Урок по физике на тему 'Физические явления'

МАОУ лицей имени Героя России Веры Волошиной

д.Головково

Наро-Фоминский район

Московская область

Урок с использованием дифференцированного обучения,

групповых и компьютерных технологий с элементами деловой игры

Автор - учитель физики высшей категории

Савенкова Лариса Степановна

Цели урока:

• обобщить и закрепить знания по темам «Агрегатные состояния вещества» и «Электрические явления»

• отработать навыки работы с лабораторным оборудованием

• отработать навыки построения графиков зависимости одной физической величины от другой, используя офисное приложение Excel

• развивать познавательные и творческие способности учащихся на уроке

• активизировать интерес к предмету через практический эксперимент

План урока:

1. Организационный момент - активизация внимания, постановка проблемы.

2. Повторение пройденных тем.

3. Работа в группах. Решение экспериментальных задач (дифференцированные задания)

   1. Проведение эксперимента (виртуальный, лабораторный, мысленный)

   2. Расчет и построение графиков в Microsoft Office Excel.

   3. Отчет групп у доски (вывод результатов на интерактивную доску)

4. Физкультминутка

5. Индивидуальное решение качественных и расчетных задач

   1. Тестирование

   2. Решение кроссворда «Морской бой»

6. Домашнее задание

7. Подведение итогов. Выставление оценок за урок.

Урок целесообразно давать перед введением темы «Закон Джоуля-Ленца».

Ход урока:

Слайд 1.

Здравствуйте, дорогие коллеги! Да, вы не ошиблись, я назвала вас коллегами, потому что вы сегодня являетесь работниками научно-исследовательского института физических явлений. Сегодня на электронную почту института поступили заявки на подтверждение законов физики и расчет некоторых физических величин. Автор письма задает вопрос:

Слайд 2.

Как наша прожила б планета,

Как люди жили бы на ней

Без теплоты, магнита, света

И электрических лучей? (слайд)

В этом письме упоминается о тепле и электрических лучах. Слово тепло говорит само за себя. В начале года мы с вами изучали тепловые явления, знаем причины изменения агрегатных состояний вещества. А вот что такое здесь электрические лучи? Как вы думаете? (электрический ток). Как вы думаете, каким физическим явлениям будет посвящена наша встреча сегодня? (тепловым и электрическим). Слайд 3.

Поэтому сегодня работают две лаборатории: тепловой физики и электрических явлений. Вы должны показать себя как специалисты своего дела, т.е. продемонстрировать

• Теоретические знания;

• Умение применять теорию на практике;

• Умение работать с лабораторным оборудованием;

• Обрабатывать данные эксперимента на компьютере, анализировать их;

• Делать выводы.

Слайд 4. Еще Конфуций говорил: «Ученье без размышления бесполезно, но и размышление без ученья опасно».

Поэтому, прежде чем размышлять, давайте наши с вами знания повторим.

1. Повторение.

Слайд 5. Слайд 6. Предлагается заполнить таблицы приложение 1 и приложение 2 (дублируются на доске). Далее проводится взаимопроверка с выставлением баллов (слайд 5, 6 - проверка на доске по щелчку мыши), за каждый правильный ответ 1 балл. Баллы вносятся в приложение 3.

Слайд 7.

Знание только тогда знание,

Когда оно приобретено усилиями своей мысли,

А не памяти.

Л.Н.Толстой

2. Работа в группах по дифференцированным заданиям на карточках (инструкции по ТБ). Учитель разбивает класс на группы, ориентируясь на уровень подготовленности учащихся, их способности.

Тепло

Электричество

1

1. Определить количество сгоревшего спирта, затраченного на плавление оловянного кубика. Объемом термометра, нагреванием сосуда и потерями теплоты пренебречь.

2. Оборудование: сосуд с водой, термометр, спиртовая горелка, оловянный кубик, стальной сосуд.

3. Подсказки:

4. Определить массу кубика, измерив его ребро и зная плотность олова.

5. Показания начальной и конечной температур олова снять с термометров.

6. Оловянный кубик вынули из воды, положили в стальной сосуд и расплавили на спиртовой горелке.

7. Определить процессы, через которые проходит кубик олова.

8. Записать формулы процессов, сделать вычисления на ПК.

9. Построить примерный график зависимости температуры от времени.

Сколько электронов проходит через поперечное сечение спирали за 1 мин., если её сопротивление 2 Ом?

