Резистор и реостат. Последовательное и параллельное соединение проводников
I. Организационный момент. (1 мин) Проверить готовность детей к уроку, отметить отсутствующих, объявить оценки за лабораторную работу. Раздаются листки с таблицами, они вклеиваются в тетрадь.
II. Фронтальная работа. (5 мин)
– Назовите три физические величины, с которыми мы имеем дело при сборке любой электрической цепи. Слайд 1
(Cила тока, напряжение, сопротивление.)
– Что называется электрическим током? (Упорядоченное движение заряженных частиц.)
– Как выражается сила тока через заряд и время его прохождения? (I =q/t) слайд 2
– Назовите основную единицу измерения силы тока? (Ампер.)
– Каким прибором измеряют силу тока в цепи? (Амперметр.)
– Способ включения амперметра в цепь? (Последовательно.)
– Что называют напряжением?
(Напряжение – это физическая величина, которая характеризует работу электрического тока.) слайд 3
– Назовите основную единицу измерения напряжения?
– Каким прибором измеряют напряжение?
– Что называют сопротивлением?
(Сопротивление – это свойство проводника ограничивать силу тока в цепи.)
– Назовите основную единицу сопротивления? (Ом.)
- Сформулируйте закон Ома слайд 4
– От каких величин может зависеть сопротивление слайд 5
– Дана электрическая цепь. Назовите приборы, из которых составлена электрическая цепь.
III. Вступительное слово учителя: (5 мин) Cегодня на уроке мы продолжаем изучение темы: «электрический ток » и должны познакомиться с очень важным электрическим прибором. Давайте вспомним Пушкина: «Театр уж полон, Ложи блещут» и вот прозвенел третий звонок, и … перед началом спектакля медленно, постепенно гаснут электрические лампы в зрительном зале. Как же это происходит?
Внимание! Черный ящик.
На демонстрационном столе собрана простейшая электрическая цепь (источник тока, лампочка на подставке, реостат, ключ). Реостат находится в черном ящике. Учитель демонстрирует выключение лампочки с помощью ключа, а затем реостата. Лампочка обыкновенного фонарика гаснет так же медленно, как и лампы в кинотеатре. Учитель: На практике часто бывает необходимо регулировать силу тока в цепи, не только в зрительном зале. Водитель трамвая или троллейбуса, трогая машину с места, должен постепенно увеличивать силу тока в электродвигателе, иначе получится сильный рывок. Изменяют силу тока в динамике радиоприемника, регулируя громкость. Скорость вращения вала электродвигателя швейной машины также изменяется при изменении силы тока. Для уменьшения или увеличения силы тока служат приборы называемые реостатами (открыть черный ящик и показать реостат)
- Объявляется тема и цель урока. (2 мин)
Слайд 6,7,8 Ученики делают записи в тетради/
В современных радиоэлектронных устройствах используют резисторы – детали, обеспечивающие заданное (номинальное) электрическое сопротивление цепи. На прошлом уроке, при выполнении лабораторной работы я специально вам не говорила научное название этих устройств (демонстрирую резисторы). Мы их просто называли сопротивлениями и это верно. Слайд 9
Слайд 10 Учитель: Простейшим реостатом может служить простая проволока с очень большим удельным сопротивлением. Для выяснения, что же лежит в основе принципа действия реостата, обратимся к опыту.
Комментарий учителя: при помощи подвижного контакта можно уменьшать или увеличивать длину включенного в цепь участка проволоки, тем самым, изменяя сопротивление цепи, а значит и силу тока в ней. Однако такой реостат неудобен в обращении из-за больших размеров. Догадались уменьшить размеры прибора и сделали его компактным. Слайд 11
IV. Объяснение нового материала: (10 мин)
Рассмотрим электрическую схему: Слайд 12
– Укажите стрелками “путь” тока в реостате;
– Как изменится сопротивление в цепи, если сдвинуть ползунок реостата вправо? Почему?
– Как при этом изменятся показания амперметра?
– По показаниям приборов, условно изображённых на схеме, определите сопротивление части реостата, включенного в электрическую цепь.
Схема, с которой мы сейчас работали и схемы, с которыми нам приходилось иметь дело, обычно состояли из одного или нескольких потребителей. При этом они могут быть соединены по-разному.
Существует несколько видов соединений:
Сегодня мы вновь обратимся к самому простому виду соединений – последовательному соединению.
Ребята, что значит соединить последовательно?
Это значит, конец первого проводника соединить с началом второго, конец второго проводника с началом третьего и т.д. Слайд 13
Рассмотрим небольшой участок цепи:
Определим характеристики тока для последовательного соединения двух проводников:
Мы уже с вами знаем, что сила тока на любых участках цепи одна и та же. Слайд 14
А теперь выясним как рассчитываются другие характеристики тока, а именно сопротивление цепи и напряжение на концах участка цепи:
Соединяя проводники последовательно, мы как бы увеличиваем длину
проводника. Поэтому сопротивление цепи становится больше (R
Напряжение на концах отдельных участков:
Слайд 15
V. Первичное закрепление материала: (5 мин) Слайд 16
Вернёмся к вышеуказанному участку цепи и придадим значения сопротивлений этим резисторам.
У доски работает ученик
Работаем в парах самостоятельно, фиксируем ответы в тетради. Затем по окончании работы огласим результаты.
Каково общее сопротивление в цепи? (R = 8 Ом)
Подключаем вольтметр, измеряющий напряжение на первом резисторе и амперметр, измеряющий силу тока на втором резисторе. Каково показание амперметра, если вольтметр, измеряющий напряжение на первом резисторе показывает 12 В?
(I = 2 А, т.к. I= I1=I2)
Подключаем вольтметр, измеряющий напряжение на втором резисторе. Каково
показание вольтметра второго резистора?
Каково общее напряжение в цепи? (U = 16 В)
Озвучим результаты по каждому из этапов: Слайд 16 ответы
Каково общее сопротивление в цепи? R = 8 Ом;
Каково показание амперметра, если вольтметр, измеряющий напряжение на первом резисторе показывает 12 В? I = 2 А;
Каково показание вольтметра второго резистора? U2 = 4В;
Каково общее напряжение в цепи? U = 16 В.
Дополнительное задание Слайд 17
Продолжение объяснения нового материала: (15 мин)
Обсуждается параллельное соединение проводников. Слайд 18
Параллельное соединение – соединение, при котором начала всех проводников присоединяются к одной точке цепи, а их концы к другой.
Учитель демонстрирует опыты с цепью с параллельно соединёнными лампочками.
Учащиеся делают выводы:
cила тока в неразветвлённой цепи равна сумме токов в разветвлениях: I = I1 + I2
yапряжение на каждом из параллельно соединённых проводников одинаково: U = U1 = U2
Обсуждается вопрос: Чему рано общее сопротивление цепи при параллельном соединении проводников?
С помощью закономерностей и закона Ома для участка цепи выводится формула для общего сопротивления проводников: , .
Обсуждается вопрос: Как найти сопротивление n параллельно соединённых одинаковых проводников? R = Слайд 19
Д ела ем записи в тетрадях Слайд 20
Преимущества и недостатки соединений. Слайд 21
Пример последовательного соединения: гирлянда.
Пример параллельного соединения: потребители в жилых помещениях.
Преимущества и недостатки соединений:
Последовательное – защита цепей от перегрузок: при увеличении силы тока выходит из строя предохранитель, и цепь автоматически отключается. При выходе из строя одного из элементов соединения отключаются и остальные.
Параллельное – при выходе из строя одного из элементов соединения, остальные действуют. При включении элемента с меньшим возможным напряжением в цепь элемент перегорит.