Тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца

МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ
ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА П. ЗАРЯ
ОПАРИНСКОГО РАЙОНА КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА УРОКА
на муниципальный заочный конкурс
«Современный урок»
Подготовил: учитель физики
I категории Куншин Д.В.
п. Заря
2013 год
Тема урока: «Тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца».
Класс: 8.
Тип урока: комбинированный урок.
Цель урока: создать условия для изучения нового материала, формирования
умений применять полученные знания при решении задач, организации взаимосвязи теории с практикой.
Задачи урока:
образовательные:
- углубление знаний о тепловом действии тока и количественном описании
данного явления в виде закона Джоуля – Ленца;
- формирование представления о практическом применении теплового действия
тока;
- осуществление ознакомления с историей создания и устройством лампы накаливания;
- формирование практических умений применять закон Джоуля – Ленца при
решении задач;
развивающие:
- развитие умений мыслить, анализировать, выдвигать физические гипотезы;
- развитие практических навыков учащихся;
- развитие самостоятельности учащихся;
воспитательные:
- формирование научного мировоззрения учащихся на физическую картину мира;
- формирование представлений об истории физических открытий.
Формы организации познавательной деятельности: индивидуальная, фронтальная
Средства обучения:
1. Перышкин А.В. Физика. 8 класс: учебник для общеобразовательных учебных
заведений. – 2-е изд., испр. – М.: Дрофа, 2005.
2. Электронное приложение к учебнику «Физика». 8 класс. – М: Дрофа, 2012.
3. Авторская электронная презентация «Тепловое действие тока. Закон Джоуля
- Ленца», 2013.
4. Официальный сайт МКОУ СОШ п. Заря Опаринского района Кировской области. Тест «Работа и мощность тока», 2013.
(http://www.school-zarya.ru/metod/fizics/t_u_el_rabota.shtml)
5. Ноутбук.
6. Мультимедийный проектор с экраном.
Результаты:
предметные:
- понимание и способность объяснять явление нагревания проводника электрическим током;
- понимание смысла закона Джоуля - Ленца и умение применять его на практике;
- овладение разнообразными способами выполнения расчетов для нахождения
неизвестных величин в соответствии с условиями поставленной задачи на основании использования закона Джоуля – Ленца;
- умение использовать полученные знания и умения в повседневной жизни;
метапредметные:
- овладение навыками самостоятельной постановки целей, умениями предвидеть возможные результаты своих действий;
- понимание различий между исходными фактами и гипотезами для их объяснения, овладение универсальными учебными действиями;
- формирование умений анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами;
- развитие умений выражать свои мысли;
личностные:
- сформированность познавательного интереса учащихся;
- мотивация образовательной деятельности школьников на основе личностноориентированного подхода;
- формирование ценностного отношения к авторам открытий и изобретений.
Приложения к уроку:
1. Мультимедийная презентация к уроку.
2. Текст теста, размещенного на официальном сайте МКОУ СОШ п. Заря.
3. Анимация из электронного приложения к учебнику Физика 8 класс.
4. Опорный конспект к уроку.
План урока:
№
Этап урока
Время, Деятельность учиДеятельность
мин
теля
учащихся
1 Организационный
1
Настраивает учаНастраиваются
момент
щихся на урок, сона урок
общает план урока
2 Проверка ранее изу10
Объясняет методику Выполняют онченного материала
выполнения работы
лайн тест
3 Целеполагание
1
Совместно с учаСовместно с учищимися формулителем формулирует цель урока
руют цель урока
4 Мотивация
1
Ставит вопрос, свя- Размышляют над
зывающий изучаепоставленным
мый материал с повопросом
вседневной жизнью
5 Актуализация знаний
3
Организует беседу Принимают учапо ранее изученно- стие в беседе по
му материалу
ранее изученному материалу
6 Изучение нового ма20
Организует беседу, Участвуют в бетериала
осуществляет расседе, слушают
сказ, демонстрирует рассказ учителя,
электронную преотвечают на во-
зентацию, анимации
из электронного
приложения к учебнику, эксперимент,
делает пояснения и
записи на доске
Формирование практических умений при
решении задач
Закрепление изученного материала
3
9
Рефлексия
1
10
Подведение итогов
1
7
8
4
просы учителя,
работают в тетрадях, делают
выводы, принимают участие в
обсуждении показанных анимаций
Формулирует зада- Самостоятельная
чу для решения
деятельность
учащихся
Задает вопросы по
Отвечают на заизученному матери- данные вопросы
алу
Организует беседу Принимают участие в беседе
Сообщает отметки
Выставляют отза работу на уроке,
метки, записызадает и комментивают домашнее
рует домашнее зазадание
дание
Ход урока:
Комментарий: На экран через проектор выводится мультимедийная презентация, на титульном слайде которой представлена тема урока.
1. Организационный момент
Учитель: Добрый день, ребята! Тема нашего урока «Тепловое действие тока.
Закон Джоуля - Ленца».
Комментарий: учащиеся записывают тему урока в тетради.
