Урок физики в 8 классе на тему 'Сила тока. Амперметр'

8 класс

Тема урока «Сила тока. Амперметр»

Цели урока: ознакомление учащихся с физической величиной силой тока как

количественной характеристикой электрического тока и измерением

её с помощью амперметра, формирование практических навыков

пользования измерительными приборами, формирование в сознании

учащихся естественно-научной картины мира;

воспитание наблюдательности и умения анализировать опыты и

наблюдения, воспитание дисциплины труда при выполнении

фронтального эксперимента;

развитие навыков работы с дополнительной литературой, логического

мышления, познавательной активности учащихся, умения

устанавливать причинные связи между физическими величинами,

привитие интереса к предмету

Тип урока: урок усвоения новых знаний, умений и навыков

Оборудование: установка для демонстрационного эксперимента; наборы

оборудования для проведения фронтального эксперимента; плакат

«Действие электрического тока на организм человека»; рисунки

электрических цепей; модель амперметра со сменной оцифровкой

на шкале; амперметры; ребус; портрет Ампера; раздаточный

материал; сигнальные карточки

Эпиграфы к уроку: 1. Не стыдно не знать, стыдно не учиться

Русская пословица

2.Дорога к знаниям? Её легко понять!

Чтоб знать науку физику довольно прочно,

Вы ошибаетесь, и ошибаетесь, и ошибаетесь опять,

Но меньше, меньше с каждым разом. Это точно!

Структура урока

1. Организационный момент. Настрой на урок---------------------------------------- 1 мин

2. Актуализация опорных знаний, умений и навыков --------------------------------5 мин

3. Мотивация учебной деятельности. Формулирование цели и задач урока-----4 мин

4. Усвоение новых знаний ----------------------------------------------------------------15 мин

5. Первичное осмысление нового материала--------------------------------------------5 мин

6. Закрепление и применение новых знаний и способов действий-----------------10 мин

7. Инструктаж по выполнению домашнего задания------------------------------------2 мин

8. Подведение итогов урока. Рефлексия-------------------------------------------------- 3 мин

Ход урока

1. Организационный момент. Настрой на урок. Ожидания от урока

Учитель: Настроимся на урок физики

Загадка: «Что без ног бежит, без огня горит?» (Электрический ток)

Эпиграфы к уроку

Учитель: Мне хочется выразить надежду, что вы пришли с хорошим настроением, что этот урок будет ещё одним «меньше» на дороге к знаниям, и ваши ожидания от урока оправдаются

2. Актуализация опорных знаний

1-й ученик: Электричество кругом, 2-й ученик: Нам токи очень помогают,

Полон им завод и дом, Жизнь кардинально облегчают!

Везде заряды: там и тут, Удивительно оно,

В любом атоме «живут». На благо нам обращено,

А если вдруг они бегут, Всех проводов «величество»,

То тут же токи создают. Зовётся «электричество»!

Учитель: Мы сегодня продолжаем говорить об электрическом токе и сейчас вспомним некоторые важные аспекты темы.

Приём «Веришь - не веришь». ( У учащихся - сигнальные карточки)

1. Верите ли вы в то, что известны только тепловое и световое действия тока?

(Нет, т. к. известны ещё магнитное, химическое и другие действия тока)

2. Верите ли вы, что за направление тока принято направление, в котором движутся (или могли бы двигаться) отрицательно заряженные частицы, т.е. направление от отрицательно заряженного полюса источника тока к положительно заряженному?

(Нет, ...)

3. Верите ли вы, что в обычных условиях металл заряжен отрицательно?

(Нет, в обычных условиях металл электрически нейтрален, т.к. суммарный

отрицательный заряд всех свободных электронов численно равен

суммарному заряду всех положительно заряженных ионов)

4. Верите ли вы, что носителями электрического тока в металлах являются

свободные электроны? (Да)

5.Верите ли вы, что гальванометр служит для выявления электрического тока?

(Да)

6. Верите ли вы, что принцип его действия основан на вращении магнита вокруг

рамки с током?

