Внеклассное мероприятие по физике «В мире электричества».

Внеклассное мероприятие по физике

«В мире электричества».

Ум заключается не только в знании,

но и в умении прилагать знание на деле.
Аристотель

Мероприятие проводилось в рамках недели физики.

Участники игры: сборные команды учащихся 8-х классов и их родителей в составе 6 человек.

Члены жюри: родители восьмиклассников, учащиеся 11 класса.

Цели мероприятия:

• повысить интерес учащихся к предмету;

• формировать умения и навыки учащихся проводить экспериментальную и практическую деятельность;

• развивать логическое мышление, кругозор учащихся;

• воспитывать чувство товарищества и умение работать в команде.

Оборудование: лампы накаливания для осветительной сети мощностью 25 Вт, 40 Вт, 60 Вт, 100 Вт, лампочка от карманного фонарика, рассчитанная на напряжение 3,5 В и силу тока 0,28 А, соединительные провода для подключения ламп в сеть; шесть ключей, девять ламп, три батареи гальванических элементов, соединительные провода – 24 шт.; компьютер, мультимедийный проектор и экран, презентация с заданиями, цветные фломастеры, ручки, линейки, бумага формата А3 и тетрадные листы в клетку, протокол игры, карточки с ответами на задания для членов жюри, грамоты.

Предварительная работа: командам придумать название и девиз, выбрать капитана, изготовить эмблемы. Пригласить учащихся 11-го класса в жюри. Провести с членами жюри консультацию по ходу решения задач.

Оформление. На доске тема мероприятия, дата, эпиграф. Парты расставлены для работы в группах. В коробках разложено оборудование для экспериментальных задач.

Ход игры.

Конкурс 1: Чтение электрических схем.

На экран проецируются электрические схемы с заданиями для команд, также задание выдается и на руки. Нужно в течение 3-х минут определиться с ответом. Максимальный балл за этот конкурс – 3.

Задача для команды «А».

Дана цепь, в которой ток равен нулю (рис.). Как надо включить в цепь другое сопротивление R₂, чтобы амперметр показал ток?

Ответ: либо между точками В и Е, либо между В и D.

Задача для команды «В».

Амперметр присоединен к цепи в точке D. Куда надо присоединить клемму М прибора, чтобы он не был испорчен и показывал ток в цепи?

Ответ: При разомкнутом ключе К надо клемму М соединить с точкой В.

Задача для команды «C».

Имеются два одинаковых аккумулятора (рис. а — г). Каким способом соединены аккумулято­ры и что покажут вольтметры при замыкании ключа? ЭДС одного аккумулятора равна Е.

Ответ. 1. На схемах а и г аккумуляторы соединены последовательно. Вольтметр покажет напряжение, равное 2Е.

1. На схеме б аккумуля­торы соединены параллельно. Напряжение на вольтметре Е.

2. На схеме в аккумуля­торы включены навстречу друг другу. Стрелка вольтметра оста­нется на нуле.

По окончании времени представители команд дают ответ. Если ответ неверный команды – соперники могут заработать 1 балл. Жюри дает оценку.

Конкурс 2. Объяснение физического эксперимента.

За верное доказательство команда получает 7 баллов. В случае если у команды не будет ответа или он будет не верен, могут дать объяснение команды – оппоненты и заработать дополнительно до 4 баллов.

Учитель. Возьмем лампу мощностью 25 Вт, рассчитанную на напряжение 220 В, и лампочку от карманного фонарика с номинальным напряжением 3,5 В и силой тока 0,28 А.

Вопрос. Что произойдет, если эти лампы, соединенные последовательно, включить в осветительную сеть с напряжением 220 В? Возможные ответы членов команд: лампочка от карманного фонарика перегорит.

После получения ответа учитель соединяет лампы последовательно и включает в сеть. Учащиеся, родители, члены жюри наблюдают – лампочка карманного фонарика не горит.

Затем лампу на 25 Вт учитель заменяет лампами на 40 Вт, 60 Вт, 100 Вт и повторяет первоначальный эксперимент. Во втором опыте лампочка от карманного фонарика горит слабо, в третьем – нормальным накалом, в четвертом – перегорает.

Учитель. Уважаемые члены команды «А» вам предстоит объяснить результаты данного эксперимента. Рассмотрим следующий опыт. Возьмем лампу мощностью 40 Вт и 100 Вт, соединим последовательно. Если подключим в осветительную сеть, какая из ламп будет гореть ярче? Возможные ответы членов команд: лампа мощностью 100 Вт будет гореть ярче.

Учитель демонстрирует эксперимент, и все присутствующие видят: значительно ярче горит лампа меньшей мощности.

Учитель. Результаты второго опыта нам объяснит команда «В».

