Урок з фізики 8 клас на тему "Послідовне з’єднання провідників."

Тема уроку: Послідовне з’єднання провідників.

Мета уроку:

Навчальна: ознайомити учнів із послідовним з’єднанням провідників і закономірностями, що існують у колі з послідовним з’єднанням провідників; навчитися розраховувати силу струму, напругу та опір на послідовних ділянках кола.

Розвиваюча: розвивати логічне мислення учнів та пізнавальний інтерес учнів

Виховна: виховувати уважність, зібраність, спостережливість.

виховувати прагнення поглиблювати свої знання, самостійність.

Тип уроку: комбінований.

Обладнання: проектор, комп’ютер, навчальна презентація, амперметр, вольтметр, джерело струму, спожи­вач, вимикач, з'єднувальні провідники.

 

Хід уроку

                                                                       Школяр розуміє фізичний дослід

                                                               тільки тоді, коли він проводить його сам

П. Л. Капіца

І. Організаційний етап

ІІ. Актуалізація опорних знань

Перевірка виконання домашнього завдання ( розв’язання задач).

1.      На дошці записані назви складових частин електричного кола, учень малює умовні позначення: джерело струму, ключ, затискачі, опір, лампа, вольтметр, амперметр, з’єднання провідників. При потребі інший учень доповнює першого і т. д.

2.      Величини, які характеризують електричний струм (назвати, записати на дошці в відповідному порядку: назва, позначення, одиниці вимірювання).

3.     Сформулювати закон Ома для ділянки кола (записати на дошці формулу).

4.   Як правильно виміряти силу струму в колі (на ділянці кола)?

5.   Як виміряти напругу на ділянці кола?

     6.   Як визначити опір даної ділянки кола?

 

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

Кожного дня ми користуємось різними електричними приладами – споживачами електричного струму. Чи знаєте ви, як з’єднуються в електричному колі споживачі. Чи задумувалися ви коли перегорає лампочка у гірлянді решта лампочок не горять, а коли перегорає лампочка у квартирі – решта лампочок горять. З вивченого  матеріалу ми знаємо, що амперметр у коло під’єднують послідовно, а вольтметр – паралельно. Послідовне і паралельне з’єднання в електротехніці – два основних способи з’єднання елементів електричного кола. Інколи неправильно включивши прилад, можна вивести його з ладу. А тому нам необхідно вивчити закономірності, які існують у колах із послідовним і паралельним з’єднаннями.

ІV. Вивчення нового матеріалу

Оголошення теми уроку Послідовне з’єднання провідників.

1. Розглянемо властивості кола, яке складається з послідовно з’єднаних провідників

Розглянемо електричне коло де елементи розташовані послідовно один за одним. Таке з’єднання провідників називають послідовним. З послідовним з’єднанням                                     

ви вже зустрічалися.

 

Зверніть увагу: якщо один із послідовно з’єднаних провідників вийде з ладу, то в решті струм теж іти не буде, бо коло буде розімкненим.

Оскільки коло з послідовним з’єднанням провідників не має розгалужень, то заряд, який за певний час t проходить через поперечний переріз кожного з провідників, є однаковим:

q = q₁ = q₂,

де q — загальний заряд, який пройшов через коло; q₁ — заряд, який пройшов через поперечний переріз спіралі резистора; q₂ — заряд, який пройшов через поперечний переріз нитки розжарення лампи.

У разі послідовного з’єднання провідників загальна сила струму в колі та сила струму в кожному провіднику однакові: I=I1=I2=I3

Виміряємо напругу на різних ділянках електричного кола, яке складене з послідовно з’єднаних провідників.

 

 

 

Щоб з’ясувати, яким співвідношенням пов’язані загальна напруга U на двох послідовно з’єднаних провідниках та напруги U₁ і U₂ на першому та другому провідниках відповідно, згадаємо формулу для обчислення напруги:

А= +;    А – робота з переміщення заряду   q;                                                                                       

                   – робота у першому провіднику з переміщення заряду ;                            – робота у другому провіднику з переміщення заряду ;

                                  

                                   = +

 

Загальна напруга U на двох послідовно з'єднаних провідниках дорівнює сумі напруги на першому провіднику та напруги на другому провіднику:

 

                                U=U1+U2

 

Для обчислення загального опору R ділянки кола, яка складається з двох послідовно з’єднаних провідників опорами R1 і R2, скористаємося співвідношенням:

                                    U = U1 + U2

 Застосувавши закон Ома, можемо переписати це співвідношення так:

                            

                           

 В разі послідовного з’єднання:        

 

Отже,

 

 

 

 

Якщо ділянка кола складається з кількох послідовно з’єднаних провідників, загальний опір ділянки дорівнює сумі опорів окремих провідників:

 

 

Отримані співвідношення для сили струму, напруги та опору справджуються для будь-якої кількості послідовно з’єднаних провідників:

 

n — кількість провідників

Проаналізувавши останню формулу, можна зробити такі висновки:

— загальний опір послідовно з’єднаних провідників більший за опір кожного із цих провідників;

— загальний опір послідовно з’єднаних провідників, які мають однаковий опір, можна розрахувати за формулою:

R= n R₀

де n — кількість провідників; R₀— опір кожного провідника.

 

V. Розв’язування задач.

 

     1. В освітлювальну мережу з напругою 220 В послідовно ввімкнено електричну плитку і лампу розжарювання. Опір плитки 40 Ом, опір лампи 484 Ом. Визначте напругу на затискачах плитки і лампи. Накресліть схему вмикання.    ( 17 В;   203 В)

     2. Нагрівальний прилад розраховано на напругу 120 В і силу струму 2 А. Який опір треба ввімкнути послідовно в коло напругою 220 В, щоб в нагрівальному приладі сила струму не перевищувала допустимого значення?

( 50 Ом )

 

VI. Узагальнення знань.

1. Яка електрична величина однакова для всіх провідників при послідовному з’єднанні?
2. Як знайти загальний опір кола, знаючи опір окремих провідників?
3. Як знайти напругу ділянки кола, складеного з двох послідовно з’єднаних провідників, якщо напруга на кожному з них відома?

VІІ. Домашнє завдання: вивчити § 31; виконати вправу 31 (4,5).

Завдання:

Скласти електричне коло з лампою, яка б діяла подібно до електричного кола з освітлювальною лампою всередині холодильника (лампа загоряється у разі відкривання дверцят холодильника й світить, поки дверцята відкриті).