Электрическая цепь. Последовательное и параллельное соединение проводников.
Цель:
Теоретически и экспериментально изучить параллельное и последовательное соединения проводников в электрической цепи.
Задачи:
образовательные:
• экспериментально определить соотношение между величинами силы тока (напряжения) на отдельных участках цепи при параллельном и последовательном соединениях проводников;
• экспериментально определить общее сопротивление цепи при последовательном и параллельном соединении проводников;
• продолжить формирование умений и навыков собирать простейшие электрические цепи, а также пользоваться измерительными приборами (амперметром и вольтметром).
воспитательные:
• продолжить воспитание отношение к физике как к экспериментальной науке;
• продолжить работу по формированию умений работать в коллективе (умение высказать свою точку зрения и выслушать точку зрения товарища, умение уважительного отношения к мнению товарища и др.).
развивающие:
• продолжить работу по формированию умений делать выводы и обобщения на основе результатов проведённого исследования;
• продолжить развитие мышления, творческих и исследовательских способностей учащихся.
Оборудование:
• (на одну группу)
• источник питания (4В);
• амперметры лабораторные (4 шт.);
• вольтметры лабораторные (4 шт.);
• ключ;
• лампочки от карманного фонарика (2 шт.);
• резисторы, сопротивлением 1 Ом (2 шт.);
• резистор, сопротивлением 1 Ом (1 шт.);
• провода соединительные;
• проектор.
Литература:
1. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский. Физика: учебник для 10-го класса.
2. Тихомирова С.А., Яворский Б.М. Физика (базовый уровень) – М.: Мнемозина, 2012.
3. Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И. Физика 10 класс. – М.: Илекса, 2005.
Ход урока:
1. Организационная часть
2. Изучение нового материала
2 слайд
От источника тока энергия может быть передана по проводам к устройствам, потребляющим энергию: электрической лампе, радиоприемнику и др. Для этого составляют электрические цепи различной сложности.
Электрическая цепь обычно состоит из источника тока, устройств, потребляющих электрическую энергию, соединительных проводов и выключателей для замыкания цепи. Часто в электрическую цепь включают приборы, контролирующие силу тока и напряжение на различных участках цепи, - амперметры и вольтметры.
К наиболее простым и часто встречающимся соединениям проводников относятся последовательное и параллельное соединения.
Итак, на прошлых занятиях мы с вами познакомились с такими электрическими величинами, как сила тока, напряжение, сопротивление; познакомились с приборами для измерения силы тока и напряжения; экспериментально установили закон Ома для участка цепи, а также научились собирать простейшую электрическую цепь.
Простейшая электрическая цепь у нас состояла из источника тока, ключа и лампочки. В этой цепи мы использовали лишь один потребитель электрической энергии – электрическую лампочку. Но на практике такие электрические цепи встречаются редко. В основном электрические цепи состоят из большого числа потребителей электрической энергии, причём по–разному соединённых между собой.
Мы с вами уже встречались с разными способами соединения проводников в электрической цепи, но сегодня на уроке мы изучим эти соединения более подробно.
3 слайд
После этого обращаю внимание учащихся на доску, на которой изображены две электрические схемы.
Схема 1 |
|
Схема 2 |
Вместе с учащимися выделяем сходства и различия данных электрических цепей. При этом особое внимание заостряю на том, что проводники, включенные в указанные схемы, соединены по–разному. Здесь же с учащимися выясняем каким образом соединяются проводники в указанных электрических схемах, после чего сообщаю как называются данные способы соединения проводников в электрической цепи.
В результате беседы приходим к следующим выводам:
Вывод 1: в схеме 1 три проводника (три резистора) соединены в цепь друг за другом. Такое соединение проводников в электрической цепи называется последовательным.
Вывод 2: в схеме 2 в электрическую цепь включены две лампочки. Одним концом лампочки соединены в точке А, другим в точке Б. Такое соединение проводников в электрической цепи называется параллельным.
4 – 7 слайды
Последовательное соединение проводников.
При последовательном соединении цепь не имеет разветвлений. Все проводники
включают в цепь поочерёдно друг за другом. Выход из строя одного проводника
размыкает цепь, и все остальные проводники перестают работать.
Параллельное соединение проводников.
Параллельным называют такое соединение проводников, при котором начала
всех проводников, подключены к одной точке (узлу), а концы всех проводников
подключены к другой точке (узлу).
Далее предлагаю учащимся сегодня на уроке самим экспериментально изучить последовательное и параллельное соединения проводников в электрической цепи.
Далее вместе с учащимися формулируем задачи, решение которых планируем осуществить при проведении исследования, а также намечаем порядок выполнения работы.
Соединение |
Измерить |
Вычислить |
|||||||
Uобщ (В) |
U1 (В) |
U2 (В) |
Iобщ (А) |
I1 (А) |
I2 (А) |
Rобщ (Ом) |
R1 (Ом) |
R2 |
|
параллельное |
|||||||||
последовательное |
|
|
Задачи:
1 Для каждого участка цепи, выбранного способа соединения проводников (схема 1 или схема 2), экспериментально определить значения силы тока и напряжения.
2 Определить общее сопротивление цепи при последовательном соединении проводников (задание для групп, проводящих исследование последовательного способа соединения проводников в электрической цепи).
3 На основании полученных в ходе исследования результатов сделать соответствующие выводы.
Порядок выполнения работы
4 Выбираем способ соединения проводников в электрической цепи, к изучению которого собираемся приступить.
5 Решаем, каким образом можно определить, например, силу тока на различных участках цепи. Рисуем соответствующую схему электрической цепи.
6 Показываем схему учителю.
7 Определяем, какие приборы нам нужны и в каком количестве. Берём необходимые приборы на демонстрационном столе.
8 Собираем электрическую цепь и показываем её учителю.
9 Замыкаем электрическую цепь. Показания приборов записываем в тетрадь. Делаем соответствующие выводы.
10 Аналогичным способом определяем другие электрические величины для исследуемого способа соединения проводников в электрической цепи.
Примерный ход выполнения работы учащимися
Последовательное соединение проводников
Аналогичным образом представляются и другие результаты, полученные в ходе выполнения работы. (Это позволяет учащимся судить о достоверности сформулированных их группой выводов, так как другие группы учащихся, изучавшие тот же способ соединения проводников в электрической цепи, получили те же результаты, что видно из записей на доске, сделанных представителями от каждой группы).
Решение задач №1
Две лампы сопротивлением 200 Ом и 240 Ом соединены последовательно и включены в сеть 220 В. Найти силу тока в цепи.
Решение задач №2
Определите показания амперметра (А общ) и напряжение на концах
каждого проводника, если R1 =14 Ом, R2 = 5 Ом.
Решение задач №3
Какие сопротивления можно получить, имея три резистора по 6 кОм?
14 слайд
Подведение итогов
Беседуя с учащимися, подводим итог тому, что нового узнали сегодня на уроке
15 слайд
Домашнее задание:
§105, №796, 798, 799 Рымкевич А.П.
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.