Методическая разработка урока по теме: " Электрический ток в различных средах".
методическая разработка по физике (10 класс)

Методическая разработка урока по теме: " Электрический ток в различных средах".

Скачать:

ВложениеРазмер
Файл Технологическая карта урока468.86 КБ

Предварительный просмотр:

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА

  1. Ф.И.О: Рыкунова Наталья Сергеевна
  2. Место работы: ГБОУ СОШ №79 Калининского района Санкт-Петербурга
  3. Должность: учитель
  4. Предмет: физика
  5. Класс: 10
  6. Тема и номер урока в теме: Электрический ток в различных средах Урок №1 главы «Электрический ток в различных средах.»
  7. Базовый учебник: Г.Я Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский, Физика-10, «Просвещение»,  2014

  1.  Цель урока:
  • создание условий для  расширения  понятийной базы за счет формирования  представлений о физической природе электропроводности различных сред с точки зрения электронной теории, понимание смысла основных научных понятий, физики и взаимосвязи между ними.

  • систематизировать знания учащихся об электрическом токе в различных средах путем анализа опытов, демонстрирующих проводимость в различных средах, выявить природу носителей зарядов в средах, сравнить зависимости сопротивления различных сред от температуры, сопоставить вольтамперные характеристики приборов.

9.  Формируемые предметные результаты:  электронное строение агрегатного состояния веществ;

- электропроводности различных сред с точки зрения электронной теории;

- значение законов, объясняющих проводимости сред;

- техническое применение проводимости металлов, электролиза, вакуумной лампы и.т.д.

  1. Формируемые метапредметные результаты:

- личностные универсальные учебные действия: проявляют дисциплинированность, трудолюбие и упорство в достижении поставленных целей; развитие познавательных интересов, учебных мотивов,  логического мыщления, применение знаний в нестандартных ситуациях; оценивание усваиваемого содержания, исходя из социальных и личностных ценностей, владеют навыками совместной деятельности. логического мыш ления, применение знаний в нестандартных ситуациях;

- регулятивные универсальные учебные действия: умеют поставить учебную задачу, определить последовательности промежуточных целей с учётом конечного результата,  прогнозировать, контролировать  и корректировать знания; осознают качество и уровень усвоения;  проявляют способность к мобилизации сил и энергии,  учатся вырабатывать и применять условные знаки, модели и схемы,  для решения и оформления учебных и познавательных задач;

- познавательные универсальные учебные действия:  установление причинно-следственных связей;  построение  логической цепи рассуждений; выдвижение  гипотез и их обоснование; самостоятельно создают способы решения проблем творческого и поискового характера.

  1. Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний
  2.  Формы работы учащихся: индивидуальная, фронтальная, парная.
  3. Метод на основном этапе урока: деятельностный подход при организация самостоятельной работы обучающихся.

  1. Необходимое техническое оборудование:  проектор, оборудование для демонстраций: набор по электролизу, источник постоянного тока ВС-4-12, поваренная соль, резисторы, амперметр, ключ, дистиллированная вода, электрометр, лампочка на подставке, металлические пластины на изолирующих подставках, свеча, мультипрезентация, карточки – задания, таблицы из серии «Электрический ток в различных средах».

  1.  Главная  проблема урока: выяснить общие характеристики существенные для всех сред. Найти сходство и различие проводимости в этих средах.

  1.  Структура и ход урока:

Этап урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Формирование УУД

Познавательные

Регулятивные

Личностные и коммуникативные

1

2

3

4

5

6

7

1

Организационный момент: тема; цель; задачи; мотивация их принятия; планируемые результаты.

Проверяет готовность к уроку. Создаёт положительный эмоциональный настрой на учебную деятельность.

Включаются в деловой ритм урока.

самоопределение; планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками

2

Актуализация знаний и умений

Организует повторение материала:

- Определение и формулировка проблемы или темы обсуждения.

  1. Что такое электрический ток?
  2. При каких условиях он возникает и существует? Необходимы свободные заряженные частицы и наличие электрического поля)
  • Что является носителем электрических зарядов в металлах?
  • Что такое сила тока?
  • Каким прибором она измеряется?
  • Каковы единицы измерения силы тока?
  • Как определяется напряжение?
  • Как вы понимаете сопротивление проводника?

