Открытый урок по теме: Измерение силы тока и напряжения. Расширение пределов измерения амперметра и вольтметра

ТЕМА УРОКА
“Измерение силы тока и напряжения. Расширение
пределов измерительных приборов”

ЦЕЛИ УРОКА ОБОРУДОВАНИЕ УРОКА СТРУКТУРА УРОКА
1) Образовательная

сформировать
у учащихся представление о шунтах, подключаемых
параллельно к амперметру, и добавочном
резисторе, подключаемом последовательно к
вольтметру;

нуачить подбирать шунты к амперметру и
добавочный резистор к вольтметру.

2) Развивающая

продолжить формировать умение сравнивать и
анализировать;

3) Воспитывающая

продолжать выработку умения работать в группе
(развитие коммуникабельности)

1) эпидиаскоп с экраном – 1 шт.

2)
вольтметр лабораторный (0-6В) –
6 шт.

3) амперметр лабораторный (0-2А)-
6 шт.

4) проволока медная с площадью поперечного
сечения 0,126*10-6

м2 – моток.

5) набор резисторов известного значения

от 10 кОм до 100 Ом

6) линейка метровая

Этапы урока Форма проведения
1. Организационный этап
2. Проверка домашнего задания тестирование
3. Подготовка к активному усвоению новых
знаний
фронтальный опрос
4. Изучение нового материала работа по инструктивной карте
5. Первичное закрепление работа по образцу
6. Применение знаний работа в операционном модуле по
алгоритму
7. Подведение итогов урока
Информация о домашнем задании

ПРИМЕЧАНИЕ: этапы 2 и 3 проводятся параллельно.

ХОД УРОКА

Название и дидактическая
задача этапа
Деятельность учителя Деятельность ученика Комментарии
1.Организационный этап

ДЗ. Подготовка
учащихся к началу урока.

Приветствие, выявление отсутствующих.

Тема
нашего урока:»Измерение силы тока и
напряжения. Расширение пределов измерительных
приборов»

Сегодня на уроке мы познакомимся с важным
примером применения последовательного и
параллельного соединения элементов цепи.
Рассмотрим различные схемы включения
электроизмерительных приборов, научимся
расширять их пределы, и попытаемся
самостоятельно изготовить новый прибор.

2.

Проверка домашнего задания.

ДЗ. Установление правильности и осознанности
выполнения домашнего задания всеми учащимися,
стимулирование учащихся к самообразованию.

А начинаем мы с проверки домашнего
задания. Каждый получил поурочную карту, с
которой он будет работать на протяжении
сегодняшнего урока.

Проверка домашнего задания
проводится в форме хорошо вам знакомого
тестового контроля.

Работаем быстро, четко, по окончании работы
сдаем работы своему консультанту.

Учащиеся отметили правильные ответы в
тесте и сдали его консультанту. Он начинает
проверять работы, а в это время идет фронтальный
опрос.
Учащиеся разбиты на группы по 6
человек, среди них есть консультант, который
проверяет свою работу и работы своих товарищей и
выставляет в сводную ведомость количество
набранных баллов (от 0 до 5)
3. Подготовка к активному
усвоению новых знаний.

ДЗ. Подготовка учащихся к
тому виду учебной деятельности, который будет
доминировать при усвоении учащимися новых
знаний, формирование познавательных мотивов к
предстоящей деятельности.

Тема нашего урока тесно связана с
предыдущем мaтериалом.

- Что мы
изучили на прошлом уроке?

Давайте вспомним особенности
последовательного и параллельного соединения.

- В чем состоит особенность последовательного
соединения?

- Что можно сказать о силе тока в любой части
цепи?

- Чему равно сопротивление и напряжение в таких
цепях?

Зашипите на доске эти уравнения.

- Где можно встретить последовательное
соединение проводников?

Теперь поговорим о параллельном соединении
проводников.

- В чем состоит особенность этого соединения?

- Что можно сказать о силе тока в цепи?

- Чему равно общее сопротивление и напряжение в
таких цепях?

- Где можно встретить параллельное соединение
проводников?

Часто в электрические цепи включают
контролирующие приборы.

- Назовите эти приборы?

- Вспомните особенности включения их в цепь.

Два ученика, по очереди, выходят к
доске и записывают по 3 уравнения в таблицу.
На отвороте доски оформлена
таблица, которую заполняют учащиеся.
Физическая величина Последо-
вательное соединение
Параллельное соединение
Сила тока
Напряжение
Сопротивление
4. Изучение нового материала.

ДЗ.
Сформировать у учащихся конкретные
представления об изучаемых фактах, явлениях.
процессах. На основе новых знаний вырабатывать
умения.

Очень часто бывает так, что сила тока в
цепи или напряжение превышают значение на
которые рассчитаны приборы, и из этой ситуации
есть два выхода: либо надо воспользоваться
другим прибором, которого может и не оказаться
под рукой, либо попытаться изготовить новый
прибор самостоятельно. Задача не такая сложная,
как может| показаться, и с помощью полученных
сегодня знаний мы изготовим эти приборы.

