Вы не зарегистрированы

Авторизация

Логин: *

Пароль: *

Сетевой журнал "Интернет и образование"

О журнале

Выпуски журнала

Ещё

Симонова В.А. «Лампа накаливания. Электрические нагревательные приборы»

Автор:

Симонова Валентина Александровна

Место работы:

ОУ "Миндерлинская средняя общеобразовательная школа" Сухобузимского района Красноярского края, учитель физики

Контакты:

[email protected]

«Лампа накаливания. Электрические нагревательные приборы»

Урок физики в 8 классе

Визитная карточка проекта

Автор предлагаемой разработки учебного занятия

Фамилия, имя, отчество автора (полностью): Симонова Валентина Александровна
Город (село), район: с. Миндерла, Сухобузимского района
Номер и название школы: МОУ «Миндерлинская СОШ»

Предмет, в рамках которого разрабатывается учебное занятие: физика

Физика

Возраст учащихся (класс):

8 класс

Каким пунктам тематического плана школьного предмета соответствует разрабатываемое учебное занятие:

Электрические явления

Проблемные места, возникающие при изучении этой темы

Недостаточное умение систематизировать накопленные знания.
Неумение решать свои учебные задачи с помощью ИКТ.
Несформированность навыков работы в группе.
Недостаточно умение переносить теоретические знания на практику.

Прожектные идеи, с помощью которых можно решить одну из выбранных проблем .

Организовать участие учащихся в учебном сетевом проекте.

Обоснование выбора одной из прожектных идей через анализ реальной ситуации, в которой предстоит реализовывать разработанное учебное занятие.

8 класс. Дети активны и имеют опыт (6) в использовании Интернет в своей деятельности

Тема учебного занятия:

Лампа накаливания. Электрические нагревательные приборы.

Цели учебного занятия и задачи, с помощью которых возможно достижение поставленных целей.

Цели:
- Умение ставить и разрешать проблемы, связанные с действием электрического тока в нагревательных приборах.
- Показать роль изобретателей в научно - техническом прогрессе.

Задачи:

Решить проблемные задачи.
Выполнить практическое задание по определению мощности лампы и оформить в текстовом редакторе.
Изучить роль изобретателей и оформить результат в виде таблицы.
Исследовать зависимость сопротивления от температуры плавления, плотности вещества по справочникам физических величин.
Собрать и представить коллекцию разнообразных лампочек.

Планируемый конечный результат (с позиции компетентностей, формируемых у школьников)

Защита результатов решения задач.
Алгоритм выполнения практического задания
Список сайтов и web- страниц о Лодыгине и Эдисоне, слайдовая презентация.
Таблица зависимости различных характеристик веществ в формате XL.
Выставка-коллекция различных видов ламп.

Перечень критериев / инструментов для
проверки достижения планируемых результатов

Таблица
Презентация
Диаграмма
Коллекция
Видеофильм

Время, необходимое для реализации учебного занятия

2 часа

Требуемые ресурсы (человеческие и технические)

Учащиеся, компьютеры, Интернет, видеокамера

Исполнители

Учащиеся 8 класса

Самостоятельная деятельность учащихся в предлагаемом учебном занятии

поиск информации в Интернет по теме «Лампы накаливания», предъявление результатов поиска в виде выступления группы, представленных в виде презентаций

Перечень прилагаемых к учебному занятию дидактических материалов

Триада вопросов

Основополагающий вопрос – «Послушайте! Если звезды зажигают, значит это кому-нибудь нужно?»
Проблемные вопросы учебной темы:

1. Почему лампочка светит?
За что мы платим Энергосбыту?
Что значит экономить электроэнергию?
Почему лампа «взрывается»?

Частные вопросы :

По паспорту физической величины дайте определение работы и мощности электрического тока.
Предложите способы изменения внутренней энергии тела.
Сформулируйте закон Джоуля-Ленца.

Компетентностно - ориентированные задания (КОЗ)

Компетентность: Информационная

Аспект: Обработка информации
Уровень: II уровень

Вступление. Вам предстоит изготовить электрический обогреватель. Подумайте, из какого материала вы его будете изготовлять? Какие свойства материала нужно для этого знать?
На примере некоторых веществ исследуйте, есть ли зависимость сопротивления металлов от температуры плавления и плотности вещества. Выберите не менее 5 металлов (сплавов), которые можно использовать для изготовления обогревателя или других нагревательных приборов. Заполните таблицу в формате Excel, используя информацию Интернет, справочную литературу. Сделайте вывод.

