Урок по физике на тему Последовательное соединение проводников

Конспект урока по физике в 8 классе

на тему «Последовательное соединение

проводников»

Тема урока: «Последовательное соединение проводников»

Тип урока: комбинированный.

Цели урока:

- формирование у учащихся знаний законов последовательного соединения проводников и решение задач ;

-формирование коммуникативной, самоорганизованной компетенций.

Воспитательные задачи:

1.Способствовать формированию самоорганизованной компетенции.

2.Способствовать формированию коммуникативной компетенции воспитания духа сотрудничества в группе.

Виды воспитательной деятельности:

самоорганизованная компетенция,

постановка опыта и воспроизведение законов последовательного соединения с помощью лабораторного оборудования в мини - группах.

Оборудование:

-источник питания постоянного тока, амперметр, вольтметр, набор резисторов, провода соединительные - демонстрационное;

-источник питания, резисторы, амперметры, вольтметры, комплекты соединительных проводов - лабораторное.

Фрагменты урока:

1. Актуализация и активизация знаний (тестирование).

2. Исследовательская работа.

3. Выдвижение гипотезы.

4. Составление таблицы.

5. Вывод закономерностей последовательного соединения с помощью эксперимента.

6. Практическое решение задач в группах (индивидуальные карточки).

Оценивание деятельности учащихся на уроке:

Учитель оценивает тестовые задания, заполнение таблиц, оценивание работы в группах капитаном команды.

ХОД УРОКА

Деятельность учителя

1.Вхожу в класс, приветствую учеников, отмечаю отсутствующих, добиваюсь тишины.

2. Актуализация знаний.

Работа по карточкам с тестовыми заданиями (по вариантам) - 4 мин.

Ответы:

Вариант 1: 1-Б, 2-А, 3-А, 4-В, 5-Б, 6-Б, 7-А, 8-А.

Вариант 2: 1-В, 2-В, 3-Б, 4-А, 5-Б, 6-Б, 7-А, 8-А.

- Ребята, что такое электрический ток?

- Изучая тему «Электрический ток» вы встретились с целым рядом физических величин. Назовите их.

- А что вы знаете о физических величинах?

- Какая физическая величина характеризует электрическое поле?

- Какая физическая величина характеризует электрический ток?

- Какая физическая величина характеризует проводник?

Деятельность учеников

- Электрический ток - это явление упорядоченного движения заряженных частиц.

- Заряд, сила тока, напряжение, сопротивление и др.

- Физические величины выражаются числами, измеряются различными приборами. Благодаря этому и ход физических явлений, и связь между ними выражаются математическими величинами.

- Напряжение.

- Сила тока.

- Сопротивление.

ЗАПИСЬ НА ДОСКЕ

U-характеризует электрическое поле.

I - характеризует электрический ток.

R -характеризует проводник.

- Эти величины связаны законом. Каким?

- Как этот закон записывается математически?

- Как зависит сила тока от напряжения?

- А теперь ребята перейдём к новой теме: «Последовательное соединение».

Электрические цепи, используемые на практике,содержат как правило, несколько потребителей электроэнергии. Эти потребители могут быть по-разному соединены друг с другом, например: последовательно или параллельно.

(Учащимся демонстрируется цепь последовательного соединения.)

При последовательном соединении потребителей они включаются в цепь поочерёдно друг за другом без разветвлений проводов между ними. Именно так соединены резисторы, изображённые на рис. 41 (в учебнике). Форма линий, обозначающих при этом соединительные провода, не играет роли, и поэтому схема цепи при одном и том же типе соединения может выглядеть по-разному.

Сегодня вы попробуете себя в роли исследователей. Попробуете выполнить в роли исследователей. Попробуйте выполнить несколько проектов.

Разобьём наше исследование на три этапа, соответствующие обнаружению зависимости между основными характеристиками электрической цепи.

У вас на столе приборы. Будьте внимательны, собирая цепь (на доске начерчена схема цепи: последовательно соединены источник питания, два резистора, амперметр), соблюдайте полярность. При неправильном включении амперметра и вольтметра можно испортить прибор. Проверьте контакты.

- Как включается вольтметр?

- Какое соединение называется параллельным? Вы это знаете, так как уже делали лабораторную работу.

-Включаем вольтметр. Он показывает некоторое значение силы тока. Что он будет показывать, если включить его в другое место?

Обозначим через I₁, U₁ и R₁ силу тока, напряжение и сопротивление на первом участке цепи, а через I₂, U₂ и R₂ силу тока, напряжение и сопротивление на втором участке цепи. Общее сопротивление обоих участков обозначаем через R, общее напряжение на них - через U, а общую силу тока, которая совпадает с силой тока внутри источника - через I.

- Каждый этап исследования будем записывать в таблицу (на доске черчу таблицу).

Таблица

«Последовательное соединение»

1-й столбец - Сила тока в различных участках цепи.

2-й столбец - Связь общего напряжения с напряжением на последовательно включенных проводниках.

3-й столбец - Связь общего сопротивления с сопротивлениями различных проводников.

1и 2 строки - цель каждого этапа работы.

3 - обработка результатов эксперимента.

4 - оформление теоретических выводов.

- Чему равно сопротивление последовательно- соединённых проводников?

- Соединяя проводники последовательно, мы как бы увеличиваем длину проводника, что можно при этом сказать о сопротивлении цепи?

- Определим математически напряжение при последовательном соединении проводников.

По закону Ома I=U/R.Следовательно,

I=U₁/R₁ R₁=U₁/I₁,

I₂=U₂/R₂ R₂=U₂/I₂,

I=U/R R=U/I.

