Цель: ознакомить учащихся с последовательным и параллельным соединением проводников и закономерностями, существующими в цепи с последовательным соединением проводников. Побуждать учащихся к преодолению трудностей в процессе умственной деятельности, воспитать интерес к физике.
Демонстрации: цепь с последовательно и параллельно соединенными лампочками; постоянство силы тока в различных участках цепи; напряжения в цепи с последовательно соединенными проводниками.
Ход урока
I . Организационный момент
II . Проверка знаний
С целью проверки усвоения изученного материал первые 10-15 минут урока можно посвятить письменной проверочной работе по карточкам. Можно предложить следующие варианты заданий для карточек разных уровней:
Уровень 1
1. О связи каких электрических величин идет речь в законе Ома для участка цепи?
2. Необходимо вдвое увеличить силу тока в цепи. Как это можно сделать?
Уровень 2
1. Требуется увеличить в 4 раза ток в цепи при возросшем вдвое сопротивлении. Что нужно для этого сделать?
2. Как можно определить сопротивление катушки, на которой намотан провод, не измеряя длины и сечения намотанной части провода?
Уровень 3
1. Определите силу тока в электрочайнике, включенном в сеть с напряжением 220 В, если сопротивление нити накала равно 40 Ом.
2. При напряжении 110 В, подведенном к резистору, сила тока в нем равна 5 А. Какова будет сила тока в резисторе, если напряжение на нем увеличить на 10 В?
Уровень 4
1. Определите силу тока, проходящего по стальному проводу длиной 100 м и сечением 0,5 мм2, при напряжении 68 В.
2. Определите удельное сопротивление сплава, если напряжение на концах проволоки сечением 0,5 мм2 и длиной 4 м, сделанной из него, равно 9,8 В, а сила тока в ней 2 А.
III . Изучение нового материала
План изложения нового материала;
1 . Последовательное соединение проводников.
2. Расчеты силы тока, напряжения и сопротивления в цепи с последовательно соединенными проводниками.
3. Применение последовательного соединения проводников.
4. Параллельное соединение проводников.
5. Закономерности в цепи с параллельным соединением.
6. Применение параллельного соединения проводников
1. Последовательным считают такое соединение проводников, при котором конец первого проводника соединяют с началом второго, конец второго – с началом третьего и так далее.
Продемонстрировав ряд опытов, учитель подводит учащихся к важным выводам:
а) ток, протекающий через все резисторы при последовательном соединении резисторов один и тот же;
б) при последовательном соединении резисторов общее напряжение на всем соединении равно сумме напряжений на каждом резисторе.
Для уяснения сущности этих закономерностей полезна гидродинамическая аналогия. .
2. На основе перечисленных выше закономерностей и закона Ома для а цепи устанавливаются формулы для общего сопротивления соединений резисторов:
При изучении этого материала полезно использовать уже усвоенную учащимися зависимость и дать качественную оценку: при последовательном соединении проводников как бы увеличивается длина проводника, включенного в цепь, что приводит к увеличению сопротивления.
3. Применение последовательного соединения проводников. Основным | недостатком последовательного соединения проводников является то, что Я при выходе из строя одного из элементов соединения отключаются и остальные. Так, например, если перегорит одна из ламп елочной гирлянды, погаснут и все другие. Указанный недостаток может обернуться и достоинством. Представьте себе, что некоторую цепь нужно защитить от перегрузки: при увеличении силы тока цепь должна автоматически отключаться. – Как это сделать? (Например, использовать предохранители.)
4. Параллельным называется такое соединение проводников, при котором начала всех проводников присоединяются к одной точке электрической цепи, а их концы – к другой.
Продемонстрировав ряд опытов, учитель подводит учащихся к выводу:
а) напряжение на концах всего разветвления равно напряжению на отдельных его ветвях;
б) при параллельном соединении резисторов сила тока в неразветвленной цепи равна сумме сил токов в разветвлениях.
Для уяснения сущности этих закономерностей полезна гидродинамическая модель.
Вопросы классу:
– Итак, какая из электрических величин одинакова для всех проводников, соединенных параллельно?
– Вспомните, какая из величин одинакова для проводников, соединенных последовательно?
5. На основе перечисленных выше закономерностей и закона Ома для участка цепи устанавливается формула для общего сопротивления соединения резисторов:
При изучении этого материала полезно использовать уже усвоенную учащимися зависимость и дать качественную оценку: при параллельном соединении проводников площадь поперечного сечения как бы увеличивается, что приводит к уменьшению общего сопротивления.
Если соединены « проводников с одинаковым сопротивлением R , то общее сопротивление такого разветвления:
6. Применение параллельного соединения проводников. В одну и ту же электрическую цепь параллельно могут быть включены самые различные потребители электрической энергии. Такая схема соединения потребителей тока используется, например, в жилых помещениях. Далее можно предложить учащимся самим привести примеры применения параллельного соединения проводников. Вопросы учащимся:
– Как соединены между собой электрические приборы в вашей квартире?
Какие напряжения используются для бытовых нужд?
Далее можно предложить учащимся самим привести примеры применения последовательного соединения проводников.
IV . Решение задач.
Домашнее задание
§ 41 учебника; вопросы и задания к параграфам.
Упражнение 20