Урочное планирование 09 темы «Постоянный электрический ток»
УМК «Физика 7-8-9» И.В.Кривченко


Основное содержание урока (план для учителя) Дидактические материалы
Урок 09.1.   Электрическая цепь и сила тока (см. § 09-а, § 09-б).

Примечание: инструктаж по технике электробезопасности и первичная ЛР по сборке простейших электрических цепей уже проведены в предыдущей теме (см. 08.8 урок).

Электрическая цепь. Схема электрической цепи. Условные обозначения электроприборов. Виды соединений проводников: последовательное, параллельное и смешаное.

Актуализация: виды заряженных частиц (см. § 08-а), электрический ток (см. § 08-ж).

Сила тока как отношение заряда к интервалу времени. Определение 1 ампера. Кратные и дольные единицы силы тока. Амперметр и правило его включения при проведении измерений.

КЛР 09-1 «Сила тока в различных соединениях» (кратковременная лабораторная работа; эвристическим приемом, т.е. без предварительного объяснения учителем).

Распределение сил токов в цепях с последовательным и параллельным соединениями проводников.

Запас: задачи № 1абв (устно, фронтально, по книге).

Проверялки § 09-а, § 09-б.

Рассуждалка Р 09-1.

Описание КЛР 09-1.

Задачи № 1абв (см. стр.85 учебника).

Домашнее задание.
• Проверялки § 09-а, § 09-б (в микрогруппах по назначению учителя).
• Рассуждалка Р 09-1 (в другой микрогруппе).
• Задачи № 1абв (тем, кто не выполняет интерактивные задания).

Урок 09.2.   Электрическое напряжение (см. § 09-в).

Проверка д/з: заочно, по домашним письменным работам учащихся на сайте (см. электронный журнал учителя).

Условие долговременного существования тока в проводнике. Мощность теплового действия тока как макроскопическая совокупность микроскопических работ сил электрического поля над зарядами проводника.

Демонстрация опыта: «различные мощности свечения ламп при равных силах токов» (рекомендация: поставить опыт опыт по рисунку § 09-в, обсудить как макроскопический, так и микроскопический аспекты наблюдаемого результата).

Электрическое напряжение как отношение мощности к силе тока. Определение 1 вольта. Кратные и дольные единицы напряжения. Вольтметр и правило его включения при проведении измерений.

КЛР 09-2 «Напряжение на различных соединениях» (кратковременная лабораторная работа; эвристическим приемом, т.е. без предварительного объяснения учителем).

Распределение напряжений в цепях с последовательным и параллельным соединениями проводников.

Запас: задачи № 2аб, №3абв (устно, фронтально, по книге).

Проверялка § 09-в.

Рассуждалка Р 09-2.

Описание КЛР 09-2.

Задачи № 3абв (см. стр.85 учебника).

Домашнее задание.
• Проверялка § 09-в (в микрогруппах по назначению учителя).
• Рассуждалка Р 09-2 (в другой микрогруппе).
• Задачи № 3абв (тем, кто не выполняет интерактивные задания).

Урок 09.3.   Работа электрического тока (см. § 09-г).

Проверка д/з: учитель пересаживает 6 «сильных» учеников на последние парты, и они решают «на оценку» задачи из заданных на дом на двух предыдущих уроках (с последних парт 6 учеников пересаживаются на освободившиеся места ближе к доске); в это время фронтально разбираем рассуждалки Р 09-1 и Р 09-2.

Вывод формулы для работы электрического тока. Израсходованная электроэнергия. Электрический счетчик. Взаимосвязь 1 киловатт-часа и 1 джоуля. Расчет стоимости потребленной электроэнергии.

Демонстрация опыта: «электрический счетчик включен с лампой 100 Вт» (рекомендация: запустить установку сразу после проверки д/з и засечь время включения; акцент: счетчик подключается к лампе 4мя проводами, пояснить причину).

Электрическое напряжение как мера работы сил электрического поля по перемещению заряда.

Закрепление: тестилка Т 09-1 «Электрическое напряжение, сила и работа тока» (устно, фронтально, через видеопроектор).

Тестилка Т 09-1.

Вычислялки В 09-1, В 09-2.

Задачи № 2аб, 4аб (см. стр.85-86 учебника).

Домашнее задание.
• Тестилка Т 09-1 (всему классу).
• Задачи № 2аб, 4аб (в микрогруппах по назначению учителя; рекомендация: «сильным» учащимся).
• Вычислялки В 09-1, В 09-2 (в других микрогруппах; рекомендация: «слабым» учащимся).

