“СУД НАД ОПОРОМ”
Урок-рольова гра
Мета. Поглибити та систематизувати знання учнів за темою “Електричний опір”, показати їхнє використання у побуті та техніці; навчити учнів застосовувати знання у зміненій ситуації, самостійно оцінювати явища, факти; виявити і відстоювати особисту позицію.
Тип уроку. Урок повторення та поглиблення знань.
Обладнання. Повзунковий реостат, важільний (ступінчастий) реостат, портрети Ома, Джоуля, Ленца, Камерлінг-Оннеса.
Методичні поради. На час проведення уроку-гри кабінет
Праворуч у залі розташований стіл адвоката, ліворуч – прокурора. За окремими столами сидять: із боку прокурора – секретар суду, із боку адвоката – обвинувачуваний, навпроти суддів – лава для свідків. У другій частині залу сидять бажаючі побачити і послухати хід суду.
До уроків цього типу готуються заздалегідь. Учні класу (або паралельних класів) поділяються на дві групи: одна група – це свідки захисту, інша – свідки обвинувачення. Обирають головного суддю, суддів (2), прокурора, адвоката підсудного і секретаря суду.
Від кількості виступаючих і переконливості їхніх промов залежить рішення суду, а, отже, й перемога групи учнів.
Усе це стимулює творчу активність учнів, адже під час гри вони розкривають свій характер, розуміння явищ і змісту фізичних законів.
Хід уроку
Секретар. Встати! Суд іде!
Головний суддя. Прошу сідати. Сьогодні слухається справа №2 зі звинувачення Опору в тому, що він має поганий вплив на електричний струм і це спричиняє короткі замикання і навіть пожежі. З його вини відбуваються виробничі й побутові травми (ураження струмом) та інші злочини. Ми закликаємо сьогодні детально з’ ясувати поставлене нами питання, уважно заслухати свідків і ухвалити справедливий вирок. Увести підсудного.
Головний суддя. Підсудний, Ваше прізвище, ім’я, по батькові?
Опір. Опір електричний.
Головний суддя. Ваші батьки?
Опір. Георг-Сімон Ом та Клод Пуйє.
Головний суддя. Ваша біографія.
Опір. Німецький фізик Георг Ом у 1825 році досліджував гальванічні явища і властивості кола постійного електричного струму. На основі цих досліджень він дійшов висновку, що в різних ділянках кола, з’єднаних послідовно, сила струму однакова, що сила струму залежить від довжини провідників, площі їхнього поперечного перерізу, а також від матеріалів, з яких виготовлені провідники.
У 1826 році Георг Ом уперше ввів поняття “опір кола”, а у 1827 році сформулював основний закон електричного кола, що пов’язує опір, напругу і силу струму. Цей закон було названо законом Ома.
Через 10 років після відкриття закону Ома французький фізик Клод Пуйє на основі власних експериментів дійшов таких же висновків, як і Ом. Але йому було повідомлено, що встановлений ним закон ще у 1827 році був відкритий Омом. Цікаво, що французькі школярі і нині вивчають закон Ома під ім’ям закону Пуйє.
Головний суддя. Що Ви можете?
Опір. Впливати на електричний струм.
Головний суддя. Чи є запитання до підсудного в обвинувачення?
Прокурор. Ні.
Головний суддя. У захисту?
Адвокат. У мене є запитання до суду. Чи братиметься до уваги той факт, що батьки Опору були такими видатними людьми?
Головний суддя. Суд розгляне усі факти.
Адвокат. У мене все.
Головний суддя. Чи є запитання до підсудного у моїх помічників?
Перший суддя. Яка причина виникнення Опору?
Опір. Взаємодія рухомих електронів з іонами кристалічних граток.
Другий суддя. Кому Ви належите?
Опір. Усім тілам.
Другий суддя. Яка галузь застосування ваших можливостей?
Опір. Фізика, техніка, життя.
Перший суддя. До суду надійшли телеграми, які прошу заслухати.
Телеграма № 1. Я, Камерлінг-Оннес, нідерландський фізик, лауреат Нобелівської премії, заявляю, що суд цей вважаю неправомірним. Не можна звинувачувати Опір в усіх злочинах людства. Я, досліджуючи властивості різних речовин за наднизьких температур, відкрив явище надпровідності, яке полягає в тому, що тіла втрачають опір за певних умов (за низьких температур).
Телеграма № 2. Я, Георг-Сімон Ом, німецький фізик, радий, що закони природи (фізики) не залишили ваші душі байдужими. Сперечайтеся, у суперечці народжується істина, яка відчиняє вам двері у чудовий світ науки.
Телеграма № 3. Ми, Джоуль Джеймс-Прескотт і Ленц Емілій Християнович, англійський і російський фізики, вітаємо ваш суд, бо кожен, хто намагається зрозуміти таємниці природи, гідний поваги. Успіхів вам, друзі й колеги.
Головний суддя. Тепер заслухаємо свідків обвинувачення. Свідок Р., будь ласка.
Свідок Р. Я дуже хвилююся. Я ніколи не виступала в суді, але те, що я бачила, жахливо. Я не можу мовчати. Мій маленький 4- річний братик ножицями підрівняв бахрому на шторах і надрізав електричний провід до телевізора. І струм його вразив.
Головний суддя. Викликається свідок М.
Свідок М. Я хотів викрутити перегорілу електричну лампочку із патрона. Лампа лопнула. Я взяв викрутку і намагався нею витягти цоколь лампи з патрона. І раптом із патрона посипалися іскри, мене щось ударило по руці, і я кинув викрутку. Батько мене сварив, але ж винний не я. Учитель мені пояснив, що замикати звичайну освітлювальну мережу привідником малого опору, тобто викруткою, небезпечно. Сила струму буде такою великою, що може призвести до тяжких наслідків. Що якоюсь мірою і сталося зі мною.
Головний суддя. Викликається свідок обвинувачення 3.
Свідок 3. Я дуже люблю спорт і часто по телебаченню переглядаю спортивні передачі. Нещодавно транслювався футбольний матч “Динамо” Київ – “Реал” Мадрид. Телевізор вимкнувся, бо перегорів запобіжник. Я зробив саморобний запобіжник (припаяв мідну дротину), і знову ввімкнув телевізор, але телевізор раптом задимів і почав горіти. Від нього зайнялися штори на вікні, почалася пожежа, яку ледь вдалося загасити. Батьки кажуть, що збитки під пожежі становлять тисячі гривень. А винен не я, а опір запобіжника.
Головний суддя. Викликається свідок захисту І.
Свідок І. Я не хочу бути голослівним і подаю речові докази: повзунковий і важільний (або ступінчастий) реостати.
Адвокат. Прошу внести до зали речові докази.
Свідок І. Реостати мають неабияке значення у народному господарстві. Вони допомагають регулювати силу струму в колі, ділити напругу (у цьому разі реостати називають потенціометрами). Без реостатів і потенціометрів не можуть працювати не тільки радіоприймачі й телевізори, а й електронно-обчислювальні машини, осцилографи, електровимірювальні прилади.
У кінотеатрах і театрах застосовують повзункові реостати. Ви всі бачили, як повільно і поступово гасне в кінотеатрах світло. Це необхідно для того, щоб очі глядачів встигли адаптуватися до темряви. Важільні реостати використовують у регулювальних пристроях електротранспорту, наприклад, у трамваях. Водій за допомогою цього реостата зменшує силу струму в колі, швидкість руху трамвая зменшується.
Прокурор. Я хочу сказати, що цю функцію реостатів можуть виконувати, наприклад, фотоелементи. Оскільки струм, який вони створюють, залежить від світлового потоку, що падає на елемент, а цей потік можна регулювати за допомогою діафрагми.
Свідок захисту Ч. Даремно пропонують знищити опір. Я наведу приклад, коли великі опори дуже корисні людині. Щоб новорічна ялинка не загорілася, електричні лампочки вмикають у ялинкову гірлянду послідовно. Загальний опір кола стає дуже великим, а сила струму – малою. Виходить красиво і безпечно.
Свідок звинувачення П. Ялинкова гірлянда – гарна прикраса, але не завжди безпечна?
Другий суддя. Чим Ви керуєтесь у своїх свідченнях?
Свідок П. Власним досвідом. Зі мною трапився такий випадок. Перегоріла лампочка у ялинковій гірлянді, я викрутив її і випадково вставив палець у патрон. Мене так вдарило, що й зараз із жахом згадую цей випадок. Учитель каже, що мене могло вбити. А причина ось яка. Опір однієї лампочки малий – кілька омів, опір всієї гірлянди – кілька сотень омів; опір пальця – кілька тисяч омів. При послідовному з’єднанні спад напруги на ділянках кола пропорційний до опорів ділянок, тому на палець, якщо його всунути в патрон, припадає практично вся напруга кола. Отже, я вважаю, що винен Опір.
Свідок звинувачення Г. Я прошу слова. Якби великий опір був корисним, то всі електричні прилади з’єднували б послідовно. Але таке з’ єднання спричинило б слабкий струм, який не міг би розжарити навіть нитку лампи чи нагрівальний елемент праски. Тому всі ці прилади вмикають паралельно. При цьому їхній загальний опір стає меншим (за опір будь-якого з цих приладів), а сила струму при цьому у мережі зростає.
Головний суддя. Я вважаю, що наведені вище приклади свідків скоріше, з’ясовують питання про те, коли на практиці вигідно збільшувати опір, а коли – зменшувати його. Це, звичайно, має стосунок до справи, але не вирішує питання. Слово надається Прокуророві.
Прокурор. Шановний суд! Пані і Панове! Для чого ми тут зібралися? Адже вина підсудного очевидна. Кожен із нас відчув на собі знущання підсудного. Хіба не з його вини відбуваються враження струмом, а іноді й пожежі? І хтось ще намагається стверджувати про його невинність. Облиште, Панове!
Головний суддя. Слово надається захиснику.
Адвокат. Якщо розглянути дії Опору з юридичного погляду, то можна помітити, що переваг у нього більше, ніж недоліків. Це підтверджується тим, що Опір використовується як у побуті, так і в техніці. Правда, якщо легковажна дитина замість ниток ріже провід під напругою, то її вражає струм. Але вина тут лежить на батьках, які не доглядають своїх дітей. Людина, яка вставила палець у патрон лампочки ялинкової гірлянди, як правило, звинувачує Опір, а не саму себе і свою необережність, неуважність, а може, й незнання. А саме Опір твердої шкіри рук захищає людину від ураження струмом. Усім відома теплова дія струму, яку використовують у різних нагрівальних приладах та установках: електричних плитках, прасках, кип’ятильниках, камінах тощо. У промисловості теплову дію струму використовують для виплавки спеціальних сортів сталі і кольорових металів, для електрозварювання. Треба подякувати Опорові за те, що він допоміг створити нагрівальний елемент, який є основною частиною будь-якого нагрівального електричного приладу. Нагрівальний елемент – це провідник із великим питомим опором, здатним, крім того, витримувати, не руйнуючись, високу температуру (1000-1200°С).
Можна навести ще безліч прикладів, які доводять користь Опору. У мене все.
Головний суддя. Суд іде на раду.
(Через деякий час.)
Секретар. Суд іде!
Головний суддя (зачитує ухвалу суду). Наш суд був швидким і справедливим. Уважно заслухавши обидві сторони, суд прийняв таке рішення.
Враховуючи деякі негативні сторони дій підсудного, суд усе ж таки, покладаючись на власний досвід, на промову шановного захисту і свідчення свідків захисту вважає, що значна частина звинувачень перебільшена. А тому ухвалює: з урахуванням корисності позитивних дій Опору і шкідливості негативних всебічно розширювати використання позитивних і вести боротьбу з негативними проявами Опору. Для цього необхідно постійно вивчати і глибоко осмислювати закони фізики, проникати в таємниці природи і ставити їх на службу людині.
Засідання суду вважаю закритим.
(2 votes, average: 2,50 out of 5)