Повторив
основные вопросы прошлого материала мы с вами
обращаемся к заданию № 2 нашей инструктивной
карты, и, по алгоритму предложенному в задании ,
попытайтесь самостоятельно получить формулу
сопротивления шунта. Точно также получите
формулу добавочного сопротивления.

Двух учащихся по очереди вызываю с их
картами и через эпидиаскоп проецирую их работу
на экран. Они объясняют ход своих рассуждений.
5. Первичное закрепление.

ДЗ.
Формировать у учащихся умения применять знания
по образцу

Давайте применим полученные нами
формулы для решения задачи.

Обратите внимание
на экран. Здесь представлена решенная задача и
вам прелагается по образцу решить свою задачу
самостоятельно.

РАБОТА ПО
ОПЕРАЦИОННОМУ МОДУЛЮ

б. Применение знаний

ДЗ.
Формирование у учащихся умения применять знания
в измененной ситуации.

Прочтите цели всего модуля.

- Как
вы их понимаете?

Далее, читая цели к каждому учебному элементу и
выполняя задания, постарайтесь достичь этих
целей. Результатом вашей работы будет
изготовленный прибор.

Учащиеся работают с модулем
7. Подведение итогов урока.

ДЗ.
Дать оценку работе учащихся.

Хорошо. Все справились с работой.
Оцените самостоятельно свою работу на уроке по
«6″ балльной шкале (по 2 балла за каждое
задание)и выставите свой балл в сводную
ведомость. С помощью консультанта выставите себе
оценку за урок.
Учащиеся оценивают свою работу и
консультант выставляет в ведомость оценку за
урок.
8. Информация о домашнем задании.

ДЗ.
Дифференцированно дать домашнее задание.

В зависимости от полученной
оценки запишите домашнее задание

ТЕМА УРОКА “Измерение силы тока и напряжения.
Расширение пределов измерительных приборов”

ИНСТРУКТИВНАЯ КАРТА

ЗАДАЧИ УРОКА:

  • Усвоить понятие шунта и добавочного
    сопротивления, способы их подключения
  • Уметь рассчитать сопротивление внешнего шунта
    к амперметру и добавочного сопротивления к
    вольтметру.
  • Изготовить шунт и добавочное сопротивление к
    предложенным приборам.

Важным примером применения последовательного
и параллельного соединения проводников являются
различные схемы включение электроизмерительных
приборов. Какие это схемы и когда они применяются
мы должны выяснить в ходе сегодняшнего урока.

ЗАДАНИЕ 1.

Проверка домашнего задания.

КОММЕНТАРИИ

Проверьте ранее изученный материал с
помощью такого теста.
Коды правильных ответов передайте своему
консультанту.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Каково напряжение на участке цепи
постоянного тока с электрическим сопротивлением
2 Ом при силе тока 4 A?

А. 2 В.

Б. 0.5 В.

В. 8 В.

2. Сопротивление проводника длиной 100 м с
площадью поперечного сечения 104 м2 равно 2
Ом. Каково удельное сопротивление материала
проводника?

А. 2*106 Ом*м.

Б. 2 Ом*м.

В. 2*10-6 Ом*м.

3. Напряжение на проводнике R 1 (рис. 1) равно 4В.
Какое напряжение будет на проводнике R2?

А. 2 В.

Б. 4 В.

В. 8 В.

4. В электрическую сеть с напряжением 220 В (рис. 2)
включили лампу и реостат. Каково напряжение на
реостате, если вольтметр, подключенный к лампе
показал 120 В.

А. 120 В.

Б. 100 В.

В. 220 В.

5. Какой ток проходит через реостат (рис.3), если
через каждую лампу идет ток 1,5А. Лампы одинаковы.

А. 3 А.

Б. 1,5 А.

В. 4,5 А.

ЗАДАНИЕ 2.

Изучение нового материала.

КОММЕНТАРИИ

Выведите формулу
для расчета добавочного сопротивления и шунта.
Для этого выполните следующую
последовательность действий

СОДЕРЖАНИЕ
1. Прочтите следующий текст.

Допустим,
что имеется амперметр, рассчитанный на
максимальный ток I, а
требуется измерить большую величину тока. В этом
случае к амперметру присоединяют параллельно
малое сопротивление Rш, обычно называемое »
шунтом «( от английского «шунт»-добавочный
путь).

2. Начертите схему включения амперметра и шунта
и обозначьте направление токов и сопротивления.
Используйте следующие условные обозначения: I; Iш;
Rа; Rш; Uа; Uш. Дайте расшифровку этих обозначений.

3. Выведите уравнение для вычисления
сопротивления шунта.

Для этого:

  • Запишите соотношение напряжений на амперметре
    и шунте;
  • Запишите закон Ома для участка цепи U а= и Uш=;
  • Подставьте уравнения из пункта 2 в пункт 1;
  • Запишите уравнение для общего тока при
    параллельном соединении;
  • Из уравнения пункта 4 и уравнения пункта 3
    составьте систему уравнений и решите ее
    относительно Rш;
  • Уравнение для проверки: Iа * Rа = (I — I а)*Rш;
  • Выразите Rш;
  • Разделите числитель и знаменатель на Iа;
  • Ведите коэффициент расширения предела
    измерений n = I/ Iа;
  • Конечная формула для проверки: R ш= Rа/(n-1).

