Урок физики в 8-м классе "Законы последовательного соединения проводников"

Цель:

1. Изучить закономерности последовательного соединения потребителей тока.
2. Раскрыть взаимозависимость I, U и R.
3. Формировать умения рассчитывать электрические цепи с последовательным соединением проводников.

Ход урока

Изучая тему «Электрический ток», мы встречались с целым рядом физических величин. Назовите их пожалуйста ?

• Сила тока; обозначается буквой - I; единица измерения - 1А; прибор для определения – амперметр; физический смысл - характеризует электрический ток.
• Напряжение; обозначается буквой - U; единица измерения - 1В; прибор для определения – вольтметр; физический смысл – характеризует электрическое поле.
• Сопротивление; обозначается буквой - R; единица измерения – 1Ом; физический смысл – характеризует проводник.
• Физические величины: выражаются числом, их измеряют приборами, связь между ними выражается математическим соотношением.

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

• Закон Ома.

Как зависит сила тока от напряжения?

• Сила тока прямо пропорциональна напряжению на концах проводника, если при этом сопротивление проводника не меняется. График (рис.1).

Как зависит сила тока от сопротивления?

• Сила тока в проводнике обратно пропорциональна сопротивлению проводника, при условии, что напряжение не меняется. График (рис.2).

Так как сопротивление характеризует проводник значит оно зависит от ?

• Длинны проводника, площади сечения проводника, удельного сопротивления проводника.

Эту зависимость можно выразить формулой. Какой?

• R =

Что такое электрическая цепь?

• Различные соединения источников и потребителей электрического тока.

Простейшую электрическую цепь составляют ?

• Источник, потребитель, ключ, провода.

Потребителей много, это показывает практика; часто приходится включать не один, а несколько потребителей. Их можно включать разными способами. Какими ?

• Последовательно и параллельно.

Постройте в тетради схемы: 1 вариант – последовательного соединения потребителей, 2 вариант – параллельного соединения потребителей. Затем поменялись тетрадями взаимоконтроль.

И так тема нашего урока «Законы последовательного соединения проводников»

Соберем схему (рис.3):

Что будет, если одну вывернуть?

• Если вывернуть одну лампу, о вторая тоже погаснет, т.к. цепь разомкнется.

Вывод: особенность последовательного соединения - в ней отсутствуют разветвления: «конец» первого провода соединен с «началом» второго и т.д.

Проверим на нашей цепи и по схеме в учебнике ( рис. 78 стр. 111)

Выясним закономерности последовательного соединении:

• Начнем с силы тока. В ходе лабораторной работы № 4 мы выяснили, что при последовательном соединении сила тока в любых частях цепи одинакова:

I= I₁ =I₂ =I₃

• А чему равно сопротивление последовательного соединённых проводников? Соединяя проводники последовательно, мы как бы увеличивали длину проводника, что же при этом можно сказать о сопротивлении цепи? Сопротивление становится больше сопротивления одного проводника, т.к.

из этого можно сделать вывод: общее сопротивление цепи при последовательном соединении равно сумме сопротивлений отдельных проводников

R=R₁+R₂+R₃.

• Осталось выяснить вопрос с напряжением. Для этого воспользуемся законом Ома (вспомним ещё раз его!).

Вывод: значит напряжение будет большим на проводнике с наибольшим сопротивлением значит

U=U₁+U₂+U₃

Полное напряжение в цепи при последовательном соединении равно сумме напряжений на отдельных участках.

Эту формулу можно и вывести из закона Ома , т.е. доказать.

В ходе лабораторной работы № 5 «Измерение напряжения на различных участках электрической цепи». Мы выяснили, что напряжение на участке из двух спиралей было равно сумме напряжений на каждой спирали.

U = U₁+ U₂

Все приведенные закономерности справедливы для любого числа последовательно соединенных проводников.

Проверим экспериментально полученные соотношения. На опыте определим R и U. При последовательно соединенных проводниках.

Соберем цепь (рис.4): амперметр, вольтметр, 2 спирали , источник тока, реостат и ключ.

Амперметр – только последовательно !!!
Вольтметр – только параллельно !!!

• Замкнем цепь.
• Определим показания амперметра (обратить внимание на цену деления!). Везде одинаково. I = I₁ = I₂ = 1А
• Подсоединим вольтметр (параллельно) к первой спирали. U₁ = 2 В
• Вычислим сопротивление:
• Подсоединим вольтметр (параллельно) ко второй спирали.
• Подсоединим вольтметр (параллельно) к двум спиралям.
• Вычислим напряжение: U = U₁ + U₂= 2В + 4В = 6 В

Что и требовалось доказать! Молодцы!