Оборудование: источник тока, вольтметр, спираль сопротивлением 2 ОМ, ключ, соединительные провода.

Подсказки:

1. Количество электронов, проходящих через поперечное сечение проводника N = q/e.

2. Собрать электрическую цепь, состоящую из последовательно соединенных источника тока, ключа и лампочки. Параллельно лампочке подключить вольтметр и измерить напряжение.

3. Воспользоваться законом Ома для участка цепи, а также формулой I = q/t.

2

Определить количество теплоты, затраченной на процесс, изображенный на рисунке.

10. Подсказки:

11. Определить массу воды, используя измерительный цилиндр.

12. Показания начальной и конечной температур воды снять с термометров.

13. Определить процессы, через которые проходит вода.

14. Записать формулы процессов, сделать вычисления на ПК.

15. Построить примерный график зависимости температуры от времени.

Проверить законы прямого тока при параллельном соединении.

Найти общее сопротивление цепи, работу тока за 1 минуту.

Подсказки:

Работа в виртуальной лаборатории «Открытая физика».

Собрать электрическую цепь, состоящую из источника тока, амперметров, двух резисторов разного номинала.

Измерить силу тока в цепи I и на каждом из участков I₁, I₂.

Сделать вывод

Измерить напряжение на участке цепи, состоящим из двух резисторов U и напряжение на каждом резисторе U_1.U_2.

Сделать вывод_.

Зная силу тока, напряжение на участке цепи, определить общее сопротивление цепи, мощность и работу тока на этом участке за 1 минуту.

3

Построить график зависимости температуры снега от времени.

Оборудование: сосуд для снега, спиртовой термометр, весы, снег.

Подсказка:

1. С помощью весов определить массу снега m.

2. Определить начальную температуру снега t1

3. Через каждые 60 секунд замерять температуру снега, следить за процессом.

4. Заполнить таблицу

Построили график зависимости температуры от времени (пояснить график)

Найти зависимость силы тока от сопротивления при последовательном соединении проводников. Построить схему электрической цепи, используя ПК.

Оборудование: источник тока, амперметр, два резистора различного номинала.

Подсказки:

1. Собрать цепь, состоящую из источника тока, резистора, амперметра.

2. Измерить силу тока в цепи.

3. Заменить первый резистор вторым, снять показания амперметра.

4. построить график зависимости I от R.

5. сделать вывод о зависимости силы тока от сопротивления.

Все расчеты и построения графиков зависимостей проводятся в приложении Microsoft Office Excel.

При отчетах групп все расчеты и графики выводятся по локальной сети на интерактивную доску (можно использовать съемный носитель).

3. Примерный отчет групп

Я - руководитель 1 группы лаборатории тепловой физики. Мы обрабатывали заявку на определение количества сгоревшего спирта, затраченного на плавление оловянного кубика. Для этого использовали оборудование: сосуд с водой, термометр, спиртовая горелка, оловянный кубик, стальной сосуд.

Подсказки:

Определили массу кубика, измерив его ребро и зная плотность олова.

Показания начальной и конечной температур олова сняли с термометров.

Оловянный кубик вынули из воды, положили в стальной сосуд и расплавили на спиртовой горелке.

Определить процессы, через которые проходит кубик олова.

Записать формулы процессов, сделать вычисления на ПК.

Построить примерный график зависимости температуры от времени.

Я - руководитель 2 группы лаборатории тепловой физики. Мы обрабатывали заявку на расчет количества теплоты, затраченного на испарение воды. Для этого использовали оборудование: Измерительный цилиндр, горелка, сосуд с водой, термометр.

1. Определили массу воды, используя измерительный цилиндр

2. Определили начальную температуру воды.

3. Вылили воду в сосуд и поставили на горелку.

4. Зная, что температура кипения воды 100˚С, определили проходящие процессы: нагревание воды от ___ до ___; кипение воды при 100˚С.

5. Используя формулы определения количества теплоты, нашли неизвестную величину.

6. Построили примерный график зависимости температуры воды от времени.

Я - руководитель 3 группы лаборатории тепловой физики. Поступила заявка на построение графика зависимости температуры тающего снега от времени. Для этого нам потребовалось следующее оборудование: сосуд для снега, спиртовой термометр, весы, снег.

5. С помощью весов определили массу снега m.

6. Определили начальную температуру снега t1

7. Через каждые 60 секунд замеряли температуру снега, следили за процессом.