Компетентность: ИнформационнаяАспект: Обработка информацииУровень:II-IIIВступление. Прочтите текст. Проанализируйте и постройте диаграммы, которые наглядно показывают зависимость одних параметров работы лампы от других.Почти вся подаваемая в лампу энергия превращается в излучение. Потери за счёт теплопроводности и конвекции малы. Для человеческого глаза, однако, доступен только малый диапазон длин волн этого излучения. Основная часть излучения лежит в невидимом инфракрасном диапазоне и воспринимается в виде тепла. Коэффициент полезного действия ламп накаливания достигает при температуре около 3400 K своего максимального значения 15 %. При практически достижимых температурах в 2700 K КПД составляет 5 %.

С возрастанием температуры КПД лампы накаливания возрастает, но при этом существенно снижается её долговечность. При температуре нити 2700 K время жизни лампы составляет примерно 1000 часов, при 3400 K всего лишь несколько часов. Как показано на рисунке справа, при увеличении напряжения на 20 %, яркость возрастает в два раза. Одновременно с этим время жизни уменьшается на 95 %.
Уменьшение напряжения в два раза (напр. при последовательном включении) хотя и уменьшает КПД, но зато увеличивает время жизни почти в тысячу раз. Этим эффектом часто пользуются, когда необходимо обеспечить надёжное дежурное освещение без особых требований к яркости, например, на лестничных площадках. Часто для этого же лампу подключают последовательно с диодом.

План урока

Тема: «Лампа накаливания; Электрические нагревательные приборы»

Цели урока:
- Изучить устройство лампы накаливания и принцип работы других нагревательных приборов. Научиться составлять и решать задачи на законы электрического тока. Научиться определять электрические параметры нагревательных приборов.
- На примере изобретателей лампы П.Н. Яблочкова, А.Н. Лодыгина и Т.А. Эдисона показать роль изобретателей в научно - техническом прогрессе.
- Рассмотреть КПД и долговечность электрических ламп.
- Изучить свойства современной лампы и перспективы её усовершенствования.

Задачи:

Собрать коллекцию ламп. Подготовить презентацию коллекции ламп до начала урока.
Исследовать зависимость сопротивления некоторых металлов и сплавов от плотности вещества и их температуры плавления, используя Интернет – ресурсы и справочную литературу. Представить в виде таблицы Exile, образец которой приготовить заранее.
Подготовить презентации по историческим заслугам изобретателей лампы: П.Н. Яблочкова, А.Н. Лодыгина, Т.А. Эдисона в научно – техническом прогрессе. Какие сложности стояли на пути изобретателей. Включить краткое сообщение об их других изобретениях.
Построить диаграмму изменения характеристик работы лампы по параметрам: напряжение, эффективность (кпд), температура нагревания, «время жизни».
Подготовить презентацию «Современные лампы. Лампы будущего».
Подготовить видеофильм «Огни ночного города»
Подготовить видеофильм о создателях проекта.

«Послушайте!.. Ведь, если звезды зажигают -
значит - это кому-нибудь нужно?»

Этапы проекта:

Опыт
Слайд
Таблица
презентация

Действия учителя

Действия учеников

Подготовительный:

Проблема

Целеполагание

За 2 недели до проведения урока – проекта неявно формулирует цель:
«Послушайте!.. Ведь, если звезды зажигают - значит - это кому-нибудь нужно?» О чём пойдёт речь?
Выслушивает, направляет на тему проекта. Помогает сформулировать проблему: «Что мы знаем о лампе? Что мы хотим узнать о лампе?» Направляет на постановку цели и задачи при планировании проекта.
Определяет сроки по подготовке и реализации плана.
Контролирует подготовку работы в группах.

Выдвигают идеи, определяют последователь-
ность шагов. Делятся на 3 рабочих группы, выбирают руководителя группы. Обсуждают темы и формы представления работы.

2.
Началь- ный этап урока:

Слайд№1

Приветствие. Предлагает занять рабочие места, образуя 3 рабочих группы.
Задает вопрос: «Почему у людей населяющих Земной шар разный уровень развития?»

Думают, высказывают различные предположения

Заинтересовать
учащихся.

Предлагает учащимся подумать и выразить свое отношение к высказыванию Американского ученого Даймонда: «Ответ на этот вопрос не так прост, как кажется, на первый взгляд… Ученые утверждают, что на развитие истории повлияли оружие, болезни и ИЗОБРЕТЕНИЯ».

Озвучивают свое отношение к полноте высказывания.

