Далее учащимся задают вопрос "Зависит ли сила тока от свойств проводника?" Демонстрируют опыт с двумя проводниками Для этого опыта можно использовать эталоны сопротивления, но нагляднее опыт получится с двумя линейными проводниками - никелиновым и железным Хорошо подобрать такие проводники, чтобы сопротивление одного было больше или меньше другого в два или три раза Напряжение на проводниках при этом поддерживаютодинаково. Опыт показывает, что сила тока в цепи зависит не только от напряжения, но и от свойств проводника, содержащегося в цепи. Зависимость силы тока от свойств проводника объясняют тем, что различные проводники обладают различным сопротивлением – R. Таким образом, сопротивление проводника не определяют, а вводят описательно для дальнейшего изучения.
Наличие сопротивления у проводника следует объяснить на основе электронной теории. Затем вводят единицу сопротивления 1 Ом.
Далее переходят к рассмотрению закона Ома. Связь между напряжением и силой тока была уже установлена на опыте. Учащиеся узнают, что сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению на концах участка цепи (проводника). Обращают внимание ребят на это еще раз и подчеркивают, что сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению, если сопротивление участка цепи не меняется.
Затем на опыте демонстрируют зависимость силы тока от сопротивления участка цепи при постоянном напряжении на его концах.
Результаты опыта заносят в таблицу и по ним строят график. Затем делают вывод: при одинаковом напряжении на концах проводника сила тока обратно пропорциональна его сопротивлению. Установив зависимость силы тока от напряжения и сопротивления формулируют закон Ома.
На применение закона Ома в классе необходимо разобрать несколько примеров, решить простые задачи на определение силы тока, сопротивления, напряжения.
Далее ставят перед учащимися вопрос: "От чего и как зависит сопротивление проводника?" Основываясь на знании природы электрического сопротивления, школьники высказывают свои предложения. На основе анализа этих высказываний выдвигают гипотез, что сопротивление проводника должно зависеть от размеров и рода вещества, из которого он изготовлен. Эти предположения проверяют экспериментально.
Выводы делают на основе результатов измерений, занесенных в таблицу. Вводят понятие удельного сопротивления. Здесь рекомендуют отступить от единиц СИ, в которой удельное сопротивление – сопротивление проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1м2. На практике обычно имеют дело с тонкими проводниками, поэтому за удельное сопротивление принимают сопротивление проводника длинной 1м и сечением 1мм2. Формулу
вводят в процессе обобщения результатов опыта.Целесообразно тщательно рассмотреть таблицы удельных сопротивлений некоторых веществ и решить совместно с учащимися несколько примеров на расчет сопротивлений проводников.
Реостат – очень важный прибор, поэтому его устройство и включение в цепь нужно очень тщательно рассмотреть на уроке.
Внимание учащихся обращают на то, что для изготовления реостатов используют проволоку из материала с большим удельным сопротивлением. Восьмиклассники должны хорошо усвоить, что в паспорте реостата указано наибольшее его сопротивление и наибольшая сила тока. Превышение последней приводит к порче реостата. Подробнее ознакомление с работой реостата происходит на лабораторной работе "Регулирование силы тока реостатом" В классе необходимо разобрать пример решения задач на совместное применение формул
и , а затем организовать самостоятельную работу учащихся по решению задач.Соединение проводников в цепи. С последовательным и параллельным соединением проводников школьники уже встречались при ознакомлении с амперметром и вольтметром Целесообразно выяснить, помнят ли они правила включения этих приборов в цепь. Для этого предлагают им нарисовать схему электрической цепи, состоящей из источника тока, лампы, ключа, амперметра, вольтметра, измеряющего напряжение на лампе.
Последовательное и параллельное соединение проводников очень наглядно можно показать учащимся на сетевых электрических лампах. Для опытов необходимо иметь несколько ламп: четыре лампы с одинаковой мощностью 15-25 Вт и одну – две лампы мощностью 40-60 Вт. В начале опыта две одинаковые лампы включаются последовательно, а две "такие же" – параллельно. В цепи с последовательным соединением ламп выкручивают одну их них, цепь при этом размыкается и другая - гаснет. При выключении одной лампы в случает параллельного соединения другая лампа будет светить.
