Кузина Е.В. - Открытые уроки по физике с использованием

Работа участника всероссийского интернет-проекта «Педагогический опыт. Инновации, технологии, разработки»
www.методкабинет.рф
Открытые уроки с использованием дискретного подхода в
обучении по учебной дисциплине физика тема: «Электрический
заряд. Квантование заряда.»; «Закон Кулона. Решение задач».
Кузина Елена Васильевна,
преподаватель физики и специальных дисциплин
ГБОУ СПО «Калужский механико-технологический колледж молочной
промышленности»
Занятие №1.
Тема: «Электрический заряд. Квантование заряда»
Цель: научиться обнаруживать электрический заряд на телах.
Сформулировать закон сохранения электрического заряда. Дать определение
замкнутой системе.
Ход занятия:
1. Организационный момент занятия.
2. Предварительная беседа проводится с целью вспомнить материл
изученный в 8-м классе.
Какие частицы, обладающие зарядом, вы знаете?
Эксперимент 1 (подготавливает предварительно обучающийся и
демонстрирует его).
Подвесили на нитку кусочек фольги. И поднесем к нему палочку из
оргстекла.
Есть ли взаимодействие между данными телами? (взаимодействия не
наблюдается).
Вывод 1: тела не обладают зарядами, они электрически нейтральны.
Какие тела называются электрически нейтральными? Значит ли это, что они
не обладают заряженными частицами?
Эксперимент 2 (подготавливает предварительно обучающийся и
демонстрирует его).
Натрем палочку из оргстекла о бумагу. Кусочек фольги притягивается.
Вывод 2: тело приобрело заряд. Вопрос: Как можно наэлектризовать тело и
почему одни тела приобретают положительный заряд, а другие
отрицательный, с чем это связанно?
Эксперимент 3 (подготавливает предварительно обучающийся и
демонстрирует его).
К подвешенной фольге поднести заряженную палочку, фольга притягивается.
Если же фольга коснется палочки, фольга будет отталкиваться.
Вывод 3: Это доказывает, что взаимодействие между зарядами проявляется в
виде притяжения и отталкивания заряженных частиц. И что существуют
заряды двух знаков.
3. Объяснение нового материала.
На уроке предстоит определить, от чего зависит сила взаимодействия между
зарядами. Для этого воспользуемся учебником и с его помощью заполним
таблицу с карточкой №1 (Приложение 1).
Для заполнения этой карточки обучающимся понадобиться проработать
несколько параграфов с.226-241. Занятие рассчитано на два часа. В данной
карточке содержаться вопросы, ответы на которые требуют понимания
изученного материала (качественные и вычислительного характера).
Таким образом, выполняется и закрепление изученного материала. Так как
урок вводный и обучающиеся работают первый раз по данной системе, то
карточка не содержит разно уровневых задач.
4. Домашнее задание: Проработать карточку и выучить наизусть все ДЭЗ,
предложенные в ней.
Занятие №2
Тема: «Закон Кулона. Решение задач»
Цель занятия: дать оценку силы взаимодействия зарядов.
Ход занятия:
1. Организационный момент занятия.
2. Проверка домашнего задания.
Проверка знаний проводится таким образом: обучающийся отвечает по
вопросам карточки, а саму карточку отдают преподавателю. Далее
преподаватель проходит по рядам и проверяет заполняемость карточек, так
как работа на уроке основывается на предыдущей теме.
Несколько человек отвечают у доски.
Чтобы оценить эффективность данной методики проводиться стандартный
физический диктант, с целью проверки качества усвоения нового материала.
Содержание физического диктанта (Приложение 3).
Данная методика была опробована в группе со средними способностями
обучающихся, результат хороший, активность на уроке высокая.
3. Следующий этап закрепление и переход к решению задач. При изучении
закона Кулона предлагается заполнить карточку №2. (Приложение 2)
4. После заполнения карточки решается несложная задача уровня тройки.
Задача. Два тела с зарядами 4*10–9 и 1*10–9 Кл находятся на расстоянии 24см
друг от друга. В какой точке на линии, соединяющей эти тела, надо
поместить заряженное тело, чтобы оно оказалось в равновесии?
Сначала предлагается решить задачу самостоятельно, затем разбор с
чертежом у доски.
5. Домашнее задание: составить рассказ: «Взаимодействие электрически
заряженных тел» по структурной схеме обучающимся предлагается на дом.