Урок 09.4.   Решение текстовых задач и задач-схем.

Проверка д/з: тестилка Т 09-1 «Электрическое напряжение, сила и работа тока» (письменно, индивидуально, по распечаткам с fizika.ru).

Решение задач на усмотрение учителя по подтемам: чтение/вычерчивание электрических схем, проектирование функционала цепи на уровне схемы, распределение токов/напряжений в цепях с последовательным и параллельным соединениями проводников, подключение вольтметра/амперметра и чтение их шкал, вычисление мощности/работы электрического тока, чтение показаний счетчика и перевод в джоули и/или рубли.

Рекомендация: минимум текстовых задач и максимум задач-схем, как прямых (то есть проанализировать рисунки/схемы), так и обратных (то есть нарисовать/начертить самостоятельно). Рекомендуемые подборки задач по теме 09 и «генератор карточек» самостоятельных работ см. здесь – www.fizika.ru/zadachki/index.php?theme=09

Примечание: для желающих можно предложить домашнюю ЛР «Наблюдение за показаниями электросчётчика» (см. описание в той же рубрике, где и описание ЛР для классного выполнения).

Тестилка Т 09-1 (распечатки).

Вычислялки В 09-1, В 09-2.

Задачи № 2аб, 6аб (см. стр.85-86 учебника).

Домашнее задание.
• Вычислялки В 09-1, В 09-2 (в микрогруппах по назначению учителя; рекомендация: «сильным» учащимся).
• Задачи № 2аб, 6аб (в других микрогруппах; рекомендация: «слабым» учащимся).
• Наблюдение за показаниями электросчётчика (для желающих).

Урок 09.5.   Закон Ома и сопротивление соединений (см. § 09-д, § 09-е).

Проверка д/з: задачи № 6аб (проверка-консультация).

Демонстрация опыта: «измерение сил токов и напряжений для двух различных участков цепи» (рекомендация: ни в коем случае не переходить сразу к формулировке закона Ома, т.к. сначала нужно ввести электрическое сопротивление, фигурирующее в этом законе).

Постоянство отношения напряжения к силе тока на участке цепи при его неизменности. Зависимость отношения напряжения к силе тока на участке цепи от свойств проводника. Электрическое сопротивление. Определение 1 ома. Кратные и дольные единицы электрического сопротивления.

Демонстрация приема: «выявление прямой и обратной пропорциональностей величин в дроби и ее значении» (акцент: о пропорциональности мы можем говорить только для двух величин при постоянстве третьей).

Закон Ома как следствие принятого определения единицы 1 ом (отсутствие нормировочных коэффициентов в формуле закона). Прочтение закона Ома с учетом присутствующих в нем пропорциональностей (важно: при постоянстве третьей величины).

Закрепление: задачи № 5аб (устно, фронтально, по книге).

Падение напряжение как следствие закона Ома. Синонимичность понятий падения напряжения и напряжения. Причины использования двух разных терминов в электротехнике.

Демонстрация опыта: «сравнение сил токов через источник-стабилизатор напряжения» (рекомендация: подключая к источнику стабилизированного напряжения одну лампу, две последовательно и две параллельно, сравниваем силы токовчерез источник и приходим к качественным правилам «сопротивление больше большего» и «сопротивление меньше меньшего»).

Вывод формул для общих сопротивлений последовательного и параллельного соединейний проводников. Частные случаи последовательного и параллельного соединейний одинаковых проводников.

Закрепление: тестилка Т 09-2 «Электрическое сопротивление и закон Ома» (устно, фронтально, через видеопроектор).

Тестилка Т 09-2.

Рассуждалка Р 09-3.

Вычислялка В 09-3.

Задачи № 5аб (см. стр.86 учебника).

Домашнее задание.
• Тестилка Т 09-2 (всему классу).
• Рассуждалка Р 09-3 (в микрогруппах по назначению учителя).
• Вычислялка В 09-3 (в других микрогруппах).
• Задачи № 5аб (дооформить в тетради; тем, кто не выполняет интерактивные задания).

Урок 09.6.   Решение текстовых задач и задач-схем.

Проверка д/з: тестилка Т 09-2 «Электрическое сопротивление и закон Ома» (письменно, индивидуально, по распечаткам с fizika.ru).

