Интегрированный урок: 'Технология + Физика'

Технологическая карта урока по учебному предмету «Технология + Физика».

ФИО учителя:

Гребенникова Елена Ивановна и Мальцева Елена Геннадьевна, МКОУ «Залининская СОШ» Октябрьского района Курской области

Класс, дата:

8 класс, март 2015 года.

Тема урока:

«Электроосветительные приборы»

Тип урока:

Открытие нового знания. Интегрированный урок.

Авторы УМК:

«Технология. 8 класс» - авторы Н.В. Матяш, А.А. Электов, В.Д. Симоненко, Б.А. Гончаров, Е.В. Елисеева, А.Н. Богатырев, О.П. Очинин. Издательский центр «Вентана-Граф».

«Физика. 8 класс» - авторы А.В. Перышкин из УМК А. В. Перышкин, Е. М. Гутник. «Физика». Учебно-методический комплекс для 7 - 9 классов общеобразовательных учреждений (издательство «Дрофа»).

Триединая дидактическая цель.

Формирование у обучающихся представлений обэлектроосветительных приборах и принципах действия лампы накаливания, галогенных, газоразрядных, люминесцентных и неоновых ламп, светодиодов. Развитие умений решать текстовые, расчетные, экономические и экспериментальные задачи по теме. Развитие у обучающихся логического и образного мышления (умения анализировать, выделять главное, сравнивать, строить аналогии, ставить и решать проблему), речи и познавательного интереса школьников к предметам технологии и физики. Воспитание у обучающихся уважения к личности и ее достоинствам, умения вести диалог, чувств вежливости и дисциплинированности.

Место и роль урока в изучаемой теме:

Технология. Глава Электротехника (22 часа). В данной теме урок «Электроосветительные приборы» изучается 14-15. Урок знакомит с техническими характеристиками устройств ламп, их видами; учит разбираться в устройствах осветительных приборов; знакомит с правилами электробезопасности.

Физика. Глава II. Электрические явления (27 часов). В данной главе урок «Электроосветительные приборы» является большей частью двадцатьшестого урока «Электробытовые приборы». Ранее рассматривались вопросы о законах и физических величинах характеризующих процессы в электрической цепи.

Планируемые результаты урока(в соответствии с ФГОС).

Личностные: Школьник получит возможность для формирования уважения к личности и ее достоинствам, умений вести диалог на основе равноправных отношений и взаимного уважения, выраженной устойчивой учебно-познавательной мотивации и интереса к учению; готовности к самообразованию и самовоспитанию.

Метапредметные: Школьник научится решать текстовые, расчетные, экономические и экспериментальные задачи по теме. Школьник получит возможность научиться использовать знания об электроосветительных приборах в повседневной жизни для обеспечения безопасности при обращении с ними и техническими устройствами их содержащими.

Предметные: Школьник научится распознавать лампы накаливания, галогенные, газоразрядные, люминесцентные и неоновые лампы, светодиоды; объяснять на основе имеющихся знаний принцип их устройства и действия.

Оборудование

Компьютер, мультимедийный проектор, экран, для демонстрации лампы накаливания, галогенные, газоразрядные, люминесцентные и неоновые лампы, светодиоды; индивидуальные наборы по электричеству в кабинете физики.

Образовательные ресурсы

Лампа накаливания

Преобразование электрической энергии в лампах освещения.

Характеристика этапов урока

Этап урока

Цель/задача этапа

Планируемое время

Деятельность (Д) и

слова (С) учителя

Планируемая деятельность (Д) и слова (С) обучающихся

Запланированный результат этапа

(УУД - личностные (Л), регулятивные (Р), коммуникативные (К), познавательные (П))

Организационный

Настроить обучающихся на эффективную работу на уроке.

01 мин

- Человек не может быть без света -

Вся в огнях огромная планета

И теплом искусственным согрета.

Кто-то ведь создал все чудо это?!

- Сегодня у нас необычный урок. Он будет включать в себя два предмета физику и технологию.

- На уроках физики вы изучаете электрические явления, а на уроках технологии вы изучаете электротехнику, что именно может объединить эти два школьных предмета?