8. Заполнили таблицу

9. Построили график зависимости температуры от времени (пояснить график)

Я - руководитель 1 группы лаборатории физики электрических явлений. Мы обрабатывали заявку на определение количества электронов проходящих через поперечное сечение спирали за 1 мин., если её сопротивление 2 Ом? Для этого потребовалось Оборудование: источник тока, вольтметр, резистор, ключ, соединительные провода.

1. Собрали электрическую цепь, состоящую из последовательно соединенных источника тока, ключа и резистора. Параллельно резистору подключили вольтметр и измерили напряжение.

2. Рассчитали силу тока I=U/R, воспользовавшись законом Ома для участка цепи

3. Зная, что I = q/t, выразим q=It.

4. Количество электронов, проходящих через поперечное сечение проводника N = q/e, где e - заряд электрона.

Я - руководитель 2 группы лаборатории физики электрических явлений. Мы обрабатывали заявку по проверке законов прямого тока при параллельном соединении. Необходимо рассчитать общее сопротивление цепи, работу тока за 1 минуту. Работа в виртуальной лабораторной «Открытая физика».

Собрали электрическую цепь, состоящую из источника тока, амперметров, двух резисторов разного номинала, вольтметров.

Измерить силу тока в цепи I и на каждом из участков I₁, I₂.

Увидели, что сила тока в цепи равна сумме сил тока каждого участка.

Измерить напряжение на участке цепи, состоящем из двух резисторов U и напряжение на каждом резисторе U_1.U_2. Убедились, что напряжение одинаково.

Зная силу тока, напряжение на участке цепи, определили общее сопротивление цепи и работу тока за 1 минуту.

Дать ответ.

Я - руководитель 3 группы лаборатории физики электрических явлений. Мы обрабатывали заявку по определению зависимости силы тока от сопротивления при последовательном соединении проводников. При работе использовали оборудование: источник тока, амперметр, два резистора различного номинала, ключ.

1. Собрали цепь, состоящую из источника тока, резистора, амперметра.

2. Измерили силу тока в цепи I1.

3. Заменили первый резистор R1 вторым R2, сняли показания амперметра R1 и R2.

4. построили график зависимости I от R.

5. Из расчетов и графиков видно, что сила тока обратно пропорциональна сопротивлению. С увеличением сопротивления уменьшалась сила тока в цепи.

Слайд 8-15.

4. Физкультминутка.

Упражнение для глаз (слайд 8).

Упражнения для активизации кровообращения (слайд 9-15).

Слайд 16.

На вопрос, как ученикам преуспеть,

Аристотель ответил: «Догонять тех, кто впереди и не ждать тех, кто сзади!»

4. Компьютерное тестирование (программа «Мой тест»).

   1. Тестирование проходит по принципу: эксперимент по теплоте - тестирование по электричеству и наоборот.

   2. Учащимся с пониженной мотивацией к обучению предлагается заполнить кроссворд «Морской бой». Приложения 4, 5. Кроссворд выведен на интерактивную доску. Учащийся в интерактивном режиме заполняет кроссворд, учащиеся за партами проверяют ответы, выставляют баллы в оценочный лист. Приложение 3.

5. Домашние заготовки.

Учащимся за неделю дано задание - подобрать или сочинить загадки о тепловых и электрических явлениях. По желанию идут выступления

Пример:

Он щелкнул раз - и свет погас. (Выключатель.)

Висит без дела днем, а ночью освещает дом. (Электрическая лампочка.)

Называется «патрон», но стрелку не нужен он. (Электропатрон.)

То назад, то вперед ходит-бродит пароход. Остановишь - горе! Продырявит море (Утюг.)

Дом на ножках, посреди окошко. Засветится окно - появится кино. (Телевизор.)

В нашей кухне целый год Дед Мороз в шкафу живет. (Холодильник.)