Работа по группам (разминка)

Запись на листах или в формате
Word

Слайд№2

I группе предлагает сформулировать значение слов: закон, изобретение, патент и выделить их физический смысл.
II группе предлагает обдумать и назвать самые важные в истории человечества изобретения.
III группе предлагает обдумать и назвать фамилии изобретателей.

Учитель принимает результаты работы в группах, делает добавления, замечания акцентирует внимание на словах: лампа, Лодыгин, Эдисон. Включает слайд №2 из презентации урока с энциклопедическим определением слов: закон, изобретение, патент.

Работают в группах.
Устно представляют результаты работы своей группы.

3. Основной:

Мозговой штурм

Объявление темы урока

Повторение закона
Джоуля - Ленца

Осмысление

Слайд№3

Слайд№4

Слайд№5

Слайд№6

Презентации:
Яблочков,

Лодыгин,

Эдисон.

Слайд№7
Презентация:
«Устройство лампы»

Слайд№8

Таблица в формате Excel: «Зависимость сопротивления…»

Слайд№9

Диаграмма: «Кпд и долговечность…»

Слайд

Презентация «Коллекция ламп»

Предлагает подумать и ответить на следующие вопросы:
1. Почему лампочка светит?
2. Каким цветом горят лампы?
3. За что мы платим Энергосбыту?
4. Что понимается под выражением: «экономить электроэнергию»?
5. Почему лампа «взрывается»?
Принимает краткие ответы.
Формулирует тему урока – проекта:
«Лампа накаливания, история её изобретения; Электрические нагревательные приборы.»

Предлагает назвать первые источники света. О: Первый светильник, лучина, был известен еще доисторическому человеку. От лучины начинается долгая, веками исчисляемая цепочка: факел — масляная лампа — свеча — керосиновая лампа — газовый фонарь.
Добавляет историческую справку: При всем разнообразии этих светильников их объединяет общий принцип: во всех что-то горит, соединяется с кислородом воздуха. В 1802 году замечательный русский ученый В.В. Петров впервые описал свой опыт, в результате которого, он получил электрическую дугу — первый в мире искусственный электрический источник света. Электроды быстро сгорали, поэтому это изобретение не нашло практического применения.

Проводит фронтальный опрос:
1. По "паспорту" физической величины дать определение работы и мощности электрического тока.
2. Сформулировать закон Джоуля - Ленца.
3. Может ли одна и та же лампа гореть с разным накалом? От чего это зависит? (О: от напряжения и от способа её подключения)

Предлагает представить презентации, подготовленные заранее, о первых изобретателях лампы. В презентации должны быть отражены сложности, которые им пришлось преодолевать и какими изобретениями они обогатили науку и технику:
II группа (5 учащихся) - П.Н. Яблочков -
I группа (5 учащихся) - А.Н. Лодыгин
III группа (6 учащихся) - Т.А. Эдисон

По, презентации, заранее подготовленной двумя членами III группы, предлагает изучить устройство современной лампы накаливания с указанием металлов, применяемых при изготовлении лампы.

Используя коллективно собранную коллекцию лампочек, II и III группе предлагает выполнить задания:

Выбрать несколько ламп, расположить их в порядке уменьшения мощности.
Изменится ли их порядок, если их расположить по силе тока (II группа) и по сопротивлениям (III группа)?

I группе предлагает исследовать зависимость сопротивления некоторых металлов и сплавов от удельной плотности вещества и температуры плавления. Заполнить таблицу в формате Excel.
(заранее выбирают форму таблицы, обговаривают какие металлы и сплавы можно внести эту таблицу). Работают по печатным справочникам: 1 ученик ищет удельную плотность, 2 ученик – температуру плавления, 3 ученик – удельное сопротивление, 4 ученик ищет эти параметры в Интернет, 5 ученик вносит данные в сводную таблицу. Или, если есть техническая возможность, все члены группы работают в Интернет, каждый по 1 металлу или сплаву.
Предлагает проанализировать и сделать вывод: Реально ли изготовить лампу, которая бы могла излучать яркий свет подобно солнечному свету?

В это же время двум членам I группы предлагает выполнить задание: По информации из документа, взятого из Интернет - ресурса составить диаграмму изменения характеристик работы лампы по следующим параметрам: КПД, напряжение, температура нагревания, «время жизни».

После подведения итогов работы в группах ведущие всех трёх групп представляют электронную презентацию: «Коллекция ламп», которая была заранее выполнена большой группой учащихся.

Дают краткие ответы.