Чтобы успешно справиться с этой задачей, необходимо повторить изученный материал.

(Д). Приветствуют учителя, отмечают отсутствующих, настраиваются на работу на уроке.

(Л). Готовность и способность к выполнению норм и требований школьной жизни.

(Р). Устанавливать целевые приоритеты.

Актуализация знаний

Продолжить формирование умений работать в группах, осуществляя оценку и самооценку имеющихся знаний.

06 мин

(Д.) Учителя делят класс на 3 команды. Между командами проводят блицтурнир по изученному ранее материалу. Обеспечивают мотивацию выполнения задания и отмечают степень вовлеченности обучающихся в работу на уроке. Время регламентируют учителя.

(С.)Внимание, блицтурнир.

1. Электрическим током называется...

2.Единица электрического сопротивления...

3.Формула закона Ома для участка цепи...

4.Действие электрического тока...

5.Мощность равна отношению работы ко ...

6.Закон о тепловом действии тока принадлежит...

7.Как искать общее сопротивление цепи, в которой потребители соединены последовательно...

8.Причиной сопротивления является взаимодействие движущихся электронов с ...

9.Электрическое сопротивление зависит от ...

10. Все потребители находятся под одним и тем же напряжением при...

11.Электрическое напряжение измеряется…

12.Формула работы электрического тока...

13.1 кВт*ч - единица...

14.Короткое замыкание возникает,если…

15.Амперметр включается в цепь...

16.Формула закона Джоуля-Ленца...

17. Как рассчитать стоимость электроэнергии.

(Д.) Отвечают на вопросы учителей, опираясь на законы и определения. При ответе учитывается скорость и точность ответа.

(С.) Ответы:

1. Упорядоченное движение заряженных частиц.

2. 1 Ом.

3. .

4. Тепловое, химическое, магнитное.

5. Ко времени.

6. Джоулю и Ленцу.

7. Сложить значения сопротивлений всех элементов цепи.

8. С узлами кристаллической решетки.

9. Рода вещества , т.е. удельного сопротивления, длины проводника и площади его поперечного сечения.

10. Параллельном соединении проводников.

11 В вольтах.

12.

13 Единица работы

14. Сопротивление стремится к нулю, а сила тока неограниченно возрастает.

15. В цепь последовательно.

16. .

17. Работу тока, измеряемую в кВт/ч, умножить на тариф.

(Л.) Умение вести диалог на основе равноправных отношений и взаимного уважения и принятия.

(Р.) Умение самостоятельно контролировать свое время и управлять им. Принимать решение в проблемной ситуации на основе переговоров.

(К.) Аргументировать свою точку зрения, спорить и отстаивать свою позицию не враждебным для оппонентов образом. Осуществлять взаимный контроль и оказывать в сотрудничестве необходимую взаимопомощь.

(П.) Работать с информацией, давать определения понятиям.

Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности обучающихся.

Подвести обучающихся к самостоятельной постановке задач урока на основе логического мышления.

02 мин

(Д.) Организует постановку целеполагания урока. Побуждает к высказыванию собственного мнения. Уточняет понимание обучающимися поставленных задач урока.

(С.) - Так что же может объединить физику и технологию?

- Мы каждый день пользуемся электроосветительными приборами, не представляем жизнь без электрического освещения, но какого их строение?

- О чем мы будем говорить на уроке и каковы наши первостепенные задачи?

- - И мы сегодня с вами ответим на все поставленные вопросы.

(Д.) школьники слушают наводящие вопросы и формулируют тему урока и его задачи.

(С.) - На уроке речь пойдет об электроприборах, лампах разных видов…

- Кто изобрел эти столь необходимые человеку технические устройства.

- Каков принцип действия разных видов ламп.

- Где используют электроосветительные приборы.

(Л.) Готовность и способность к выполнению норм обязанностей школьника.

(Р.) Умение планировать пути достижения целей.

(К.) Умение планировать учебное сотрудничество с учителем и сверстниками, определять способы взаимодействия.

Первичное усвоение новых знаний

Формировать у обучающихся представления об электроосветительных приборах и принципах их действия. Развивать у обучающихся логическое и образное мышления , познавательный интерес к предметам технологии и физики. Воспитывать у обучающихся уважение к личности и ее достоинствам.

