10 класс_ Физика_ Сверхпроводимость_план урока

  • docx
  • 05.05.2020
Публикация на сайте для учителей

Публикация педагогических разработок

Бесплатное участие. Свидетельство автора сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

Иконка файла материала 10 класс_ Физика_ Сверхпроводимость_план урока.docx

 

Раздел:

Электрический ток

в различных средах

 

Школа

Дата::

Имя учителя:

Класс: 10

Кол-во присутствующих:

отсутствующих:

Тема:

Сверхпроводимость

Целиобучения

10.4.3.2 - обсуждать перспективы получения высокотемпературных сверхпроводящих материалов;

Целиурока

·         Перечислить свойства сверхпроводимости

·         Описать применение сверхпроводимых материалов в технике

·         Анализировать ограничение сверхпроводимости - проблема отсутствия сопротивления при комнатной температуре.

Критерииуспеха

Учащиеся могут:

• Знать общие свойства сверхпроводимости

• График зависимости сопротивления от температуры

• Определить факторы, которые нарушают сверхпроводимость

• Уметь цитировать различные применения сверхпроводимости

• Уметь понимать проблему отсутствия сопротивления при комнатной температуре.

Языковые цели:

Учащиесямогут:

Использовать термины

English

Russian

Current

Сила тока

voltage

Напяжение

resistance

Сопротивление

resistivity

Удельное сопротивление

superconductivity

Сверхпроводимость

Связи с ценностями

Воспитать у учащихся ответственность, открытость, уважение друг к другу и добросовестное отношение к учебе.

Межпредметныесвязи

Математика – использование при построении графиков

 

 

Ход урока

Этапы урока

Запланированная деятельность на уроке

Ресурсы

Начало

(2мин)

Организационный момент

1. Доброе утро, садитесь, пожалуйста.

2. У вас есть вопросы по поводу домашней работы?

Обсудить домашнее задание.

Вспомните теорию и концепции пройденного материала.

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступление

(1мин)

 

Тема и цели урока

 

1. На прошлой неделе вы узнали об электрическом токе в металлическом проводнике. Сегодня мы соединим эти концепции со сверхпроводимостью.

2. Цели обучения на сегодняобсудить перспективы получения высокотемпературных сверхпроводящих материалов;

 

Презентация

 

 

 

Часть I  

 

(10мин )

Часть I ОТКРЫТИЕ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ

 

Студенты смотрят видео и отвечают на 12 вопросов в Приложении 1

Оценивание: Знания учащихся оцениваются по критериям успеха.

Учитель дает обратную связь и оценивает работу учеников.

Презентация

 

Видео 1

 

Приложение 1

 

Часть II

(10мин+ 9 мин)

Часть II.   Применение сверхроводимый материал в технике.

 

Класс будет разделен на три (3) группы.

1.      Сверхпроводимый генератор

2.      Сверхпроводящие кабели линии передачи

3.      Сверхпроводящая система хранения магнитной энергии  (SMES)

 

Общие инструкции для студентов:

 

Используя презентацию, распространяемую через Edmodo и другие дополнительные интернет-ресурсы, студенты создадут постер о назначенной теме.

 

При создании постера ученики должны будут следовать набору дескрипторов, написанных на доске.

 

Студентам дается 10 минут, чтобы закончить постер. Через 10 минут ученики должны будут представить свой плакат в классе.

 

Каждой группе дается 3 минуты, чтобы представить свой плакат.

 

Другие группы оценят вашу презентацию по рубрике

Презентация

 

Часть  III

(8)

PartIIIProblemSolving

 

I. Обсуждение под руководством учителя

 

Под руководством учителя класс завершит изучение сильных и слабых сторон сверхпроводимости, особенно в том, что касается отсутствия сопротивления при комнатной температуре, которое студенты смотрели из видео 2

Видео 2

Приложение 2

презентация

Конец

 (2мин)

Рефлексия (Учащиеся дают оценку пройденному уроку)

Интересный

Познавательный

Отличный

Классный

Достойный

Поучительный

Обычный

Разнообразный

Достойный

Трудный

Обычный

Необычный

Полезный

Нужный

Удовлетворительный

Сложный

 

Дифференциация

Оценивание

Здоровье и безопасность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рефлексия

Были ли цели урока/цели обучения реалистичными? Что учащиеся выучили сегодня? Какая атмосфера царила в классе? Сработала ли дифференциация, проводимая мной? Уложился(лась) ли я в сроки? Какие отступления были от плана урока и почему?