Решение задач на усмотрение учителя по подтемам: графическая интерпретация закона Ома, комплексные задачи на расчет цепей с последовательным/параллельным соединениями проводников. Рекомендация: минимум текстовых задач и максимум задач-схем, как прямых (то есть проанализировать рисунки/схемы), так и обратных (то есть нарисовать/начертить самостоятельно). Рекомендуемые подборки задач по теме 09 и «генератор карточек» самостоятельных работ см. здесь – www.fizika.ru/zadachki/index.php?theme=09

Примечание: методические комментарии по решению задач на удельное сопротивление проводников мы изложили в общеметодических рекомендациях к теме (напоминание: теория изучается с привлечением заданий № 9абв на формирование читательской грамотности).

Тестилка Т 09-2 (распечатки).

Задачи № 5аб, №7аб, 9абв (см. стр.86-87 учебника).

Домашнее задание.
• Задачи № 5аб, №7аб (всему классу).
• Задачи № 9абв (для претендующих на «отлично» в четверти).

Урок 09.7.   Измерение сопротивления проводника, работы тока.

Проверка д/з: задачи № 9абв (устно, фронтально, по книге). Рекомендация: обсуждение задачи № 9б сопровождать чертежом (причина прямой пропорциональности сопротивления длине проводника; причина обратной пропорциональности пропорциональности сопротивления сечению проводника; связь со строением кристалла металла).

Удельное сопротивление проводника. Единицы удельного сопротивления. Таблица значений удельных сопротивлений некоторых веществ (важно: обычно она составлена для 20°С, следовательно, неприменима для задач про спирали лампочек/электроплиток и т.п. при их подключении к сети).

КЛР 09-3 «Измерение сопротивления и работы тока» (кратковременная лабораторная работа; по сути, экспериментальные задачи).

Выдать индивидуальные карточки с подборкой задач по теме.

Описание КЛР 09-3.

Задачи на индивидуальных карточках.

Домашнее задание.
• Задачи № ... на индивидуальных карточках.
• Задачи № 9абв (дооформить; тем, кто не выполнял ранее).

Урок 09.8.   Решение текстовых задач и задач-схем.

Проверка д/з: на усмотрение учителя.

Решение задач на усмотрение учителя по подтемам: комплексные задачи на расчет цепей с последовательным/параллельным соединениями проводников. Рекомендация: минимум текстовых задач и максимум задач-схем, как прямых (то есть проанализировать рисунки/схемы), так и обратных (то есть нарисовать/начертить самостоятельно). Рекомендуемые подборки задач по теме 09 и «генератор карточек» самостоятельных работ см. здесь – www.fizika.ru/zadachki/index.php?theme=09

Примечание: задачи на применение понятия удельного сопротивления задавать только учащимся, претендующим на «отлично» в четверти (см. пояснение в уроке 09.8 про 20°С, что должно учитываться учащимися при решении задач в виде, например, такого ответа: «для решения задачи нужны экспериментальные данные/измерения» и т.п.).

Задачи на индивидуальных карточках.

Домашнее задание.
• Задачи № ... на индивидуальных карточках.

Урок 09.9.   Закон Джоуля-Ленца и нагревательные приборы (§ 09-ж, § 09-з).

Проверка д/з: на усмотрение учителя.

Формула Q=IUt как частный случай закона Джоуля-Ленца (комментарий для учителя: формула верна для неподвижных однородных проводников в твердом состоянии вне переменных магнитных полей). Закон Джоуля-Ленца в классической формулировке. Калориметрический способ проверки закона.

Демонстрация опыта: «калориметрический способ проверки закона Джоуля-Ленца» (рекомендация: включить установку, измерить начальную температуру и засечь время; к опыту мы вернемся позднее).

Теоретический вывод закона Джоуля-Ленца. Условно-синонимические формулы закона. Роль первого закона термодинамики в формулировании закона Джоуля-Ленца.

Демонстрация результатов: «калориметрический способ проверки закона Джоуля-Ленца» (рекомендация: вычислить КПД и объяснить его отличие от 100%).

Электронагревательные приборы: лампы накаливания (в т.ч. осветительная арматура) и ТЭНы (в т.ч. негерметичные в фарфоре и герметичные в металле).

Демонстрация опыта: «проецирование полунакала спирали лампы» (рекомендация: использовать собирающую линзу и автомобильную лампу на 12 В, т.к. у нее более толстая спираль, более заметная при проецировании в полнакала).

Удельное тепловыделение на единице длины нагревательного элемента (роль вещества проводника и спиралеобразности формы).

Закрепление: тестилка Т 09-3 «Удельное сопротивление и тепловыделение» (устно, фронтально, через видеопроектор).