17 мин

(Д.) Обеспечивают положительную реакцию детей на творчество одноклассников.

(С.) Электроосветительные приборы бывают: люстры, торшеры, светильники и бра; для их работы используют лампы накаливания, галогенные, газоразрядные, люминесцентные и неоновых лампы, светодиоды.

С историей появления первых ламп нас познакомит группа обучающихся…

Современная лампа накаливания имеет стеклянный баллон, к которому крепится металлический цоколь с винтовой нарезкой. Концы нити накала приварены к электродам и дополнительно поддерживаются двумя крючками. Выводы электродов соединены с цоколем. К одному из них с помощью сварки подключают предохранитель, а затем этот вывод приваривают к корпусу цоколя. Вывод второго электрода через изолятор из стекломассы припаивают к центральному электроду, закреплённому в нижней части цоколя.

Промышленность выпускает лампы накаливания разных форм и размеров. Мощность ламп накаливания в бытовых осветительных устройствах колеблется в пределах 15-300 Вт.

Срок службы лампы накаливания составляет в среднем 1000 часов.

Внимание видеофрагмент

- Галогенные лампы (см. Приложение №2)

- Газоразрядные лампы (см. Приложение №3)

- Люминесцентные лампы (см. Приложение №4)

- Неоновые лампы (см. Приложение №5)

- Светодиоды. (см. Приложение №6)

Подведем вышесказанному итог. Лампы бываю, продолжите…

Еще раз внимание на экран: преобразование электрической энергии в лампах освещения.

(Д). Рассказывают подготовленную историческую справку об изобретении первых электрических ламп. Затем слушают рассказ и демонстрации учителей о различных видах ламп.

(С.) Историческая справка (см. Приложение №1.

(Л.) Освоение общекультурного наследия России и мировой культуры. Экологическое осознание, признание высокой ценности жизни; знание основных принципов и правил отношения к природе.

(Р.) Устанавливать целевые приоритеты.

(К.) Организовывать и планировать учебное сотрудничество с учителем и сверстниками, определять цели и функции участников, способы взаимодействия, планировать общие способы работы. Отражать во внутренней речи содержание излагаемого материала.

(П.) Строить логическое рассуждение, включающее установление причинно-следственных связей.

Первичная проверка понимания

Воспитывать у обучающихся уважения к личности и ее достоинствам, умение вести диалог.

Развивать умения слушать и слышать.

03 мин

(Д.) Учитель формулирует вопросы, осуществляет выборочный контроль, отмечает степень вовлеченности обучающихся в работу на уроке.

(С.) Вопросы:

• Кто и как усовершенствовал лампу накаливания?

• Каков максимальный коэффициент полезного действия лампы накаливания и средний срок ее службы?

• Почему вышедшую из строя люминесцентную лампу нельзя выбрасывать в мусорный контейнер?

• Где используются неоновые лампы?

(Д.) Отвечают на вопросы учителя, слушают ответы одноклассников, при необходимости вносят корректировку понятия.

(С.) Ответы:

• Жобар и Гёбель, Эдисон идея вакуумной лампы с угольной нитью; Сергеев - лампа фара с платиновой спиралью; Лодыгин - помещать в колбу два и более угольных стержня.

• КПД до 95%, срок службы 1000 часов.

• Поскольку она заполнена ртутными парами, которые опасны для жизни человека.

• Для рекламных надписей.

(Л). Потребность в самовыражении и самореализации, умение вести диалог.

(Р). Адекватно оценивать объективную трудность.

(К). Приобретение опыта использования речевых возможностей.

(П). Строить логичное рассуждение, включающее установление причинно-следственных связей при получении информации.

Первичное закрепление

Формировать умения решать текстовые, расчетные, экономические и экспериментальные задачи. Развивать у обучающихся логическое и образное мышление. Воспитывать у обучающихся уважения к личности и ее достоинствам, умение вести диалог.

