М.Н.Склярова,
МОУ СОШ № 9, ст. Александровская, Майский район, КБР
Параллельное и последовательное
соединения проводников
Физика - удивительная вещь:
она интересна, даже если в ней ничего не понимаешь.
М. Аров
Цель: 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 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.
Оформление доски: фото ученых (Ампер, Вольта, Ом), эпиграф, на магнитной доске схемы, кроссворд,
Оборудование:
Для всех: телевизор, видеомагнитофон, кассета с записью опытов, шесть лампочек, два ключа, выпрямитель на 4-10В, гирлянда елочная – последовательно соединенная, гирлянда елочная – сложносоединенная.
На каждую парту (можно и меньшее количество приборов): источник питания (4 В); амперметры лабораторные (4 шт.); вольтметры лабораторные (4 шт.); ключ; лампочки от карманного фонарика (2 шт.); резисторы, сопротивлением 1 Ом (2 шт.); провода соединительные.
Литература:
Перышкин А.В. Физика: учебник для 8-го класса средней школы.
Перышкин А.В. и др. Преподавание физики в 6-8 классах средней школы.
Материалы сети интернет.
Ход урока
1. Организационная часть (2 мин):
Учащимся раздают таблицы, которые они заполняют в течение урока.
|
Последовательное соединение
|
Параллельное соединение
|
1
|
2
|
общ
|
1
|
2
|
общ
|
Сила тока I (А)
|
|
|
|
|
|
|
Напряжение U(В)
|
|
|
|
|
|
|
Сопротивление R (Ом)
|
|
|
|
|
|
|
|
Последовательное соединение
|
Параллельное соединение
|
Схема
|
|
|
Сила тока I (А)
|
|
|
Напряжение U(В)
|
|
|
Сопротивление R (Ом)
|
|
|
2. Повторение пройденного (10 мин)
1. Двое учащихся выходят к доске и переводят внесистемные единицы в СИ: 1) 1 мА, 100 кВ, 10 МА, 50 мОм, 25 мкА; 2) 360 кВ, 30 мкОм, 100 мВ, 1000 мОм, 200 кА;
2. Двое учащихся собирают цепи по предложенным схемам:
 
3. Двое учащихся рисуют простейшую схему цепи по данным приборам:
1) источник тока, лампочка, реостат, ключ, амперметр, вольтметр (присоединен к лампочке);
2) источник тока, сопротивление, ключ, амперметр, вольтметр (присоединен к источнику тока);
Проверку выполненных заданий проводят учащиеся (взаимоконтроль).
Пока выполняются индивидуальные задания, класс разгадывает «кроссворд - наоборот».
|
|
|
|
|
1о
|
м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2а
|
м
|
п
|
е
|
р
|
|
|
|
|
|
|
|
3р
|
е
|
о
|
с
|
т
|
а
|
т
|
|
|
|
|
|
4а
|
м
|
п
|
е
|
р
|
м
|
е
|
т
|
р
|
|
|
|
5п
|
р
|
о
|
в
|
о
|
д
|
н
|
и
|
к
|
|
|
|
6с
|
о
|
п
|
р
|
о
|
т
|
и
|
в
|
л
|
е
|
н
|
и
|
е
|
|
7н
|
а
|
п
|
р
|
я
|
ж
|
е
|
н
|
и
|
е
|
|
|
|
|
8в
|
о
|
л
|
ь
|
т
|
м
|
е
|
т
|
р
|
|
|
|
|
|
9и
|
з
|
о
|
л
|
я
|
т
|
о
|
р
|
|
|
|
|
|
|
10в
|
о
|
л
|
ь
|
т
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11т
|
о
|
к
|
|
|
|
|
|
4. Повторяем закон Ома для участка цепи.
3. Изучение нового материала (18 мин)
Итак, на прошлых занятиях мы с вами познакомились с такими электрическими величинами, как сила тока, напряжение, сопротивление; познакомились с приборами для измерения силы тока и напряжения; экспериментально установили закон Ома для участка цепи, а также научились собирать простейшую электрическую цепь.
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.
Мы с вами уже встречались с разными способами соединения проводников в электрической цепи, но сегодня на уроке мы изучим эти соединения более подробно.
Объявляю тему занятия, учащиеся записывают тему занятия в тетрадь.
После этого обращаю внимание учащихся на доску, на которой изображены две электрические схемы и на стол, на котором эти схемы собраны. Включаю цепь и обращаю внимание на разный накал эл. ламп.
