Коллеги - педагогический журнал Казахстана
Учительские университеты
| Главная » Статьи » В помощь учителю » Физика |
Урок по физике "Последовательное и параллельное соединения проводников"
Холодная Юлия Евгеньевна учитель физики и информатики ТОШГ им.С.Муканова Тимирязево, Северо-Казахстанская область Тема «Последовательное и параллельное соединения проводников» Тип урока: комбинированный Цель урока: вспомнить с обучающимися последовательное и параллельное соединения проводников, закономерности, существующие в цепях с этими видами соединения. Закрепить материал решением задач с использованием законов последовательного и параллельного соединения. Задачи урока: Образовательная: • провести аналогию между последовательным и параллельным соединениями; • вспомнить последовательное и параллельное соединения проводников, закономерности, существующие в цепях с этими видами соединения. • закрепить материал решением задач с использованием законов последовательного и параллельного соединения Развивающая: • способствовать развитию умения анализировать, выдвигать гипотезы, предположения, строить прогнозы, наблюдать и экспериментировать; • способствовать развитию логического мышления; • развитие умения выражать речью результаты собственной мыслительной деятельности. Воспитательная: • пробуждение познавательного интереса к предмету и окружающим явлениям; • формирование умений критически, но объективно оценивать предметы, явления, поступки и действия (свои и чужие). Демонстрации: 1. Цепи с последовательно и параллельно соединенными лампочками. 2. Иллюстрации последовательно и параллельно соединенных ламп, измерение силы тока и напряжения при данных видах соединения, расчет силы тока, напряжении и сопротивления в цепях с последовательным и параллельным соединением План урока. 1. Организационный момент 1 мин 2. Актуализация знаний 10 мин 3. Целеполагание 2 мин 4. Изучение нового материала 13 мин 5. Закрепление 15 мин 6. Рефлексия 2 мин 7. Задание на дом 2 мин § 9.4 задачи по карточкам Ход урока. 1. Организационный момент Взаимное приветствие. Выявляется готовность класса и оборудования к уроку, отмечаются отсутствующие. 2. Актуализация знаний Игра «Морской бой» 1. Что называется электрическим током? (упорядоченное движение электрически заряженных частиц). 2. Назови условие существования электрического тока. (наличие в данной среде свободных носителей тока и источника электрической энергии) 3. Что называется источником электрической энергии? (устройство преобразующее какой-либо вид энергии в энергию электрического поля) 4. Что называется электрической цепью? (Различные соединения источников тока и потребителей электрического тока называют Эл. цепью) 5. Что составляет простейшую Эл.цепь? (Простейшую электрическую цепь составляют: Источник, потребитель, ключ, провода) 6. Назовите физические величины характеризующие электрический ток(сила тока, напряжение и сопротивление) 7. Какая физическая величина называется силой тока? В каких единицах измеряется? (I-физическая величина, которая показывает, какой заряд проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени. Измеряется в АМПЕРАХ). 8. Записать формулу для нахождения силы тока (I=∆q/∆t) 9. Каким прибором измеряется сила тока и как он включается в цепь? (прибор для измерения силы тока – Амперметр, включается в цепь последовательно) 10. В чем заключается физический смысл силы тока? (Сила тока характеризует электрический ток) 11. Какая физическая величина называется электрическим напряжением? В каких единицах измеряется? (U-физическая величина, определяемая работой электрического поля по перемещению единичного электрического заряда. Измеряется в ВОЛЬТАХ). 12. Записать формулу для нахождения напряжения (U=A/q) 13. Каким прибором измеряется напряжение и как он включается в цепь? (прибор для измерения напряжения – Вольтметр, включается в цепь параллельно) 14. В чем заключается физический смысл напряжения? (напряжение характеризует электрическое поле) 15. Какая физическая величина называется электрическим сопротивление? В каких единицах измеряется? (R-физическая величина, показывающая, как данный проводник препятствует прохождению тока через него. Измеряется в омах). 