Мощность и работа электрического тока. При рассмотрении этого вопроса упор делают не на работу тока, а на его мощность. Это вызвано тем, что в паспорте электрических приборов, электродвигателей и генераторов в качестве одной из основных характеристик указана всегда мощность.
Учащимся известно, что мощность – физическая величина, численное значение которой равно работе, совершаемой за 1с. Для введения формулы мощности электрического тока вспоминают определение напряжения
, и, записывая эту формулу в получают , учитывая, что получаем .По мощности легко определить работу электрического тока за любой промежуток времени. Для этого учащимся напоминают определение мощности, записывают её математическое выражение
, откуда получают формулу для расчета работы электрического тока: .Единица работы тока - Джоуль: 1Дж = 1Вт1с = 1В1А1с. На практике используют и другие единицы работы: 1Втч=3600Дж; 1гВтч=360000Дж и др.
Для измерения работы тока нужны три прибора: амперметр, вольтметр и часы. Эти приборы можно заменить одним – счетчиком электроэнергии. Изучение счетчиков не входит в программу, но учениками полезно дать домашнее задание по подсчету расходуемой энергии. На работу и мощность тока полезно решить в классе несколько практических задач, а некоторые примеры задать учащимся на дом.
Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля – Ленца. Нагревание проводников электрическим током хорошо известно школьникам из их жизненного опыта, с этим явлением они уже встречались при изучении действия электрического тока В этом месте курса целесообразно рассказать о тех микропроцессах, в результате которых они нагреваются.
В СИ количество теплоты и работу измеряют в Джоулях, а для расчета количества теплоты, выделенную в проводнике, используют формулу: Q=IUt. Кроме этой формулы следует дать учащимся формулу
, которая представляет собой математическое выражение закона Джоуля – Ленца.С устройством нагревательных приборов и ламп накаливания учащиеся могут ознакомиться самостоятельно. При опросе необходимо показать им элементы нагревательных приборов и виды ламп накаливания, полезно при этом использовать и имеющиеся в кабинете наглядные таблицы. Целесообразно поручить отдельным учащимся подготовить доклад об истории развития электрического освещения.
Явление короткого замыкания целесообразно рассмотреть в классе на опыте и показать назначение предохранителей. Надо предупредить школьников, что пользоваться самодельными предохранителями нельзя, так как это может привести к нагреву проводов и к пожару.
Заключение.
В ходе проведения данной работы мною были рассмотрены особенности организации взаимодействия учителя с учащимися при групповой форме организации учебного процесса с учетом психологических условий развития направленности на диалогическое общение. Рассмотренные теоретические и дидактические основы организации обучения позволяют более доступно объяснять изучаемый материал на уроках физики при изучении темы «Основы электродинамики». Анализ различных технологий позволил составить авторскую технологию развития у учащихся направленности на диалогическое общение при групповой форме обучения. От того, на сколько правильно будет построен процесс обучения при использовании данной технологии, зависит успешность всего образовательного процесса. Анализ методической литературы показал, что материал темы имеет большие возможности для формирования познавательных интересов учащихся, для развития их мышления, мировоззрения, политехнического развития, а также реализации воспитательных и развивающих задач.
Проведя данное исследование я пришла к выводу, что обучение в группах, при использовании диалогического общения способствует повышению интереса к обучению и более глубокому усвоению материала, вырабатываются качества, которые требуются для успешного контакта с людьми, преодолению противоречий между ними при общении, развиваются такие качества, как умение высказывать и отстаивать свое мнение и учитывать мнение других людей, а также происходит формирование ученика как личности.
Все выше рассмотренное было практически реализовано на примере составленных конспектов занятий, которые находятся в приложении, там же представлены и фотографиями рассмотренных уроков.