Схема 1
|
|
Схема 2
|
Вместе с учащимися выделяем сходства и различия данных электрических цепей. При этом особое внимание заостряю на том, что проводники, включенные в указанные схемы, соединены по–разному. Здесь же с учащимися выясняем, каким образом соединяются проводники в указанных электрических схемах, после чего сообщаю, как называются данные способы соединения проводников в электрической цепи.
В результате беседы приходим к следующим выводам:
Вывод 1: в схеме 1 две лампочки соединены в цепь друг за другом. Такое соединение проводников в электрической цепи называется последовательным.
Вывод 2: в схеме 2 одним концом лампочки соединены в точке А, другим в точке Б. Такое соединение проводников в электрической цепи называется параллельным.
Далее предлагаю учащимся сегодня на уроке экспериментально изучить последовательное и параллельное соединения проводников в электрической цепи.
Задачи:
Для каждого участка цепи, выбранного способа соединения проводников (схема 1 и схема 2), экспериментально определить значения силы тока и напряжения.
Определить общее сопротивление цепи при последовательном соединении проводников
На основании полученных в ходе исследования результатов сделать соответствующие выводы.
Порядок выполнения работы
Выбираем способ соединения проводников в электрической цепи, к изучению которого собираемся приступить.
Решаем, каким образом можно определить, например, силу тока на различных участках цепи. Рисуем соответствующую схему электрической цепи.
Определяем, какие приборы нам нужны, и в каком количестве.
На видеосюжете считываем показания приборов. Показания приборов записываем в тетрадь. Делаем соответствующие выводы.
Аналогичным способом определяем другие электрические величины для исследуемого способа соединения проводников в электрической цепи.
Примерный ход выполнения работы учащимися
Последовательное соединение проводников
схема 3
Для того чтобы экспериментально определить значение силы тока на различных участках цепи при последовательном соединении проводников, учащиеся собирают электрическую цепь по предложенной ими электрической схеме (например, по схеме 3). И на основании полученных результатов делают вывод о том, что при последовательном соединении сила тока на любых участках цепи одинакова.
схема 4
Аналогичным образом учащиеся определяют напряжение на различных участках цепи (схема 4) и на основании полученных результатов делают вывод о том, что при последовательном соединении проводников полное напряжение в цепи равно сумме напряжений на отдельных её участках.
Далее, определив силу тока в цепи и полное напряжение, по закону Ома определяют общее сопротивление цепи. А, так как, сопротивление каждого резистора известно (оно указано на корпусе резистора), то на основании полученного данного учащиеся делают вывод о том, что при последовательном соединении проводников общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных её проводников.
Аналогичным образом проводится исследование параллельного соединения проводников в электрической цепи.
Примечание: При проведении экспериментального исследования параллельного соединения проводников в электрической цепи, не ставлю на занятии перед учащимися задачу определения общего сопротивления цепи. С этим заданием предлагаю учащимся поработать дома.
Записав на доске и в тетради все полученные выражения, вместе с учащимися проводим следующие аналогии между электрическим током и током воды в водопроводе и реке:
Аналогия 1 — 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.
Аналогия 2 — поток воды в реке, встречая на своём пути препятствие, распределяется по двум направлениям, которые затем сходятся вместе. Аналогично сила тока в неразветвлённой части цепи равна сумме сил токов в отдельных параллельно соединённых проводниках.
5. Дополнительный материал (2 мин):
Смешанное соединение: схема.
П оследовательное 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.
П араллельное соединение выключателей
Если несколько выключателей подключены параллельно, то достаточно включить только одну из них (замкнуть ее контакты), чтобы замкнуть цепь. Эта схема показывает простейшую схему с двумя выключателями, подключенными параллельно для управления лампой. Или выключатель S1 или выключатель S2 (или оба выключателя) должны быть включены, чтобы лампа загорелась.
Все полученные в ходе выполнения работы результаты оформляем в тетради в следующем виде:
|
Последовательное соединение
|
Параллельное соединение
|
Схема
|
Сила тока во всех участках цепи одинакова.
Полное напряжение в цепи равно сумме напряжений на отдельных участках цепи.
Общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников.
|
Сила тока в неразветвлённой части цепи равна сумме сил токов в отдельных параллельно соединённых проводниках.
Напряжение на концах параллельно соединённых проводников одно и то же.
