Рабочая программа
элективного курса
« Принципы работы электрооборудования» 9 класс
Пояснительная записка.
(0, 5-17 часов в год)
В целях повышения качества образования при подготовке к ГИА обучающихся по физике в учебном плане МБОУ «Белоярская СОШ» в 9 классе из часов компонента образовательного учреждения был выделено 0, 5 час для проведения элективных занятий. Программа элективного курса «Принципы работы электорооборудования» для 9 класса составлена на основе федерального компонента государственного стандарта общего образования в соответствии с Программой для общеобразовательных учреждений, рекомендованной Министерством образования и науки Российской Федерации (базовый и профильный уровень) с использованием программы элективного курса «Основы электротехники» автор Марчук Э.В., опубликованная в сборнике «Физика 8-9 классы: сборник программ элективных курсов . составитель В.А. Попова. – Волгоград: Учитель, 2007». Настоящий учебный курс рассчитан на преподавание в объеме 17 часов.
Цель данного курса углубить и систематизировать знания учащихся 9 классов в теме «Электрические явления» путем решения разнообразных задач и способствовать их профессиональному определению.
Его основная направленность - подготовить учащихся к ГИА с опорой на знания и умения учащихся, приобретенные при изучении физики в 7-9 классах, а также углублению знаний по темам при изучении курса физики в 7-9классах. Занятия проводится 1 час в неделю в течение 2 полугодия
Целями данной программы являются:
-углубление полученных знаний и умений;
- формирование навыков в использовании общих законов материального мира для решения конкретных вопросов, имеющих практическое и познавательное значение;
-умение широко использовать полученные знания по математике при решении физических задач.
Задачи курса:
-развить навыки работы учащихся с дополнительной учебной, научно-популярной литературой;
-развитие интереса к физике;
-развитие логического мышления и монологической речи;
- развивать способности учащихся к исследовательской деятельности;
-умение широко использовать полученные знания по математике при решении физических задач.
Программа элективного курса «Решение задач по физике» для 9 класса составлена на основе федерального компонента государственного стандарта общего образования в соответствии с Программой для общеобразовательных учреждений, рекомендованной Министерством образования и науки Российской Федерации (базовый и профильный уровень).
Данная модифицированная программа учебного курса «Решение задач по физике» разработана на основании программы элективного курса «Решение задач по физике повышенной сложности» автор Марчук Э.В., опубликованная в сборнике «Физика 8-9 классы: сборник программ элективных курсов
составитель В.А. Попова. – Волгоград: Учитель, 2007». Настоящий учебный курс рассчитан на преподавание в объеме 17 часов.
Формы организации образовательного процесса:
Для организации занятий используются следующие формы:
- лекционное изложение материала;
- эвристические беседы;
- практикумы по решению задач;
- уроки-исследования;
- работа в малых группах.
Виды деятельности
- работа с дополнительной литературой
- семинары по решению задач
- тестирование
-лабораторные работы.
Технологии обучения:
Технологии, основанные на активизации и интенсификации деятельности обучающихся; групповые технологии разных видов: групповой опрос, урок-практикум, урок-семинар и т.д.; дифференцированные задания и личностно-ориентированные технологии. Использование ИКТ.
Механизм формирования ключевых компетенций обучающихся:
Учебно-познавательные компетенции:
- ставить цель и организовывать её достижение, уметь пояснить свою цель; -организовывать планирование, анализ, рефлексию, самооценку своей учебно-познавательной деятельности; - обозначать свое понимание или непонимание по отношению к изучаемой проблеме; - ставить познавательные задачи и выдвигать гипотезы, описывать результаты, формулировать выводы; - выступать устно и письменно о результатах своего исследования.