16. Записать формулу для нахождения сопротивления (R=ρ•l/S - сопротивление =удельное сопротивление•длину проводника площадь поперечного сечения 17. В чем заключается физический смысл сопротивления? (сопротивление характеризует проводник) 18. сформулируйте и запишите закон Ома для участка цепи. (Сила тока, текущего по участку цепи, прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна его сопротивлению. Записывается: I=U/R). 19. Как называется зависимость силы тока в проводнике от напряжения, представленная графически (вольтамперной характеристикой) 20. Какие частицы являются свободными носителями тока в Ме? (электроны) 21. Какие частицы являются свободными носителями тока в электролитах? (+ и - ионы) 22. Какие частицы являются свободными носителями тока в газах? (+,- ионы,электроны) 3. Целеполагание На прошлых уроках мы вспомнили и изучили характеристики электрического тока - силу тока и напряжение и характеристику проводника – электрическое сопротивление, а также закон Ома для участка цепи, формула которого устанавливает связь между этими характеристиками. Сегодня необходимо вспомнить виды соединения проводников: последовательное и параллельное и выявить закономерности протекания тока в цепях с данными видами соединения. Для чего всё это нам нужно? В первую очередь для того чтобы правильно рассчитывать Эл.цепи, знать какие приборы мы можем включить чтобы они работали на полную мощность, чтобы давали большую полезную работу. 4. Излучение нового материала Прежде всего нужно вспомнить, что называется проводником?(тела проводящие Эл.ток) Каждый проводник характеризуется своим собственным сопротивлением, а на основе сопротивлений создаются приборы которые называют резисторами. Т.е говоря проводник мы будем подразумевать сопротивление, говорим сопротивление понимаем что используем прибор резист. Что же такое последовате6льное соединение? Последовательным называют такое соединение, когда элементы цепи чередуются друг за другом, т.е. последовательно друг за другом. Демонстрация последовательного соединения Обозначается: В наших цепях, как правило, соединения самые разнообразные, они называются смешанными. Проведем небольшие исследования в парах. Пересядьте за компьютеры, у каждого лежит задание, внимательно прочитайте и приступайте к выполнению, по окончанию не забудьте сделать вывод. Последовательное соединение Параллельное соединение I=I1 = I2 I=I1 + I2 U=U1+U2 U=U1=U2 R=R1 +R2 1/R=1/R1 +1/R2 Но начнем мы с самого простого – последовательного соединения. Отчет 1 группа I=I1 = I2 Отчет 2 группа U=U1+U2 Как рассчитать общее сопротивление при последовательном соединении? R=R1 +R2 Рассмотрим, как было получено общее сопротивление. Вспомним закон Ома. I=U/R ; R=U/I U=U1+U2 |:I U/I=U1/I+U2/I → R=R1 +R2+… Ярким примером последовательного соединения является елочная гирлянда, лампы в ней соединены друг за другом. В последовательном соединении есть существенный недостаток: если перегорает одна лампочка, нарушается вся цепь, не один элемент работать не будет, что бы этого избежать используют параллельное соединение проводников. Что же такое параллельное соединение проводников? Параллельным соединением проводников называют такое соединение при котором начало этих проводников соединяются вместе и концы этих проводников соединяются вместе, т.е. сходятся в узлах. Демонстрация параллельного соединения Такое соединение обладает рядом удобств, если при последовательном соединении стоит только одной лампочке перегореть, то вся цепь нарушается, при параллельном соединении наоборот, даже если одна лампочка перегорит, то остальные будут гореть, останутся в рабочем режиме. Можно представить что все устройства которые мы используем, лампы, телевизоры, холодильники и т.д. включается в Эл.