Тестилка Т 09-3.

Рассуждалки Р 09-4, Р 09-5.

Задачи № 8аб (см. стр.86 учебника).

Домашнее задание.
• Тестилка Т 09-3 (всему классу).
• Рассуждалки Р 09-4, Р 09-5 (в микрогруппах по назначению учителя).
• Задачи № 8аб (тем, кто не выполняет интерактивные задания).

Урок 09.10.   Решение текстовых задач и задач-схем.

Проверка д/з: тестилка Т 09-3 «Удельное сопротивление и тепловыделение» (письменно, индивидуально, по распечаткам с fizika.ru).

Решение задач на усмотрение учителя по подтемам: комплексные задачи на расчет цепей с последовательным/параллельным соединениями проводников, тепловыделение и калориметрия. Рекомендация: минимум текстовых задач и максимум задач-схем, как прямых (то есть проанализировать рисунки/схемы), так и обратных (то есть нарисовать/начертить самостоятельно). Рекомендуемые подборки задач по теме 09 и «генератор карточек» самостоятельных работ см. здесь – www.fizika.ru/zadachki/index.php?theme=09

Примечание: задачи на применение понятия удельного сопротивления задавать только учащимся, претендующим на «отлично» в четверти (см. пояснение в уроке 09.8 про 20°С, что должно учитываться учащимися при решении задач в виде, например, такого ответа: «для решения задачи нужны экспериментальные данные/измерения» и т.п.).

Тестилка Т 09-3 (распечатки).

Вычислялки В 09-4, В 09-5.

Задачи на индивидуальных карточках.

Домашнее задание.
• Вычислялки В 09-4, В 09-5 (в микрогруппах по назначению учителя).
• Задачи № ... на индивидуальных карточках.

Урок 09.11.   Решение текстовых задач и задач-схем.

Проверка д/з: заочно, по домашним письменным работам учащихся на сайте (см. электронный журнал учителя).

Решение задач на усмотрение учителя по подтемам: комплексные задачи на расчет цепей с последовательным/параллельным соединениями проводников, тепловыделение и калориметрия. Рекомендация: минимум текстовых задач и максимум задач-схем, как прямых (то есть проанализировать рисунки/схемы), так и обратных (то есть нарисовать/начертить самостоятельно). Рекомендуемые подборки задач по теме 09 и «генератор карточек» самостоятельных работ см. здесь – www.fizika.ru/zadachki/index.php?theme=09

Примечание: задачи на применение понятия удельного сопротивления задавать только учащимся, претендующим на «отлично» в четверти (см. пояснение в уроке 09.8 про 20°С, что должно учитываться учащимися при решении задач в виде, например, такого ответа: «для решения задачи нужны экспериментальные данные/измерения» и т.п.).

Задачи на индивидуальных карточках.

Домашнее задание.
• Задачи № ... на индивидуальных карточках.

Урок 09.12.   Подготовка к контрольной работе.

Проверка д/з: на усмотрение учителя.

Решение задач на усмотрение учителя по подтемам: комплексные задачи на расчет цепей с последовательным/параллельным соединениями проводников, тепловыделение и калориметрия. Рекомендация: минимум текстовых задач и максимум задач-схем, как прямых (то есть проанализировать рисунки/схемы), так и обратных (то есть нарисовать/начертить самостоятельно). Рекомендуемые подборки задач по теме 09 и «генератор карточек» самостоятельных работ см. здесь – www.fizika.ru/zadachki/index.php?theme=09

Опубликовать репетиционный вариант контрольной работы (вывесить на информационном стенде в классе и/или предоставить ссылку на интернет-ресурс).

Репетиционный вариант к/р.

Домашнее задание.
• Репетиционный вариант к/р (всему классу).

Урок 09.13.   Контрольная работа.

Письменная контрольная работа: решение текстовых задач и задач-схем по подтемам: комплексные задачи на расчет цепей с последовательным/параллельным соединениями проводников, тепловыделение и калориметрия.

Примечание: задачи на применение понятия удельного сопротивления задавать только учащимся, претендующим на «отлично» в четверти (см. пояснение в уроке 09.8 про 20°С, что должно учитываться учащимися при решении задач в виде, например, такого ответа: «для решения задачи нужны экспериментальные данные/измерения» и т.п.).

Карточки вариантов к/р.

Проверялки § 09-г, § 09-д, § 09-е, § 09-ж, § 09-з.