R=R₁=R₂ U/I=U₁/I₁+U₂/I₂

I=const, т.е. U=U₁+U₂.

Итак, при последовательном соединении проводников сила тока везде одинакова, напряжение в сети равно сумме напряжений на отдельных участках, а общее сопротивление складывается из сопротивлений отдельных проводников.

Все приведенные закономерности справедливы для любого числа последовательно соединенных проводников.

Основным недостатком последовательного соединения проводников является то, что при выходе из строя одного из элементов соединения отключаются и другие (елочная гирлянда). Далее можно предложить учащимся самим привести примеры применения последовательного соединения проводников.

Но этот недостаток может обернуться и достоинством. Представьте себе, что некоторую цепь нужно защитить от перезагрузки: при увеличении силы тока цепь должна автоматически отключаться. Как это сделать? (Использовать предохранители).

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ

1) участок цепи состоит из двух последовательно соединенных резисторов, сопротивление которых 50 Ом и 70 Ом. Напряжение на участке цепи 60 В.

Найдите силу тока в цепи и напряжение на каждом из резисторов.

2) Два последовательно соединенных проводника включены в сеть напряжением 36 В.Сопротивление первого проводника 10 Ом. Напряжение на втором проводнике 16 В. Определите силу тока в цепи ,сопротивление второго проводника, общее сопротивление проводников и напряжение на первом проводнике.

5. Домашнее задание: §16,№62,№64

Рефлексия:

Сегодня мы на доступном уровне познакомились с тем, в чем состоит суть исследовательской работы.

- Насколько продуктивным был для вас урок?

- Понравилась ли вам исследовательская работа?

- Довольны ли вы своей работой на уроке?

ЗАПИСЬ В ТЕТРАДЯХ

U -характеризует электрическое поле.

I - характеризует электрический ток.

R -характеризует проводник.

- Эти величины связаны законом Ома для участка цепи.

- I= U\R

- Сила тока пропорционально напряжению, если сопротивление не меняется.

Записывают в тетради число и тему урока.

- Параллельно.

- Параллельным называется такое соединение проводников, при котором начала всех проводников присоединяются к одной точке электрической цепи, а их концы - к другой.

Таблица

«Последовательное соединение»

- Общее сопротивление цепи при последовательном соединении равно сумме сопротивлений отдельных проводников.

- Сопротивление цепи становится больше сопротивления одного проводника, потому что оно пропорционально длине проводника

R = ρ (l/S)

I₁=U₁/R₁ R₁=U₁/I₁,

I₂=U₂/R₂ R₂=U₂/I₂,

I=U/R R=U/I.

R=R₁=R₂ U/I=U₁/I₁+U₂/I₂

I=const, т.е. U=U₁+U₂.

Вывод: эти знания можно и нужно использовать как в повседневной жизни в быту, так и в глобальных масштабах. Очень надеюсь, что наш урок для кого-то из вас станет отправной точкой для дальнейшей исследовательской работы.

Приложение.

Вариант 1

1. Электрическим током называется…

А. Движение электронов.

Б. Упорядоченное движение заряженных частиц.

В. Упорядоченное движение электронов.

2. Чтобы создать электрический ток в проводнике ,надо…

А. Создать в нем электрическое поле.

Б. Создать в нем электрические заряды.

В. Разделить в нем электрические заряды.

3. Какие частицы создают электрический ток в металлах?

А. Свободные электроны.

Б. Положительные ионы.

В. Отрицательные ионы.

4. Какое действие тока используется в гальванометрах ?

А. Тепловое.

Б. Химическое.

В. Магнитное.

5. Сила тока в цепи электрической плитки равна 1,4 А. Какой электрический заряд проходит через поперечное сечение ее спирали за 20мин ?

А. 3200 Кл.

Б. 1680 Кл.

В. 500 Кл.

6. Два мотка медной проволоки одинакового сечения имеют соответственно длину 50 и 150 м. Какой из них обладает большим сопротивлением и во сколько раз ?

А. Первый в 3 раза.

Б. Второй в 3 раза

В. Второй в 2 раза.

7. На какой схеме амперметр включен в цепь правильно ?

А. 1

Б. 2

В. 3

8. На какой схеме вольтметр включен в цепь правильно ?

А. 1

Б. 2

В. 3

Вариант 2

1. Электрический ток в металлах представляет собой…

А. Движение электронов.

Б. Упорядоченное движение заряженных частиц.

В. Упорядоченное движение электронов.

2. В источнике тока в процессе работы происходит…

А. Создание электрических зарядов.

Б. Создание электрического тока.

В. Разделение электрических зарядов.

3. Какие частицы находятся в узлах кристаллической решетки металлов?

А. Электроны .

Б. Положительные ионы.

В. Отрицательные ионы.

4. Какое действие тока используется в электрических лампах?

А. Тепловое.

Б. Химическое.

В. Магнитное.

5. Через нить лампочки карманного фонаря каждые 10 с , протекает заряд, равный 2 Кл. Какова сила тока в лампочке?

А. 20 А.

Б. 0,2 А.

В. 2 А.

6. Два куска алюминиевой проволоки одинаковой длины имеют соответственно площадь поперечного сечения 1мм² и 3 мм² . Какой из них обладает меньшим сопротивление и во сколько раз?

А. Первый в 3 раза.

Б. Второй в 3 раза

В. Второй в 2 раза.

7. На какой схеме амперметр включен в цепь правильно?

А. 1

Б. 2

В. 3

8. На какой схеме вольтметр включен в цепь правильно?

А. 1

Б. 2

В. 3