III ETAP EDUKACYJNY Temat: Obwody elektryczne.
TREŚCI KSZTAŁCENIA:
Fizyka, 4.12: uczeń buduje proste obwody elektryczne i rysuje ich schematy.
Informatyka, 6.1: uczeń wykorzystuje programy komputerowe, w tym edukacyjne, wspomagające i wzbogacające naukę różnych przedmiotów.
CELE ZOPERACJONALIZOWANE:
Uczeń:
wie, co to jest napięcie i prąd elektryczny, zna zjawisko oporu elektrycznego.
zna nazwy i symbole podstawowych elementów obwodów elektrycznych.
zna zasady montowania obwodów elektrycznych oraz zasady używania amperomierza i woltomierza.
wie, jakie warunki muszą być spełnione, aby w obwodzie płynął prąd elektryczny.
wie, jaki jest umowny kierunek przepływu prądu elektrycznego.
NABYWANE UMIEJĘTNOŚCI:
Uczeń:
umie narysować schemat prostego obwodu elektrycznego prądu stałego.
umie zmontować obwód elektryczny prądu stałego według schematu.
umie włączyć w obwód miernik napięcia oraz natężenia prądu.
umie zmierzyć napięcie oraz natężenie prądu.
przeprowadza ćwiczenia i wyciąga wnioski, uczy się współpracy w grupie.
nabywa umiejętności samodzielnej pracy, obserwacji zjawisk fizycznych, stawiania pytań i poszukiwania odpowiedzi na nie.
potrafi zainstalować program użytkowy i znaleźć instrukcje dotyczące jego obsługi.
Etapy lekcji
Przedmiot nauczania
Kompetencje kluczowe
Przebieg zajęć Środki
dydaktyczne
Metody nauczania
Formy pracy
Etap wstępny
Fizyka Porozumiewanie się w języku ojczystym;
myślenie
matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo- techniczne;
Nauczyciel prosi uczniów, aby odpowiedzieli na kilka pytań, moderuje krótką dyskusję:
- co już wiecie na temat obwodów elektrycznych?
- z czego mogą się składać
Dyskusja Problemowa:
aktywizująca
Zbiorowa, jednolita
umiejętność uczenia się
obwody elektryczne?
- gdzie i do jakich celów wykorzystuje się obwody elektryczne?
Etap realizacji
Fizyka Porozumiewanie się w języku ojczystym;
myślenie
matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo- techniczne;
umiejętność uczenia się
Przypomnienie wiadomości na temat:
- pojęcia napięcia oraz prądu elektrycznego;
- oporu elektrycznego.
Nauczyciel przedstawia uczniom:
- rodzaje oraz symbole graficzne elementów występujących w prostych obwodach elektrycznych, - zasadę szeregowego oraz równoległego łączenia elementów obwodu,
- umowny kierunek przepływu
Notatki z
poprzednich zajęć
Podająca:
wykład informacyjny
Zbiorowa, jednolita
prądu oraz elektronów swobodnych,
- zasady korzystania z przyrządów pomiarowych (woltomierz, amperomierz).
Fizyka Myślenie matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo- techniczne;
umiejętność uczenia się
Przeprowadzenie
doświadczenia na podstawie załączonej instrukcji.
Nauczyciel dokonuje
podsumowania wiadomości o obwodach i ich elementach, po prezentacji wyników przez liderów 4 grup.
Ćwiczenie
„Budujemy proste obwody
elektryczne”, Karta Pracy (Załącznik nr 3)
Praktyczna:
ćwiczenia
Grupowa, zróżnicowana
Fizyka Myślenie matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo- techniczne;
Nauczyciel uruchamia Ilustrację Interaktywną
Ilustracja interaktywna
„Każdy element obwodu to konkretna rzecz”
Eksponująca:
pokaz połączony z przeżyciem
Zbiorowa, jednolita
umiejętność uczenia się
Etap końcowy
Fizyka Myślenie matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo- techniczne;
umiejętność uczenia się
Podsumowanie lekcji.
Nauczyciel podsumowuje wiadomości na temat zasad projektowania oraz budowy i badania prostych obwodów elektrycznych, ich elementów oraz praktycznego
wykorzystania zarówno obwodów jak tez elementów obwodów.