(Нет, принцип его действия основан на вращении рамки с током в магнитном

поле)

3. Мотивация учебной деятельности. Формулирование цели и задач урока

Отгадать, что зашифровано в ребусе («сила тока»)

Учащиеся записывают в тетради тему урока.

Учитель: Действие электрического тока в разных случаях может проявляться в разной степени - сильнее или слабее. Поэтому нам необходимо перейти к количественным характеристикам электрического тока. Одной из таких характеристик и является сила тока.

4. Усвоение новых знаний

(Рассказ учителя с элементами беседы и демонстрацией)

Проведём аналогию с течением воды. Как оценить силу тока воды в реке? Где она больше - в быстрой горной речке или в неторопливо текущей равнинной широкой реке? По скорости частиц? Вряд ли, ведь большое количество медленно движущихся частиц и малое количество быстро движущихся могут представлять собой потоки одинаковой интенсивности (силы). Более точно мы оценим силу потока, если определим количество частиц, проходящих через поперечное сечение потока в единицу времени, т.е. N/t. Умножив интенсивность потока на массу одной частицы, узнаем расход количества воды в реке: m^.N/t = M/t.

При определении силы электрического тока нас интересует не масса, а заряд.

Поэтому сила тока равна q^.N/ t= q/t, где q - заряд одной частицы, а q - их общий заряд.

Итак, исследованиями установлено, что интенсивность действия тока зависит от заряда, переносимого заряженными частицами в электрической цепи за 1 секунду.

Запись в тетрадях и на доске:

заряд

сила тока = ^{________________}

время

Силой тока называется физическая величина, равная электрическому заряду, переносимому через поперечное сечение проводника в единицу времени

Вводится обозначение новой физической величины - I .

I=q/t

● Учащиеся зачитывают определение силы тока, заполняют ОК.

Понятие единицы силы тока вводится на определении этой единицы в СИ через магнитное взаимодействие проводников с током (хотя можно использовать любое действие тока). Проделаем опыты.

Для демонстрации взаимодействия проводников используем ленты из алюминиевой фольги: они легки и подвижны.

Демонстрация: 1) когда токи в обоих проводниках одинаково направлены, проводники притягиваются;

2) когда токи в обоих проводниках направлены в противоположные стороны, проводники отталкиваются.

Измерения сил взаимодействия проводников показывают, что они зависят от длины проводников, расстояния между ними, среды, в которую они помещены и от силы тока в проводниках.

Представим два очень тонких и очень длинных параллельных проводника, которые

расположены в вакууме на расстоянии 1 м один от другого. Сила тока в проводниках одинакова.

За единицу силы тока принята сила тока, при которой отрезки таких двух проводников длиной 1 м взаимодействуют с силой 2 ^. 10^-7 Н.

Учащиеся зачитывают определение единицы силы тока.

Эта единица названа ампером в честь французского физика и математика Ампера Андре-Мари.

● Учащиеся заполняют ОК

Сообщение учащегося - историка об учёном:

Ампер Андре-Мари (1775 - 1836) - французский физик, один из основоположников современной электродинамики. Родился в г.Лионе, в семье коммерсанта. Под руководством отца получил всестороннее образование. Наибольших научных успехов достиг в области физики. После открытия в 1819 году Эрстедом действия электрического тока на магнитную стрелку Ампер повторил эти опыты и в короткое время создал фундаментальные открытия в области электромагнетизма. В 1820 году доказал, что магнитное действие электрического тока можно использовать для измерения силы тока. Ввёл термин «гальванометр».

Он славился своей рассеянностью. Известен случай, как он однажды с сосредоточенным видом варил в воде 3 минуты свои часы, держа яйцо в руке.

При измерении силы тока используют также дольные и кратные единицы: миллиамперы, микроамперы, килоамперы.

Из формулы I = q/t следует: 1А = 1Кл/1с, отсюда 1 Кл = 1А^.1с

q = I^.t

Электрический заряд называют ещё количеством электричества.

Мы уже говорили о том, что электрический ток оказывает физиологическое воздействие на живые организмы, которое в большинстве случаев может быть опасным.

