Предмет: физика
УМК: Физика. 8 кл.: учебник для общеобразовательных учреждений / А.В. Перышкин. – М.: Дрофа, 2015.
Тема урока: «Последовательное соединение проводников»
Тип урока: урок общеметодологической направленности
| Оборудование: проектор, комплект лабораторного оборудования (2 резистора:1 Ом и 2 Ом, источник питания постоянного напряжения, вольтметр, амперметр, соединительные провода, ключ.) Карточки- задания. |
Цель урока: изучение законов последовательного соединения проводников в цепи постоянного электрического тока.
1. Образовательная:
· исследовать закономерности протекания электрического тока в цепи при последовательном соединении проводников,
· отработать понятия, постоянный электрический ток, сила тока, напряжение, сопротивление, закон Ома для участка цепи, закон сохранения энергии;
· совершенствование навыков работы с лабораторным оборудованием;
· выработать навыки решения задач на расчет параметров участка цепи с последовательным соединением проводников.
2. Развивающая:
· развивать умения наблюдать, сопоставлять, сравнивать и обобщать результаты экспериментов;
продолжить формирование умений пользоваться теоретическими и экспериментальными методами физической науки для обоснования выводов по изучаемой теме и для решения задач.
3. Воспитательная:
· продолжить развивать интерес к предмету, активизировать познавательную деятельность.
Общее время урока: 43-45 минут.
Ход урока:
ПЕРВЫЙ ЭТАП (3 минуты). Мотивация к учебной деятельности.
Учитель: Здравствуйте, садитесь. Вижу полную готовность класса и желание узнать, что же вас ждет сегодня. Обратите внимание на работающую гирлянду. Все лампочки работают, верно? Сейчас я выключу гирлянду из розетки и уберу из неё одну лампочку. Давайте вновь включим гирлянду, что вы видите?
Почему, если отключить одну лампочку гирлянды, то и остальные лампочки отключатся. Как объяснить наблюдаемое явление с точки зрения физики? На этот вопрос дадим ответ в конце урока.
Но для того чтобы ответить на этот вопрос проверим домашнее задание, повторим необходимые термины и законы
ВТОРОЙ ЭТАП (7 минут). Актуализация знаний. Воспроизведение и коррекция опорных знаний по теме.
Учитель: Ребята, давайте вспомним, что такое электрический ток? Сила тока? Как обозначается сила тока? В каких единицах измеряется? Каким прибором? Как правильно включить амперметр в цепь?
- Что такое напряжение? Как обозначается напряжение? В каких единицах измеряется? Как называется прибор для измерения напряжения? Как вольтметр включается в цепь?
- Назовите в каких единицах измеряется напряжение, сила тока?
- Как связаны между собой сила тока, напряжение и сопротивление? Чьё имя носит этот закон?
- Что такое электрическая цепь?
Электрические цепи, с которыми приходится иметь дело на практике, обычно состоят не из одного проводника электрического тока, а из нескольких различных, которые могут быть соединены между собой по-разному.
Одним из таких соединений является последовательное соединение проводников.
ТРЕТИЙ ЭТАП (30 минут). Изучение нового материала.
Учитель: Посмотрите на схему и давайте ответим на мои вопросы: «Что такое последовательное соединение проводников? В чём его особенность?»
Ученик: Последовательное соединение - это соединение, при котором конец одного проводника соединяется с началом другого.
Ученик 2: Это соединение, когда один проводник следует за другим
Вывод: (особенность последовательного соединения - отсутствуют разветвления: «конец» первого провода соединен с «началом» второго и т.д.)
Хорошо. Теперь постараемся выяснить закономерности данного соединения. Эти законы вы получите сами, выполняя практическую работу. На партах у вас имеются все необходимое оборудование. Задания я вам дам на карточках. Внимательно прочитайте задания и приступайте к выполнению.
При работе будьте осторожны, соблюдайте все правила техники безопасности.
Будьте внимательны: собирая цепь, соблюдайте полярность.
(Ребята выполняют фронтальный эксперимент).