Podająca:
pogadanka
Zbiorowa, jednolita
Załącznik nr 3 – Karty pracy Karta pracy GRUPY Nr 1
CEL: zbudować obwód składający się ze: źródła napięcia stałego (zasilacza), wyłącznika jednobiegunowego połączonego szeregowo w obwodzie w pozycji Wyłączony, opornika nastawnego połączonego szeregowo z zasilaczem, dwóch takich samych żarówek połączonych ze sobą równolegle i zasilanych wspólnie ze źródła napięcia stałego, woltomierza, amperomierza włączonego szeregowo z obwodem
zasilania żarówek (uwaga na właściwe podłączenie biegunów amperomierza) Dokonaj czynności:
1) Sprawdź poprawność wykonanych połączeń elementów obwodu, uzyskaj zgodę nauczyciela, po czym włącz wyłącznik (odpowiedzialny - lider grupy),
2) obserwuj elementy obwodu, zobacz efekty włączenia zasilania w obwodzie,
3) zmień 3 razy nastawę opornika nastawnego, lecz po każdej zmianie zapisz jakie napięcie wskazuje woltomierz, jaki prąd płynie w obwodzie oraz co się dzieje z jasnością świecenia żarówek,
4) ustaw wartość napięcia zasilającego na 6 V,
5) zmierz i zapisz wartość prądu przepływającego przez obie żarówki,
6) wykręć (częściowo) pierwszą żarówkę (tylko tak aby zgasła) oraz zmierz i zapisz wskazania woltomierza oraz amperomierza.
Potem znów wkręć ją,
7) wykręć (częściowo) drugą żarówkę (tylko tyle aby zgasła) oraz zmierz i zapisz wskazania woltomierza oraz amperomierza, 8) zapamiętaj, jak zachowały się obie żarówki po wykręceniu dowolnej z nich,
9) wyjaśnij wskazania obu przyrządów po wykręceniu pierwszej oraz drugiej żarówki, 10) napisz, jakie widzisz zalety a jakie wady równoległego połączenia kilku żarówek, 11) czy potrafisz powiedzieć, gdzie takie równoległe połączenie się stosuje?
12) narysuj schemat badanego obwodu w zeszycie oraz opcjonalnie zapisz odpowiedź na pyt. 11).
Obwód elektryczny: [rysunek]
Przygotowanie się lidera grupy do zrelacjonowania efektów pracy grupy na forum klasy
TABELA do zapisywania wyników prac Grupy 1:
Nr polecenia
Opornik Nastawny
Napięcie [V]
Natężenie [A]
Jasność świecenia Żarówki [wzrosła, zmalała]
UWAGI, notatki własne
3 1 zmiana 3 2 zmiana 3 3 zmiana Nr
polecenia
Prąd płynący przez obie
żarówki połączone równolegle
[A]
Żarówka 1 zgaszona, żarówka 2 świeci
Żarówka 2 zgaszona, żarówka 1 świeci
Zalety i wady połączenia równoległego
Zastosowanie połączenia równoległego Napięcie
[V]
Natężenie [A]
Napięcie [V]
Natężenie [A]
[opis] [opis]
4 - 8
Miejsce na notatki:
……….
……….
……….
……….
Karta pracy GRUPY Nr 2
CEL: zbudować obwód składający się ze: źródła napięcia stałego (zasilacza), wyłącznika jednobiegunowego połączonego szeregowo w obwodzie w pozycji Wyłączony, opornika nastawnego połączonego szeregowo z zasilaczem, dwóch takich samych żarówek połączonych ze sobą szeregowo i zasilanych ze źródła napięcia stałego, woltomierza, amperomierza włączonego szeregowo z obwodem zasilania żarówek (uwaga na właściwe podłączenie biegunów amperomierza).
Dokonaj czynności:
1) sprawdź poprawność wykonanych połączeń elementów obwodu, uzyskaj zgodę nauczyciela, po czym włącz Wyłącznik (odpowiedzialny - lider grupy),
2) obserwuj elementy obwodu, zobacz efekty włączenia zasilania w obwodzie,
3) zmień 3 razy nastawę opornika nastawnego, lecz po każdej zmianie zapisz jakie napięcie wskazuje woltomierz, jaki prąd płynie w obwodzie oraz co się dzieje z jasnością świecenia żarówek,
4) ustaw wartość napięcia zasilającego na 6 V,
5) zmierz i zapisz wartość prądu przepływającego przez obie żarówki,
6) wykręć (częściowo) pierwszą żarówkę (tylko tyle aby zgasła) oraz zmierz i zapisz wskazania woltomierza oraz amperomierza.
