2. Источник тока в электрической цепи (Шатилова Н.Н.)

Текст урока

• Конспект

   
  Название предмета
  Физика
  Класс
  11
  УМК 
  Физика. 11 класс. В.А.Касьянов (базовый уровень), 2014 год
  Уровень обучения 
  базовый
  Тема урока
  Источник тока в электрической цепи. ЭДС.
  Общее количество часов, отведённое на изучение темы
  1
  Место урока в системе уроков по теме
  2 урок по теме «Постоянный электрический ток», 9 часов
  Цель урока
  Повторить понятие источника тока, видов источника тока и дать понятие электродвижущей силы.
  Задачи урока
  
  Обучающие.
  Научить объяснять устройство и принцип действия гальванического элемента и других источников тока, научить объяснять действия электрического тока на примере бытовых и технических устройств. Разобрать понятие ЭДС и вывести формулы для ЭДС.
  
  Развивающие.
  Развивать умение выделять главное, существенное в изучаемом материале, логически излагать свои мысли в виде плана. Развивать монологическую речь. Развивать познавательный интерес, используя применение изучаемого явления в окружающей жизни. 
  
  Воспитательные.
  Способствовать овладению навыками самостоятельной учебной деятельности. Воспитание культуры труда.
  Планируемые результаты
  Обучающиеся должны: 
  уметь объяснять, что такое источник тока, электродвижущая сила.
  Техническое обеспечение урока
  Компьютер, проектор, экран, колонки.
  Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока
  Различные источники электрического тока: электрофорная машина, гальванический элемент, аккумуляторы, фотоэлемент, термоэлемент, модель электрогенератора. Электрометр.
  Таблицы для каждого учащегося «Классификация источников тока»,  «ЭДС».
  Физика. Базовый уровень. 11 кл.: методическое пособие / В. А. Касьянов. — М.: Дрофа, 2016.
  
  
  Содержание урока 
  I. Организационный этап.
  Проверка готовности к уроку.
  II. Проверка домашнего задания.
  Фронтальный опрос (вопросы на слайде):
  1) Что называется электрическим током?
  2) Какие условия необходимы для существования электрического тока?
  3) Чем отличается движение заряженных частиц в проводнике в отсутствие и при наличии внешнего электрического поля?
  4) Какое направление имеет электрический ток?
  5) В каком направлении движутся электроны в металлическом проводнике, по которому протекает электрический ток?
  6) Какая физическая величина характеризует интенсивность направленного движения заряженных частиц?
  7) Дайте определение силы тока.
  8) Какой формулой описывается связь силы тока и заряда, прошедшего за некоторый промежуток времени через поперечное сечение проводника?
  9) Какие единицы измерения используются для силы тока в международной системе единиц?
  10) В каком случае электрический ток называется постоянным?
  11) Зависит ли сила тока от скорости заряженных частиц?
  Проверка решения задачи (задача №2 из учебника со стр. 6). (Во время опроса один ученик выполняет решение домашней задачи на обратной стороне доски. Затем поясняет  решение, отвечает на дополнительные вопросы учеников и учителя.)
  Условие задачи: «Сколько электронов проходит через спираль лампы накаливания за 1 с при силе тока в лампе 1,6 А?».
  Дано:
  
