектор, мультимедийная презентация, учебник, раздаточный материал, источник тока, соединительные провода, низковольтная лампа на подставке, ключ, вольтметр, демонстрационный вольтметр.

План урока:

1) Организационный этап – 2 мин.

2) Актуализация знаний – 10 мин.

3) Первичное усвоение новых знаний – 15 мин.

4) Первичная проверка понимания – 5 мин.

5) Первичное закрепление – 9 мин

6) Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению – 1 мин.

7) Рефлексия (подведение итогов занятия) – 3 мин.

Ход урока

Организационный этап. Здравствуйте, ребята! На сегодняшнем уроке мы продолжим изучение электрических явлений: вы познакомитесь ещё с одной характеристикой электрического поля.

Актуализация знаний.

Но сначала проверим, как вы знаете материал, необходимый для изучения новой темы.

Фронтальный опрос:

У:Что такое электрический ток?

Ш: Направленное движение заряженных частиц называется электрическим током.

У:Почему тепловое движение заряженных частиц в проводнике не может быть названо электрическим током?

Ш: Тепловое движение заряженных частиц в проводнике беспорядочно. Но, если в нем создать электрическое поле, то частицы начнут двигаться направлено под действием электрических сил. Возникнет электрический ток. Беспорядочное движение частиц при этом сохраняется, подобно тому, как сохраняется беспорядочное движение в стайке мошкары, когда под действием ветра она перемещается в одном направлении.

У:Назовите основные части электрической цепи.

Ш:Источники тока, приемники, замыкающие устройства, соединенные между собой проводами, составляют простую электрическую цепь.

У:Какого назначение источника тока в электрической цепи?

Ш:Источники тока создают и поддерживают в проводнике электрическое поле, под действием которого свободно движущиеся заряженные частицы придут в движение в направлении действия на них электрических сил. Возникнет электрический ток.

У: Какого назначение ключа в электрической цепи?

Ш:Чтобы в цепи был ток, она должна быть замкнутой. Если в каком-нибудь месте провод оборвется, то ток в цепи прекратится. На этом основано действие выключателей (ключей)

У:Назовите условия возникновения электрического тока в цепи.

Ш: Условия возникновения тока в цепи следующие:

- наличие заряженных частиц;

- наличие источника тока;

- цепь должна быть замкнутой.

У:Какие действия электрического тока вы знаете?

Ш:Тепловое, химическое, магнитное и физиологическое.

У: Что выбрали за направление электрического тока в электрической цепи?

Ш: За направление электрического тока в цепи условно приняли то направление, по которому движутся (или могли бы двигаться) в проводнике положительные заряды, т.е. направление от положительного полюса источника к отрицательному. Вопрос о направлении тока возник в науке тогда, когда об электронах и ионах еще ничего не было известно.

У:Что представляет собой электрический ток в металлах?

Ш:Электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное движение электронов.

У:Что представляет собой электрический ток в электролитах?

Ш:Электрический ток в электролитах представляет собой направленное движение ионов в электрическом поле.

У:Что определяет силу тока в цепи?

Ш:Электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за 1с, определяет силу тока в цепи. Значит, сила тока равна отношению электрического заряда q, проходящего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохожденияt, т.е. I=q\t.

У: В чем измеряется сила тока?

Ш:За единицу силы тока принят ампер (А).

У:Каким прибором можно измерить силу тока?

Ш:Силу тока в цепи измеряют прибором, называемым амперметром.

У: Как амперметр подключают в цепь?

Ш:Амперметр включают в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором хотят измерить.

Первичное усвоение новых знаний.

У: Вы молодцы! Так по каким же признакам можно судить о силе тока в цепи?

Ш:О силе тока в цепи можно судить как по показаниям амперметра, так и по действию тока.

У: Приведите примеры

Ш: Чем больше накалена нить электролампы или спираль электроплитки, тем больше сила тока, проходящего по цепи.

У: От каких факторов зависит сила тока в цепи?

Для ответа на этот вопрос проведём опыт. Соберём электрическую цепь, состоящую из батареи аккумуляторов, ключа, низковольтной лампочки на подставке и амперметра с пределом измерения 0,5А. Опыт проводим в такой последовательности: замыкаем цепь на один аккумулятор и обращаем внимание учащихся на значение силы тока в цепи. Затем увеличиваем число аккумуляторов. Что наблюдаем?

Ш: Сила тока в цепи увеличилась.

У: Какой вывод можно сделать?

Ш: Сила тока в цепи зависит от какой-то величины, связанной с источником тока.

У: Почему вы пришли к такому выводу?

Ш: Источник тока создаёт электрическое поле в цепи. На опыте мы увидели, что сила тока, возникшая в этой цепи под действием этого электрического поля, разная, значит и электрическое поле у разных источников разное. Чем большее значение силы, с которой поле действует на заряженные частицы, тем больше будет скорость их направленного движения. Это означает, что через поперечное сечение проводника в единицу времени пройдёт большее число заряженных частиц, т. е. возникнет больший ток.

У: Так характеристикой чего является эта пока неизвестная нам величина?