К дальним селам, городам кто идет по проводам? Светлое величество! Это …

***

Белая звездочка с неба упала. Мне на ладошку легла - и пропала (снежинка)

Бел, да не сахар, ног нет, а идет (снег)

По городу дождик осенний гулял, зеркальце дождик свое потерял. Зеркальце то на асфальте лежит, ветер подует - оно задрожит. (лужа)

Летом бежит, зимой спит, весна настала - опять побежала. (вода в реке)

Плавится сталь, из котла валит пар - папа - рабочий, он - ….. (сталевар)

Я и туча, и туман, и ручей, и океан, и летаю, и бегу, и стеклянной быть могу! (вода)

Бел как мел, с неба прилетел. Зиму пролежал, в землю убежал (снег)

Что за звёздочки сквозные на пальто и на платке, все сквозные, вырезные, а возьмёшь - вода в руке? (снежинка)

Жил я посреди двора, где играет детвора. Но от солнечных лучей превратился я в ручей (снеговик)

Съела шесть горошин Нина, у неё теперь ангина (град)

В огне не горит, в воде не тонет (лед)

Забралась на карниз, нос повесила вниз. На ночь слёзы прячет, а на солнце плачет (сосулька)

Вечером родится, ночь живёт, утром умирает (роса)

4. Подведение итогов урока.

Уважаемые коллеги, на сегодня все заявки, поступившие в наш исследовательский институт, обработаны и удовлетворены в полном объеме. Поэтому, разрешите мне поблагодарить вас за работу и выдать заслуженную заработную плату (выставляются оценки). Приложение 3

Слайд 21. Помните, что

Если запастись терпением и проявить старание,

то посеянные семена знания непременно дадут добрые всходы.

Ученья корень горек, да плод сладок.

Леонардо да Винчи (слайд)

Оценочный лист _______________________________________________

Приложение 1

Повторение (теплота) За каждый правильный ответ 1 балл

Процесс

Формула

Температура t

Внутренняя энергия U

Количество теплоты Q

Нагревание

Охлаждение

Плавление

Кристаллизация

Кипение

Конденсация

Оценка

24-20 - «5» 19-13 - «4» 12-9 - «3» 8 - «2»

Приложение 3

Задания группам.

Тепло

Электричество

1

Определить количество сгоревшего спирта, затраченного на плавление оловянного кубика. Объемом термометра, нагреванием сосуда и потерями теплоты пренебречь.

Оборудование: сосуд с водой, термометр, спиртовая горелка, оловянный кубик, стальной сосуд.

Сколько электронов проходит через поперечное сечение спирали за 1 мин., если её сопротивление 2 Ом?

Оборудование: источник тока, вольтметр, спираль сопротивлением 2 ОМ, ключ, соединительные провода.

2

Определить количество теплоты, затраченной на процесс, изображенный на рисунке.

Проверить законы прямого тока при параллельном соединении.

Найти общее сопротивление цепи, мощность и работу тока за 1 минуту.

3

Построить график зависимости температуры снега от времени.

Оборудование: сосуд для снега, спиртовой термометр, весы, снег.

Найти зависимость силы тока от сопротивления при последовательном соединении проводников. Построить схему электрической цепи, используя ПК.

Оборудование: источник тока, амперметр, два резистора различного номинала.

Подсказки группам (по необходимости)

Приложение 4

Ф.И.________________________________________ Карандашом заполнять

(Каждый правильный ответ - 0,5 баллов)

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

к

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

а1-а7 Парообразование, идущее из жидкости./

б4-б10 Единица измерения количества теплоты./

в2-в10 Устройство, в котором внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию./

г2-г9 Удельная теплота …/

д1-д9 Перенос энергии потоками вещества./

е2-е10 Процесс превращения твердого тела в жидкость./

ж2-ж5 Конденсация водяного пара на растениях./

з1-з9 Характеристика содержания водяного пара в воздухе./

и1-и7 Вид теплового двигателя./

к1-к7 Деталь двигателя внутреннего сгорания.

Приложение 5.

Ключевое слово в строке а5-к5. Процесс увеличения температуры.

Ф.И.________________________________________ Карандашом заполнять

(Каждый правильный ответ - 0,5 баллов)

а

б

в

г

д

е

ж

з

и

к

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

а1-а7 Физик, занимавшийся изучением взаимодействия электрических зарядов./

б5-б9 Ученый, проводивший опыты по делению зарядов./

в5-в10 Материал, который используется в опытах по электризации./

г3-г7 Единица измерения электрического заряда./

д3-д7 Чертеж соединения электрических приборов в цепь./

е3-е5 Упорядоченное движение заряженных частиц./

ж3-ж10 Прибор, создающий и поддерживающий электрическое поле./

з1-з9 Прибор для измерения силы тока./

и1-и9 Одно из действий электрического тока./

к2-к9 Угольный стержень, как контакт в гальваническом элементе.

Ключевое слово в строке а5-к5. Другое название непроводника.