Используйте данный раздел для рефлексии урока. Ответьте на вопросы о Вашем уроке из левой колонки.

Общая оценка

Какие два аспекта урока прошли хорошо (подумайте, как о преподавании, так и об обучении)?

1:

 

2:

 

Какие две вещи могли бы улучшить урок (подумайте, как о преподавании, так и об обучении)?

1:

 

2:

 

Что я узнал(а) за время урока о классе или отдельных учениках такого, что поможет мне подготовиться к следующему уроку?

 

 

Приложение1

 

  1. Какова роль электричества в жизни человека?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

  1. Почему бытовая техника: компьютер, телевизор и другие нагреваются?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

  1. Какой процент электрического  тока уходить в пустую?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

  1.  Если мы  уменьшим сопротивление проводника, то какую часть потерь электрического тока мы сократим?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

  1. Кто и когда открыл сверхпроводимость?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

  1. Что такое сверхпроводимость?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

  1.  Объясните явление сверхпроводимости.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

  1. Что такое  критическая температура?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

  1.  Объясните закон Туйна.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

  1. Назовите свойства критической плотности тока

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

  1.  Назовите три условия  для устранения сверхпроводимости

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

  1. Что такое  сверхпроводящая фаза и нормальная фаза?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

 

Ответы:

  1. Для домашнего использования, уличного освещения мы используем электрические токи.
  2.  Свободно движущиеся электроны сталкиваются с положительным ионом и теряют часть энергии. Потерянная энергия распределяется в форме тепла.
  3. 20%
  4. 10%
  5. Сверхпроводимость была открыта в 1911 году датским физиком Камерлинг-Онесом.
  6. Проводник  с нулевым сопротивлением.
  7.  Снижать температуру до температуры, чтобы свободные электроны материала  не сталкивались с ионами в кристаллической решетке, в результате, сопротивление проводника  будет сведена к нулю.
  8. Нулевое сопротивление  называется критической температурой.
  9. Hc=H0 [1- (T/Tc)2 ]

где ,

Hc - критическое магнитное поле при температуре Т

H0 - Критическое магнитное поле при температуре, Т = 0К

Т - температура в градусах Кельвина

Т - Критическая температура в Кельвинах

Графическое представление:

  1. Критическая плотность тока зависит от свойств сверхпроводимости проводника, геометрической формы, температуры и магнитного поля.
  2. Высокая  температура, высокое магнитное поле, высокая плотность тока.
  3.  Графическое представление сверхпроводимой фазы  и нормальной фазы

 

Приложение 2

 

Дляпоследнеговидео2:

 

1.      Заполнитетаблицу

 

СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ

Преимущества (+)

Недостатки (-)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.      1. Каковы возможные области применения сверхпроводимости?

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

2.      2. Почему ученые ищут материал, который обладает сверхпроводимостью при комнатной температуре?

 

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

            Ответы:

 

1.      Заполнитетаблицу

 

СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ

Преимущества (+)

Недостатки (-)

• Для снижения потерь энергии (около 6000 ГВтч / год)

• Мощность и экономичность

• Энергосбережение

  • Бриллиантыредки и дороги
  • Использованиеалмазовоченьхрупкое
  • Требуется очень низкая критическая температура, что нецелесообразно
  •  (сверхпроводимость при комнатной температуре все еще изучается), требуется высокое давление
  • Пока не применимо для бытовой электроники

 

Каковы возможные применения сверхпроводимости?

•   Термоядерная реакция

• Скоростные поезда

• Увеличить скорость компьютерных чипов

 

 

Почему ученые ищут материал, который обладает сверхпроводимостью при комнатной температуре?

 

Текущее состояние сверхпроводимости, которое требует очень низкой температуры, не практично. Это скорее недостаток, чем преимущество. Благодаря материалу, демонстрирующему сверхпроводимость при комнатной температуре, его применение может быть максимально эффективным, и его можно использовать для передачи электроэнергии.