На следующем занятие несколько человек зачитывают вслух свои сочинения
и получают оценки.
Занятие №3
Тема: «Решение задач»
Цель занятия : научить решать задачи по теме «Закон Кулона».
Занятие проводится по карточке №4 (Приложение 4), в которой есть разно
уровневые задания и комментарии для обучающихся. Оценка выставляется
по количеству набранных баллов.
Оценка 5: от 18 баллов, оценка 4: от 12 до16 баллов; оценка 3: от 10 до 12
баллов.
Итоговое занятие проводится в виде дифференцированного зачета, на
котором обучающиеся должны предоставить все заполненные карточки.
Литература:
1. Крутский А.Н., О.С. Косихина. Психодидактика: новые технологии в
преподавании физики. Москва Педагогический университет «Первое
сентября», 2006.
2. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев Учебник Физика 10 Москва, «Просвещение»,
2008.
3. Волков Н.А., Полянский С.Е. Поурочные разработки по физике: 10 класс. –
2-е изд., перераб. И доп. – М.: ВАКО, 2009.
4. А.П. Рымкевич Задачник 10-11. Дрофа, 2007.
Приложение 1.
Карточка 1.
Цель: Выяснить, как осуществляется взаимодействие между электрически заряженными
телами, и от чего зависит сила их взаимодействия.
Карточка преподавателя № 1.
Тема: «Электростатика. Законы электростатики»
1 курс Тема: «Электрический заряд. Закон Кулона».
№
ДЭЗ
Источник знаний
№1
Гравитационное,
Уч.Г. Я. Мякишев,
электромагнитное, ядерные,
Б. Б. Буховцев. 10
слабые.
кл.
Электромагнитные взаимодействия стр.226
являются самыми
распространенными.
№2
Электродинамика
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.226
№3
Это наука о свойствах и
Уч.Г. Я. Мякишев,
закономерностях проведения
Б. Б. Буховцев.
особого вида материистр.226
электромагнитного поля.
№4
Протон, электрон.
Учебник А. В.
Перышкин, Н. А.
Родина 8 кл.
№5
Заряд не может существовать без
Уч. Г. Я. Мякишев,
частицы, а частица без заряда
Б. Б. Буховцев. 10
может существовать.
кл.
стр.228
№6
Взаимодействие между
заряженными частицами.
№7
Заряд имеет предел делимости.
Заряд электрона считают
элементарным зарядом, т. е.
минимальным. Q=1,6·10-19 Кл.
№8
Если у тела недостаток или
избыток электронов, то оно
обладает положительным или
отрицательным зарядом.
При электризации оба тела
приобретают заряд разных знаков.
№9
№ 10
Система замкнутая если из ее не
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.228
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.229
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.228-229
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.228-229
Уч. Г. Я. Мякишев,
Вопросы к ДЭЗ
Какие виды
взаимодействий
существуют в
природе? Какие из
них самые
распространенные?
Какой раздел физики
изучает
электромагнитные
взаимодействия?
Дать определение
электродинамики.
Перечислить
частицы, которые
обладают зарядом?
Может ли
существовать
частица без заряда?
Может ли
существовать заряд
без частицы?
Какие
взаимодействия
называются
электромагнитными?
Можно ли делить
заряд до
бесконечности? Как
называется
элементарный заряд?
Когда считают, что
тело обладает
зарядом?
Может ли при
электризации одно
тело обладать
зарядом?
Какая система
покидают электроны и не
проникают в нее из вне.
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.231
№ 11
В замкнутой системе
алгебраическая сумма зарядов всех
частиц остается неизменной.
№ 12
q1+q2+q3+…qn=const
№ 13
Q=-2 Кл общий заряд системы,
Заряд каждого тела равен -1 Кл.
№ 14
Чем больше заряд по модулю, тем
Уч. Г. Я. Мякишев,
больше сила взаимодействия между Б. Б. Буховцев. 10
зарядами. Прямая зависимость.
кл.
стр.232
Чем больше расстояние между
Уч. Г. Я. Мякишев,
зарядами, тем сила их
Б. Б. Буховцев. 10
взаимодействия меньше.
кл.
стр.233
№ 15
№ 16
№ 17
№ 18
№ 19
Сила взаимодействия двух
точечных неподвижных зарядов в
вакууме прямо пропорциональна
произведению модулей заряда и
обратно пропорциональна квадрату
расстояния между ними.
