Открытый урок по теме: "Измерение силы тока и напряжения. Расширение пределов измерения амперметра и вольтметра"

сформировать у учащихся представление о шунтах, подключаемых параллельно к амперметру, и добавочном резисторе, подключаемом последовательно к вольтметру;

нуачить подбирать шунты к амперметру и добавочный резистор к вольтметру.

2) Развивающая

продолжить формировать умение сравнивать и анализировать;

3) Воспитывающая

продолжать выработку умения работать в группе (развитие коммуникабельности)

2) вольтметр лабораторный (0-6В) –
6 шт.

3) амперметр лабораторный (0-2А)-
6 шт.

4) проволока медная с площадью поперечного сечения 0,126*10^-6

м² – моток.

5) набор резисторов известного значения

от 10 кОм до 100 Ом

6) линейка метровая

ДЗ. Подготовка учащихся к началу урока.

Тема нашего урока:"Измерение силы тока и напряжения. Расширение пределов измерительных приборов"

Сегодня на уроке мы познакомимся с важным примером применения последовательного и параллельного соединения элементов цепи. Рассмотрим различные схемы включения электроизмерительных приборов, научимся расширять их пределы, и попытаемся самостоятельно изготовить новый прибор.

Проверка домашнего задания.

ДЗ. Установление правильности и осознанности выполнения домашнего задания всеми учащимися, стимулирование учащихся к самообразованию.

Проверка домашнего задания проводится в форме хорошо вам знакомого тестового контроля.

Работаем быстро, четко, по окончании работы сдаем работы своему консультанту.

ДЗ. Подготовка учащихся к тому виду учебной деятельности, который будет доминировать при усвоении учащимися новых знаний, формирование познавательных мотивов к предстоящей деятельности.

- Что мы изучили на прошлом уроке?

Давайте вспомним особенности последовательного и параллельного соединения.

- В чем состоит особенность последовательного соединения?

- Что можно сказать о силе тока в любой части цепи?

- Чему равно сопротивление и напряжение в таких цепях?

Зашипите на доске эти уравнения.

- Где можно встретить последовательное соединение проводников?

Теперь поговорим о параллельном соединении проводников.

- В чем состоит особенность этого соединения?

- Что можно сказать о силе тока в цепи?

- Чему равно общее сопротивление и напряжение в таких цепях?

- Где можно встретить параллельное соединение проводников?

Часто в электрические цепи включают контролирующие приборы.

- Назовите эти приборы?

- Вспомните особенности включения их в цепь.

ДЗ. Сформировать у учащихся конкретные представления об изучаемых фактах, явлениях. процессах. На основе новых знаний вырабатывать умения.

Повторив основные вопросы прошлого материала мы с вами обращаемся к заданию № 2 нашей инструктивной карты, и, по алгоритму предложенному в задании , попытайтесь самостоятельно получить формулу сопротивления шунта. Точно также получите формулу добавочного сопротивления.

ДЗ. Формировать у учащихся умения применять знания по образцу

Обратите внимание на экран. Здесь представлена решенная задача и вам прелагается по образцу решить свою задачу самостоятельно.

РАБОТА ПО ОПЕРАЦИОННОМУ МОДУЛЮ

ДЗ. Формирование у учащихся умения применять знания в измененной ситуации.

- Как вы их понимаете?

Далее, читая цели к каждому учебному элементу и выполняя задания, постарайтесь достичь этих целей. Результатом вашей работы будет изготовленный прибор.

ДЗ. Дать оценку работе учащихся.

ДЗ. Дифференцированно дать домашнее задание.

КОММЕНТАРИИ

Проверьте ранее изученный материал с помощью такого теста.
Коды правильных ответов передайте своему консультанту.

СОДЕРЖАНИЕ

А. 2 В.

Б. 0.5 В.

В. 8 В.

2. Сопротивление проводника длиной 100 м с площадью поперечного сечения 104 м² равно 2 Ом. Каково удельное сопротивление материала проводника?

А. 2*10⁶ Ом*м.

Б. 2 Ом*м.

В. 2*10^-6 Ом*м.

3. Напряжение на проводнике R 1 (рис. 1) равно 4В. Какое напряжение будет на проводнике R2?

А. 2 В.

Б. 4 В.

В. 8 В.

4. В электрическую сеть с напряжением 220 В (рис. 2) включили лампу и реостат. Каково напряжение на реостате, если вольтметр, подключенный к лампе показал 120 В.

А. 120 В.

Б. 100 В.

В. 220 В.