4. Прочтите текст:

Отличие внутреннего строения вольтметра от
амперметра заключается в том, что дополнительный
резистор включается внутри корпуса
последовательно с основной катушкой. Поэтому,
чтобы расширить предел его измерения к нему
последовательно включают добавочное
сопротивление Rд.

5. Начертите схему включения вольтметра и
добавочного сопротивления, обозначьте токи,
напряжения и сопротивления, введите следующие
условные обозначения: U; U в; Uд; I в; Iд; R в; Rд. Дайте
расшифровку этих обозначений.

6. Выведите уравнение для вычисления
добавочного сопротивления.

Для этого:

  • Запишите соотношение для напряжения и тока при
    последовательном соединении;
  • Запишите закон Ома для участка цепи;
  • Выразите Uд из 1 уравнения;
  • Из уравнения пункта 3 и уравнения пункта 2
    составьте систему уравнений и решите ее
    относительно Rд;
  • Уравнение для проверки: U в/Rв = (U — Uв)/Rд;
  • Выразите Rд;
  • Почленно разделите на Uв;
  • Ведите коэффициент расширения предела
    измерений n = U / Uв;
  • Конечная формула для проверки: Rд = Rв*(n — 1).

ЗАДАНИЕ 3.

Практическая работа. Модуль
практического задания. (Тип модуля: операционный)

№ УЭ ЦЕЛЬ СОДЕРЖАНИЕ УКАЗАНИЯ УЧИТЕЛЯ
УЭ 0 Интегрирующая цель всего модуля.

1.
В процессе выполнения практического задания вы
должны обобщить знания о шунтах и добавочных
сопротив-лениях, способах их подключения.

2. Научится применять полученные знания при
решении задач.

3. Изготовить на практике шунты и добавочные
сопротивления к предложенным приборам.

Прочти внимательно цели модуля.
УЭ 1 Закрепить полученные знания, решив
задачу по образцу.
Школьный вольтметр, рассчитанный на
напряжение 6В имеет сопротивление 700 Ом.
Определить какое дополнительное сопротивление
должно быть к нему присоединено, чтобы можно было
измерить напряжение до 120В?
Прочитай цели модуля. С помощью задачи
решенной на доске, и прослушав внимательно
объяснение учителя, самостоятельно реши
предложенную задачу. Если затрудняешься
обратись к своему консультанту.
УЭ 2 1. Рассчитайте сопротивление шунта и
добавочного резистора к предложенным приборам.

2.
Изготовьте шунт и подберите добавочный резистор, используя предложенную
проволоку и резисторы.

Порядок выполнения практического
задания.

1. Рассмотрите выданные вам приборы, и
на лицевой панели найдите внутреннее
сопротивление приборов.

Ra = ;

Rв = ;

2. По шкале приборов определите предел
измерения амперметра и вольтметра.

Iа = ;

Uв = ;

3. Зная, необходимое вам, новое значение силы
тока и напряжения определите коэффициент
расширения для амперметра n1= ;
для вольтметра n2= ;

4. Используя полученные на уроке формулы,
рассчитайте сопротивление R ш = ; Rд = ;

5. Зная, что площадь поперечного сечения
предложенного провод равна 0,126*10-6 м2 и,
что она изготовлена из меди r = ; по формуле I=R*S/ r
рассчитайте необходимую длину проволоки и
отрежьте ее от мотка. L = ;

Подбери добавочные резисторы, так, чтобы сумма
их значений равнялась R д, соедини их
последовательно.

6. Закрепи полученный шунт и добавочное
сопротивление на приборе.

1. Прочитай внимательно цели модуля.

2.
Если затрудняешься, обратись к консультанту или
учителю.

3. Если испытываешь затруднения, найди нужную
формулу в инструктивной карте.

4. Необходимые данные возьми из справочника
физических констант.

5. Не забывайте об особенностях подключения
шунтов и добавочных сопротивлений

УЭ 3 Оценить свою работу. Резюме: самостоятельно оцените,
достигли ли вы цели модуля?
Для этого вернитесь к цели всего модуля.
УЭ 4 Выставить баллы, полученные на уроке Оцени свою работу самостоятельно,
максимальное количество баллов “6” Учитывая
баллы за проверку домашнего задания, вместе с
консультантом, выставите себе оценку за урок.
Если у вас 10-11 баллов, то получаете “5”;

8-9
б. – “4”; 6-7 б. – “3”

УЭ 5 Задание на дом:

Оценка “5” — №
780-782 сб. задач Рымкевича;

оценка “4” — № 1007, 1008 сб. задач Степановой;

оценка “3” — п. 56, коспект, № 1007 сб. задач
Степановой

В зависимости от оценки, запишите
Дом./Зад.

Следующий: