Imię i nazwisko autora:

Nina Tomaszewska

Przedmiot:

Fizyka

Temat zajęć:

Napięcie i natężenie skuteczne prądu zmiennego

Grupa docelowa:

III etap edukacyjny, liceum, technikum, zakres podstawowy i rozszerzony

Podstawa programowa:

Cele kształcenia – wymagania ogólne
II. Rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem praw i zależności fizycznych.

Zakres podstawowy
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
7) wyodrębnia z tekstów, tabel, diagramów lub wykresów, rysunków schematycznych lub blokowych informacje kluczowe dla opisywanego zjawiska bądź problemu; przedstawia te informacje w różnych postaciach.
VIII. Magnetyzm. Uczeń:
4) opisuje cechy prądu przemiennego.

Zakres rozszerzony
Treści nauczania – wymagania szczegółowe
I. Wymagania przekrojowe. Uczeń:
4) przeprowadza obliczenia liczbowe posługując się kalkulatorem;
7) wyodrębnia z tekstów, tabel, diagramów lub wykresów, rysunków schematycznych lub blokowych informacje kluczowe dla opisywanego zjawiska bądź problemu; przedstawia te informacje w różnych postaciach.
IX. Magnetyzm. Uczeń:
12) opisuje cechy prądu przemiennego; posługuje się pojęciem napięcia i natężenia skutecznego; oblicza napięcie i natężenie skuteczne dla przebiegu sinusoidalnego.

Kształtowane kompetencje kluczowe:

Zalecenia Parlamentu Europejskiego i Rady UE z 2018 r.:

• kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,

• kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,

• kompetencje cyfrowe,

• kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się.

Cele operacyjne:

Uczeń:

1. podaje definicję pojęcie napięcia skutecznego;

2. przedstawia metodę obliczania mocy skutecznej dowolnego prądu zmiennego;

3. oblicza wartość napięcia i natężenia skutecznego dla prądu przemiennego o przebiegu sinusoidalnym.

Strategie nauczania:

blended‑learning

Metody nauczania:

wykład informacyjny wspomagany pokazem multimedialnym

Formy zajęć:

praca w zespole klasowym

Środki dydaktyczne:

niniejszy e‑materiał + komputer z rzutnikiem lub tablety do dyspozycji każdego ucznia

Materiały pomocnicze:

-

PRZEBIEG LEKCJI

Faza wprowadzająca:

Nauczyciel zaciekawia uczniów zagadnieniem napięcia zmiennego o różnych przebiegach czasowych. Pokazuje przykłady takich napięć – zdjęcia przedstawiające ekrany oscyloskopów. Stawia pytanie, czy energia wydzielana w obwodzie zasilanym takim napięciem jest zawsze taka sama. Uczniowie formułują problem: jak porównywać pod względem energetycznym różne okresowe przebiegi napięciowe.

Faza realizacyjna:

Lekcja w pełni wykorzystuje materiał tekstowy i film samouczek z e‑materiału. Najpierw nauczyciel wprowadza albo przypomina pojęcie napięcia skutecznego. Następnie, z pomocą uczniów, wyprowadza związek maksymalnego napięcia z napięciem skutecznym dla sinusoidalnego przebiegu napięcia. Następnie prosi uczniów o stworzenie analogicznej definicji skutecznego natężenia prądu, po czym poleca wyznaczenie tej wartości dla prądu przemiennego. Jeden z uczniów przeprowadza analogiczne rozumowanie dotyczące mocy prądu, jak dla napięcia, ale stosuje wzór wyjściowy z natężeniem prądu: $P\left(t\right)={I(t)}^2\cdot R$. Będzie to doskonałe ćwiczenie utrwalające metodę. Z samouczka, studiowanego przez uczniów samodzielnie, zapoznają się oni z jeszcze jednym przykładem obliczenia napięcia skutecznego dla okresowego, tym razem prostokątnego, przebiegu napięcia.

Faza podsumowująca:

W fazie podsumowującej nauczyciel wraz z uczniami powinien rozwiązać zadania 6, 7 i 8 z zestawu ćwiczeń. Poprzez analizę wypowiedzi uczniów nauczyciel określa, w jakim stopniu osiągnięte zostały wyznaczone cele.

Praca domowa:

W ramach powtórzenia i utrwalenia wiadomości uczniowie rozwiązują zadania: 1, 2, 3, 4, 5 z zestawu ćwiczeń.

Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium

Samouczek, który zawiera dość trudny pojęciowo materiał, może służyć do powtórki w domu zastosowanej tam procedury wyznaczania wartości napięcia lub prądu skutecznego.