  Решение:
  t = 1 с
  I=1,6 A 
  q0= 1,6·10-19 Кл
  
  
  Найти: n
  
  
  Ответ:  .
  Дополнительные вопросы: 
  1) Как зависит сила тока от заряда, проходящего через поперечное сечение проводника за единицу времени? (Прямо пропорционально.)
  2) Как измениться сила тока, если заряд, проходящий через поперечное сечение проводника, увеличится в 3 раза? (Увеличиться в 3 раза.)
  3) Какой ток называется постоянным, а какой – переменным? (Если значение силы тока и его направления не изменяются с течением времени, то ток называется постоянным.)
  III. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности.
  - Итак, для существования электрического тока необходимы следующие условия: наличие заряженных частиц в проводнике и наличие внешнего электрического поля для проводника. Что произойдёт, если электрическое поле исчезнет? (Электрический ток прекращается.) Что необходимо, чтобы электрический ток в проводнике существовал длительное время? (Необходимо все это время поддерживать в нем электрическое поле.) Как это сделать? Как называется устройство, создающее внешнее электрическое поле? (Источник тока.)
  Предположите,  какая у нас сегодня тема урока?
  Тема: Источник тока в электрической цепи.
  Сформулируем цель урока.
   Цель: Повторить, что такое  источник  электрического тока, виды источников тока.
  Какие задачи мы поставим на урок?
  Задачи урока.
  Изучить устройство источников тока. Изучить принцип действия источников тока.
  IV. Актуализация знаний.
  - Перечислите, какие источники тока вы знаете? На демонстрационном столе вы видите различные источники тока. Какие виды источников тока можно выделить?  
  Сообщение «Виды источников тока».
  Заполнение таблицы «Виды источников тока». 
  (Ученики заполняют таблицы, используя материал сообщения и учебника. Проверка по слайду.) 
  Классификация источников тока
  Источник тока 
  Какой вид энергии превращается в электрическую энергию
  Применение 
  Гальванический элемент 
  Химическая 
  Фонарики, радиоприемники 
  Аккумулятор 
  Химическая
  Автомобили 
  Фотоэлемент 
  Световая  
  Солнечные батареи 
  Термоэлемент 
  Тепловая  
  Измерение температуры 
  Электромеханический генератор 
  Механическая  
  Производство промышленной электрической энергии 
  Сообщение учащегося «История изобретения гальванического элемента».
  1) Кто первым создал гальванический элемент и так его назвал?
  2) Чем аккумулятор отличается от гальванического элемента?
  - Какие превращения энергии происходят в каждом источнике тока?
  - Подумайте, какие превращения энергий происходит в электрочайнике, в вентиляторе, настольной лампе?
  V. Первичное усвоение знаний.
  - Чтобы ток не прекращался необходимо, чтобы отрицательные заряды, которые двигаются от отрицательного полюса к положительному, возвращались на отрицательный полюс, то есть внутри источника тока отрицательные заряды должны двигаться противоположно действию  кулоновских сил. 
  Как называются такие силы? (Сторонние силы.) 
  Работа по учебнику.
  - Разберём понятие сторонних сил по учебнику (стр. 8-9) и ответим на вопросы: 
  1) Что такое сторонние силы?
  2) В каком направлении они действуют?
  - Рассмотрим рисунок 6, а в учебнике (рисунок выведен на слайд). На рисунке показаны силы, которые действуют на заряженные частицы в гальваническом элементе: кулоновская сила, сила сопротивления и сторонняя сила. 
  
  - Какой должна быть величина сторонней силы? (Больше суммы силы сопротивления и кулоновской силы.)
  - Роль источника тока в электрической цепи подобна роли насоса для перекачивания жидкости. На рисунке 6, б в учебнике (рисунок выведен на слайд)  показано, как насос, создавая силу давления на воду, перекачивает её, преодолевая силы тяжести и сопротивления.
  
  
  - При перемещении заряда между полюсами источника тока изменяется энергия заряда. Работа сторонних сил производится против сил сопротивления и расходуется на изменение потенциальной энергии заряда. Получаем формулу Аст = Ас + ∆W. Работа сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда от отрицательного полюса источника тока к положительному полюсу является характеристикой источника тока и называется ЭДС.
  Работа по учебнику.
  - Найдите в учебнике на стр. 9 информацию и заполните таблицу (проверка по слайду):
  ЭДС
  Определение
  ЭДС – скалярная физическая величина, равная отношению работы сторонних сил по перемещению положительного заряда от отрицательного полюса источника к положительному к величине этого заряда.
  Обозначение
  