F= K·q1·q2/r2
K-коэффициент
пропорциональности, численно
равной силе взаимодействия
единичных зарядов на расстоянии,
равном единице длины.
Силы направленные вдоль прямой
соединяющей тела, называются
центральными.
№ 20
Единица заряда-Кулон.
№ 21
Один Кулон – это заряд,
проходящей за 1с через поперечное
сечение проводника при силе тока
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.231
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.231
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.233
называется
замкнутой?
Сформулировать
закон сохранения
электрического
заряда.
Записать формулу
закона сохранения
электрического
заряда.
Два одинаковых тела
с зарядами +4 Кл и –
6 Кл привели в
соприкосновение.
Как поменяются
заряды тел?
Как зависит сила
взаимодействия
зарядов от модуля
зарядов?
Как зависит сила
взаимодействия
зарядов от
расстояния между
зарядами?
Сформулировать
закон Кулона.
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.233
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.234
Сделать
математическую
запись закона.
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.234
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.234
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
Какие силы
называются
центральными?
Объяснить
физический смысл
коэффициента
пропорциональности.
В чем измеряют
электрический заряд?
В каком случае заряд
тела равен 1 Кл?
№ 22
№ 23
№ 24
1А.
F=9*109·(1,6·10-19)2/
/(0,5·10-8)2=9,2·10-8 Н
стр.235
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.235
Действие на заряды с некоторой
силой;
Материально; оно существует
независимо от наших знаний о нем;
Поле обладает энергией и обладает
свойствами, которое не позволяет
спутать его ни с чем другим.
Скорость электромагнитных
взаимодействий конечна т. е.
взаимодействие распростораняется
не мгновенно.С=3·108м/с- скорость
света.
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.241
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.241
Определить силу
взаимодействия
электрона с ядром в
атоме водорода, если
расстояние между
ними равно 0,5·10-8
см.
Перечислить
свойства
электрического поля.
Мгновенно ли
происходит
осуществление
электромагнитных
взаимодействий?
Карточка обучающегося № 1.
1 курс Тема: «Электрический заряд. Закон Кулона».
№
ДЭЗ
Источник знаний
№1
Уч.Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.226
№2
№3
№4
№5
№6
№7
№8
№9
№ 10
№ 11
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.226
Уч.Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев.
стр.226
Учебник А. В.
Перышкин, Н. А.
Родина 8 кл.
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.228
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.228
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.229
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.228-229
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.228-229
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.231
Вопросы к ДЭЗ
Какие виды
взаимодействий
существуют в
природе? Какие из
них самые
распространенные?
Какой раздел физики
изучает
электромагнитные
взаимодействия?
Дать определение
электродинамики.
Перечислить
частицы, которые
обладают зарядом?
Может ли
существовать
частица без заряда?
Может ли
существовать заряд
без частицы?
Какие
взаимодействия
называются
электромагнитными?
Можно ли делить
заряд до
бесконечности? Как
называется
элементарный заряд?
Когда считают, что
тело обладает
зарядом?
Может ли при
электризации одно
тело обладать
зарядом?
Какая система
называется
замкнутой?
Сформулировать
закон сохранения
электрического
заряда.
№ 12
№ 13
№ 14
№ 15
№ 16
№ 17
№ 18
№ 19
№ 20
№ 21
№ 22
№ 23
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.231
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.231
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.232
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.233
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.233
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.233
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.234
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.234
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.234
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.235
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.235
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
Записать формулу
закона сохранения
электрического
заряда.
Два одинаковых тела
с зарядами +4 Кл и –
6 Кл привели в
соприкосновение.
Как поменяются
заряды тел?
Как зависит сила
взаимодействия
зарядов от модуля
зарядов?
Как зависит сила
взаимодействия
зарядов от
расстояния между
зарядами?
Сформулировать
закон Кулона.
Сделать
математическую
запись закона.
Объяснить
физический смысл
коэффициента
пропорциональности.
Какие силы
называются
центральными?
В чем измеряют
электрический заряд?
В каком случае заряд
тела равен 1 Кл?
Определить силу
взаимодействия
электрона с ядром в
атоме водорода, если
расстояние между
ними равно 0,5·10-8
см.
Перечислить
свойства
№ 24
кл.
стр.241
Уч. Г. Я. Мякишев,
Б. Б. Буховцев. 10
кл.
стр.241
электрического поля.
Мгновенно ли
происходит
осуществление
электромагнитных
взаимодействий?
Приложение 2.
