Параллельное соединение проводников

Параллельное соединение проводников

Тема урока: Параллельное соединение проводников.

Цели урока:

образовательные: ввести понятие параллельного соединения, используя имеющиеся знания по теме «Электрические явления», установить закономерности параллельного соединения проводников, проверить выведенные закономерности, составляя компьютерные модели электрических цепей и производя соответствующие расчеты;

развивающие: развитие речи, мышления, совершенствование умственной деятельности;

воспитательные: формирование интереса к изучаемому предмету.

Оборудование: 1) компьютеры;

2) мультимедийный проектор;

3) экран;

4) презентация «Параллельное соединение»;

5) мультимедийный диск «Открытая

физика».

Ход урока:

I. Организационный момент. Объявление темы и целей урока.

На последних уроках физики мы изучали последовательное соединение проводников, производили расчет электрических цепей с последовательно соединенными проводниками.

Наряду с последовательным соединением на практике используется другой способ соединения проводников. Сегодняшний урок посвящен изучению параллельного соединения проводников.

Тема урока: Параллельное соединение проводников.

А слова персидского и таджикского поэта Фирдоуси будут эпиграфом к нашей работе.

Науку все глубже постигнуть стремись,

Познанием вечного жаждой томись,

Лишь первых познаний блеснет тебе свет,

Узнаешь: предела для знания нет.

Сегодня на уроке мы должны применить полученные ранее знания для изучения закономерностей параллельного соединения и проверить их, работая на компьютерах.

II. Повторение изученного материала.

Прежде чем приступить к изучению новой темы, вспомним то, что мы уже знаем и ответим на вопросы. (Учитель задает вопросы, ученики отвечают. Правильность ответов сверяется с появляющимися ответами на экране мультимедийного проектора. Слайд 3)

1.  Что понимают под последовательным соединением?

2.  Какие закономерности последовательного соединения вам известны?

а) Для силы тока?

б) Для сопротивления?

в) Для напряжения?

3.  При расчете электрических цепей с последовательно соединенными проводниками используется закон Ома для участка цепи. Сформулируйте его. ()

4.  Формулы для вычисления каких величин вытекают из закона Ома? ()

Примем участие в физической эстафете. На каждом этапе эстафеты нужно сформулировать условие, задать вопрос и получить правильный ответ.

(Ученики поочередно формулируют условия, задают вопросы по предложенной схеме. Слайд 3)

Ответы I этапа эстафеты: , R = 5 Ом

Ответы II этапа эстафеты: , U = 15 В

Ответы III этапа эстафеты: , , R = 3 Ом,

I = 5 А.

III. Объяснение нового материала.

А теперь приступим к изучению новой темы, изучению закономерностей параллельного соединения проводников.

Что понимают под параллельным соединением?

Два (или несколько) проводников соединены параллельно, если они одним своим концом присоединены к одной точке цепи, а вторым концом – к другой точке. Эти точки цепи называются узлами. Назовите эти точки.

(Слайд 4. Предлагается схема соединения проводников. Ученики должны определить и назвать узлы их соединения.)

К этим же точкам подключен и вольтметр.

Выведем закономерности параллельного соединения.

1)  Установим первую закономерность. (Слайд 4)

Если включить вольтметр к узлам электрической цепи, то он покажет напряжение на первом проводнике, напряжение на втором проводнике, напряжение на участке цепи, состоящем из двух параллельно соединенных проводников, потому что концы проводников присоединены к этим точкам цепи А и В.

Ясно, что .

Напряжение на участке цепи и на концах всех параллельно соединенных проводников одно и то же.

2)  Получим вторую закономерность. (Слайд 4)

Известно, что значит

Пусть q – электрический заряд, переносимый по цепи до разветвления, то есть до узла В, а q1 и q2 – электрический заряд, переносимый по каждой ветви, исходящей из узла В.

Так как при параллельном соединении нет накопления электрического заряда в узле, то заряд, поступающий в узел, равен заряду, уходящему из узла, за то же время, то есть

Так как заряд равен произведению I и t, то

Разделив почленно на t, получим

Сила тока в неразветвленной части цепи равна сумме сил токов в отдельных параллельно соединенных проводниках.

3)  Выведем третью закономерность. (Слайды 5-7)

По закону Ома для участка цепи

Так как то значит

При параллельном соединении величина, обратная общему сопротивлению участка цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям отдельных проводников.

Применим, эту закономерность для двух параллельно соединенных проводников, если их электрические сопротивления одинаковы: Тогда ясно, что

Следовательно, общее сопротивление участка цепи уменьшается и становится меньше сопротивления каждого из проводников, входящих в цепь, в данном случае в 2 раза.

Если участок цепи состоит из n таких параллельно соединенных проводников, то его общее сопротивление будет в n раз меньше сопротивления одного проводника:

На рисунке 81 в учебнике показано параллельное включение разных потребителей, рассчитанных на одно и то же напряжение.

(Работа с учебником: Перышкин 8)

В обыденной жизни мы используем параллельное включение потребителей: бытовых электроприборов, рассчитанных на напряжение 220В.

Материал данной темы изложен в учебнике §49.

IV. Домашнее задание: (Слайд 8)

§49, упр. 23(1, 3), № 000*(Л.). (Учебник: Перышкин 8)

V. Закрепление. (Слайд 9)

Закрепим изученный сегодня материал, работая на компьютерах. (Работа за персональными компьютерами с CD-диском «Открытая физика»)

Задание 1.

а) Составьте модель электрической цепи из источника тока, создающего в цепи напряжение 6В и двух проводников сопротивлением 2 Ом каждый, соединенных параллельно.

U = 6В;

R1 = R2 = 2Ом.

б) Включите вольтметр для измерения напряжения на участке цепи и на концах каждой ветви. Каков способ включения вольтметра?

в) Включите амперметры для измерения силы тока в цепи до разветвления и в каждой отдельной ветви. Проверьте закономерность для силы тока при параллельном соединении.

I = 6А; I1= 3А; I2 = 3А;

I = I1 + I2

г) Зная напряжение на участке цепи, состоящем из двух параллельно соединенных проводников, и силу тока до разветвления, рассчитайте полное сопротивление участка цепи.

д) Сравните его с сопротивлением одного проводника.

R < R1 в 2 раза. Значит

Задание 2.

а) Составьте модель электрической цепи из источника тока, создающего в цепи напряжение 6В и двух параллельно соединенных проводников сопротивлением R1 =2Ом и R2 = 3Ом.

б) Включите вольтметр параллельно участку цепи. U = 6В;

в) Включите амперметры для измерения силы тока в цепи до разветвления и в каждой отдельной ветви. Проверьте закономерность для силы тока при параллельном соединении.

I = 5А; I1= 3А; I2 = 2А;

I = I1 + I2

г) Рассчитаем полное сопротивление участка цепи.

д) Рассчитаем сопротивление участка цепи по формуле:

Итак, мы проверили истинность закономерностей параллельного соединения.