Информационные компетенции: - владеть навыками работы с различными источниками информации: книгами, учебниками, справочниками, Интернет; -самостоятельно искать, извлекать, систематизировать, анализировать и отбирать необходимую информацию, организовывать, преобразовывать, сохранять и передавать ее; - ориентироваться в информационных потоках, уметь выделять в них главное и необходимое. Коммуникативные компетенции: - владеть способами взаимодействия с окружающими людьми; выступать с устным сообщением, уметь задать вопрос, корректно вести учебный диалог; -владеть способами совместной деятельности в группе, приемами действий в ситуациях общения; умениями искать и находить компромиссы
После изучения курса учащиеся должны:
-знать применения основных достижений физики в жизни, историю развития физики, физические законы;
-понимать роль физики в жизни, науке и технике, смысл и сущность физических законов;
-уметь работать со средствами информации, в том числе компьютерными (рефераты, доклады, справочники);
-готовить сообщения и доклады и выступать с ними, оформлять их в письменном и электронном виде, применять различные физические законы при решении задач, решать тестовые задачи.
ТЕМАТИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ
№ | Название модуля, раздела, темы | Количество часов |
1 | Введение в курс. Электрические измерения и электроизмерительные приборы. | 4 |
2 | Электрические цепи постоянного тока. | 7 |
3 | Электрические машины и сети | 6 |
Содержание рабочей программы
Содержание курса (17 часов)
Раздел 1. Введение в курс. Электрические измерения и электроизмерительные приборы. 4 часа
Предел измерений ЭИП. Мультиметр. Сила тока. Электрическое напряжение. Цена деления. Определение цены деления амперметра и вольтметра. Измерение электрического напряжения. Включение вольтметра. Измерение силы электрического тока. Включение амперметра.
Лабораторная работа: Сборка простейшей электрической цепи, измерение силы тока и напряжения на лампе с помощью мультиметра.
Раздел 2. Электрические цепи постоянного тока.7 час.
Понятия: элементы электрической цепи – гальванический элемент, батарея гальванических элементов, лампа, ключ, тумблер, резистор, переменный резистор, их условно-графическое обозначение. Основные параметры электрической цепи: напряжение, сила тока, сопротивление, работа, мощность и их обозначение, единицы измерения. Закон Ома. Последовательное, параллельное и смешанное соединение резисторов. Расчет эквивалентного сопротивления.
Электрическая емкость, единицы измерения емкости. Конденсаторы, их устройства и разновидности. Заряд и разряд конденсатора. Способы соединения конденсаторов и определение эквивалентной емкости.
Условия существования электрического тока в цепи. Электробезопасность.
Задачи на различные приемы расчета сопротивления сложных электрических цепей. Задачи разных видов на описание электрических цепей постоянного электрического тока с помощью закона Ома для замкнутой цепи, закона Джоуля — Ленца, законов последовательного и параллельного соединений. Постановка и решение фронтальных экспериментальных задач на определение показаний приборов при изменении сопротивления тех или иных участков цепи, на определение сопротивлений участков цепи и т. д.
Составление простейших электрических цепей из ламп, переменных резисторов, реостатов и источника питания. Составление электрической цепи – включение и выключение лампы с двух мест, чтение и сборка схемы. Нахождение ошибок в электрических схемах. Использование компьютерных программ для конструирования электрических схем и нахождения основных характеристик электрических приборов.
Физические практикумы:
«Измерение силы тока и напряжения на лампе с помощью мультиметра»
«Исследование зависимости силы тока на участке цепи от приложенного напряжения».
«Изучение последовательного соединения проводников»
«Изучение параллельного соединения проводников»
«Составление электрической цепи – включение и выключение лампы с двух мест, чтение и сборка схемы»
« Изучение гальванического элемента».
«Наблюдение химического действия электрического тока».
Раздел 3. Электрические машины и сети
Устройство и принцип действия генератора постоянного тока.