  Единица измерения в международной системе единиц (СИ)
  1В= 1Дж/Кл
  Формула ЭДС 
  
  Вывод формулы  для ЭДС через разность потенциалов.
  - Мы знаем, что изменение потенциальной энергии заряда при движении между электродами связано с разностью потенциалов (напряжением) между электродами следующей формулой: ∆W=q·U.  Выразите из этой формулы разность потенциалов. ( Подставьте в эту формулу  ∆W из формулы Аст = Ас + ∆W. Какая у вас получилась формула? (.) Почему работа сторонних сил записывается с модулем? Что можно сказать о величине напряжения между полюсами источника тока и ЭДС?  В каком случае работа сил сопротивления равна 0? Какая при этом получается формула?
  Итак сформулируем вывод: Разность потенциалов между полюсами источника тока, меньше …. Напряжение между полюсами разомкнутого источника тока равно ….
  Демонстрация опыта «Измерение напряжения различных источников тока электрометром»
  VI. Контроль усвоения учебного материала.
  Фронтальный опрос (вопросы выведены на слайд):
  1) Устройство, необходимое для возникновения и существования электрического тока называется …
  2) Какая энергия преобразуется в электрическую в солнечных батареях?
  3) Какая энергия преобразуется в электрическую в гальваническом элементе?
  4) Какая энергия преобразуется в электрическую в электромеханическом генераторе?
  5) Какова роль сторонних сил источника тока?
  6) Как связана работа сторонних сил с ЭДС источника тока.
  7) Как связано напряжение между полюсами разомкнутого источника тока с ЭДС.
  VII. Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению.
  (Задания выведены на слайд.)
  1) Изучить параграф 3 
  2) Вопросы на стр. 9, устно.
  3) Просмотреть документальный фильм «Георг Ом» (https://youtu.be/IaLRCBo9SZQ).
  4) Индивидуально: сообщение по теме «Судьба теории  Ома». 
  5) Творческое задание (по желанию): составьте синквейн  или стихотворение по теме урока. 
  Например:
  Источник тока преобразует  
  механическую, химическую, 
  тепловую  и световую энергию 
  в электрическую.
  При этом сторонние силы 
  разделяют заряды 
  и создаётся электрическое поле. 
  Электродвижущая сила 
  характеризует источник тока.
  VIII. Рефлексия (подведение итогов занятия, выставление оценок) 
  Продолжите предложения:
  «На уроке я узнал …
   «Я понял, что …»
  «Мне было …»
  «На уроке я научился …»
  Пригодятся ли знания, полученные на уроке, для дальнейшей жизни?
  
  Приложение
  Таблицы для учеников.
  
  
  ЭДС
  Определение
  
  
  
  Обозначение
  
  
  Единица измерения в международной системе единиц (СИ)
  
  Формула ЭДС 
  
  
  
  
  
  Материал для слайдов.
  
  Слайд №1.
  Вопросы для фронтального опроса.
  1) Что называется электрическим током?
  2) Какие условия необходимы для существования электрического тока?
  3) Чем отличается движение заряженных частиц в проводнике в отсутствие и при наличии внешнего электрического поля?
  4) Какое направление имеет электрический ток?
  5) В каком направлении движутся электроны в металлическом проводнике, по которому протекает электрический ток?
  6) Какая физическая величина характеризует интенсивность направленного движения заряженных частиц?
  7) Дайте определение силы тока.
  8) Какой формулой описывается связь силы тока и заряда, прошедшего за некоторый промежуток времени через поперечное сечение проводника?
  9) Какие единицы измерения используются для силы тока в международной системе единиц?
  10) В каком случае электрический ток называется постоянным?
  11) Зависит ли сила тока от скорости заряженных частиц?
  
  Слайд №2.
  Классификация источников тока.
  
  Источник тока 
  Какой вид энергии превращается в электрическую энергию
  Применение 
  Гальванический элемент 
  Химическая 
  Фонарики, радиоприемники 
  Аккумулятор 
  Химическая
  Автомобили 
  Фотоэлемент 
  Световая  
  Солнечные батареи 
  Термоэлемент 
  Тепловая  
  Измерение температуры 
  Электромеханический генератор 
  Механическая  
  Производство промышленной электрической энергии 
  
  Слайды №3-4.
  
           
  
  
  Слайд №5.
  ЭДС
  Определение
  ЭДС – скалярная физическая величина, равная отношению работы сторонних сил по перемещению положительного заряда от отрицательного полюса источника к положительному к величине этого заряда.
  Обозначение
  
  Единица измерения в международной системе единиц (СИ)
  1В= 1Дж/Кл
  Формула ЭДС 
  
  
  
  Слайд №6.
  Вопросы для фронтального опроса.
  1) Устройство, необходимое для возникновения и существования электрического тока называется …
  2) Какая энергия преобразуется в электрическую в солнечных батареях?
  3) Какая энергия преобразуется в электрическую в гальваническом элементе?
  4) Какая энергия преобразуется в электрическую в электромеханическом генераторе?
  5) Какова роль сторонних сил источника тока?
  6) Как связана работа сторонних сил с ЭДС источника тока.
  7) Как связано напряжение между полюсами разомкнутого источника тока с ЭДС.
  
  Слайд №7. 
  Домашнее задание.
  1) Изучить параграф 3 .
  2) Вопросы на стр. 9, устно.
  3) Просмотреть документальный фильм «Георг Ом» (https://youtu.be/IaLRCBo9SZQ).
  4) Индивидуально: сообщение по теме «Судьба теории  Ома». 
  5) Творческое задание (по желанию): составьте синквейн  или стихотворение по теме урока. 
  
   

   Read more ...

  Автор(ы): Шатилова Н. Н.

  Скачать: Физика 11кл - Конспект.docx