Сегодня на уроке мы узнаем много нового, но сначала давайте проверим, как
вы усвоили материал предыдущих уроков, а затем изучим новый материал и
научимся пользоваться новым законом при решении задач. Давайте настроимся
на урок. Надеюсь, что сегодня вы будете не наблюдателями, а непосредственными участниками урока. Особо активные получат хорошие отметки за работу
на уроке.
2. Проверка ранее изученного материала
Слайд 1.
Комментарий: На слайде изображена страница с он-лайн тестом «Работа и
мощность тока», размещенная на школьном сайте. Перейдя по гиперссылке,
щелкнув по картинке, загружаем данную web-страницу с тестом (web-адрес:
www.school-zarya.ru/metod/fizics/t_u_el_rabota.shtml). Текст теста приведен в
приложении №2 к данному уроку.
Учитель: Итак, работаем с тестом. Набираем в адресной строке браузера адрес
он-лайн теста «Работа и мощность тока»: www.school-zarya.ru/metod/fizics/
t_u_el_rabota.shtml, либо заходим на школьный сайт www.school-zarya.ru, далее
ищем раздел «Методические страницы», далее «Методическая страница Куншина Д.В.» - «Тесты» - «Работа и мощность тока».
- Выполняем тест, выбрав на каждый вопрос один из вариантов ответа. Проверка правильности проводится после выполнения всего теста, после нажатия
кнопки «Показать результат».
Комментарий: на тест отводится 10 минут. После выполнения учащийся демонстрирует результат учителю. Учитель ставит отметку, выставленную
компьютером. В случае, если отметка неудовлетворительная, учащемуся (при
наличии времени), предоставляется возможность проанализировать результат и выполнить тест еще раз, но отметка снижается на 1 балл.
Примечание: данную работу, при отсутствии возможности доступа каждого
учащегося к компьютеру, можно провести фронтально. В этом случае тест
демонстрируется с компьютера учителя через проектор на экран. Учащиеся
по очереди читают вопросы и выбирают правильный ответ. Учитель нажимает ответы, после выполнения теста – коллективная проверка и обсуждение
ошибок (если есть)
3. Целеполагание
Учитель: Итак, ребята, я уже сообщил вам тему нашего урока. Давайте, глядя
на нее, мы с вами попытаемся сформулировать цель урока.
Слайд 3. Клик 1.
Ученики: Вспомнить о тепловом действии тока и углубить свои знания;
Слайд 3. Клик 2.
- Познакомиться с законом Джоуля – Ленца и научиться решать задачи с применением данного закона;
Учитель: Верно. А еще мы должны получить представление о практическом
применении теплового действия тока, а также познакомиться с историей создания и устройством лампы накаливания
Слайд 3. Клик 3,4.
4. Мотивация
Учитель: Использование электрического тока – это величайшее достижение человека. Давайте представим, чего мы лишимся, если не будет электрического
тока?
Ученики: Освещения, возможности готовить пищу на электроплитах, обогреваться с помощью электронагревательных приборов, кипятить воду в чайнике и
других удобств.
Учитель: Верно. Все эти применения электрического тока основаны на одном
из его действий, поэтому сегодня мы именно об этом и поведем разговор.
5. Актуализация знаний
Слайд 4. Клик 1.
Учитель: Какие действия оказывает электрический ток?
Ученики: Тепловое, магнитное, химическое.
Слайд 4. Клики 2, 3, 4.
Учитель: В чем заключается тепловое действие тока?
Ученики: В нагревании проводника при прохождении по нему электрического
тока.
Слайд 4. Клик 5.
6. Изучение нового материала
Учитель: Как вы думаете, в чем причина нагревания проводника?
Ученики: …
Учитель: Давайте порассуждаем. Что такое электрический ток?
Ученики: Направленное движение заряженных частиц.
Учитель: Каково внутреннее строение кристаллических твердых тел?
Ученики: Кристаллические твердые тела имеют правильную кристаллическую
решетку, в узлах которой находятся ионы, совершающие колебательное движение. Чем сильнее колеблются ионы, тем выше температура тела.
Учитель: Могут ли электроны столкнуться с ионами кристаллической решетки
в результате своего движения?
Ученики: Да, могут.
Учитель: Что произойдет при столкновении?
Ученики: Электроны часть своей кинетической энергии отдают ионам. В результате чего ионы начинают колебаться быстрее, внутренняя энергия проводника увеличивается и он нагревается.
Слайд 5. Клики 1, 2, 3.
Учитель: Вывод: причина нагревания проводника при прохождении по нему
тока заключается в столкновении электронов с ионами кристаллической решетки, и передаче части кинетической энергии от электронов к ионам.
- Следующий вопрос, на который нам необходимо дать ответ: «Как рассчитать
количество теплоты, выделяемое проводником с током?»
Слайд 6. Клик 1.
Учитель: Если проводник неподвижен, то есть не совершает никакой работы, то
вся работа тока идет на нагревание проводника. A=Q
Слайд 6. Клик 2, 3.
- Как определяется работа тока?
Ученики: A=IUt
Слайд 6. Клик 4.
Учитель: Выразите напряжение из закона Ома для участка цепи.
Ученики: U=IR
Слайд 6. Клик 5.
