Урок физики на тему "Исследование закономерностей последовательного и параллельного соединения проводников"

                                       Инструкционная карта    № 1

для изучения последовательного соединения проводников.

         При выполнении работы соблюдайте правила

                                техники безопасности!

1.   Соберите электрическую цепь, соответствующую схеме:

2.   Измерьте силу тока в цепи  I, на лампе - I₁ и на резисторе – I_2.

3.   Результаты измерений силы тока занесите в таблицу.

     Сделайте вывод.

4.   Измерьте напряжение на концах лампы - U₁, резистора - U₂  и

         напряжение U на участке цепи, состоящем из лампы и резистора.

5.   Результаты измерений напряжения занесите в таблицу.

6.   Вычислите сумму напряжений  U₁  +  U₂  и сравните ее с напряжением U. Сделайте вывод.

7.   Вычислите по закону Ома сопротивления лампы – R₁ ,

     резистора – R₂  и сопротивление R участка цепи, состоящего из         

     последовательно соединенных лампы и резистора.

8.   Результаты подсчетов занесите в таблицу.

9.   Вычислите сумму сопротивлений  R₁ + R₂  и сравните ее с    сопротивлением  R. Сделайте вывод.

10.Какие закономерности справедливы для последовательного

     соединения проводников?  Сделайте вывод и результаты внесите в

     таблицу.

11.Приведите примеры практического использования

          последовательного соединения проводников.

                            Инструкционная карта    № 2

      для изучения параллельного соединения проводников.

         При выполнении работы соблюдайте правила

                                техники безопасности!

1. Соберите электрическую цепь, соответствующую схеме:

2.   Измерьте силу тока I в общей цепи и силы тока на лампе - I₁ и на резисторе – I_2.

3.   Результаты измерений силы тока занесите в таблицу.

4.   Вычислите сумму сил токов  I₁ и I₂  сравните ее силой тока I . Сделайте вывод.

5.   Измерьте напряжение U₁  на лампе, U₂ – на резисторе и напряжение U на участке цепи, состоящем из лампы и резистора.

6.   Результаты измерений напряжения занесите в таблицу.

7.   Вычислите по закону Ома сопротивления лампы – R₁ ,

     резистора – R₂  и сопротивление R участка цепи, состоящего из        

     параллельно соединенных лампы и резистора.

8.   Результаты подсчетов занесите в таблицу.

9.   Вычислите значение общего сопротивления R, используя формулу

     1  =  1  +  1    (  или  R ₌  R₁  ^. R₂    )

        R        R₁      R₂                                  R₁ + R₂

 10. Сравните полученные при вычислениях значения R. Сделайте

        вывод.

11.Какие закономерности справедливы для параллельного

     соединения проводников?  Сделайте вывод и результаты внесите в

     таблицу.

11.Приведите примеры практического использования

          параллельного соединения проводников.

• 1 слайд

  Параллельное соединение проводников
  

• 2 слайд

  Особенности параллельного соединения проводников:
  Проводники включаются в цепь параллельно друг другу (Одним своим концом присоединяются к точке цепи А, а вторым концом к точке В)
  Цепь содержит разветвления
  
  
  
  

• 3 слайд

  Точки А и В называются УЗЛАМИ разветвления
  Потребители цепи, подключаемые к точкам А и В, являются ВЕТВЯМИ параллельного соединения
  

• 4 слайд

  Закономерности параллельного соединения:
  Сила тока в неразветвленной части цепи равна сумме сил токов в отдельных параллельно соединенных проводниках
  Ι2
  
  
  Ι1
  
  
  Ι
  =
  +
  
  
  Ι
  Ι
  Ι
  

• 5 слайд

  Аналогия
  Аналогично сила тока в неразветвленной части цепи равна сумме сил токов в отдельных параллельно соединенных проводниках.
  Поток воды в реке, встречая на своем пути препятствие, распределяется по двум направлениям, которые затем сходятся вместе.
  Ι
  Ι
  1
  2
  Ι
  

• 6 слайд

  Закономерности параллельного соединения проводников:
  Напряжение на участке цепи АВ и на концах проводников соединенных параллельно одно и то же.
  