  1. Все вещества по проводимости делятся на

проводники, диэлектрики и полупроводники.

  1. В каких средах может существовать электрический ток?

Сегодня на уроке мы с вами разберем  закономерности прохождения тока в различных средах, сравним физическую природу тока в них и механизм образования свободных носителей тока.

На столе у каждого ученика лежит заготовленная таблица, которую необходимо заполнить во время урока.

Отвечают устно на вопросы учителя.

Формулируют тему урока.

моделирование; знание основных понятий

оценка (осознание качества и уровня усвоения)

развитие устной научной речи, умение слушать и говорить

Целеполагание и мотивация

Какая цель нашего урока?

Формулируют цель:

систематизировать знания учащихся об электрическом токе в различных средах путем анализа опытов, демонстрирующих проводимость в различных средах, выявить природу носителей зарядов в средах, сравнить зависимости сопротивления различных сред от температуры, сопоставить вольтамперные характеристики приборов.

формулирование информационного запроса;

самостоятельное выделение-формулирование цели урока

уметь ставить учебную задачу на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено, и того, что ещё неизвестно

проявление интереса к новому содержанию постановка вопросов; участие в коллективном обсуждении вопроса; уметь устанавливать связи между целью учебной деятельности и её мотивом; умеют аргументировать своё мнение

3

Усвоение новых знаний и способов действий

  1. Электрический ток в металлах.

Установить электропроводность металлов с помощью свободных электронов позволил опыт  – Мандельштама и Папалекси.

http://festival.1september.ru/articles/570396/img1.jpg

Все металлы являются проводниками тока и состоят из пространственной кристаллической решетки, узлы которой совпадают с центрами положительных ионов, а вокруг ионов хаотически движутся свободные электроны.

Электрическим током в металлах называется упорядоченное движение свободных электронов. 2. 3. Основные характеристики тока в металлах (проводниках): а) сила ока в проводнике. б) зависимость силы тока в проводнике от напряжения;

в) зависимость сопротивления проводника от температуры.

4. Применение тока в металлах. Используется для передачи электроэнергии на расстояние.

2) Электрический ток в жидкостях.

http://festival.1september.ru/articles/570396/img2.jpg

Из жидкостей электрический ток проводят только электролиты – растворы солей, кислот и щелочей. Распад молекул электролитов на ионы называется электрической диссоциацией. В жидкости ионная проводимость. Электрическим током в жидкости называется направленное движение положительных ионов к катоду, а отрицательных ионов — к аноду. 2. Выделение на катоде вещества, входящего в состав электролита, называется электролизом. Первый закон Фарадея: масса вещества (m), выделившегося на катоде, прямо пропорциональна заряду (q), прошедшему через электролит.

где k — электрохимический эквивалент вещества численно равен массе выделившегося вещества, при переносе заряда в 1 Кл. Второй закон Фарадея: электрохимические эквиваленты вещества прямо пропорциональны отношениям их молярных масс (М) к валентности (n):      

 

Объединенный закон Фарадея:

где F — постоянная Фарадея численно равная заряду, который должен пройти через электролит, чтобы на электроде выделился 1 моль одновалентного вещества. q0i =ne   — заряд иона, где с — модуль заряда электрона: 3. Применение электролиза. Получение алюминия и бокситов; очистка металлов от примесей; получение водорода. Электрометаллургия. Гальванопластика. Гальваностегия – покрытие металлических изделий неокисляющимися металлами (никелирование, хромирование); гальванопластика – воспроизведение форм предметов в матрицах.

3) Электрический ток в газах.

В обычных условиях газы состоят из нейтральных атомов и молекул и являются диэлектриками. Распад атомов на положительные ионы и электроны называется ионизацией, обратный процесс – рекомбинацией.

Протекание тока через газ называется газовым разрядом. Электрическим током в газах называется направленное движение положительных ионов к катоду, отрицательных ионов и электронов к аноду. 2. Самостоятельный и несамостоятельный разряды. Газовый заряд, протекающий под действием ионизатор, называется несамостоятельным, а без ионизатора – самостоятельным.