Устройство и принцип действия электродвигателя. Вращающий момент и число оборотов якоря двигателя. Мощность и КПД электродвигателя. Химические источники электрической энергии. Принцип действия, основные параметры и разновидности гальванических элементов и аккумуляторов. Назначение и типы стрелочных электроизмерительных приборов. Принцип действия приборов магнитоэлектрической, электромагнитной и электродинамической систем. Основные характеристики приборов, их преимущества и недостатки. Аналоговые и цифровые электронные измерительные приборы, их принцип действия и устройство. Прямые и косвенные методы измерения тока, напряжения, сопротивления и мощности электрического тока. Включение приборов в цепь для измерений. Средства индивидуальной защиты при работе с электрооборудованием. Устройство и принцип действия генератора постоянного тока
Темы докладов:
Проводники и диэлектрики.
Молния.
Электрический ток в различных средах.
Экономия электроэнергии.
Плавкие предохранители.
Действие электрического тока на организм человека.
Конденсаторы.
Получение меди путем электролиза.
По желанию учащиеся могут подготовить сборник задач по теме «Электричество».
ПРИМЕРНОЕ ПОУРОЧНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ
№ п/п | Наименование тем, разделов | Основное содержание | Форма проведения | зун | |
Раздел 1. Введение в курс. Электрические измерения и электроизмерительные приборы. 4 час | |
1.1 | Введение Инструктаж ТБ. Краткие сведения о различных видах электросвязи и электрических измерениях. | Простейшие электрические цепи. | Беседа , знакомство с целями и задачами курса | Правила поведения при работе с оборудованием в кабинете физики, |
2.2 | Предел измерений ЭИП. Мультиметр. Сила тока. Электрическое напряжение. Цена деления. Определение цены деления амперметра и вольтметра. | : Предел измерений ЭИП. Мультиметр. Сила тока. Электрическое напряжение. Цена деления. Измерения с помощью мультиметра. | лекция | Определение цены деления амперметра и вольтметра. Сборка прибора, единицы измерения физических величин темы «Электрические явления» |
3.3 | Измерение электрического напряжения. Включение вольтметра. Измерение силы электрического тока. Включение амперметра. | Правила включения приборов в цепь. | Фронтальная работа с раздаточным материалом | Правила включения приборов в цепь .правило определения цены деления прибора |
4.4 | Физический практикум №1: «Измерение силы тока и напряжения на лампе с помощью мультиметра» | Правила включения приборов в цепь, чтение схем. | Практикум. работа с задачами разных видов на описание электрических цепей. | Правила включения приборов в цепь .правило определения цены деления прибора, показания прибора. |
Раздел 2. Электрические цепи постоянного тока. 7час |
1.5 | Электрический ток. Основные параметры электрической цепи | Условия существования электрического тока в цепи. Электробезопасность. Напряжение, сила тока, сопротивление, работа, мощность и их обозначение, единицы измерения. | Лекции, Конструирование, приемы и примеры решения. Групповое и коллективное решение экспериментальных задач | Алгоритмы Качественные, экспериментальные, занимательные задачи, задачи с техническим содержанием, Понятия: элементы электрической цепи – гальванический элемент, батарея гальванических элементов, лампа, ключ, тумблер, резистор, переменный резистор, их условно-графическое обозначение.комбинированные задачи Собственное решение |
2.6 | Закон Ома. Последовательное, параллельное и смешанное соединение резисторов. | Задачи на различные приемы расчета сопротивления сложных электрических цепей. Задачи разных видов на описание электрических цепей постоянного электрического тока с помощью закона Ома для замкнутой цепи, закона Джоуля — Ленца, законов последовательного и параллельного соединений. | Итоговая работа Проверка сформированности умственных операций, управляющих, контролирующих и исполняющих поиск | Расчет электрических цепей. Законы последовательного и параллельного соединения. |
3.7 | Конденсаторы, их устройства и разновидности | . Заряд и разряд конденсатора. Способы соединения конденсаторов. | Беседа , практикум | Электрическая емкость, единицы измерения емкости |