  
  
  U=U=U
  1 2
  

• 7 слайд

  Закономерности параллельного соединения проводников
  Величина, обратная сопротивлению всего участка цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям каждого из параллельно соединенных проводников.
  
  
  1 2
  =
  +
  
  
  1
  R
  1
  R
  1
  R
  R
  1
  R
  2
  

• 8 слайд

  При параллельном соединении проводников как бы увеличивается общая площадь их поперечного сечения. Поэтому общее сопротивление цепи уменьшается и становится меньше сопротивления каждого из проводников, входящих в цепь.
  

• 9 слайд

  R
  =
  R
  1
  N
  
  
  При параллельном соединении N одинаковых элементов (резисторов, ламп и т. д.) их общее сопротивление R в N раз меньше сопротивления каждого из них:
  

• 10 слайд

  Отличительная особенность параллельного соединения
  Выход из строя одной из ламп не отражается на работе другой
  

• 11 слайд

  Параллельное соединение выключателей:
  
  Если несколько выключателей подключены параллельно, то достаточно включить только один из них (замкнуть его контакты), чтобы замкнуть цепь. Эта схема показывает простейшую цепь с двумя выключателями, подключенными параллельно для управления лампой. Или выключатель S1 или выключатель S2 (или оба выключателя) должны быть включены, чтобы лампа загорелась.
  

• 12 слайд

  Презентацию подготовил
  Ученик 9Б класса
  Кондаков Павел
  

• 13 слайд

  Спасибо за внимание!
  

• 1 слайд

  Последовательное соединение проводников
  

• 2 слайд

  Особенности последовательного соединения проводников
  Проводники включаются в цепь последовательно друг за другом.
  Цепь не имеет разветвлений.
  

• 3 слайд

  Закономерности последовательного соединения проводников
  Сила тока во всех участках цепи одинакова.
  
  
  
  Ι
  Ι
  2
  Ι
  1
  
  Ι
  =
  =
  Ι
  2
  Ι
  1
  
  

• 4 слайд

  Справедливость этого утверждения вытекает из следующих соображений.
  Если бы на различных участках цепи сила тока была различной, то в некоторых точках цепи происходило бы накопление электрических зарядов (положительного или отрицательного), чего не наблюдается.
  

• 5 слайд

  Аналогия
  Сколько воды втекает в водопроводную трубу, столько и вытекает из неё, вода нигде не накапливается.
  Аналогично при последовательном соединении проводников:
  Сила тока во всех участках цепи одинакова.
  
  
  Ι
  Ι
  2
  Ι
  1
  
  

• 6 слайд

  Закономерности последовательного соединения проводников
  U
  2
  U
  1
  
  U
  =
  +
  U
  2
  U
  1
  
  U
  Полное напряжение в цепи равно сумме напряжений на отдельных участках.
  
  

• 7 слайд

  U
  2
  U
  1
  
  U
  =
  +
  Это равенство вытекает из закона сохранения энергии. Ведь электрическое напряжение на участке цепи изменяется работой электрического тока, которая совершается при прохождении по этому участку цепи электрического заряда в 1Кл. Эта работа совершается за счет энергии электрического поля, и энергия, израсходованная на всём участке цепи, равна сумме энергий, которые расходуются на отдельных проводниках, составляющих участок этой цепи.
  

• 8 слайд

  R
  2
  R
  1
  
  R
  
  
  R
  2
  R
  1
  
  R
  =
  +
  Закономерности последовательного соединения проводников
  Полное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных участков цепи.
  

• 9 слайд

  R
  2
  R
  1
  
  R
  =
  +
  Соединяя проводники последовательно, мы как бы увеличиваем длину проводника, поэтому сопротивление цепи становится больше сопротивления одного проводника.
  

• 10 слайд

  При последовательном соединении N одинаковых элементов (резисторов, ламп и т. д.) их общее сопротивление R превышает сопротивление R1 одного из них в N-раз.
  R
  1
  N
  
  
  R
  =
  x
  

• 11 слайд

  Отличительная особенность последовательного соединения:
  Если вы украсите новогоднюю ёлку гирляндой из последовательно соединённых лампочек и какая-то из них перегорит, то погаснет не только она, но и все остальные тоже.
  Поэтому, чтобы определит какая из них перегорела, вам придётся проверить всю гирлянду!
  