Несамостоятельный электрический разряд. Опыт показывает, что две разноименно заряженные пластины, разделенные слоем воздуха, не разряжаются.
   Обычно вещество в газообразном состоянии является изолятором, так как атомы или молекулы, из которых оно состоит, содержат одинаковое число отрицательныхи положительных электрических зарядов и в целом нейтральны. 
   Внесем в пространство между пластинами пламя спички или спиртовки (рис. 164).

http://physics.kgsu.ru/school/sprav_mat/pic_3/0117r1.gif

При этом электрометр начнет быстро разряжаться. Следовательно, воздух под действием пламени стал проводником. При вынесении пламени из пространства между пластинами разряд электрометра прекращается. Такой же результат можно получить, облучая пластины светом электрической дуги. Эти опыты доказывают, что газ может стать проводником электрического тока.
   Явление прохождения электрического тока через газ, наблюдаемое только при условии какого-либо внешнего воздействия, называется 
несамостоятельным электрическим разрядом.

Термическая ионизация. Нагревание газа делает его проводником электрического тока, потому что часть атомов или молекул газа превращается в заряженные ионы.
   Для отрыва электрона от атома необходимо совершить работу против сил кулоновского притяжения между положительно заряженным ядром и отрицательным электроном. Процесс отрыва электрона от атома называется 
ионизацией атома.Минимальная энергия, которую необходимо затратить для отрыва электрона от атома или молекулы, называется энергией связи. 
   Электрон может быть оторван от атома при соударении двух атомов, если их кинетическая энергия превышает энергию связи электрона. Кинетическая энергия теплового движения атомов или молекул прямо пропорциональна абсолютной температуре, поэтому с повышением температуры газа увеличивается число соударений атомов или молекул, сопровождающихся ионизацией.
   Процесс возникновения свободных электронов и положительных ионов в результате столкновений атомов и молекул газа при высокой температуре называется 
термической ионизацией.

5. Применение тока в газах. Лампы дневного света, лазеры, плазмотроны, МГД-генераторы

В виде беседы вспоминают основные законы и понятия темы.

Экспериментаторысобирают электрическую цепь по карточке №1 и устанавливают зависимость силы тока от сопротивления, заполняют раздел таблицы и делают выводы.

http://festival.1september.ru/articles/570396/img3.gif

Теоретики изучают материал по тексту.

В результате беседы с обучающимися создаем план, по которому они должны работать с разными средами, изучать их электропроводности.Обсуждение темы в малых группах и общая презентация результатов;

План:

  1. Выясняем внутреннее строение вещества (среды.
  2. Выясняем наличие свободных зарядов в среде и создание их, если там их нет.
  3. Обнаружение закона, которому подчиняется ток в данной среде.
  4. Рассмотрим применений тока в этой среде.

Б. Подготовка эксперимента по карточке№3

http://physics.kgsu.ru/school/sprav_mat/pic_3/0117r1.gif

Экспериментаторысобирают электрическую цепь по карточке №3 и устанавливают  условия возникновения  электорического тока в газах, заполняют раздел таблицы и делают выводы.

Электрический ток в металлах-упорядоченное движение  свободных электронов, закон Ома, вольтамперная характеристика тока.

умение  аналитически мыслить, устанавливать причинно-следственные связи

умение планировать учебное сотрудничество с учителем и сверстниками

4.

Обобщение и конкретизация результатов работы. В ходе отчета заполнение обобщающей таблицы:

 

 

Ток

в металлах

Ток

в жидкостях

Ток

в газах

Ток

в вакууме

1.Строение вещества

 

 

 

 

2.Носители тока

 

 

 

 

3.Законы

 

 

 

 

4.Техническое применение

 

 

 

 

7

Обобщение и систематизация знаний.