4.8 | Физический практикум №2 «Исследование зависимости силы тока на участке цепи от приложенного напряжения». | Постановка и решение фронтальных экспериментальных задач. участков цепи и т. д. | Лекция Работа с задачами разных видов на описание электрических цепей. Решение фронтальных экспериментальных задач | определение показаний приборов при изменении сопротивления тех или иных участков цепи, на определение сопротивлений |
5.9 | Физический практикум №3 «Изучение последовательного соединения проводников» | Практическое обучение Включение приборов в цепь для измерений. | практикум Решение фронтальных экспериментальных задач задачами курса | Прямые и косвенные методы измерения тока, напряжения, сопротивления и мощности электрического тока. |
6.10 | Физический практикум №4 «Изучение параллельного соединения проводников» | Практическое обучение .включение приборов в цепь для измерений. | практикум Конструирование, приемы и примеры решения. Групповое и коллективное решение экспериментальных задач | Прямые и косвенные методы измерения тока, напряжения, сопротивления и мощности электрического тока. |
7.11 | Физический практикум №5 «Составление электрической цепи – включение и выключение лампы с двух мест, чтение и сборка схемы». | Проекты и модели освещения, выпрямитель и усилитель на полупроводниках. | Итоговая работа Проверка сформированности умственных операций, управляющих, контролирующих и исполняющих поиск | модели измерительных приборов, модели «черного ящика». |
Раздел 3. Электрические машины и сети 6 час | |
1.12 | Генератор постоянного тока. Электродвигатель | Устройство и принцип действия генератора постоянного тока. Устройство и принцип действия электродвигателя.. | лекция | Вращающий момент и число оборотов якоря двигателя. Мощность и КПД электродвигателя | |
2.13 | Источники электрической энергии Физический практикум №6 « Изучение гальванического элемента». | Принцип действия, основные параметры и разновидности гальванических элементов и аккумуляторов. | Беседа , практикум | Принцип действия, основные параметры и разновидности гальванических элементов и аккумуляторов. | |
3.14 | Назначение и типы электроизмерительных приборов. | Принцип действия приборов магнитоэлектрической, электромагнитной и электродинамической систем. Аналоговые и цифровые электронные измерительные приборы, их принцип действия и устройство. | Лекция, | Основные характеристики приборов, их преимущества и недостатки. | |
4.15 | Средства индивидуальной защиты при работе с электрооборудованием Физический практикум №6 «Наблюдение химического действия электрического тока». | Химические источники электрической энергии | Беседа, практикум | Химические источники электрической энергии | |
5.16 | Подготовка к итоговому занятию | Оформление докладов, редактирование и форматирование материала | | | |
6.17 | Итоговое зачетное занятие | Выступление с докладами | Итоговая работа | | |
Требования к уровню подготовки обучающихся
Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания) | Формы и методы контроля и оценки результатов обучения |
1 | 2 |
уметь: |
Рассчитывать параметры, составлять и собирать схемы включения приборов при измерении различных электрических величин | Отчет по практическим и лабораторным работам |
Снимать показания работы и пользоваться электрооборудованием с соблюдением норм техники безопасности и правил эксплуатации; Включать вольтметр и амперметр в электрическую цепь. Измерять силу электрического тока и электрическое напряжения с помощью вольтметра, амперметра и мультиметра. Определять цену деления амперметра и вольтметра. Собирать простейшие электрические цепи и находить в них ошибки | Отчет по практическим и лабораторным работам, экспертная оценка |
Читать электрические схемы | Результаты работы по индивидуальным карточкам |
Использовать приобретённые знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для: обеспечения безопасности в процессе использования электробытовых приборов, электронной техники; контроля исправности электропроводки в квартире | Отчет по практическим и лабораторным работам, индивидуальные беседы |