Potem znów wkręć ją,
7) wykręć (częściowo) drugą żarówkę (tylko tak aby zgasła) oraz zmierz i zapisz wskazania woltomierza oraz amperomierza, 8) zapamiętaj, jak zachowały się obie żarówki po wykręceniu dowolnej z nich,
9) wyjaśnij wskazania obu przyrządów po wykręceniu pierwszej oraz drugiej żarówki,
10) napisz, jakie widzisz zalety a jakie wady szeregowego połączenia kilku oraz wielu żarówek.
- czy potrafisz powiedzieć, gdzie takie szeregowe połączenie się stosuje?
11) narysuj schemat badanego obwodu w zeszycie oraz opcjonalnie zapisz odpowiedź na pyt. 10).
Obwód: [rysunek]
Przygotowanie się lidera grupy do zrelacjonowania efektów pracy grupy na forum klasy
TABELA do zapisywania wyników prac Grupy 2:
Nr polecenia
Opornik Nastawny
Napięcie [V]
Natężenie [A]
Jasność świecenia Żarówki [wzrosła, zmalała]
UWAGI, notatki własne
3 1 zmiana 3 2 zmiana 3 3 zmiana
Nr polecenia
Prąd płynący przez obie
żarówki połączone szeregowo
[A]
Żarówka 1 wykręcona, żarówka 2 wkręcona
Żarówka 2 wykręcona, żarówka 1 wkręcona
Zalety i wady połączenia szeregowego
Zastosowanie połączenia szeregowego Napięcie
[V]
Natężenie [A]
Napięcie [V]
Natężenie [A]
[opis] [opis]
4 - 8
Miejsce na notatki:
……….
……….
……….
Karta pracy GRUPY Nr 3
CEL: zbudować obwód składający się ze: źródła napięcia stałego (zasilacza), wyłącznika jednobiegunowego połączonego szeregowo w obwodzie w pozycji Wyłączony, opornika nastawnego umieszczonego szeregowo z zasilaczem, silniczka elektrycznego na prąd stały, amperomierza włączonego szeregowo z obwodem zasilania silniczka (uwaga na właściwe podłączenie biegunów amperomierza) Dokonaj czynności:
1) sprawdź poprawność wykonanych połączeń elementów obwodu, uzyskaj zgodę nauczyciela, po czym włącz Wyłącznik (odpowiedzialny - lider grupy)
2) ustal, w którą stronę kręci się wirnik silniczka
3) zmierz i zapisz wartość prądu przepływającego przez silniczek 4) zwiększ za pomocą opornika nastawnego napięcie zasilające 5) zaobserwuj zmianę obrotów silniczka i zapisz co zauważyłeś 6) zmniejsz za pomocą opornika nastawnego napięcie zasilające 7) zaobserwuj zmianę obrotów silniczka i zapisz co zauważyłeś.
8) wyłącz Wyłącznik
9) zmień bieguny (+ oraz - ) w zasilaczu na przeciwne, 10) zmień bieguny amperomierza na przeciwne
11) włącz Wyłącznik. Ustal, w którą stronę kręci się teraz wirnik silniczka 12) zmierz i zapisz wartość prądu przepływającego przez silniczek 13) napisz, jakie były przyczyny zmiany kierunku obrotów silniczka?
- co trzeba zrobić w obwodzie elektrycznym, żeby silniczek zaczął się kręcić w przeciwną stronę?
- czy potrafisz powiedzieć, gdzie takie zmiany napięcia zasilającego silniki elektryczne się stosuje i w jakim celu?
14) narysuj schemat badanego obwodu w zeszycie oraz opcjonalnie wpisz odpowiedzi na pyt. 13).
Obwód: [rysunek]
Przygotowanie się lidera grupy do zrelacjonowania efektów pracy grupy na forum klasy TABELA do zapisywania wyników prac Grupy 3:
Nr polecenia
Prąd płynący przez silniczek
[A] UWAGI, wnioski, notatki własne
3
Nr polecenia
Zmiana napięcia zasilającego [zwiększenie, zmniejszenie]
Obroty silniczka
[wzrosły, zmalały]
Wniosek wynikający z
poleceń 4-7 [opis]
UWAGI, wnioski, notatki własne
4 - 5
6 - 7
Nr polecenia
napisz, co było przyczyną zmiany kierunku obrotów silniczka po zmianie biegunów zasilania?