12 мин

(Д.) Учитель организует обсуждение способов решения задач через игру Крестики-нолики, побуждает к высказыванию собственного мнения, корректирует ответы обучающихся. Класс делится на две группы «Крестики» и «Нолики». Правила сходны с одноименной игрой, с оговоркой, право поставить крестик или нолик у того, кто правильно ответил на вопрос-задание. Победа по итогам игры присваивается по одноименным правилам или по большинству знаков.

Вопросы:

1. При включении электрической лампы величина тока в первый момент отличается от величины тока, который устанавливается после того, как лампа начинает светиться. Как изменится ток в угольной лампе? В лампе с металлической нитью?

2. По данным выбитым на металлическом цоколе лампы, определите силу тока, проходящую через нить накала.

3. Измерьте мощность лампы карманного фонаря, используя амперметр и вольтметр.

4. Определите работу электрического тока через лампу карманного фонаря за условное время работы цепи 10 мин.

5. В квартире имеется две электролампы по 60 Вт и две по 40 Вт. Каждую из них включают на 3 часа в сутки. Определите стоимость энергии за сутки, тариф 4 руб/кВт ч.

6. Рассчитайте стоимость электроэнергии за месяц, если показания счетчика в конце месяца 011706,9, а в начале месяца 010982,6. Тариф 3 руб /кВтч.

7. Назовите классификацию светильников по типу используемых ламп.

8. Перечислите виды бытового освещения.

9. Какие технические проблемы связаны с созданием осветительных приборов на светодиодах?

(Д.) Обучающиеся участвуют в игре Крестики-нолики, отвечая на вопросы-задания.

Ответы:

1. У лампочки с металлической нитью ток уменьшается по мере накала нити, т.к. сопротивление металлов увеличивается с увеличением температуры. У угольной лампочки происходит обратное.

2. Например, Напряжение 220 В и мощность 15 ватт, значит сила тока 0,07 А.

3. Составляем последовательную цепь, состоящую из лампы, амперметра и источника питания. Вольтметр подключаем параллельно лампе. По формуле определяем мощность.

4. Составляем последовательную цепь, состоящую из лампы, амперметра и источника питания. Вольтметр подключаем параллельно лампе. По формуле А определяем работу тока.

5. Ответ: 24 рубля.

6. Ответ: 2172 рубля.

7. С лампами накаливания; с галогенными лампами; с люминесцентными лампами и комбинированные.

8. Общий, местный, комбинированный.

9. Техническая сложность изготовления, удорожающая стоимость светодиода.

(Л.) Становление устойчивого познавательного интереса и смысл образующей функции познавательного мотива. Умение вести диалог на основе равноправных отношений и взаимного уважения.

(Р). Принимать решения в проблемной ситуации на основе переговоров.

(К.) Участвовать в коллективном обсуждении проблем. Аргументировать свою точку зрения, спорить и отстаивать свою позицию. Осуществлять учебное сотрудничество с учителем и сверстниками.

(П.) Проведение эксперимента под руководством учителя. Строить логичное рассуждение, включающее причинно-следственные связи. Обобщать понятия и делать выводы и умозаключения.

Информация о домашнем задании

Предоставить обучающимся возможность в домашних условиях осознать и закрепить изученное

02 мин

(Д.) Инструктирует обучающихся по выполнению домашнего задания и подготовке к следующему уроку .

(С.) Технология § 17, Физика § 55. Познакомьте своих домашних с ПБТ и уходом за светильниками.

(Д). Обучающиеся слушают учителя, записывают домашнее задание, задают вопросы, если возникли непонятные моменты.

(Л). Готовность и способность к выполнению норм и требований школьной жизни, прав и обязанностей ученика.

(Р). Планировать пути достижения целей.

Рефлексия

Формировать у школьников умения анализировать свою деятельность, осуществлять самооценку, выявлять недостатки своей умственной работы.

02 мин

(Д). Учитель побуждает обучающихся анализировать содержание и процесс собственной мыслительной деятельности и определить собственную оценку за урок.

(С.) Урок подходит к завершению. На данном уроке было много новой информации. Каждый из вас по-разному воспринимает новый материал и каждому необходимо свое время на осознание происходящего. У вас на столах разложены цвета светофора, оцените, на сколько вам было внутренне комфортно на уроке:

- Я на уроке всё понимал, успевал во всех происходящих событиях, мне было интересно - зеленый цвет.