знать: |
Основные параметры электрической цепи: напряжение, сила тока, сопротивление, работа, мощность и их обозначение, единицы измерения. Физический смысл законов Ома для участка электрической цепи, Джоуля–Ленца; законы последовательного и параллельного соединения проводников. Условия существования электрического тока в цепи. Правила электробезопасности. | Тестовые задания, результаты работы по индивидуальным карточкам, результаты зачетной работы |
Сущность и методы измерений электрических величин, конструктивные и технические характеристики измерительных приборов: назначение и применение электроизмерительных приборов (ЭИП): амперметра, вольтметра, мультиметра. Предел измерений ЭИП. | Графический диктант Отчет по практической работе Тестовые задания, результаты работы по индивидуальным карточкам, результаты зачетной работы. |
Условные обозначения электротехнических приборов и электрических машин | Работа по индивидуальным карточкам Отчет по практической работе |
Основные элементы электрических сетей – гальванический элемент, батарея гальванических элементов, лампа, ключ, тумблер, резистор, переменный резистор, конденсатор | Работа по индивидуальным карточкам Отчет по практической работе |
Типы и правила графического изображения и составления электрических схем | Работа по индивидуальным карточкам Отчет по практической работе |
Принципы действия, устройство, основные характеристики электроизмерительных приборов, электрических машин | Отчет по практической работе Тестовые задания, результаты работы по индивидуальным карточкам |
Двигатели постоянного тока, их устройство, принципы действия, правила пуска, остановки; | Тестовые задания, результаты работы по индивидуальным карточкам, Отчет по практической работе |
Способы экономии электроэнергии; | Отчет по практической работе |
Виды и свойства электротехнических материалов; | Графический диктант Тестовые задания, результаты работы по индивидуальным карточкам, результаты зачетной работы. |
Полупроводниковый диод и его устройство. Выпрямительные свойства диода. Условно-графическое обозначение диода. Электрические лампы. | Графический диктант |
Правила техники безопасности при работе с электрическими приборами | Графический диктант Тестовые задания, результаты работы по индивидуальным карточкам |
Материально-техническое оснащение программы
Оборудование на парту: источник электропитания, амперметр, вольтметр, резистор R1, резистор R2, переменный резистор, ключ, соединительные провода, металлический планшет.
Демонстрационное оборудование: источник электропитания, амперметр, вольтметр, резистор R1, резистор R2, переменный резистор, ключ, соединительные провода, мультиметр, конденсатор, полупроводниковый диод, электрофорная машина, электроскоп.
Плакаты: по теме «Электричество», Спектр, 2001 год.
Учебно-методическое обеспечение для программы включает:
Гельфгат И.М. Генденштейн Л.Э. Кирик Л.А. 1001 задача по физике - 3-е изд. 1997
Евсюков А.А. Электротехника. Учебное пособие для студентов физ. спец. пед. ин-тов. – М.: Просвещение, 1979. – 248 с. с илл.
Жеребцов И.П. Электрические и магнитные цепи.- Л.: Энергоатомиздат, 1987
Кабардин О.Ф. Орлов В.А. Зильберман А.Р.Физика - задачник. – М.: Дрофа,- 3-е изд., 2000
Китаев Е.В. Гревцев Н.Ф. Курс общей электротехники. Учебное пособие для студентов. – М.: Высшая школа, 1965.
Кузнецов М.И. Основы электротехники. Учебное пособие. - М.: Высшая школа, 1970. – 368 с. с илл.
Лукашик В.И. Сборник вопросов и задач по физике. 7-9 кл. – М.: Просвещение, 2012. – 192с.
Малиновский В.Н. Электрические измерения. – М.: Энергоиздат, 1982г.
Манойлов В.Е. Основы электробезопасности. – Л.: Энергоатомиздат, 1991
Меледин Г.В. Физика в задачах. Экзаменационные задачи с решениями - 1-е изд., 1985 2-е изд., 1990
Мельникова Л.Т. Программа курса предпрофильной подготовки по электротехнике с ориентацией на физико-математический и технологический профили для учащихся 9 класса. – Сургут, 2005
Перышкин А.В. Сборник задач по физике: 7-9кл.: к учебникам А.В. Перышкина и р. / А.В. Перышкин, Сост. Н.В. Филонович.- М.: Экзамен 2012.