цепь параллельно, поэтому если что-то и происходит, то один какой-то прибор может выйти из строя, а остальные останутся в рабочем состоянии. Посмотрим, как на схеме обозначается параллельное соединение проводников Отчет 1 группа I=I1 + I2 Отчет 2 группа U=U1=U2 Как рассчитать общее сопротивление при параллельном соединении? 1/R=1/R1 +1/R2 Рассмотрим, как было получено общее сопротивление. Вспомним закон Ома. I=U/R ; I=I1 + I2 U/R=U/R1+U/R2 → 1/R=1/R1 +1/R2+… Электрическое сопротивление проводников окажется меньше, если подключить большее количество элементов, следовательно, сила тока в цепи возрастет. А это приносит неудобства, так как чем больше потребителей, тем больше сила тока в цепи, а действие тока это нагревание, возможен пожар, сила тока возрастает, провода выходят из строя, нагреваются, горят, что приводит к короткому замыканию. 5. Закрепление Электрические цепи могут быть разными: простыми и сложными (схема телевизора). Но при расчетах цепей, все сводится к расчетам их участков, представляющих собой последовательное или параллельное соединение резисторов. Рассмотрим задачи, в которых используется как последовательное, так и параллельное соединение – такое соединение называется смешанным. Задача№1 Цепь состоит из двух последовательно соединенных резистров, сопротивление каждого равно 1 Ом, к ним параллельно подключают еще один резистр сопротивлением 2 Ом. Всю эту цепь подключают к источнику тока, который создает на концах данного соединения напряжение 2,4 В. Необходимо определить силу тока во всей электрической цепи. Задача №2 Цепь состоит из двух параллельно соединенных резистров, сопротивление каждого равно 2 Ом, к ним последовательно подключают еще один резистр сопротивлением 1 Ом. Сила тока во всей электрической цепи 0,5 А.Всю эту цепь подключают к источнику тока. Найти напряжение на концах участка цепи с резистрами. Реальные схемы гораздо сложнее. В них очень много различных элементов. Существуют различные методы расчета Эл.цепей, впервые расчетом таких сложных озадачились ученые приблизительно в 19 в и появились правила которые используются и на сегодняшний день, это правило Кирхгофа(нем. ученый). 6. Рефлексия ОЦЕНКА УРОКА: 1. Понравился ли тебе урок? 2. Что совсем не понравилось? 3. Что очень понравилось? 4. Какую оценку ты бы поставил себе за работу на уроке? 5. Выскажи мнение об учителе. 7. Итого урока. Задание на дом § 9.4 задачи по карточкам Задача № 3: В осветительную сеть комнаты включены две электрические лампы, сопротивления которых 200 и 300 Ом. Напряжение в сети 120В. Определить силу тока в каждой лампе, силу тока в подводящих проводах, т.е. силу тока до разветвления, общее сопротивление участка, состоящего из двух ламп. Задача №4 На рисунке 82 изображена схема смешанного соединения проводников, сопротивления которых 4 Ом, 6Ом, 12Ом, 2Ом. Амперметр показывает силу тока 1А. Определите напряжение между точками В и С и силу тока во всех проводниках. Задача №5 Рассчитайте силу тока в цепи Дано: Решение: R1 = 200Ом R2 = 300Ом U = 120В I1-? I2-? I -? R-? При параллельном соединении U=U1=U2 = 120В I1 =U/R1 = 120В:200Ом = 0,6А I2 =U/R2 = 120В:300Ом = 0,4А Так как I= I1+ I2, I = 0, 6А + 0,4 А = 1А Из закона Ома находим R = U/I = 120В:1А = 120Ом. Решив задачу, мы убедились, что сопротивление участка цепи, меньше сопротивления каждого проводника. Дано: Решение: R1 = 4Ом R2 = 6Ом R3 = 12Ом R4 = 2Ом I = 1А I1-? I2-? I3 -? I4 -? U-? Сила тока в третьем сопротивлении равна показаниям амперметра, т.е. 1А, следовательно U по закону Ома равно U3 = I3R3 = 1А ∙12Ом = 12В При параллельном соединении напряжение равно , тогда U2= U3 = 12В Найдем силу тока во 2 проводнике: I2 =U2/R2 = 12В: 6Ом = 2А Силы тока в 1 и 4 проводнике одинаковы. Так как I= I1+ I2, то I1 = I4 = I2 +I3 = 2А + 1А = 3А Напряжение между точками В и С U=U2= U3 = 12В | |
| Просмотров: 4263 | Комментарии: 3 | |
Четверг, 2024-12-19, 9:04 AM
Приветствую Вас Гость
Приветствую Вас Гость
Форма входа |
|---|
Социальные закладк |
|---|
Поиск |
|---|
Друзья сайта |
|---|
Теги |
|---|
Статистика |
|---|