Выявляет качество и уровень усвоения знаний и способов действий, а также недостатки в знаниях и способах действий, устанавливает причины выявленных недостатков. Контроль темы проводит в форме индивидуального выполнения проверочной работы по карточке №4

Учитель. Разные науки изучают всё, о чём мы говорим на уроке, каждая по-своему. Мы изучаем все предметы по отдельности. Но явления природы так многогранны, что часто не желают ложиться на полочку того или иного научного ведомства. А физика здесь выступает интегрирующей наукой, объединяющей и объясняющей многое. На столах карточки - текстовые задания. Выберите из предложенных описаний те, в которых ток проходит в исследуемой вами среде.

Выберите из предложенных описаний те, в которых ток проходит в исследуемой вами  среде.

1. В 1752 г. американский государственный и политический деятель, первый Бенджамин Франклин, исследовал природу молнии, запуская в грозу воздушный змей. (Опыт очень опасный!) Когда верёвка намокала, по ней стекали атмосферные электрические заряды, и между нею и соединёнными с землёй металлическими предметами (столбиком, ключом) проскакивали искры.

2)Российскими учёными были разработаны и апробированы биоманипуляторы - механические устройства, управление которыми осуществляется с помощью биотоков человека. Биотоки оператора снимаются браслетом, надетым на предплечье, где расположены мышцы, отвечающие за сгибание и разгибание пальцев. Затем усиливаются и по проводам передаются манипулятору, повторяющему движения оператора. В 1960 г. на конгрессе Федерации по автоматическому управлению в Москве пятнадцатилетний мальчик, не имевший кисти руки, взял искусственной рукой мел и написал на доске: «Привет участникам конгресса!»

  1. В медицине когда-то применялся «статический душ», или франклинизация. Над головой больного на расстоянии 10-15 см помещали электрод в виде звезды, другой электрод находился под ногами на изолирующей подставке. На электроды подавалось 40-50 кВ постоянного напряжения. Так осуществлялось воздействие на области головы, шеи, слизистую оболочку.

4). По технике безопасности все инструменты для электромонтажных работ снабжены изолирующими ручками. Сам монтёр должен работать в обуви на резиновой подошве или на резиновом коврике.

Читают предложенные тексты и распределяют их по току в различных средах.

умение осознанно применять полученные знания

умение проявлять способность к мобилизации сил и энергии

уметь с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями

8

Подведение итогов: диагностика результатов урока, рефлексия достижения цели.

Предлагает каждому учащемуся высказать свое мнение в виде фраз, начиная ее словами:

  1. сегодня я узнал…
  2. было трудно…
  3. я понял, что…
  4. теперь я могу… и ответить на вопросы: - Что понравилось на уроке?                        - Достигли ли мы поставленных целей?

Оценить отдельных учащихся.

Проверить и оценить выполнение письменной проверочной работы.

Осуществляют самооценку учебной деятельности, соотносят цель и результаты

Отвечают на вопросы учителя: что узнали, чему научились и т.д.

выделение и осознание степени усвоения материала

умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли и эмоции

9

Домашнее задание и инструктаж по его выполнению.

Обеспечивает понимания детьми цели, содержания и способов выполнения домашнего задания.

Записывают в дневники домашнее задание.

 

умение работать с учебником

Приложения

Б). Экспериментальные задания по карточкам.

Карточка-задание №1 для группы экспериментаторов, исследующих электропроводность твёрдой среды

Техника безопасности!

Внимание! Все экспериментальные работы выполняются аккуратно, точно по инструкции, под наблюдением учителя.

Переключения схемы производите только при разомкнутом ключе!

Ознакомлены

1.

2.

• Рассмотрите рисунок и приборы на рабочем столе.

1-2 - первый образец; 3~4 - второй образец;

  • - источник тока;
  • лампа;
  • - ключ.

 

  • « Подключайте провода к точкам /, 2. Проверьте все соединения в цепи. Замкните ключ, понаблюдайте. Разомкните цепь.
  • Подключите провода к точкам 3, 4. Замкните, понаблюдайте. Разомкните цепь.
  • Рассмотрите исследуемые образцы. Попробуйте объяснить результаты опыта

Карточка-задание №2 для группы экспериментаторов, исследующих электропроводность жидкой среды

Техника безопасности!

Внимание! Все экспериментальные работы выполняются аккуратно, точно по инструкции, под наблюдением учителя.