• 12 слайд

  Последовательное соединение выключателей:
  
  Если несколько выключателей подключены последовательно, то для замыкания цепи необходимо, чтобы они все были включены (контакты замкнуты). Эта схема показывает простейшую цепь с двумя выключателями, подключенными последовательно для управления одной лампой. И выключатель S1 и выключатель S2 должны быть включены для того, чтобы загорелась лампа.
  

• 13 слайд

  Презентацию
  подготовил
  ученик 9Б класса
  Жоров Александр
  

• 14 слайд

  СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
  

• 1 слайд

  Вопрос 1
  
  Что называют силой
  тока?
  В чем ее измеряют и
  как вычисляют?
  

• 2 слайд

  Вопрос 2
  Как называется прибор,
  измеряющий силу тока,
  и каковы правила
  подключения его в
  электрическую цепь?
  

• 3 слайд

  Вопрос 3
  
  Что называют
  электрическим
  напряжением?
  В чем его измеряют
  и как вычисляют?
  

• 4 слайд

  Вопрос 4
  Как называется прибор,
  измеряющий напряжение?
  Каковы правила
  подключения его в
  цепь?
  

• 5 слайд

  Вопрос 5
  Что называют
  электрическим
  сопротивлением?
  В чем его измеряют
  и как вычисляют?
  
  

• 6 слайд

  Вопрос 6
  Сформулируйте
  закон Ома для
  участка
  электрической цепи.
  

• 7 слайд

  Вопрос 7
  Что включает
  в себя простейшая
  электрическая
  цепь?
  

• 8 слайд

  
  Простейшая
  электрическая цепь
  
  

• 9 слайд

  Скажи, и я забуду,
  покажи, и я запомню,
  дай действовать,
  и я научусь.
  
  Китайская мудрость
  

• 10 слайд

  Правила ТБ при выполнении работы с
  электрическими приборами:
  Перед выполнением работы необходимо внимательно изучить ее содержание и ход работы.
  При сборке экспериментальных установок используйте провода с прочной изоляцией без видимых повреждений.
  При проведении опытов не допускайте предельных нагрузок измерительных приборов.
  При сборке электрических цепей избегайте пересечения проводов.
  Источник тока подключайте к электрической цепи в последнюю очередь.
  Собранную цепь включайте только после проверки и с разрешения учителя.
  

• 11 слайд

  Правила ТБ при выполнении работы с
  электрическими приборами:
  Наличие напряжения в цепи можно проверить только приборами или указателями напряжения.
  Не производите пересоединений в цепях , не разомкнув электрический ключ.
  Обнаружив неисправность в электрических цепях и устройствах , находящихся под напряжением, немедленно отключите источник пита ния и сообщите об этом учителю.
  По окончании работы отключите источник электропитания, после чего разберите электрическую цепь.
  Не оставляйте рабочего места без разрешения учителя.
  

• 12 слайд

  Задача 1
  Елочная гирлянда состоит из 30 одинаковых лампочек сопротивлением 20 Ом каждая. Чему равно
  общее сопротивление
  всей гирлянды? Что
  произойдет, если одна из
  ламп перегорит?
  

• 13 слайд

  Задача 2
  Чему будет равно общее сопротивление 10 одинаковых параллельно соединенных
  ламп сопротивлением
  14 Ом каждая?
  Что произойдет, если
  одна из ламп перегорит?
  

• 14 слайд

  Задача 3
  Для освещения трамвайного вагона
  используются 120 - вольтовые
  электрические лампы, тогда как напряжение в контатной сети
  трамвая 600 В. Как должны
  быть включены в такую
  сеть лампы , чтобы на
  каждую из них приходилось
  нормальное напряжение?
  

• 15 слайд

  Задача 4
  Кусок проволоки
  сопротивлением 10 Ом
  разрезали пополам и соединили полученные части параллельно.
  Каково сопротивление
  соединенной
  проволоки?
  
  

                  Методическая разработка урока физики  в 8 классе

по  теме:

« Последовательное  и параллельное

                                          соединения проводников »

Цель урока:  экспериментально изучить последовательное и параллельное

                        соединения проводников в электрической цепи.

