Последовательное и параллельное соединение | Иванова Ирина Леонидовна. Работа №349219

Открытый урок в 8 классе

Тема урока: Последовательное и параллельное соединение проводников

Учитель: Иванова Ирина Леонидовна, учитель физики, МБОУ «СОШ №35», г.Владивосток

Цель: Теоретически и экспериментально изучить параллельное и последовательное соединения проводников в электрической цепи.

Задачи:

образовательные:

экспериментально определить соотношение между величинами силы тока (напряжения) на отдельных участках цепи при параллельном и последовательном соединениях проводников;

экспериментально определить общее сопротивление цепи при последовательном и параллельном соединении проводников;

продолжить формирование умений и навыков собирать простейшие электрические цепи, а также пользоваться измерительными приборами (амперметром и вольтметром).

воспитательные:

продолжить воспитание отношение к физике как к экспериментальной науке;

продолжить работу по формированию умений работать в коллективе (умение высказать свою точку зрения и выслушать точку зрения товарища, умение уважительного отношения к мнению товарища и др.).

развивающие:

продолжить работу по формированию умений делать выводы и обобщения на основе результатов проведённого исследования;

продолжить развитие мышления, творческих и исследовательских способностей учащихся.

Оборудование:

(на одну группу)

источник питания (4В);

амперметры лабораторные (

1

шт.);

вольтметры лабораторные (1 шт.);

ключ;

реостат;

резистор (1

шт.);

лампа (1 шт.);

провода соединительные;

экран

.

Ход урока:

1. Организационная часть

Учитель: - (СЛАЙД №1) Ребята, сегодня у нас необычный урок. Необычность в том, что на уроке присутствуют мои коллеги. Но, мы с вами, как и всегда, работаем в том же режиме и в том же темпе.

(Слайд №2) Сегодня на уроке я вам желаю быть как:

ЛАМПОЧКА

– пусть ваши лица светятся радостью и счастьем от правильных ответов товарищей;

ГЕНЕРАТОР– как генератор является источником энергии, так и вы будьте инициаторами и генераторами идей;

АМПЕРМЕТР

– последовательно включайтесь в процесс обсуждения поставленной цели.

2. Актуализация знаний:

- Итак, на прошлых занятиях мы с вами вспомнили такие электрические величины, как сила тока, напряжение, сопротивление; закон Ома для участка цепи. Также вы знакомы с приборами для измерения силы тока и напряжения, умеете собирать простейшие электрические цепи.

(Учитель вместе с учениками вспоминают основные понятия)

(СЛАЙД №3) Значит, Сила тока обозначается буквой - I; единица измерения - 1А; прибор для измерения – амперметр; физический смысл - характеризует электрический ток.

(СЛАЙД №4) Напряжение обозначается буквой - U; единица измерения - 1В; прибор для измерения – вольтметр; физический смысл – характеризует электрическое поле.

(СЛАЙД №6) Сопротивление обозначается буквой - R; единица измерения – 1Ом; физический смысл – характеризует проводник.

Учитель: Физические величины: сила тока, напряжение и сопротивление – связаны между собой законом. Каким же?

Учащиеся отвечают: - Закон Ома на участке цепи. (СЛАЙД №7)

Учитель: Как он читается?

Учащиеся отвечают:

(Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна приложенному к нему напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка).

I =

3. Изучение нового материала

Учитель:

Простейшая электрическая цепь у нас состояла из источника тока, ключа и лампочки. В этой цепи мы использовали лишь один потребитель электрической энергии – электрическую лампочку. Но на практике такие электрические цепи встречаются редко. В основном электрические цепи состоят из большого числа потребителей электрической энергии, причём по-разному соединённых между собой.

ВОПРОС К КЛАССУ:

- Какие способы соединения проводников в электрической цепи вам известны?

Учащиеся отвечают:

- Последовательные и параллельные соединения.

Учитель: Тогда, кто мне подскажет тему нашего урока?

(Дети отвечают)

Учитель: (СЛАЙД №9) Запишем тему урока:

Последовательное и параллельное соединение проводников.

(Учащиеся записывают тему занятия в тетрадь.)

Учитель: Кто мне подскажет цель нашего урока?

Цель нашего урока: - теоретически и экспериментально изучить параллельное и последовательное соединения проводников в электрической цепи.