Домашнее задание.
• Проверялки § 09-г, § 09-д, § 09-е, § 09-ж, § 09-з (для желающих).

Урок 09.14.   Резерв (выставление четвертных оценок).

Анализ результатов к/р.

Дальнейшее содержание урока на усмотрение учителя.

Примечание: конспект теоретического материала по этой теме можно не контролировать, так как он описывает то же содержание, что уже многократно вовлекалось в решение задач по данной теме.

Конспект теоретического материала (см. стр.84 учебника).

Домашнее задание.
• Конспект теоретического материала (наизусть).

Урок 09.15.   Резерв.

Содержание урока на усмотрение учителя.

Домашнее задание.
• Отсутствует (по причине наступления зимних каникул).

Общеметодические рекомендации к теме 09

Это третья тема в курсе физики 8 класса нашего УМК, и первая в этом году обучения, где мы переходим от главенства микроскопического подхода к макроскопическому при изучении физических процессов.

Отдельно остановимся на введении понятия напряжения на втором уроке. Мы использовали именно феноменологический путь, который был реализован, например, в учебнике А.В.Перышкина и Н.А.Родиной 1984 года издания. Цитата: «... напряжением называется величина, равная отношению мощности к силе тока». В более поздних изданиях этого же учебника понятный учащимся феноменологический путь (начинавшийся с измеримых на практике величин: силы тока и его мощности) был заменен на умозрительный. Цитата из учебника 1989 года издания: «... напряжение равно отношению работы тока на данном участке к электрическому заряду, прошедшему по этому участку». Обратим внимание: как или чем измерить заряд, вам ответит не всякий 10-классник, не говоря уже о 8-класснике. Поэтому мы сочли методически оправданным именно феноменологический подход при введении напряжения.

Теперь обсудим логическую последовательность при изучении закона Ома для участка цепи. Исторически Г.Ом сформулировал свой закон как прямую пропорциональность силы тока напряжению (в терминах своего века). Но методически мы добавляем и обратную пропорциональность сопротивлению. Имеем ли мы на это право? Да, но при одном условии: если до этого мы обосновали независимость сопротивления конкретного проводника от силы тока и напряжения (да, оно вычисляется через них, но не зависит от них, подобно тому как плотность вещества вычисляется через массу и объем, но не зависит от них). Пожалуйста, не пропускайте это обоснование мимо внимания учеников (до формулирования самого закона). И еще аспект: закон Ома (в частной формулировке для участка цепи) справедлив для твердых и жидких металлов, но далеко не всегда для газов, жидкостей и полупроводников.

Интересны и комментарии к изучению закона Джоуля-Ленца. В большинстве учебников никак не подчеркивается аспект, почему формула Q=IUt не является законом, хотя в 8 классе ее можно использовать наряду с формулой закона Джоуля-Ленца. Причина та же самая, что и ограничивает закон Ома (в частной формулировке для участка цепи). Если происходят химические превращения вещества проводника (которые наиболее вероятны в жидкостях и газах) или присутствует непостоянное магнитное поле, то возникает аспект, связанный с изменением напряжения в частях проводника и, как следствие, на его концах. Именно поэтому в формуле закона Джоуля-Ленца не должно присутствовать электрическое напряжение (в отличие от силы тока, которая приобретает квадратичную форму, в известной мере заменяя собой электрическое напряжение).

И, наконец, последний методический комментарий, теперь связанный с ограниченным изучением формулы, содержащей удельное сопротивление. Уж если изучать понятие удельного сопротивления по-физичному, то нельзя не сказать, что оно при комнатных температурах и при 500-1000°С (нагревательные элементы электроплиток или спирали ламп накаливания) отличается в разы, а порой и в десятки раз! И мы никак не учитываем это при решении многих расчетных задач, фактически решая их неверно! Именно поэтому обсуждаемая формула отсутствует в учебнике в явном виде, а перенесена в раздел упражнений, что дало нам право не рассматривать границы ее применимости (что тоже не очень хорошо, но лучше, чем если бы формула была в параграфе и претендовала на научность без необходимых комментариев про 20°С при применении табличных значений).

Данная тема завершается теорией функционирования некоторых полупроводниковых устройств (в учебнике) и теорией некоторых непостоянных токов (на сайте). Оба теоретических аспекта являются не обязательными, но при наличии времени в конце учебного года (или при интересе отдельных учащихся во внеурочное время) эти теоретические аспекты рекомендуем изучить.

© 2014. Кривченко Игорь Викторович (г. Москва)