Урок фізики у 11 класі. Тема: Закони послідовного та паралельного з’єднання провідників

ТЕМА: Закони послідовного та паралельного з’єднання провідників

МЕТА:

• навчальна: поглиблення та закріплення знань учнів про закономірності, що існують у колах з послідовним і паралельним з’єднанням провідників та експериментальне їх дослідження;
• розвивальна: розвиток вмінь досліджувати взаємозв’язок між фізичними величинами експериментально та робити на їх основі  теоретичні висновки; логіки, умінь спостерігати, порівнювати;
• виховна: виховувати самостійність, інтерес до пізнання нового. 

Тип уроку: урок засвоєння нових знань, умінь і навичок.

Фома проведення: урок-дослідження із застосуванням фізичного експерименту; інтерактивний.

Обладнання: джерело постійного струму, амперметр – 6шт., вольтметр – 6 шт., резистор – 4 шт., реостат – 2 шт., ключ – 2 шт., з’єднувальні проводи.

ХІД УРОКУ

І. Організаційний етап (1хв.)

ІІ. Мотивація пізнавальної діяльності учнів (1хв.)

ІІІ. Оголошення теми уроку, мети та очікуваних результатів (1хв.)

IV. Актуалізація опорних знань учнів та їх корекція (3хв.): коротке опитування («Мікрофон»)

1. Що називають електричним струмом?
2. Який струм називають постійним?
3. Які умови необхідні для існування електричного струму?
4. Чи має електричний струм напрям?
5. Що називають силою струму? Її одиниці вимірювання.
6. За якими діями можна судити про наявність електричного струму? У яких пристроях  використовують ці дії?
7. Як залежить сила струму від напруги?
8. Що характеризує електричний опір?
9. Від яких величин залежить електричний опір?
10. Як підключають в електричне коло амперметр?
11. Як підключають в електричне коло вольтметр?
12. Яких правил техніки безпеки необхідно дотримуватись під час фізичного експерименту?

V. Самостійна робота (5 хв.). Тести

ВАРІАНТ 1

1. Як позначається напруга:

А.   I              Б.   P               В.   U              Г. R

2. У яких одиницях вимірюється опір?

А.   А          Б. В               В. Ом                Г.Дж

3. Як позначається сила струму?

А.   U            Б.  R                 В.  P               Г. I 

4. Сила струму – це скалярна величина, яка чисельно дорівнює:

А. електричному заряду, що переноситься за деякий час через одиницю площі поперечного перерізу;

Б. часу, за який одиничний позитивний заряд пройде через деяку площу поперечного перерізу;

В. часу, за який одиничний позитивний заряд пройде через одиницю площі поперечного перерізу;

Г. електричному заряду, що переноситься за одиницю часу через деяку площу поперечного перерізу.

5. Закон Ома для ділянки кола має вигляд:

А.  I = UR     Б.  I =       В.   I =      

  Г.  U = IR

6. За якою формулою обчислюється кількість теплоти, яка виділяється при проходженні електричного струму по провіднику?

А.  Q = U²Rt              Б.  Q = I² Rt         

 В. Q =  IR²t         Г. Q = t

7. Питомий опір – це фізична величина, яка чисельно дорівнює:

А. опору провідника довжиною 1 см та площею поперечного перерізу 1 м²;

Б. опору провідника довжиною 1 м та площею поперечного перерізу 1 см²;

В. опору провідника довжиною 1 см та площею поперечного перерізу 1см²;

Г. опору провідника довжиною 1 м та площею поперечного перерізу 1 м²;

8. Як зміниться опір провідника, якщо довжину провідника збільшити у 3 рази?

А. зменшиться у 3 рази;  Б. збільшиться у 3 рази;

В. не зміниться;  Г. збільшиться у 6 разів.

9. Як зміниться сила струму, якщо напругу зменшити у 3 рази, а опір збільшити  у 3 рази?

А. зменшиться у 9 разів; Б. зменшиться у 3 рази;  В. збільшиться у 3 рази;

Г. не зміниться.

10. У скільки разів відрізняються опори двох алюмінієвих дротів, якщо один з них має у 6 разів більшу довжину і  у 3 рази більшу площу поперечного перерізу, ніж другий?

А. у 3 рази;  Б. у 6 разів;  В. не відрізняються;  Г. у 2 рази.

ВАРІАНТ 2

1. Як позначається опір?

А.  U         Б. I           В. R               Г. P

2. У яких одиницях вимірюється сила струму?

А. Ом       Б.Дж         В. А              Г.  В

3. Як позначається напруга?

А.   I          Б. U          В.  Q             Г. R

4. Напруга – це фізична величина, яка чисельно дорівнює:

А. роботі кулонівських сил з переміщення одиничного позитивного заряду через усе коло;

Б. роботі всіх сил з переміщення одиничного позитивного заряду через усе коло;

В. роботі сторонніх сил з перенесення одиничного позитивного заряду через усе коло;

Г. зміні потенціальної енергії заряду при переміщенні через усе коло.

