Электричество под контролем
🎣 Крючок (5 мин)
На столе учителя — два предмета: пальчиковая батарейка и фотография ЛЭП.
Вопрос классу (письменный прогноз, 1 предложение в бортжурнал): «Батарейку можно взять в руки, а к проводу ЛЭП нельзя подойти ближе 8 метров. Оба — электричество. В чём разница?»
Прогнозы не обсуждаем — вернёмся к ним в конце урока.
🧠 Теория (12 мин)
Две величины, которые нужно знать
Напряжение (U, вольты) — «насколько сильно источник толкает заряды». Батарейка AA — 1.5 В. Три батарейки последовательно — 4.5 В. Розетка — 230 В. ЛЭП — до 750 000 В.
Ток (I, амперы) — «сколько зарядов реально течёт по цепи». Ток появляется только когда цепь замкнута — есть путь от плюса источника к минусу.
Это закон Ома: ток равен напряжению, делённому на сопротивление (омы). Сопротивление — «насколько цепь мешает току». Пока запомним главное следствие:
Почему наш курс безопасен
Мы работаем с напряжением 4.5–5 В. Сопротивление сухой кожи человека — десятки тысяч ом. Посчитайте сами ток через пальцы от нашей батареи — получится меньше одной тысячной ампера. Человек начинает ощущать ток примерно от 0.001 А, опасность начинается на порядки выше — и для этого нужно напряжение розетки, а не батарейки. Вот ответ на вопрос из крючка: разница не в «электричестве», а в напряжении, которое определяет ток через тело.
Правила лаборатории (постоянно висят в кабинете)
- Собираем и переделываем цепь только при отключённом питании.
- Перед подачей питания — проверка напарником (роль «контролёр»).
- Короткое замыкание запрещено конструктивно: между плюсом и минусом всегда есть нагрузка (резистор, LED, микросхема).
- Греется, пахнет, дымит → немедленно отключить питание, поднять руку.
- Еда и напитки на монтажном столе не находятся.
- 220 В в наших работах не используется. Никогда.
🔧 Практика: мультиметр (20 мин)
Работаем в парах: монтажник держит щупы, контролёр записывает показания. На середине — смена ролей.
Настройка
Поверните переключатель мультиметра в положение измерения постоянного напряжения: V⎓ (диапазон 20 В, если диапазоны выбираются вручную). Красный щуп — в гнездо VΩ, чёрный — в COM.
Измерение одной батарейки
Красный щуп — к плюсу (пупырышек), чёрный — к минусу. Запишите показание. Новая батарейка покажет 1.5–1.6 В.
Прогноз → проверка (POE)
Запишите прогноз: сколько покажет блок из трёх батареек? Теперь измерьте. Совпало? Если батарейки соединены последовательно, напряжения складываются: В.
Перепутаем щупы
Поменяйте щупы местами. Прибор покажет −4.5 В. Минус — это не ошибка: так мультиметр сообщает, что полярность обратная. Запомните этот знак — он ещё спасёт вам не один светодиод.
Измерение «пустоты»
Коснитесь щупами двух концов резистора 330 Ом, лежащего на столе (без батареи). Напряжение — ноль. Вывод в бортжурнал: напряжение есть только там, где есть источник.
✅ Рефлексия и чек-лист (5 мин)
Вернитесь к прогнозу из крючка. Перечеркните или дополните его — теперь вы знаете точный ответ.
- Могу объяснить разницу между напряжением и током
- Знаю 6 правил лаборатории (проверка в паре: по очереди называете по правилу)
- Измерил напряжение батарейки и блока, объяснил знак «минус»
- Понимаю, почему короткое замыкание опасно даже при 4.5 В — для батареи и схемы
📓 Артефакт урока
В бортжурнал: таблица измерений (1 батарейка / блок / щупы наоборот) + одно предложение «почему наш курс безопасен».
Для учителя: типичные затруднения
- Дети путают «нет тока» и «нет напряжения». Формула-опора: напряжение — это возможность, ток — это событие. Батарейка на столе имеет напряжение, но тока нет, пока нет цепи.
- Формулу закона Ома в 5 классе даём только как «чем меньше R, тем больше I» — без вычислений с единицами. Полноценно она вернётся в физике 8 класса; наша задача — образ, на который физика потом «сядет».
- Смена ролей в паре обязательна и объявляется таймером — иначе мультиметр монополизирует сильный ученик.