(СЛАЙД №10) Перед вами на слайде две электрические схемы. Какие различия вы видите в этих схемах?

Ученик: Проводники, включенные в указанные схемы, соединены по-разному.

- Как соединены проводники? (ответы учащихся)1- параллельно, 2-последовательно.

Сформулируйте, какое соединение проводников называется последовательным?

(

СЛАЙД №11

)

Последовательное соединение проводников – соединение проводников, при котором конец первого проводника соединен с началом второго, конец второ

го – с началом третьего и т. д.

Учитель: А теперь рассмотрим параллельное соединение проводников.

Сформулируйте определение параллельного соединения проводников?

(СЛАЙД №12) Параллельное соединение проводников – соединение проводников, при котором начала всех проводников соединяют с одной точкой электрической цепи, а концы- с другой.)

Учитель: Далее предлагаю сегодня на уроке самим экспериментально изучить последовательное и параллельное соединения проводников в электрической цепи.

Для этого класс делится на 4 группы по 6-7 человек.

(Учитель разделяет сам).

Учитель раздает на каждую группу карточку с заданием. 2 группы экспериментально изучают последовательное соединение, а 2 другие группы - параллельное соединение проводников.

(Слайд № 19) Вспомним правила техники безопасности при работе с электрическими приборами:

1. При сборке электрической цепи использовать провода с наконечниками, без видимых повреждений изоляции, избегать пересечений проводов.

2. Источник тока подключать в последнюю очередь.

3. Собранную электрическую цепь включать только после проверки ее учителем.

4. Источник тока подключать и отключать при разомкнутом ключе.

5. Не прикасаться к элементам цепи, находящимся под напряжением и без изоляции.

6. Пользоваться только исправными штепсельными соединениями, розетками, гнездами и выключателями.

Порядок выполнения работы: (Слайд №13)

Задачи:

Экспериментально определить соотношение между величинами силы тока (напряжения) на отдельных участках цепи при параллельном и последовательном соединениях проводников;

Теоритически (используя закон Ома и законы последовательного и параллельного соединения)

определить общее сопротивление цепи при последовательном и параллельном соединении проводников;

На основании полученных в ходе исследования результатов сделать соответствующие выводы.

Слайд №14

Собираем цепь по схеме и показываем учителю.

Последовательное соединение проводников.

Учащийся рисует схему на доске.

Собираем цепь по схеме и показываем учителю.

Слайд №15

Параллельное соединение проводников.

Учащийся рисует схему на доске.

Замыкаем электрическую цепь. Показания приборов записываем в тетрадь. Делаем соответствующие выводы

1. при последовательном соединении сила тока на любых участках цепи одинакова. (Слайд №16)

2. при параллельном соединении проводников сила тока в цепи равна сумме сил токов на каждом участке цепи. (Слайд №17)

3. при последовательном соединении проводников полное напряжение в цепи равно сумме напряжений на отдельных её участках. (Слайд №18)

4. при параллельном соединении проводников общее напряжение в цепи на всех ее участках одинаково. (Слайд №19)

Физкультминутка. Встаньте. Задвиньте стулья, чтоб они вам не мешали. Вы - электрические проводники. По моей команде 1 и 2 группы должны соединиться в последовательную цепь, используя провода-руки, а 3 и 4- в параллельную. Разомкните свою цепь. Садитесь.

Учитель. Что можно сказать о сопротивлении при последовательном соединении проводников?

Далее по закону Ома определяют сопротивление на первом резисторе, на втором резисторе и общее сопротивление цепи.

1-2 группы: На основании полученных данных учащиеся делают вывод о том, что при последовательном соединении проводников общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных её проводников.

Ученик 1-2 группы. Для расчёта общего сопротивления участка цепи, которая состоит из двух последовательно соединенных проводников, воспользуемся соотношением: U=U1 + U2

Согласно закону Ома сила тока на всем участке цепи равна  ; отсюда U = IR.

Поскольку І=І1=І2, то U1=IR1; U2=IR2.

Итак, имеем: IR= IR1+ IR2= I(R1+R2).