5 . Сила струму – це скалярна величина, яка чисельно дорівнює:

А. електричному заряду, що переноситься за деякий час через одиницю площі поперечного перерізу;

Б. часу, за який одиничний позитивний заряд пройде через деяку площу поперечного перерізу;

В. часу, за який одиничний позитивний заряд пройде через одиницю площі поперечного перерізу;

Г. електричному заряду, що переноситься за одиницю часу через деяку площу поперечного перерізу.

6. Закон Ома для ділянки кола має вигляд:

А.  I = UR     Б.  I =       В.   I =       

 Г.  U = IR

7. За якою формулою обчислюється кількість теплоти, яка виділяється при проходженні електричного струму по провіднику?

А.  Q = U²Rt              Б.  Q = I² Rt          

В. Q =  IR²t         Г. Q = t

8. Як зміниться опір, якщо площу поперечного перерізу зменшити у 4 рази?

А. зменшиться у 2 рази;    Б. збільшиться у 2 рази;

В. збільшиться у 4 рази;    Г. зменшиться у 4 рази.

9. Як зміниться сила струму, якщо опір збільшити у 2 рази?

А. збільшиться у 4 рази;   Б. зменшиться у 2 рази;   В. збільшиться у 2 рази;

Г. не зміниться.

10. З двох відрізків дроту перший у 8 разів довший, але другий має удвічі більшу площу поперечного перерізу. Яке за величиною відношення опорів цих відрізків?

А.  4     Б. 16      В. 8       Г. 2.

VI. Формування нових знань (25хв.)

Учні об’єднуються у 2 групи, отримують конверти із завданнями, необхідні прилади.

Перед виконанням завдань учні повторюють правила техніки безпеки під час фізичного експерименту.

Завдання групі № 1: Дослідження законів послідовного з’єднання провідників

Обладнання: джерело постійного струму, амперметр – 3 шт., вольтметр – 3 шт., резистор – 2 шт., реостат, ключ, з’єднувальні проводи.

Хід виконання завдання:

1. Зберіть електричне коло для вивчення законів послідовного з’єднання резисторів.

2. Дайте означення послідовного з’єднання.
3. Виміряйте силу струму на обох резисторах та загальну силу струму у колі, знявши покази амперметрів А, А₁, А₂. Зробіть висновок.
4. Зніміть покази вольтметрів V, V₁ ,V_2. Зробіть висновок.
5. З’ясуйте, як розподіляється напруга між послідовно з’єднаними провідниками.
6. Обчисліть опори резисторів R₁, R₂, та загальний опір R на ділянці кола. Зробіть висновок.
7. Висновок.

Завдання групі № 2: Дослідження законів паралельного з’єднання провідників.

Обладнання: джерело постійного струму, амперметр – 3 шт., вольтметр – 3 шт., резистор – 2 шт., реостат, ключ, з’єднувальні проводи.

Хід виконання завдання:

1.                    Зберіть електричне коло для вивчення законів паралельного з’єднання резисторів

2. Дайте означення паралельного з’єднання.
3. Виміряйте напругу на обох резисторах та загальну напругу  у колі, знявши покази вольтметрів V₁, V₂, V. Зробіть висновок.
4. Зніміть покази амперметрів А₁, А₂, А. Зробіть висновок.
5. З’ясуйте, як розподіляється сила струму між паралельно з’єднаними провідниками.
6.  Обчисліть опори резисторів R₁, R₂, та загальний опір R на ділянці кола. Зробіть висновок.
7. Висновок.

Після виконання завдань, кожна група розповідає про результати дослідження і робить висновок.

VII. Підбиття підсумків та закріплення вивченого матеріалу (6хв.)

Запитання для закріплення

1. Яке з’єднання резисторів називається послідовним? Як зобразити його на схемі?
2. Яка електрична величина однакова для всіх резисторів, що з’єднані послідовно?
3. Як знайти напругу ділянки кола, складеного з кількох  послідовно з’єднаних резисторів, якщо напруга на кожному з них відома?
4. Як знайти опір усієї ділянки кола, складеної з послідовно з’єднаних резисторів, якщо відомий опір кожного з резисторів?
5. Яке з’єднання резисторів називається паралельним? Як зобразити його на схемі?
6. Яка електрична величина однакова для всіх резисторів, що з’єднані паралельно?
7. Як виражається сила струму до його розгалуження через сили струму в окремих вітках розгалуження?
8. Як обчислити загальний опір розгалуження? Яке з’єднання провідників застосовується в житлових приміщеннях? Чому?
9. Чому птахи можуть сидіти на проводах електропередач і їх не вражає електричний струм?

Домашнє завдання (1хв.)