Степанов С.В. Физика в ученическом эксперименте. Руководство по выполнению лабораторных работ. – 2000г.(лаборатория альфа – микро)
Шилов В.Ф. Техника безопасности в кабинете физики. Москва, Школьная пресса, 2002г.
Цифровые образовательные ресурсы (ЦОР), ЭОР:
Федеральные образовательные ресурсы для общего образования
Федеральный портал "Российское образование"
Единое окно доступа к образовательным ресурсам
Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов
Федеральный центр информационно-образовательных ресурсов
Российский общеобразовательный портал
Каталог образовательных ресурсов сети Интернет для школы
Приложение 1
Примеры задач по теме «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ»
Задача. Резистор сопротивлением 38 Ом изготовлен из медного провода массой m=11,2г. Найдите длину и диаметр провода. Удельное сопротивление меди 1,7∙10-8 Ом∙м, плотность меди 8,9∙103кг/м3.
Дано: | СИ | Решение: |
m=11,2г | 11,2∙10-3 кг | Удельное сопротивление меди ρ*=1,7∙10-8 Ом∙ м |
R=38 Ом | | Сопротивление проводника: R= ρ∙l/S |
ρ =1,7∙10-8 Ом∙м | | Выразим длину проводника: (1) |
ρ м=8900 кг/м3 | | Масса проводника m=ρм V=ρм Sl; следовательно, S= (2) |
l -? D - ? | | Подставим (2) в (1), получим |
| | ; произведем расчет = 53 м |
| | Проводник представляет форму цилиндра в основании – окружность с площадью S=π D2, учитывая формулу(2) |
| | D= произведем расчет D= =87∙10-6м2=87мм2 |
| | Ответ: 53м; 87 мм2 |
S2= ρ2∙l/R - площадь поперечного сечения алюминиевого проводника
. S1= ρ1∙l/R - площадь поперечного сечения медного проводника
= = 2 раза
Задача. К сети напряжением 120В подключают два резистора. При их последовательном соединении сила тока в них равна ЗА, а при параллельном 16А (суммарная). Чему равны сопротивления резисторов?
Дано | Решение: |
U=120 В | Сопротивление при последовательном соединении R1+ R2= U/I |
I1 +I2=16 А | R1+ R2=120В/3А= 40 Ом |
I1= I2=3А | Сила тока в проводниках при параллельном соединении: I1= U/ R1; I2= U/ R2 Общая сила тока I = I1 +I2 |
R1 -? | =16; =16; 120 ( =16 |
R2 -? | = ; |
| Составим систему уравнений ∙→ |
| → |
| D=1600-4∙300∙1=400, D0, имеет два корня; R= ; R1= =30 Ом; R2= =10 Ом. Ответ: R1=30 Ом; R2= 10 Ом |
Задача. К концам однородного медного цилиндрического проводника длиной 40 м приложили напряжение 40В. Каким будет изменение температуры проводника через 15 с? Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь (удельное сопротивление меди 1,7∙10-8 Ом∙м)
Дано: | Решение: |
l=40м | По закону Джоуля Ленца энергия, выделяемая на проводнике |
u=40В | Q1= I2R∆t |
∆t=15с | R= ρ∙l/S - сопротивление проводника |
см=380Дж/кг∙˚С | По закону Ома сила тока в проводнике I= u/R |
ρ =1,7∙10-8 Ом∙м | Q1= ∙∆t, Q1= |
ρ м=8900кг/м3 | Проводник нагревается и поглощает энергию. Q2=сm(t2-t1) |
t2 - t1 =? | По закону сохранения энергии: Q1= Q2 |
| = сm(t2-t1); |
| Масса проводника: m=V ρ м= Slρ м = с Slρ м(t2-t1); |
| t2 - t1 = |
| t2 - t1= = 261 |
| 1[t]= = Ответ: 261 |
13