5. Какой ток проходит через реостат (рис.3), если через каждую лампу идет ток 1,5А. Лампы одинаковы.

А. 3 А.

Б. 1,5 А.

В. 4,5 А.

Выведите формулу для расчета добавочного сопротивления и шунта.
Для этого выполните следующую последовательность действий

Допустим, что имеется амперметр, рассчитанный на максимальный ток I, а требуется измерить большую величину тока. В этом случае к амперметру присоединяют параллельно малое сопротивление Rш, обычно называемое " шунтом "( от английского "шунт"-добавочный путь).

2. Начертите схему включения амперметра и шунта и обозначьте направление токов и сопротивления. Используйте следующие условные обозначения: I; Iш; Rа; Rш; Uа; Uш. Дайте расшифровку этих обозначений.

3. Выведите уравнение для вычисления сопротивления шунта.

Для этого:

• Запишите соотношение напряжений на амперметре и шунте;
• Запишите закон Ома для участка цепи U а= и Uш=;
• Подставьте уравнения из пункта 2 в пункт 1;
• Запишите уравнение для общего тока при параллельном соединении;
• Из уравнения пункта 4 и уравнения пункта 3 составьте систему уравнений и решите ее относительно Rш;
• Уравнение для проверки: Iа * Rа = (I - I а)*Rш;
• Выразите Rш;
• Разделите числитель и знаменатель на Iа;
• Ведите коэффициент расширения предела измерений n =  I/ Iа;
• Конечная формула для проверки: R ш= Rа/(n-1).

4. Прочтите текст:

Отличие внутреннего строения вольтметра от амперметра заключается в том, что дополнительный резистор включается внутри корпуса последовательно с основной катушкой. Поэтому, чтобы расширить предел его измерения к нему последовательно включают добавочное сопротивление Rд.

5. Начертите схему включения вольтметра и добавочного сопротивления, обозначьте токи, напряжения и сопротивления, введите следующие условные обозначения: U; U в; Uд; I в; Iд; R в; Rд. Дайте расшифровку этих обозначений.

6. Выведите уравнение для вычисления добавочного сопротивления.

Для этого:

• Запишите соотношение для напряжения и тока при последовательном соединении;
• Запишите закон Ома для участка цепи;
• Выразите Uд из 1 уравнения;
• Из уравнения пункта 3 и уравнения пункта 2 составьте систему уравнений и решите ее относительно Rд;
• Уравнение для проверки: U в/Rв = (U - Uв)/Rд;
• Выразите Rд;
• Почленно разделите на Uв;
• Ведите коэффициент расширения предела измерений n = U / Uв;
• Конечная формула для проверки: Rд =  Rв*(n - 1).

1. В процессе выполнения практического задания вы должны обобщить знания о шунтах и добавочных сопротив-лениях, способах их подключения.

2. Научится применять полученные знания при решении задач.

3. Изготовить на практике шунты и добавочные сопротивления к предложенным приборам.

2. Изготовьте шунт и подберите добавочный резистор, используя предложенную проволоку и резисторы.

1. Рассмотрите выданные вам приборы, и на лицевой панели найдите внутреннее сопротивление приборов.

Ra = ;

Rв = ;

2. По шкале приборов определите предел измерения амперметра и вольтметра.

Iа = ;

Uв = ;

3. Зная, необходимое вам, новое значение силы тока и напряжения определите коэффициент расширения для амперметра n1= ;
для вольтметра n2= ;

4. Используя полученные на уроке формулы, рассчитайте сопротивление R ш = ; Rд = ;

5. Зная, что площадь поперечного сечения предложенного провод равна 0,126*10^-6 м² и, что она изготовлена из меди r = ; по формуле I=R*S/ r рассчитайте необходимую длину проволоки и отрежьте ее от мотка. L = ;

Подбери добавочные резисторы, так, чтобы сумма их значений равнялась R д, соедини их последовательно.

6. Закрепи полученный шунт и добавочное сопротивление на приборе.

2. Если затрудняешься, обратись к консультанту или учителю.

3. Если испытываешь затруднения, найди нужную формулу в инструктивной карте.

4. Необходимые данные возьми из справочника физических констант.

5. Не забывайте об особенностях подключения шунтов и добавочных сопротивлений

8-9 б. – “4”; 6-7 б. – “3”

Оценка “5” - № 780-782 сб. задач Рымкевича;

оценка “4” - № 1007, 1008 сб. задач Степановой;

оценка “3” - п. 56, коспект, № 1007 сб. задач Степановой