Заметьте, что при параллельном включении резисторов их общее сопротивление всегда меньше чем, сопротивление любого отдельно взятого резистора.
|
Сила тока
|
Напряжение
|
Сопротивление
|
4. Закрепление (5 мин): Упр 22 (2, 3), стр 113.
Пример последовательного соединения: гирлянда.
Пример параллельного соединения: лампы в кабинете.
Преимущества и недостатки соединений
Параллельное – при перегорании одной лампы остальные продолжают гореть. Но лампа с меньшим номинальным напряжением перегорит.
Последовательное – лампы с меньшим номинальным напряжением можно включить в цепь с большим напряжением, но при перегорании одной лампы все гаснут.
6. Домашнее задание (1 мин)
1. § 48, 49. Упр. 22 (1), стр. 113.
2. На основе полученных выражений (2) и (4), а также закона Ома для участка цепи получите выражение, позволяющее определить общее сопротивление цепи с параллельным соединением проводников.
3. Придумайте все возможные схемы для четырех резисторов.
Резерв:
Через 10 секунд скажите, какое изменение нужно произвести в порядке расположения записей, чтобы получилась логическая цепочка.
I. 1. Протон. 2. Ядро. 3. Молекула. 4. Атом. (1, 2, 4, 3.)
II. 1. 1 мОм. 2. 1 кОм. 3. 1 Ом. 4. 1 МОм (1, 3, 2, 4.)
Автор – о себе
Я, Склярова Марина Николаевна, - учитель физики. В 2007 г., участвуя в конкурсе "Учитель года Майского района - 2007", получила звание лауреата. Хочется поделиться с коллегами своими впечатлениями, опытом, помочь и посоветовать обязательно принять участие в своих конкурсах, отбросить страх и нерешительность, ведь это так здорово…
В нашем районе конкурс проводится в два этапа. На первом этапе дают открытые уроки, показывают внеклассные мероприятия, пишут эссе. По итогам первого тура отбираются набравшие наибольшее количество баллов для участия во втором этапе: самопрезентация на сцене и показ мастер-класса. Этот этап превращается в чудесное представление, на которое собирается полный зал болельщиков, зрителей. Самопрезентацию учителя проводят так, что некоторых зал вызывает на бис. Ученики в восторге, когда их учитель физики поет и читает стихи, танцует или почти двадцать минут читает «Сказ про Михалыча-педагога с талантищем от бога!» (переделанный из «Сказа про Федота-стрельца..»). После таких выступлений чувствуешь себя всеобщим любимцем, творящим чудеса.
Дорогие коллеги! Участвуйте в конкурсе «Учитель года». И дети, и ваши товарищи будут относиться к вам еще с большим уважением. Вы сами себя станете уважать и ценить, появятся новые силы - для новых свершений.
Привожу свою самопрезентацию, которая сопровождалась ещё и показом фотографий (из личного архива )
«Почему люди не летают? Я говорю, почему люди не летают так, как птицы? Мне иногда кажется, что я птица. Вот так бы разогналась, подняла руки и полетела. Попробовать, нечто, теперь?» Почему я начала с этих слов? Потому, что я родилась в прекрасной семье, но, наверное, из-за того, что у меня не было сестры, а было два любимых младших брата – я была немного похожа на мальчишку. Все девчонки в 17 лет мечтают быть манекенщицами, актрисами, а я мечтала быть летчиком. Перед окончанием школы забросала запросами летные училища. И в самом деле, а почему бы и нет…. (во время музыкального вступления надеваю летную фуражку и китель).
(Песня на мотив песни М.Шуфутинского «Марина»)
Который раз во сне ей небо снится,
Мечтает вновь она летать.
Мальчишкой надо было ей родиться,
Иначе летчиком не стать.
(Выпускаю бумажные самолетики.)
Прекрасная, синьора- синьорина,
О небе все мечтаешь ты опять?
Ведь знаешь ты, Мариночка-Марина,
Других талантов нам не занимать.
(быстро снимаю летную фуражку и китель)
Так мне и ответили из всех летных училищ в радиусе 1000 км – девушек не принимаем. Ну что же делать, не родилась я с фамилией Терешкова. И поэтому меня уже ждало училище связи № 1 г. Орджоникидзе, затем диплом этого училища с отличием, и слова мастера, Оселедец Н.И.: «Разве ты на этом остановишься? Давай дальше, в университет…». Ну какой же еще факультет может выбрать девочка? Конечно, физический! ( надеваю квадратную шапочку с кисточкой?)