- Над данной темой мне предстоит еще поработать, я не всегда понимал, о чем идет речь, но мне было интересно - желтый цвет.

- Для меня урок был очень трудный и не интересный, я ничего не понимаю - красный цвет.

У кого имеются какие пожелания, замечания, мнения по прошедшему уроку? Мы с вами сегодня хорошо поработали, спасибо за урок.

(Д). Обучающиеся анализирую и формулируют результат своей деятельности на уроке, дают себе самооценку, объясняют свой выбор, отмечают проблемные моменты.

(Л). Устойчивый познавательный интерес и мотив, формирование адекватной позитивной самооценки.

(Р). Учиться адекватно оценивать объективную трудность поступившей информации.

(К). Умение выражать свои мысли, оценивать качество своей и общей работы.

Приложение №1 «Историческая справка»

Самая ранняя лампа накаливания была сконструирована англичанином Деларю ещё в первой четверти XIX века. Источником света в ней была платиновая спираль, помещённая в стеклянную трубку с двумя концевыми зажимами, из которой частично удалялся воздух. Из-за своей дороговизны лампа не выдерживала конкуренции с достаточно дешёвым в то время городским газовым освещением.

Различные конструкции электрических ламп с разными телами накаливания предложили бельгиец Жобар в 1838 году, немецкий изобретатель Гёбель в 1856 году (идея вакуумной лампы накаливания с угольной нитью, впоследствии повторённая Т.А. Эдисоном) и русский инженер В.Г. Сергеев в 1860 году (идея оригинального прожектора - лампы-фары с платиновой спиралью, предназначенной для освещения минных галерей).

В 1874 году русский изобретатель А.Н. Лодыгин предложил помещать в колбе лампы два или более угольных стерженька, с тем чтобы после перегорания одного из них можно было включить второй и следующий без разбора самой лампы. Это изобретение было запатентовано во многих странах Европы. Однако созданная Лодыгиным акционерная компания, не уделявшая должного внимания работе по совершенствованию ламп, потерпела крах, и финансирование работ А.Н. Лодыгина было прекращено. Таким образом, пальма первенства в создании и производстве экономичной лампы накаливания досталась американскому изобретателю Т.А. Эдисону.

В последнее время всё большее распространение получают энергосберегающие люминесцентные лампы. Заслуга разработки люминесцентного освещения принадлежит русскому академику С.И. Вавилову и его ученикам. Сегодня трудно себе представить освещение производственных помещений и магазинов без этих ламп, как и световую рекламу - без неонового многоцветья.

Приложение №2. «Галогенные лампы»

Совершенствование лампы накаливания продолжается и ныне. В настоящее время широкое распространение получили галогенные лампы. В обычной лампе накаливания вольфрам постепенно испаряется, нить накаливания становится тоньше и в конце концов обрывается (перегорает). Атомы вольфрама оседают на внутренней поверхности стекла, и лампа тускнеет. Галогенные лампы лишены этих недостатков благодаря тому, что к находящемуся внутри инертному газу добавлено немного галогена, например иода. Баллон галогенной лампы делают из жаропрочного кварца, что позволяет нагревать нить до более высокой температуры. Поэтому лампа даёт более яркий белый свет.

Приложение №3. «Газоразрядные лампы»

Газоразрядные лампы, представляют собой специальное устройство, наполненное смесью инертных газов, включающей ксенон. Световой поток в такой лампе создаётся электрической дугой, возникающей между двумя электродами. Ксеноновая лампа излучает в два раза больше света при меньшем потреблении энергии, чем галогенная лампа, но требуется специальное устройство для поджига электрической дуги. Таким устройством является генератор, вырабатывающий импульсы напряжения до 25 ООО В. Используется в некоторых фарах автомобилей.

Приложение №4. «Люминесцентные лампы».