После сокращений I, имеем: R=R1+R2. (Слайд №20)

Учитель: Если цепь состоит из нескольких последовательно соединенных проводников, общее сопротивление будет равно сумме сопротивлений отдельных проводников:

R=R1+R2+…+Rn , где n – количество проводников. (Слайд №22)

Учитель: Чему равно общее сопротивление последовательно соединенных проводников, которые имеют одинаковое сопротивление?

Ученик: Общее сопротивление R последовательно соединенных проводников, которые имеют одинаковое сопротивление RІ, равно

R= n RІ, где n – количество проводников.

Учитель. Что можно сказать о сопротивлении при параллельном соединении проводников?

Ученик. Для расчёта общего сопротивления участка цепи, которая состоит из двух параллельно соединенных проводников, воспользуемся соотношением: I=I1 + I2

Обозначив сопротивления проводников через R1 и R2 и воспользовавшись законом Ома можем переписать это соотношение в виде:

Поскольку при параллельном соединении проводников U=.=, получаем:

После сокращений U, получим: .

Анализируя последнюю формулу, можно сделать вывод: (Слайд №21)

Учитель: Чему будет равно Общее сопротивление R параллельно соединенных проводников, которые имеют одинаковое сопротивление RІ?

Общее сопротивление R параллельно соединенных проводников, которые имеют одинаковое сопротивление RІ, равно R=, где n – количество проводников. Например, если цепь состоит из двух параллельно соединенных проводников, которые имеют одинаковое сопротивление RІ, то общее сопротивление R этого участка будет равно: R=. (Слайд №22)

Учитель: Решим задачу. (Слайд №24 - 25)

Учитель: Какие примеры вы можете привести последовательного соединения проводников?

Ученик: новогодняя гирлянда (Слайд №26)

Учитель: А теперь подумайте какие достоинства и недостатки вы можете выделить при каждом соединении?

Ученик: Недостатком последовательного соединения является то, что если выйдет из строя хоть одна из ламп, гореть не будут все, так как нарушается электрическая цепь.

А вторым недостатком, как Вы уже догадались, является слабое свечение. При последовательном соединении двух ламп напряжение 220В будет делиться пополам, и составит 110В для каждой. Поэтому последовательное соединение ламп накаливания на напряжение 220В в домашних условиях практически не применяется.

Достоинство: простота сборки. (Слайд №27)

Учитель: Какие примеры вы можете привести параллельного соединения проводников?

Ученик: лампы в кабинетах, все бытовые приборы подключаются в сеть напряжением 220 В. (Слайд №26)

Учитель: А почему же лампы в кабинете не соединяются последовательно?

Ученик: Лампы в квартире, кабинете соединяют параллельно для того, чтобы при перегорании одной из них свет в кабинете не погас.

Учитель: Какие преимущества и недостатки можно выделить при параллельном соединении?

Ученик: При параллельном соединении при выключении одного из элементов, цепь продолжает функционировать дальше (такое подключение позволяет включать различные приборы в сеть совершенно независимо друг от друга, и при выходе их из строя одного из них, это не влияет на работу остальных). Но все приборы должны быть рассчитаны на одно и то же напряжение. (Слайд №27)

К квартирах подведено напряжение 220 В, предположим, оно потребляет ток 10 А. Тогда согласно закону Ома для участка цепи сопротивление квартиры можно рассчитать: R==. Чем больше приборов будет подключено одновременно, тем будет меньше общее сопротивление всей квартиры, а значит, резко возрастет по закону Ома для участка цепи, сила тока. Сила тока превысит свое допустимое значение, и тогда вся квартира обесточится. При резком увеличении силы тока интенсивно проявляется тепловое действие. Может расплавится изоляция проводников, по которым протекает электрический ток, и оголенные проводники замкнутся между собой- произойдет короткое замыкание.

Закрепление нового материала. Решение задач на слайдах. (Слайд № 28,29,30)

Подведение итогов. Рефлексия. (Слайд №31, №32)

Беседуя с учащимися, подводим итог тому, что нового узнали сегодня на уроке. Затем вместе отвечаем на контрольные, делаем вывод, подводим итоги по выполнению задач урока. Проводим рефлексию. Сдаем листочки.

Сегодня на уроке я узнал (вспомнил)…….Теперь я могу…………Было интересно……….

Было трудно……….

Домашнее задание: п. 48-49. Упр. 32(1), упр. 33(1). (Слайд №33)

Выставление оценок.