Задачи :

1.     Образовательные:

    сформировать знания о закономерностях последовательного и параллельного соединений проводников путем их экспериментального исследования;

    продолжить работу по формированию умений и навыков собирать электрические цепи, изображать электрические схемы и пользоваться электроизмерительными приборами.

2.     Воспитательные:

          продолжить воспитание отношения к физике как к экспериментальной

       науке;

          продолжить работу по формированию умений работать в коллективе

      (высказывать свою точку зрения, и выслушивать мнения товарищей,

      уважительно относиться к мнению товарища и др.)

3. Развивающие:

    продолжить работу по формированию умений делать выводы, сравнения, обобщения  на основе результатов проведенных исследований;

    продолжить развитие мышления, творческих и исследовательских способностей учащихся.

Оформление:

1. Портреты ученых ( Ампер, Вольта, Ом)

2. На магнитной доске 2 схемы ( последовательное и параллельное

    соединения).

                                
                          Схема 1                                                                     Схема 2

Оборудование  и материалы к уроку :

- источник питания  - 4 шт.;

- амперметр лабораторный  - 4 шт.;

- вольтметр лабораторный – 4 шт.;

- электрический ключ – 4 шт.;

- лампочка на подставке ( 2,5 В)- 4 шт.;

- резистор ( 2 Ом) – 4 шт.;

- соединительные провода;

- компьютер;

- мультимедийный проектор;

- большой экран;

- компьютерная презентация учителя и учащихся.

     ( Перед началом урока  ребята на доске прикрепляют полоски бумаги, отражающие их эмоциональный настрой на работу. Розовая полоска – положительный настрой, голубая  - отрицательный)

                                                   Ход   урока :

I.                       Организационный этап.

Учитель:  Здравствуйте, уважаемые коллеги! Здравствуйте, ребята!

Я рада вас всех приветствовать сегодня на уроке!

     Итак, настройтесь, ребята, на урок. Нам предстоит серьезная работа.

     Мы продолжаем изучать с вами раздел I « Электрические явления».

А тема нашего сегодняшнего урока « ….. и …..  соединения проводников».

А какие именно виды соединений мы будем сегодня изучать, вы мне скажете сами чуть позже.

II.                   Повторение пройденного материала.

Учитель: Давайте вспомним ранее изученный материал, который нам сегодня пригодится для изучения новой темы. Внимание на экран.

  Слайд 1. Что называют силой тока? В чем ее измеряют и как вычисляют?

  Слайд 2. Как называется прибор, измеряющий силу тока, и каковы правила  

                  подключения его в электрическую цепь ?

  Слайд 3. Что называют электрическим напряжением? В чем его измеряют и

                  как вычисляют?

 Слайд 4.  Как называется прибор, измеряющий напряжение? Каковы правила

                  подключения его в электрическую цепь?

 Слайд 5.  Что называют электрическим сопротивлением?  В чем его

                 измеряют и как вычисляют?

 Слайд 6. Сформулируйте закон Ома для участка электрической цепи.

 Слайды 7-8. Что включает в себя простейшая электрическая цепь?

                                  ( учащиеся дают ответы)

      Учитель: Спасибо! Неплохо справились. Вижу, что вы готовы к уроку.

III.                  Изучение нового материала.

      Учитель: Итак, мы вспомнили, что входит в простейшую электрическую

      цепь. На схеме этой  цепи изображен лишь один потребитель электрической

      энергии – резистор.

         Но на практике такие электрические цепи встречаются

    редко. Обычно они состоят из большего числа потребителей, причем

    по – разному соединенных  между собой.

    Мы уже встречались с вами с разными способами соединения проводников в электрической цепи, но сегодня на уроке мы изучим эти соединения более подробно.

             На доске изображены две схемы. Рассмотрите их внимательно.

      В чем сходство и различие электрических цепей, схемы которых изображены?

                                ( учащиеся дают ответы)

Сходства -  наличие одинаковых элементов цепи: источник тока, ключ, провода, резистор, лампа.

Различия – разные соединения: в одной цепи есть разветвления, в другой нет.

Учитель: Давайте обобщим сказанное и выделим особенности каждого вида соединений.

                                    ( учащиеся дают ответы)

Особенности электрической цепи, соответствующей схеме 1:

ü Потребители включаются в цепь поочередно друг за другом (последовательно).