(На мотив «Что такое осень?»)
Что такое физик - это Ньютон,
Яблоком ударенный однажды.
Яблоки не только
Витамины и глюкоза,
Но прибор чувствительный и важный.
Припев: Физик, яблоки надо беречь,
Физик, яблоки надо стеречь
Если в море сады посадить,
Физику не победить.
Вот так я и оказалась в 1996 году на факультете физики в Северо-Осетинском Государственном университете.
(На мотив песни М. Круга «Владимирский централ»)
Вот осень вновь пришла, и лучики тепла
Застенчиво глядят в мое окно.
Я физику учу, учителем стать хочу.
Что лучше может быть со мной?
Пускай не летчик я, нет лучше ничего,
Чем опыты, задачи и конспект.
Учились долго мы и выучили всё,
Вот так и пронеслось пять лет.
Припев: Любимый факультет мой физический,
Любимый мой предмет электрический,
Я знаю, что меня поймут.
Любимый факультет мой физический,
Не долго нам осталось, практически
И скоро в школу меня возьмут!
(быстро снимаю квадратную шапочку.)
И ведь конечно взяли, хотя в Александровской школе до этого еще не было женщин-физиков. Но куда же деваться от бывшей ученицы? С тех самых пор по сей день стою у доски, вижу глаза ребят и понимаю, что значит испытывать состояние полета!
Ещё пустынен класс, но, как во сне,
Иду меж парт, начало осязая,
И вдруг слова на ум приходят мне:
- Вот здесь мой дом, я чувствую, я знаю!
И взглядом обводя притихший класс,
На доску глядя, всё ещё пустую,
Я ощущаю первый школьный час,
Я праздную победу, я ликую!
Школа стала моей жизнью, школа стала моим домом…Я работаю с детьми, доверившими мне свои души, делюсь с ними чувствами, открываю для них мир, который кажется чужим и далеким, кажется сложным и непонятным, они не должны бояться, они должны верить мне и, несмотря ни на что, идти со мной дальше и дальше. И когда я чувствую их доверие, их надежду, их стремление, вот тогда я нахожусь в состоянии полета. Потому что это МОЙ ребенок сдал экзамен, МОЙ ребенок победил в конкурсе, МОЙ ребенок поступил в престижный вуз, и особенно когда МОЙ ребенок тоже стал учителем …
Мне иногда кажется, что нет такого дела, которого я не смогу сделать. Ремонт розетки или забивание гвоздей – обязанность физика, участие в театральной постановке – призвание учителя, вкусный обед для дочек – забота матери, помощь отцу в сборе сена – долг дочери, игра с братом в бильярд– честь сестры…
Не знаю, может у меня не все так хорошо получается, как хотелось бы, но у ошибок есть одно важное достоинство – они учат. А успех – это испытание, это как… полет. Мечтаешь, готовишься и вот ты летишь… Один миг настоящего! Чтобы идти вперед, надо оставлять свои успехи в прошлом. Звездная болезнь – это не хорошо. Этому тоже стараюсь учить своих детей: получилось – молодец, сделал сам – помоги другу, не получилось - не беда, начнем сначала! Главное, для каждого ребенка найти слова похвалы и слова утешения, помочь, защитить, понять и простить…
Ты - Учитель, у тебя большое сердце:
Ты должен отыскать в нем место
Для всех детей, сидящих в классе,
Читающих стихи, решающих задачи,
И всех идущих им на смену,
Чтоб торопить звонки, спеша на перемену.
И тех, кому пока в кроватке сладко спится,
И тех, кто не успел еще родиться.
Я думаю, что никакой другой судьбы мне не надо. Оставаясь с детьми, мы остаемся душой вечно молодыми. Моя судьба - это школа.
(На мотив «Что такое осень?»)
Что такое школа – это годы,
Полные задора и волнений,
Горы сочинений, рефератов и задачек –
Участь очень многих поколений. (2 раза)
Снова счастье видеть всех вас,
Я пожелать хочу вам сейчас
Счастья, шуток, бессонных ночей,
Из-за любви к школе своей.
Что такое школа? это дети,
Вновь бегут они по коридорам,
И приносят юность в наши кабинеты,
Мы опять с тобою вместе школа (2 раза)
Снова счастье видеть всех вас,
Я пожелать хочу вам сейчас
Счастья, шуток, бессонных ночей,
Из-за любви к школе своей.
|