После окончания работы результаты записываем в таблицу на доске.
Задание для I группы. Изобразить схему двух последовательно соединенных резисторов, собрать ее и измерить силу тока на различных участках. Сделать вывод о силе тока при последовательном соединении проводников.
Задание для II группы. Изобразить схему двух последовательно соединенных резисторов и измерить напряжение на каждом резисторе и на двух вместе. Сделать вывод о напряжении при последовательном соединении проводников.
Задание для III группы. Изобразить схему двух последовательно соединенных резисторов и, измерив силу тока и напряжение, пользуясь законом Ома, определить сопротивление каждого резистора и сопротивление участка цепи, состоящего из двух резисторов. Сделать вывод о сопротивлении при последовательном соединении проводников.
Обсуждение результатов работы.
Учащиеся по завершению экспериментальной работы заполняют бланк ответов и на доске в обобщающую таблицу результатов вносят свои показания.
| Величина | I, А | I1,А | I2,А | U,В | U1,В | U2,В | R1, Ом | R2, Ом | R, Ом |
| Вывод | I= I 1= I 2 | U= U 1+ U 2 | R= R 1+R 2 |
Б). Проверка результатов работы. Выводы работы.
Учитель обобщает результаты работы учащихся, их ответы при заполнении обобщающей таблицы и на доске в таблицу записывает математическую запись законов последовательного соединения проводников.
Iобщ = I1 = I2
Эту запись можно прочитать так:
Сила тока в различных последовательно соединенных участках цепи одинакова.
Это и есть первый закон последовательного соединения проводников.
Uобщ = U1 + U2
Запишем формулировку этого закона:
Полное напряжение в цепи при последовательном соединении равно сумме напряжений на отдельных участках цепи.
Это второй закон последовательного соединения проводников.
Выведем ещё один закон – это закон сопротивлений. Для этого применим второй закон последовательного соединения проводников и закон Ома для участка цепи.
Rобщ = R1 + R2
Мы получили третий закон последовательного соединения проводников – закон сопротивлений. Сформулируем его.
Общее сопротивление цепи при последовательном соединении проводников равно сумме сопротивлений отдельных проводников (или отдельных участков цепи).
Если имеем n – проводников с одинаковым сопротивлением R, т.е. R1 = R2 = R3, то получим
Rобщ = R1 n
Качественная оценка этой формулы состоит в следующем: при последовательном соединении проводников как бы увеличивается длина проводника, включенного в цепь, что приводит к увеличению сопротивления. Это хорошо видно из формулы зависимости сопротивления проводника от его размеров и материала, из которого он изготовлен. R = pl/S
Ответ на проблемный вопрос.
Почему, если отключить одну лампочку гирлянды, то и остальные лампочки отключатся. Как объяснить наблюдаемое явление с точки зрения физики?
Применение последовательного соединения проводников
Основным недостатком последовательного соединения проводников является то, что при выходе из строя одного из элементов соединения отключаются и остальные. Так, например, если перегорит одна из ламп елочной гирлянды, то погаснут и все другие. Указанный недостаток может обернуться и достоинством. Представьте себе, что некоторую цепь нужно защитить от перегрузки: при увеличении силы тока цепь должна автоматически отключаться. Как это сделать? (Например, использовать предохранитель).
4. Закрепление.
Решение задач.
1) Цепь состоит из двух последовательно соединённых проводников, сопротивление которых 4 и 6 Ом. Сила тока в цепи 0,2 А. Найдите напряжение на каждом из проводников и общее напряжение.
2)
Каково общее сопротивление в цепи, если сопротивление R1 = R2 = R3 = 10 Ом?
Какое значение силы тока показывает амперметр?
ЧЕТВЕРТЫЙ ЭТАП (3 минуты) Рефлексия учебной деятельности.
· Что изучали на уроке?
· Где применяется изученное?
· Как вы оцениваете свой труд на уроке?
ПЯТЫЙ ЭТАП (2 минуты) Постановка д/з.
Параграф 48, учить формулы, упр. 32 (2, 3). Записать пример 1 в тетрадь.