Сообщение учащегося - электротехника:

а) Порог ощущения тока - наименьшая ощутимая сила тока: 0,5 - 1,5 мА для

переменного тока, для постоянного тока - 5 - 7 мА;

б) Порог неотпускающего тока - наименьшая сила тока, при которой человек не

может самостоятельно освободиться от электродов, наступают судороги мышц-

10 - 15 мА переменного и 50 - 80 мА постоянного тока;

в) Пороговый фибрилляционный ток, при котором возникают хаотичные

сокращения сердечных мышц, наступает клиническая смерть - 100 мА - 5 А

переменного и 300 мА - 5А постоянного тока.

Для измерения силы тока существует множество приборов: гальванометр, амперметр, миллиамперметр, микроамперметр и т.д. Вы уже знакомы с устройством гальванометра, в котором использовано действие магнитного поля на рамку с током.

● Учащиеся заполняют ОК

Демонстрация приборов

Последовательность измерения электрических величин - работа в парах

(работа с учебником и памяткой)

Определение цены деления прибора (кадр диафильма, лабораторный амперметр)

5. Первичное осмысление нового материала

Учитель: Без сомнения, всё наше знание начинается с опыта (Э. Кант). Сейчас вы все - изобретатели.

Выполнение фронтального эксперимента (работа в парах): собрать электрическую цепь по рисунку, снять показания амперметра.

(Напомнить требования безопасности - ОПОРА)

6. Закрепление и применение новых знаний и способов действий

1) Найти ошибки в цепи - рисунок

2) Учитель: Почему люди тянутся к звёздам?

Почему в наших песнях герой - это сокол?

Почему всё прекрасное, что он создал,

Человек, помолчав, называет Высоким?

(Олжас Сулейманов)

Игра «Раскрытие парашюта» - работа в группах по 3 человека по модели амперметра со сменной оцифровкой на шкале

Задание: указать цену деления, назвать показание амперметра.

1 группа. Цена деления - 0,2 А, показание ...

2 группа. Цена деления - 0,5 А, показание ...

3 группа. Цена деления - 1 А, показание ...

4 группа. Цена деления - 2 А, показание ...

5 группа. Цена деления - 5 А, показание ...

3) Решение задачи

Пусть сила тока в проводах вашей квартиры вечером равна 10 А. Какой заряд пройдёт через вашу квартиру за 1 час? А сколько электронов? Больше, чем людей на Земле, или меньше? (N ~ 6^. 10⁹ чел.)

Дано: Решение

I = 10А Из формулы для вычисления силы электрического тока

t = 1 ч = 3600с I = q/t найдём заряд: q = I^.t

N = 6^. 10⁹ чел. q = 10А^. 3600с = 36000А^.с = 36000Кл;

q = - 1,6 ^. 10^-19 Кл Вычислим количество электронов: n = q/q

q - ? n = 36^. 10³Кл: 1,6^. 10^-19Кл = 2,25^. 10²³ (электронов)

n - ? Число N приближённо в 3,8^.10¹³ раз меньше, чем n.

Ответ. Заряд равен 36000Кл, количество электронов

2,25^.10²³, это в 3,8^.10¹³ раз больше, чем людей на

Земле.

7. Инструктаж по выполнению домашнего задания

Учащиеся записывают домашнее задание в дневники: параграф 33, задание 15, подготовиться к лабораторной работе №3, начертить схему электрической цепи.

Творческое задание для желающих: придумать «умный» вопрос по теме

(«Об уме человека легче судить по его вопросам, чем по его ответам»)

8. Подведение итогов урока. Рефлексия

Приём «Снежный ком». Сила тока - это ... (учащиеся по очереди повторяют определение, добавляя к сказанному предыдущим учеником два или несколько слов).

Приём «Аукцион». Лот № 1 «Амперметр». Учащиеся повторяют основные характеристики амперметра. Последний ответ оценивается.

Учащиеся поднимают зелёные карточки, если их ожидания от урока оправдались, и красные - если не оправдались.