Ш: Электрического поля.

У: Молодцы! И называть эту величину мы будем электрическим напряжением. Запишите тему урока. Давайте сформулируем цели нашего урока. Что хотим сегодня узнать?

Ш: Что называют напряжением? От чего зависит эта величина? Какой буквой обозначается? В каких единицах выражается? Есть ли прибор для её измерения? А по формуле её можно вычислить?

У: Прекрасно! Давайте узнаем ответы на все эти вопросы.

Напряжение – физическая величина, характеризующая действие электрического поля на заряженные частицы. Как же мы можем судить о напряжении? (Демонстрируем опыт из учебника «Различное свечение ламп при одной и той же силе тока»). В замкнутой цепи поле совершает работу, а значит, обладает энергией. При прохождении электрического тока энергия электрического поля преобразуется во внутреннюю энергию проводников, и они нагреваются. В опыте с лампочками при одинаковой силе тока в первой цепи выделяется меньшее количество теплоты, чем во второй. Различие в работах тока объясняется различием в напряжении источников тока. Значит, о напряжении можно судить по значению работы, совершаемой электрическим полем по перемещению единичного заряда на участке цепи. Напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле при перемещении единичного положительного заряда из одной точки в другую.

Напряжение обозначают буквой U, и формула для вычисления напряжения

U= . Единица напряжения – вольт (1В)

Название единице напряжения дано в честь итальянского ученого Вольта.

1В =1Дж/1Кл

В практике используются также дольные и кратные единицы: киловольт(1кВ),

милливольт(1 мВ).

1кВ=1000 В , 1мВ=0,001 В

Для из­ме­ре­ния на­пря­же­ния ис­поль­зу­ют при­бор, ко­то­рый на­зы­ва­ет­ся вольт­метр.

Су­ще­ству­ют раз­лич­ные вольт­мет­ры по осо­бен­но­стям их при­ме­не­ния, но в ос­но­ве прин­ци­па их ра­бо­ты лежит элек­тро­маг­нит­ное дей­ствие тока. Обо­зна­ча­ют­ся все вольт­мет­ры ла­тин­ской бук­вой V, ко­то­рая на­но­сит­ся на ци­фер­блат при­бо­ров и ис­поль­зу­ет­ся в схе­ма­ти­че­ском изоб­ра­же­нии при­бо­ра.

С их по­мо­щью про­во­дят­ся из­ме­ре­ния на­пря­же­ния в элек­три­че­ских цепях при про­ве­де­нии ла­бо­ра­тор­ных работ.

Ос­нов­ны­ми эле­мен­та­ми де­мон­стра­ци­он­но­го вольт­мет­ра яв­ля­ют­ся кор­пус, шкала, стрел­ка и клем­мы. Клем­мы обыч­но под­пи­са­ны плю­сом или ми­ну­сом и для на­гляд­но­сти вы­де­ле­ны раз­ны­ми цве­та­ми: крас­ный – плюс, чер­ный (синий) – минус. Сде­ла­но это с целью того, чтобы за­ве­до­мо пра­виль­но под­клю­чать клем­мы при­бо­ра к со­от­вет­ству­ю­щим про­во­дам, под­клю­чен­ным к ис­точ­ни­ку. В от­ли­чие от ам­пер­мет­ра, ко­то­рый вклю­ча­ет­ся в раз­рыв цепи по­сле­до­ва­тель­но, вольт­метр вклю­ча­ет­ся в цепь па­рал­лель­но.

Без­услов­но, любой элек­три­че­ский из­ме­ри­тель­ный при­бор дол­жен ми­ни­маль­но вли­ять на ис­сле­ду­е­мую цепь, по­это­му вольт­метр имеет такие кон­струк­тив­ные осо­бен­но­сти, что через него идет ми­ни­маль­ный ток. Обес­пе­чи­ва­ет­ся такой эф­фект под­бо­ром спе­ци­аль­ных ма­те­ри­а­лов, ко­то­рые спо­соб­ству­ют ми­ни­маль­но­му про­те­ка­нию за­ря­да через при­бор.

Вольтметр в электрических схемах

Схе­ма­ти­че­ское изоб­ра­же­ние вольт­мет­ра:

Изоб­ра­зим для при­ме­ра элек­три­че­скую схему , в ко­то­рой под­клю­чен вольт­метр.

  В цепи почти ми­ни­маль­ный набор эле­мен­тов: ис­точ­ник тока, лампа на­ка­ли­ва­ния, ключ, ам­пер­метр, под­клю­чен­ный по­сле­до­ва­тель­но, и вольт­метр, под­клю­чен­ный па­рал­лель­но к лам­поч­ке.

За­ме­ча­ние. Лучше на­чи­нать сбор­ку элек­три­че­ской цепи со всех эле­мен­тов, кроме вольт­мет­ра, а его уже под­клю­чать в конце.

Что ещё нужно знать о напряжении? Напряжение 60В считается опасным для жизни человека.

Что будет с человеком, который окажется рядом с упавшим оголенным кабелем, находящимся под высоким напряжением?