Отвечают на вопросы.

Делают вывод, что яркость лампы зависит от напряжения, от которого зависит сила тока, от неё, в свою очередь зависит количество теплоты, выделяемое в спирали.

Представляют электронные презентации по группам:
II - Яблочков
I – Лодыгин
III - Эдисон

Представляют электронную презентацию по снимку, сделанному с помощь фотокамеры:
«Устройство лампы накаливания»

Находят параметры номинальной мощности и напряжения на лампах.
Рассчитывают силу тока, сопротивление ламп по формуле мощности.

Заполняют таблицу, делают вывод.

Работают в группах, отстаивают свою точку зрения.

Составляют диаграмму и делают её презентацию.

Ведущие 3 групп представляют презентацию «Коллекция ламп», другие делают оценку совместной работе.

4.
Закрепление:

Слайд №11

Презентация: «Лампы будущего»

Задает вопрос: Какими свойствами должен обладать металл, из которого изготовляют спирали или ленты нагревательного элемента? (О: Проводник с большим удельным сопротивлением, кроме того, выдерживать, не разрушаясь, высокую температуру).

Ученицам II группы предлагает провести презентацию «Лампы будущего», заранее подготовленную по материалам Интернет

Отвечают на вопрос, делают важный вывод.

II группа учащихся делает сообщение о новых лампах, остальные получают новую информацию.

5.
Рефлексия

Слайд №12 с гиперссылкой
Видео фильм «Огни ночного города»

Слайд №13
с гиперссылкой
Видео фильм:
«Над проектом работали»

Обобщает работу всех групп, возвращает к основополагающему вопросу: «Послушайте!.. Ведь, если звезды зажигают - значит - это кому-нибудь нужно?»,
делает вывод: Лампе чуть больше 150 лет, но мы в полной мере не осознаем величия этого частного изобретения. Предлагает учащимся самим оценить значение изобретения электрической лампы в научно – техническом прогрессе.
Включает видеофильм «Огни ночного города», подготовленный за время подготовительного этапа по снимкам Интернет. В него входят снимки фонарей г. Красноярска, Москвы, Звезды Кремля (над фильмом работал почти весь класс). Делает сообщение о первых Кремлевских звездах: «На высоте на невидимых шпилях башен тлеют рубиновые Звезды Кремля. Первая Кремлёвская Звезда, сменившая двуглавого орла, была установлена на Спасской Башне Кремля в 13 часов 47 минут 24 октября 1935 года. Двумя годами позже 2 ноября 1937 года зажглась вторая звезда».

Включает видеофильм «Над проектом работали», созданный группой активистов из числа учащихся 8 класса.

Предлагает оценить, все ли получилось в реализации проекта, видится ли продолжение этой работы, понравилась ли работа над проектом.

Делают выводы: «Звезды зажигают люди!» «Людям это нужно!»

Осознают связь времен, проникаются чувством патриотизма к России.

6. Домашнее задание:

Записывает домашнее задание на доске: П. 54, Подготовиться к лабораторной работе №7.

Благодарит за урок.

Записывают задание.

Высказывают мнения об уроке.

Самоанализ учебного занятия с использованием ИКТ (ЦОР) и
компетентностно-ориентированных заданий (КОЗ)
8 класс

Изучаемая тема: Электрические явления
Тема «Лампа накаливания; Электрические нагревательные приборы»
Тип учебного мероприятия: Комплексный
Методы: Проблемный и частично - поисковый
1. Каково место учебного занятия (УЗ) в изучаемой теме?

Углубление понятий электрического тока и законов электрического тока.

Как разрабатываемое учебное занятие связано с предыдущим?

Все блоки данной темы логически связаны между собой. Работа лампы и других нагревательных приборов основано на действии закона Джоуля – Ленца. На этом учебном занятии продолжается отработка навыков решения задач на законы электрического тока.

Как разрабатываемое учебное занятие работает на будущее?

Легче будет восприниматься тема: «Световые явления», так как на этом учебном занятии рассматриваются условия, при которых различные тела излучают видимый свет. Изучив тепловое действие тока, учащиеся смогут по подобному плану освоить магнитное и химическое действия тока. Знания о номинальных параметрах электрических приборов, пригодится в повседневной жизни и при выборе бытовых электрических приборов.