Не касайтесь металлических частей прибора! Высокое напряжение! Не включайте прибор, если электроды не погружены в воду!

Ознакомлены

1. .

2.

1,2—металлические электроды;

3 -- стакан с дистиллированной водой;

4- лампа

 

• Рассмотрите рисунок и приборы на столе.

  • Проверьте, погружены ли электроды в воду. Перед включением позовите учителя. Включите, понаблюдайте. Выключите прибор.
  • Насыпьте в воду соль. Проверьте, погружены ли электроды. Под наблюдением учителя включите прибор, понаблюдайте. Выключите.

Попробуйте объяснить результаты опыта. ■

Попробуйте объяснить результаты опыта. ■

Карточка-задание №3 для группы экспериментаторов, исследующих электропроводность газообразной среды

Техника безопасности!

Внимание! Все экспериментальные работы выполняются аккуратно, точно по инструкции, под наблюдением учителя.

Свечу зажигайте осторожно, вдали от легковоспламеняющихся материалов, бумаги, одежды, волос! Спичку гасите в воде! Гасите свечу, накрывая её колпачком.

Ознакомлены

1. • Рассмотрите рисунок и приборы на рабочем столе.

 

2 - металлические пластины на изолирующих подставках;

- электрометр (прибор для регистрации заряда);

- свеча.

  • Расположите пластины параллельно друг другу на расстоянии около 5 см. Проверьте, чтобы не было соприкосновения пластин или неизолированных участков проводов. Наэлектризуйте мехом эбонитовую палочку. Зарядите одну пластину, проведя по ней заряженной палочкой. Не касайтесь руками электрометра или пластин. Следите, чтобы палочка касалась всё время только одной пластины. Если стрелка электрометра отклонилась менее, чем на два деления, повторите электризацию палочки и зарядку пластины. Подождите, пока стрелка электрометра успокоится. Понаблюдайте за jrei\
  • В стороне от пластин зажгите свечу внимательно наблюдая за стрелкой электрометра, осторожно переместите свечу в пространство между пластинами.
  • Попробуйте объяснить результаты опыта, учитывая, что стрелка электрометра не движется, т.е. заряд остаётся постоянным, если ток не идёт. При прохождении тока заряд электрометра меняется, изменяется и угол отклонения стрелки.

Карточка №4


По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Методическая разработка урока по теме: Методы решения задач по теме «Системы счисления» в различных средах.

Урок можно использовать при повторении  курса информатики в 11 классе,  учащимся предлагается вспомнить алгоритмы перевода чисел из одной системы счисления в другую, работу в среде эле...

Урок по физике "Электрический ток в различных средах.Действия электрического тока."

домашнее задание проверяется в виде соревнования,затем идёт ииследовательская работа с самостоятельными выводами.В ходе урока используется приём для формирования самооценки учащихся"Копилка хороших от...

Конспект урока по физике в 10 классе по теме "Электрический ток в различных средах"

Урок повторения, обобщения, систематизации учебного материала по теме "Электрический ток в различных средах". На уроке проводится обобщающее повторе­ние основных вопросов темы «Электрический ток ...

Методическая разработка урока по теме:"ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПИЩЕВАРОЧНЫЕ КОТЛЫ"

Данная методическая разработка по учебной дисциплине "Техническое оснащение и организация рабочего места"  по теме: Электрические пищеварочные котлы используется для проведения лабораторно - прак...

Методическая разработка урока по теме "Видоизменения листьев. Влияние факторов среды на строение листа." 6 класс

Данная разработка представлена в виде технологической карты урока по теме "Видоизменения листьев. Влияние факторов среды на строение листа" . ...

Методическая разработка урока по теме "Электрический ток"

В данной разработке представлен полный план-конспект урока, презентация, контрольный тест. Урок представлен для работы с 8 классом и представляет интерес для внеурочной деятельности....

Методическая разработка урока по теме: Электрические цепи

Цели урока:создать условия для формирования понятий: электрическая цепь постоянного тока, электрическая схема;создать условия для изучения элементов электрической цепи и способов их соединения;создать...