Люминесцентная лампа представляет собой стеклянную трубку, из которой удалён воздух. Внутренняя поверхность трубки покрыта люминофором - веществом, которое начинает светиться при облучении ультрафиолетовым светом. Трубку лампы заполняют небольшим количеством инертного газа, например аргона, и вводят капельку ртути. У каждого конца трубки смонтированы нити накала, которые являются одновременно электродами лампы. Нити накала при нагреве испускают электроны, нагревая аргон и ртуть. Под действием тепла капелька ртути испаряется и переходит в газообразное состояние. Когда ультрафиолетовое излучение падает на люминофорное покрытие, последнее начинает светиться ярким дневным светом.

Люминесцентные лампы работают 12000 часов при коэффициенте полезного действия в несколько раз большем, чем у ламп накаливания. С люминесцентной лампой следует обращаться с большой осторожностью, так как ртуть является опасным для жизни людей веществом. После выхода из строя люминесцентные лампы нельзя выбрасывать. Категорически запрещается разбивать лампы.

Приложение №5. «Неоновые лампы»

Трубка неоновой лампы заполняется неоном в смеси с другими газами для получения свечения разного цвета. Чистый неон светится оранжевым цветом; добавляя к нему другие газы, можно получить синее, зелёное, красное и белое свечение. Чтобы возникло свечение, к трубке с помощью электродов от источника переменного тока подаётся высоковольтное напряжение, которое вызывает электрической пробой в газе. Чем длиннее трубка, тем большее напряжение требуется для её зажигания. Однако небольшие неоновые лампы, используемые в устройствах индикации, например, сигнальная лампочка утюга, работают от напряжения всего лишь 110 В. Для питания неоновых рекламных надписей требуется напряжение в несколько десятков киловольт. Такое высокое напряжение для питания неоновых ламп получают с помощью повышающих трансформаторов.

Приложение №6.

Прогресс во многих областях техники связан с широким использованием полупроводниковых приборов, самыми простыми из которых являются диоды. Среди различных типов полупроводниковых диодов есть диоды, излучающие свет при протекании через них электрического тока. Современные светодиоды имеют сложную структуру, состоящую из слоёв разных полупроводниковых материалов. Такие структуры исследовал выдающийся российский физик Ж.И. Алфёров в 60-е годы прошлого века, за что в 2000 году ему была присуждена Нобелевская премия.

Светодиод - низковольтный электроприбор, он мало нагревается, что делает его более безопасным, нежели другие источники света. Светодиод механически прочен и исключительно надёжен, срок его службы превышает 100 000 часов, что почти в 100 раз больше, чем у лампы накаливания, и в 5-10 раз больше, чем у люминесцентной лампы.

Однако при создании мощных светодиодных источников приходится преодолевать ряд технических сложностей, существенно удорожающих стоимость приборов. При всей их экономичности, светодиоды на малой площади кристалла выделяют большое количество тепла, которое необходимо отводить и рассеивать как можно лучше, так как срок службы светодиодов с ростом температуры заметно уменьшается. Поэтому основную часть светодиодной лампы составляет ребристый теплоотвод, изготавливаемый, как правило, из дорогостоящих цветных металлов. Кроме того, светодиод относится к точечным источникам света и может оказать вредное влияние на глаза при попадании в поле зрения.

В настоящее время светодиоды используются в качестве источников света, для подсветки экранов электронных устройств, в дизайнерском оформлении интерьеров и изделий, в качестве индикаторов в различной аппаратуре и т. д.

Список использованной литературы.

1. Примерная основная образовательная программа образовательного учреждения. Основная школа / [сост. Е.С. Савинов]. - М.: Просвещение, 2011. - 342с. - (Стандарты второго поколения).

2. Примерная программа основного общего образования по физике / Физика в школе. - №6. - 2004.

3. Примерной программы основного общего образования по направлению «Технология.

Обслуживающий труд» - (Сборник нормативных документов. Технология/ сост. Э.Д.Днепров, А.Г.Аркадьев.-

2-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2008

4. Тульчинский М.Е. Сборник качественных задач по физике для средней школы пособие для учителя. - 2-е изд. - М.: УЧПЕДГИЗ, 1961.

5. Технология. 8 класс - авторы Н.В. Матяш, А.А. Электов, В.Д. Симоненко, Б.А. Гончаров, Е.В. Елисеева, А.Н. Богатырев, О.П. Очинин. Издательский центр «Вентана-Граф».