ü Цепь не имеет разветвлений.

Учитель: Как же называется такой вид соединения проводников?

Ученики:    Последовательное.

Особенности электрической цепи, соответствующей схеме 2:

ü Потребители включаются в цепь одновременно  друг с другом (параллельно).

ü Цепь  имеет разветвления.

Учитель: Как же называется такой вид соединения проводников?

Ученики:    Параллельное.

Учитель: Так как же полностью формулируется  тема нашего урока?

Ученики:    Последовательное и параллельное соединения проводников.

Учитель: Основной целью нашего урока будет не только знакомство с данными видами соединений, но и экспериментальное исследование их закономерностей.

     А как вы думаете, эти виды соединений отличаются друг от друга только различным подключением потребителей? Давайте предположим , одинаковы ли будут закономерности, которым подчиняются сила тока, напряжение и сопротивление в этих цепях?

Ученики: Скорее всего, нет.

Учитель: Вы все  верно сказали.

     Я попрошу обратить  ваше внимание на экран.    (Слайд 9.)

Эпиграфом к нашему уроку я выбрала замечательные слова китайских мудрецов:                        Скажи, и я забуду,

                                          Покажи, и я запомню,

                                          Дай действовать, и я научусь.

                                                                  Китайская мудрость.

Я призываю вас действовать! Исследуйте экспериментальным путем эти виды соединения, установите их закономерности, сделайте соответствующие выводы и обобщите их в таблицах.

     Работаем по группам:

1.Первая группа. Перед вами стоит задача исследовать закономерности последовательного соединения проводников.

2.Вторая группа.  Вы исследуете закономерности параллельного соединения.

3.Третья группа - эксперты. Ваша задача вдвойне сложна: вы сами одновременно с ребятами  исследуете законы и того, и другого соединений. Кроме того, вы оцениваете работу групп ( проведение исследований, оформление, защита)  и подводите итоги.

     Попрошу группы выбрать своих лидеров, а лидерам четко распределить обязанности в своих группах. 

4. На ваших столах расположено необходимое оборудование, инструкционные листы, таблицы для заполнения результатов эксперимента, листы для заполнения отчета.

      Прежде, чем вы приступите к выполнению эксперимента давайте вспомним основные правила ТБ  при работе  с электрическими цепями. Внимание на экран.  (Слайды 10,11)    ( ребята по – очереди  зачитывают правила).

Можно приступать к работе.

IV.          Проведение экспериментальной исследовательской работы.

Ребята выполняют работу, пользуясь инструкционными листами; учитель контролирует, направляет. В процессе  выполнения работы группа заполняет результирующую таблицу, формулирует выводы, подготавливает лидера группы к защите своей работы.

V.              Представление результатов проведенной  работы.

Ø Лидеры групп выходят к доске и вкратце отражают ход проведенного эксперимента, вывешивая результирующие таблицы на доску. Их задача - представить защиту проведенной работы.

Ø После выступления лидеров групп слово предоставляется экспертам.

Эксперты оценивают работу групп, проводят сравнительный анализ результатов своей работы с результатами ребят в группах, подводят итог общей работы в виде подготовленных  ими  заранее компьютерных презентаций по видам соединений.   ( презентация 1

                                                                 презентация 2)

VI.          Подведение итогов учителем и закрепление изученного материала:

Учитель: На мой взгляд, вы все  достаточно плодотворно поработали и пришли к правильным выводам об особенностях и закономерностях последовательного и параллельного соединений проводников!

     Давайте еще раз закрепим новую тему и решим несколько простых качественных задач.   ( Слайды 12,13, 14, 15)  

Учитель: Спасибо за работу на уроке!  

           Результирующая таблица                                            

          эксперимента по изучению

последовательного соединения проводников.

Результаты эксперимента
	1.	2.	Общее
Сила тока          I, А
Напряжение            U, В
Сопротивление          R, Ом
Закономерности
Схема
Сила тока
Напряжение
Сопротивление

           Результирующая таблица                                           

          эксперимента по изучению

параллельного соединения проводников.

Результаты эксперимента
	1.	2.	Общее
Сила тока          I, А
Напряжение            U, В
Сопротивление          R, Ом
Закономерности
Схема
Сила тока
Напряжение
Сопротивление