Краткая психолого-педагогическая характеристика класса (кол-во учеников; кол-во слабоуспевающих, средних и сильных учащихся)

В 8 «А» обучается 16 учащихся, которые обладают высокой работоспособностью, принимают активное участие в общественной жизни школы, имеют группу лидеров из 5 -6 человек, авторитет которых держится на успешности в обучении, другие тоже не хотят отставать от лидеров. Слабоуспевающих учащихся в классе нет. Многие имеют персональные компьютеры, некоторые имеют выход в Интернет. Необходимо, чтобы у учащихся вместо случайного созерцания разного рода информации или развлечений, появилась потребность в поиске, обсуждении и обмене научной информацией.

Какие особенности учащихся были учтены при разработке учебного занятия?

Умение работать на компьютере, находить информацию в Интернет, взаимные симпатии при формировании рабочих групп, заинтересованность в коллективном труде.

Цели и задачи, которые были поставлены при разработке учебного занятия.

- Обобщить и расширить знания по теме «Электрические явления». Показать прикладное значение Закона Джоуля – Ленца. Научить составлять и решать задачи на законы электрического тока. Научиться определять электрические параметры нагревательных приборов.

- На примере изобретения электрической лампочки показать роль изобретателей, главным образом – русских изобретателей, в научно – техническом прогрессе, способствовать воспитанию чувства патриотизма, развитию коммуникативных способностей при организации работы в группах.

Отбор дидактического и учебного материала, методов и форм обучения в соответствии с поставленными целыми

Цель	Дидактические и учебные материалы	Методы	Формы	Результат
Обобщить и расширить знания по теме «Электрические явления». Показать прикладное значение Закона Джоуля – Ленца. Научить составлять и решать задачи на законы электрического тока. Научиться определять электрические параметры нагревательных приборов. На примере изобретения электрической лампочки показать роль изобретателей, главным образом – русских изобретателей, в научно – техническом прогрессе, способствовать воспитанию чувства патриотизма.	Печатные и электронные учебники, справочники, энциклопедии, интернет – ресурс, коллекция лампочек.	Проблемный, частично – поисковый, исследовательский метод, работа в группах и малых группах по 2 человека.	Работа в группах и малых группах по 2 человека. Построение диаграммы, заполнение таблицы Excel подготовка и проведение презентаций. Составление и решение задач по номинальным параметрам ламп.	Умеют работать с различными источниками информации, обрабатывать и представлять информацию в виде презентаций, диаграмм, таблицы Excel. Умеют определять нужные параметры на приборах, составлять и решать задачи по определению недостающих параметров. Познакомились с биографиями изобретателей: Яблочкова, Лодыгина, Эдисона.

Оценка достижения поставленных целей.

Большой объём информации не в равной степени усвоены участниками других групп, которые выполняли собственные задания. Третья группа более успешно справлялась с заданиями ИКТ. Удачно сформированы группы, в них просматривалась слаженность действий и взаимовыручка.

Фрагменты учебного занятия, на которых использовались ИКТ (ЦОР)

Фрагмент УЗ	Используемые ИКТ (ЦОР)	Какие задачи решает (что позволяет сделать)	Обоснование необходимости применения ИКТ (ЦОР)
Презентации биографий изобретателей лампы	Интернет - ресурс	Наглядность, лаконичность, возможность сделать сопоставление.	В печатных изданиях отсутствует информация об изобретателях.
Составление таблицы Excel	Интернет - ресурс	Наглядность, умение работать с различными источниками информации.	В печатных изданиях информация размещена в разных источниках, доступ к которым не всегда возможен.
Построение диаграммы	Интернет - ресурс	Наглядность.	Вместо 2 листов печатного текста потребовалось 2 слайда с малым объемом текста.
Презентация коллекции лампочек.	Коллекция лампочек на фотоснимках.	Формулировать и решать задачи с параметрами, указанными на лампах.	Мобильность и долговечность
Презентация «устройство электрической лампы»	Схему устройства электрической лампы с указанием металлов, используемых при изготовлении лампы, выполнили с фото настоящей лампы, сделали сами учащиеся.	Для демонстрации межпредметной связи физики – химии.	Работа, выполненная самостоятельно, повышает мотивацию учебной деятельности.

В ходе реализации проекта ребята изучили роль русских изобретателей Яблочкова и Лодыгина в разработке источников света, научились читать параметры ламп и других нагревательных приборов. Сами сделали фото, анимации, извлекли из Интернета большой материал о нагревательных приборах, используемых на производстве и в быту.

P.S. Из-за большого «веса» (около 75 МБ) не удалось прикрепить видеофильм урока физики, видеоклипы «Огни ночного города», «Над проектом работали…», презентации: «Томас Эдисон», «Устройство электрической лампы».