[opis]
co trzeba zrobić w obwodzie elektrycznym, żeby silniczek zaczął się kręcić w przeciwną stronę?
[opis]
13
Miejsce na notatki:
……….
……….
……….
Karta pracy GRUPY Nr 4
CEL: zbudować obwód składający się ze: źródła napięcia stałego (zasilacza), opornika nastawnego połączonego szeregowo z zasilaczem, żarówki, silniczka, wyłącznika dwubiegunowego podłączonego punktem stałym do opornicy suwakowej, dwa pozostałe bieguny podłączone są osobno do silniczka (pozycja a) oraz osobno do żarówki (pozycja b), amperomierza włączonego szeregowo z obwodem zasilania (uwaga na właściwe podłączenie biegunów amperomierza), oraz woltomierza podłączonego równolegle do żarówki
Dokonaj czynności:
1) sprawdź poprawność wykonanych połączeń elementów obwodu, uzyskaj zgodę nauczyciela, po czym ustaw Wyłącznik w poz. a (odpowiedzialny - lider grupy)
2) zmieniaj napięcie zasilające za pomocą suwaka opornika nastawnego, obserwuj zmiany prędkości kręcenia się silniczka 3) zwiększ za pomocą opornika nastawnego napięcie zasilające
4) zaobserwuj zmianę obrotów silniczka i zapisz co zauważyłeś 5) zmniejsz za pomocą opornika nastawnego napięcie zasilające 6) zaobserwuj zmianę obrotów silniczka i zapisz co zauważyłeś 7) ustal dowolne, niezerowe położenie suwaka opornika nastawnego, 8) zmierz i zapisz wartość prądu przepływającego przez silniczek 9) ustaw Wyłącznik w pozycję b
10) jakie dostrzegłeś zachowanie silniczka a jakie żarówki?
11) zmierz wartość prądu przepływającego przez żarówkę
12) za pomocą suwaka opornika nastawnego reguluj jasność świecenia się żarówki, obserwuj i zapisz jak zmienia się wartość prądu płynącego przez żarówkę gdy zwiększasz oraz gdy zmniejszasz jasność świecenia się żarówki
13) Pytanie problemowe 1: - Co należy zrobić, jakich zmian dokonać w obwodzie, aby żarówka i silniczek pracowały jednocześnie?
14) Dokonaj odpowiedniej modyfikacji obwodu zgodnie z wymaganiem pytania problemowego. Zapisz i uzasadnij, jakich zmian dokonałeś.
15) Pytanie problemowe 2: Co trzeba zrobić, jakich zmian dokonać w obwodzie elektrycznym, żeby silniczek zaczął się kręcić w przeciwną stronę? Jak zachowa się w takich warunkach żarówka?
16) narysuj schemat badanego obwodu w zeszycie oraz opcjonalnie wpisz odpowiedzi na pyt. 13) i 15) Obwód: [rysunek]
Przygotowanie się lidera grupy do zrelacjonowania efektów pracy grupy na forum klasy
TABELA do zapisywania wyników prac Grupy 4:
Nr polecenia
Prąd płynący przez silniczek
[A] UWAGI, wnioski, notatki własne
3
Nr polecenia
Zmiana napięcia zasilającego [zwiększenie, zmniejszenie]
Obroty silniczka
[wzrosły, zmalały]
Prąd płynący przez silniczek
UWAGI, wnioski, notatki własne
3 - 4
5 - 6 8
Nr polecenia
Zmiana jasności świecenia się żarówki
[rośnie, maleje]
zmiana wartości prądu płynącego przez żarówkę
[rośnie, maleje]
UWAGI, wnioski, notatki własne
12
12
Nr polecenia
co należy zrobić, jakich zmian dokonać w obwodzie, aby żarówka i silniczek pracowały jednocześnie?
o trzeba zrobić, jakich zmian dokonać w obwodzie elektrycznym, żeby silniczek zaczął się kręcić w przeciwną stronę?
13 15
Miejsce na notatki:
……….
……….
……….