Учитель: Соединив все три записи, получите выражение для количества теплоты.
Ученики: Q=I2Rt.
Слайд 6. Клик 6.
Учитель: Данное выражение получило название закона Джоуля – Ленца. Данный закон позволяет рассчитать количество теплоты, выделяемое проводником
с током.
Слайд 6. Клик 7.
Слайд 7. Клик 1.
Учитель: Закон Джоуля – Ленца имеет, кроме формулы, еще и формулировку,
которая представлена на слайде. Запишите ее себе в тетрадь.
Слайд 7. Клик 2.
Учитель: Назван закон в честь ученых, которые в 19 веке независимо друг от
друга открыли его – Джеймса Прескотта Джоуля и Эмилия Христиановича
Ленца. Их портреты изображены на слайде.
Слайд 7. Клик 3.
Учитель: А теперь давайте в качестве закрепления просмотрим анимацию и
вспомним все, о чем мы говорили.
Слайд 8. Гиперссылка.
Комментарий: демонстрируется анимация «Закон Джоуля – Ленца из электронного приложения к учебнику Физика 8, автора Н.С. Пурышевой». Целесообразнее анимацию встроить в презентацию, чтобы запускать ее, не выходя
из презентации.
Учитель: Подумайте и запишите несколько примеров применения теплового
действия электрического тока.
Комментарий: Учащимся предоставляется 1 – 2 минуты для размышления.
Затем коллективно обсуждаются приведенные примеры. Демонстрируется
слайд 9.
Учитель: Из приведенных примеров особый интерес представляет собой лампа
накаливания – небольшое объект, позволяющее давать значительное освещение.
Слайд 10.
- Изображение лампы накаливания и ее строение изображено на слайде.
Комментарий: учителем дается небольшой рассказ о строении и назначении
узлов лампы накаливания. Внимание уделяется назначению газа, наполняющего
баллон, а также спирали лампы накаливания.
Учитель: Работу по изобретению лампы накаливания вели параллельно и независимо друг от друга два ученых – А.Н. Ладыгин (Россия) и Т. Эдисон (США).
Комментарий: дается небольшой рассказ об истории создания лампы.
Учитель: Но тепловое действие тока не всегда играет положительную роль.
- От чего зависит количество теплоты, выделяемое проводником?
Ученики: От силы тока, текущего по проводнику, сопротивления проводника и
времени, в течение которого ток течет по проводнику.
Учитель: Зависит ли сила тока от сопротивления проводника
Ученики: Да, обратно пропорционально.
Учитель: Иногда, возникает такая ситуация, что сопротивление электрической
цепи, в результате неправильного включения некоторых элементов резко
уменьшается. К чему это ведет?
Ученики: Кроме уменьшения сопротивления резко возрастает сила тока, что
приводит к большому выделению количества теплоты. Проводник сильно
нагревается и может возникнуть пожар.
Слайд 11. Клик 1, 2, 3
Учитель: Описанное нами явление получило название короткого замыкания.
Слайд 11. Клик 4.
Учитель: Определение короткого замыкания дано на слайде.
- Для того, чтобы короткого замыкания не произошло в электрическую цепь
включают специальный прибор, называемый предохранителем.
Слайд 12.
Учитель: обратитесь к учебнику и выясните принцип действия предохранителя.
Комментарий: учащимся предоставляется 2 минуты для прочтения материала. Затем организуется обсуждение прочитанного.
7. Формирование практических умений при решении задач
Слайд 13. Клик 1.
Комментарий: На слайде приведено условие задачи, которой учащимся необходимо решить самостоятельно, используя формулу закона Джоуля – Ленца.
После самостоятельной деятельности следует разбор решения задачи.
Слайд 13. Клик 2, 3.
8. Закрепление изученного материала
Слайд 14.
Организуется закрепление изученного материала в виде беседы. Вопросы по
очереди высвечиваются на экране, учащиеся после их прочтения отвечают.
Учитель задает дополнительные вопросы, происходит обсуждение.
Вопросы для беседы:
1. Как можно объяснить нагревание проводника электрическим током?
2. По какой формуле можно рассчитать количество теплоты, выделяемое проводником с током?
3. Как формулируется закон Джоуля-Ленца? Почему он так называется?
4. Как устроена лампа накаливания?
5. Из какого металла изготавливают спирали ламп накаливания? Почему?
6. Какие ученые являются первыми изобретателями ламп накаливания?
7. Приведите примеры использования теплового действия тока?
8. Чем объясняется короткое замыкание?
9. Каково назначение предохранителя?
9. Рефлексия
Комментарий: организуется беседа с целью осмысления участниками урока
своих собственных действий в ходе урока.
Вопросы:
1. Что нового вы для себя узнали на уроке?
2. Что вам было не понятно при изучении материала?
3. Как вы считаете, достигнута ли была цель урока, которую мы ставили с вами?
4. Достигли ли вы цели, поставленной перед собой? Если нет, то, что не получилось?
5. Понравился ли вам урок?
10. Подведение итогов
Комментарий: выставление и обоснование отметок. Запись домашнего задания.
Д/З: §54, 55, вопросы с. 127, 129, упр. 27 №1