Карточка № 2: Применим дискретный подход к анализу.[1]
Закон Кулона
Карточка преподавателя
Знания о законе
Закон Кулона.
1. Формула
F= K·q1·q2/r2
2. Зависимость, между
Сила взаимодействия между зарядами зависит от
какими величинами
значения модулей этих зарядов и от расстояния между
выражает этот закон.
ними.
3. Как зависит величина,
стоящая в левой части
уравнения от величин,
стоящих в правой части.
4.Формулировка закона.
5.Как называется
коэффициент
пропорциональности в
данном законе?
6. Каков его физический
смысл?
7. Получите наименование
единицы коэффициента
8. Чему равен коэффициент
пропорциональности?
Чем больше заряд по модулю, тем больше сила
взаимодействия между зарядами. Прямая зависимость.
Чем больше расстояние между зарядами, тем сила их
взаимодействия меньше.
Сила взаимодействия двух точечных неподвижных
зарядов в вакууме прямо пропорциональна
произведению модулей заряда и обратно
пропорциональна квадрату расстояния между ними.
K-коэффициент пропорциональности, Электрическая
постоянная.
K-коэффициент пропорциональности, численно равной
силе взаимодействия единичных зарядов на расстоянии,
равном единице длины.
K=F·r2/q1·q2, К=Н·м2/Кл2
К=9·109 Н·м2/Кл2
Карточка обучающегося.
Знания о законе
1. Формула
2. Зависимость, между
какими величинами
выражает этот закон.
3. Как зависит величина,
стоящая в левой части
уравнения от величин,
стоящих в правой части.
4.Формулировка закона.
5.Как называется
коэффициент
пропорциональности в
данном законе?
6. Каков его физический
смысл?
7. Получите наименование
единицы коэффициента
8. Чему равен коэффициент
пропорциональности?
Закон Кулона.
Приложение 3.
Физический диктант: «Электризация тел. Закон сохранения электрического заряда.
Закон Кулона».[3]
1.
Как называется раздел физики, изучающий заряженные тела?
2.
Какое взаимодействие существует между заряженными частицами?
3.
Какая физическая величина определяет электромагнитное взаимодействие7
4.
Зависит величина заряда от выбора системы отсчета?
5.
Можно ли сказать, что заряд системы складывается из зарядов тел, входящих в эту
систему?
6.
Как называется процесс, приводящий к появлению на телах электрических
зарядов?
7.
Можно ли создать электрический заряд?
8.
Создаем ли мы электрический заряд при электризации тел?
9.
Тело, суммарный положительный заряд частиц которого равен суммарному
отрицательному заряду частиц, является…
10.
Сила взаимодействия заряженных частиц с увеличением заряда любой из этих
частиц…
11.
При помещении зарядов в среду, сила взаимодействия между ними…
12.
С увеличением расстояния между зарядами в 3 раза сила взаимодействия…
13.
В каких единицах измеряется электрический заряд?
Приложение 4
Карточка №4.
Цели.
Закрепление
изученного
материала
Учебный материал с указанием заданий
[2],[4].
Цель: научиться применять полученные
знания при решении задач. Закрепление
изученного материала.
Задачи уровня А.
1.
Две сферы равного радиуса имеют
заряды +10Кл и – 2 Кл соответственно.
Какими станут заряды после их
соединения?
а) 2 Кл; б) 4 Кл;
в) 6 Кл; г) 8 Кл; д) -4Кл.
2. Какова сила притяжения точечных
зарядов -3мкКл и 4мкКл, находящихся на
расстоянии12 см.
а) 1000Н; б)900Н; в) 750Н; г) 600Н д)500Н.
3. Два одинаковых металлических шарика,
имеющие заряды -6*10-8Кл и 15*10-8Кл,
привели в соприкосновение, а затем
развели на расстояние 10 см. Определить
силу взаимодействия между шариками?
4. С какой силой ядро атома железа,
имеющее заряд, равный 41,6*10-19Кл,
притягивает электрон, находящейся на
внутренней оболочке атома,
расположенный на расстоянии10-12м от
ядра?
5. Два одинаково заряженных шарика
массой 2г, подвешены на нитках длиной 1м
в одной точке. Определите величину заряда
каждого шарика, если они оттолкнулись и
разошлись на расстояние 4 см.
Комментарии для
обучающихся
вспомнить закон
сохранения
электрического заряда
2балла
вспомнить закон
Кулона
2 балла
4 балла
4 балла
6баллов