Вопрос. Какая из ламп мощностью 40 Вт или 100 Вт будет гореть ярче, если их соединить параллельно и включить в осветительную сеть? Прозвучат разные ответы.

Проведенный эксперимент показывает, что горит ярче лампа большей мощности.

Учитель. Почему в случае параллельного соединения ламп, горит ярче большей мощности, объяснит нам команда «С».

Команды получают карточки с текстом задания и в течение 10 мин готовят доказательство. По истечении времени от каждой команды выходят представители, записывают решение на доске и дают пояснение. Жюри оценивает.

Задание для команды «А»: Объясните, почему при последовательном включении лампы мощностью 25 Вт, рассчитанной на напряжение 220 В и лампочки карманного фонарика на 3,5 В и силу тока 0,28 А, последняя не горит; лампы Р = 40 Вт, U = 220 В и лампочки карманного фонарика, последняя горит слабо; лампы Р = 60 Вт, U = 220 В и лампочки карманного фонарика, обе горят нормальным накалом; лампы Р = 100 Вт, U = 220 В и лампочки карманного фонарика, последняя перегорает.

Решение: Дано: U=220В, Р = 25 Вт, 40 Вт, 60 Вт, 100 Вт, U_н = 3,5 Вт, I_н = 0,28 А.

При последовательном соединении: I = I₁ = I₂. Согласно закону Ома для участка цепи: I = U/R_общ. Общее сопротивление ламп, соединенных последовательно: R_общ = (U²/ Р) + (U_н / I_н). Сила тока проходящего через лампы равна: I = U/(U²/ Р) + (U_н / I_н).

Опыт № 1. Сила тока в цепи I = 0,11А, I I_н, поэтому лампочка от карманного фонарика не горит.

Опыт № 2. Сила тока в цепи I = 0,18А, I I_н, поэтому лампочка горит слабо.

Опыт № 3. Сила тока в цепи I = 0,27А, I  I_н, поэтому лампочка горит нормально. Номинальное значение силы тока у лампы мощностью 60 Вт: I = Р/ U, I = 0,27 А, поэтому в этом опыте обе лампы горят нормальным накалом.

Опыт № 4. Сила тока в цепи I = 0,44А, I I_н, поэтому лампочка перегорает.

Задание для команды «В»: Объясните, почему при последовательном включении двух ламп мощностью 40 и 100 Вт первая горит значительно ярче второй?

Решение: Дано: Р₁ = 40 Вт, Р₂ = 100 Вт.

Согласно закону Джоуля - Ленца, количество теплоты, выделяемое в проводнике с током равно Q = I ²Rt. При последовательном соединении: I = I₁ = I₂. Сопротивление ламп равно R₁= U²/ Р₁, R₂= U ²/ Р₂. Количество теплоты выделится больше на лампе мощностью Р₁ = 40 Вт, т.к. Q₁/ Q₂ = Р₂/ Р₁= 2,5. Горит ярче лампа, имеющая большее сопротивление.

Задание для команды «С»: Объясните, почему при параллельном включении двух ламп мощностью 40 и 100 Вт вторая горит ярче первой?

Решение: Дано: Р₁ = 40 Вт, Р₂ = 100 Вт.

При параллельном соединении: U = U ₁ = U ₂. Количество теплоты, выделяемое в проводнике с током, определяется по формуле: Q = U ²t/R. Сопротивление ламп равно R₁= U²/ Р₁, R₂= U ²/ Р₂. Горит ярче та лампа, в которой выделится большое количество теплоты. Q₂/ Q₁ = R₁/ R₂= = Р₂/ Р₁= 2,5, Q₂ = 2,5Q₁. Светит ярче лампа большей мощности.

Конкурс 3. Решение экспериментальной задачи.

Учитель. Необходимо изобразить схему цепи, собрать по ней электрическую цепь и продемонстрировать ее в работе. За правильное решение – до 5 баллов. Задание с помощью проектора выводится на экран. Каждой команде выдается коробка с оборудованием.

Задание. Собрать электрическую цепь из трех ламп так, чтобы одним ключом можно было выключать сразу две лампы, причем перегорание одной из них не влияло бы на работу другой, вторым одну. Предварительно начертить схему цепи.

Оборудование: два ключа, три лампы, батарея гальванических элементов, соединительные провода - 8шт.

Решение:

Представитель от каждой команды демонстрирует схему цепи на листе А3 и электрическую цепь в рабочем режиме. Жюри дает оценку.

Подведение итогов игры.

Жюри знакомит участников с результатами подсчета баллов каждой команды, называет победителя. Проводит награждение команд.

Учитель. А завершить наше мероприятие хочется словами Аристотеля, обращенными к нам, его потомкам: «Ум заключается не только в знании, но и в умении прилагать знание на деле».

Протокол игры