Так как земля является проводником электрического тока, вокруг упавшего оголенного кабеля, находящегося под напряжением, может возникнуть опасное для человека шаговое напряжение.

Поражение электрическим током по этому пути считается наименее опасным, т.к. в этом случае через сердце проходит не более 0,04 от общего тока, и на практике не зарегистрировано ни одного случая смертельного поражения человека шаговым напряжением.

При попадании под шаговое напряжение даже небольшого значения возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц ног. Обычно человеку удается в такой ситуации своевременно выйти из опасной зоны. Однако не пытайтесь выбегать оттуда огромными шагами, шаговое напряжение при этом только увеличится! Выходить надо обязательно быстро, но очень мелкими шагами или скачками на одной ноге!

Когда человек касается провода, находящегося под напряжением выше 240 В, ток пробивает кожу. Если по проводу течет ток, величина которого еще не смертельна, но достаточна для того, чтобы вызвать непроизвольное сокращение мышц руки (рука как бы “прилипает” к проводу), то сопротивление кожи постепенно уменьшается. И, в конце концов, ток достигает смертельной для человека величины в 0,1 А. Человеку, попавшему в такую опасную ситуацию, нужно как можно скорее помочь, стараясь “оторвать” его от провода, не подвергая при этом опасности себя.

У: Рассмотрим примеры типичных напряжений различных потребителей энергии и источников тока (приложение1).

Таблица типичных напряжений различных потребителей энергии и источников тока.

Электрический фонарь ..................................................................................4,5 В

Напряжение в сети ........................................................................................220 В

Двигатель троллейбуса .................................................................................600 В

Кинескоп телевизора ...............................................................................16 000 В

Напряжение между облаками во время грозы .........................до 100 000 000 В

Безопасное электрическое напряжение в сыром помещении .....................12 В

Безопасное электрическое напряжение в сухом помещении ......................36 В

Электрические рыбы

Электрический скат ....................................................................................50–60 В

Нильский электрический сом ........................................................................350 В

Угорь-электрофорус .......................................................................свыше500 В

Внимание! Ток высокого напряжения опасен для жизни человека!

Первичная проверка понимания

Работа в группе по карточкам

1 Вариант

1.Выразите в других единицах следующие значения выражения:

15850 В =______________кВ

1600 мВ = _____________В

2.Опишите прибор для измерения напряжения.

Название прибора____________________________________

Назначение прибора___________________________________

Устройство прибора (основные части)_____________________

Способ включения в цепь_______________________________

Условное обозначение на схемах_________________________

3.Чьей характеристикой является напряжение?

2 Вариант

1.Выразите в других единицах следующие значения выражения:

14750 В =______________кВ

2900 мВ = _____________В

2.Опишите прибор для измерения напряжения.

Название прибора____________________________________

Назначение прибора___________________________________

Устройство прибора (основные части)_____________________

Способ включения в цепь_______________________________

Условное обозначение на схемах_________________________

3.Что показывает напряжение?

5. Первичное закрепление.

Решение задач.

Чему равно напряжение на участке цепи, на котором совершается работа в 500 Дж, при прохождении по нему заряда в 25 Кл?

Вычислите работу, которая совершается при прохождении через спираль электроплитки 15 Кл электричества, если она включена в сеть напряжением 220 В.

6.Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению.

п.39-41, упр.13(1-3)

или: 1. Найдите по два задания из сайта «Решу ОГЭ» по теме «Напряжение», решите их и принесите к следующему уроку;

2.По желанию доклады/презентации по темам:
«Электричество в организме растений и животных»
«Воздействие электричества на организм человека»
«Что делать при поражении электрическим током?»  «Электрический скат»

или: п.39-41, решить задачи 998-1000 из Сборника, составить таблицу «Напряжение в некоторых технических устройствах и природе» аналогичную показанной, используя Интернет и справочную литературу.

7.Рефлексия (подведение итогов занятия)

Работа в группах.Составление синквейна.

Памятка по написанию синквейна

1 строка – одно слово, обычно существительное, отражающее главную идею;

2 строка – два слова ,прилагательные, описывающие основную мысль;

3 строка – три слова, глаголы, описывающие действия в рамках темы;

4 строка – фраза из нескольких слов, показывающая отношение к теме;

5 строка – слово или несколько слов, связанные с первым, отражающие сущность темы.

Список использованной литературы

А.В.Перышкин ., Е.М.Гутник . Физика. 8 класс. – М.: Дрофа, 2011

.А.В.Перышкин. Сборник задач по физике. 7-9 классы. – М.; «Экзамен», 2014

Н.К.Ханнанов, Т.А. Ханнанова «Физика» Тесты к учебнику А.В.Перышкина «Физика. 8 класс», М. «Дрофа» , 2011

Н.В.Филонович Методическое пособие к учебнику А.В.Перышкина Физика 8, Москва, «Дрофа», 2018

http://www.schooltests.ru/new_08/28_sila_toka_elinici.html.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/398060-plan-konspekt-uroka-jelektricheskoe-naprjazhe