Главная страница «Первого сентября» • Главная страница журнала «Физика» • Содержание №19/2001

Архив

Я иду на урок
Н.Н.Лилякова,
школа № 177, г. Москва

Параллельное соединение проводников

УЭ0. Интегрирующая дидактическая цель (ИДЦ): в процессе работы над учебными элементами (УЭ) данного модуля учащиеся должны:

УЭ Цели и задачи, объявляемые учащимся Комментарии для учащихся
УЭ1
7 мин 		Цель: повторение (для подготовки к работе над новым материалом):
  • правил измерения силы тока и напряжения;
  • закона Ома для участка цепи;
  • теории последовательного соединения проводников.

Выполните самостоятельную работу (карточка № 1) по вариантам.

Работайте по вариантам. Обратитесь к § 38, 40, 44, 48. Выберите правильные ответы и запишите их в лист ответов УЭ-1. Сверьтесь по окончании работы с ответами, которые учитель спроецирует на экран. За каждое верно выполненное задание занесите 1 балл в оценочный лист.
УЭ2
25 мин		 Цель: изучение теории параллельного соединения проводников в электрической цепи.

План действий

  • Запишите тему урока «Параллельное соединение проводников» в тетрадь.
  • Прочитайте § 49 учебника.
  • Зарисуйте рис. 79 на с. 101.
  • Запишите формулы:

а) для напряжений;
б) для токов

при параллельном соединении

 В процессе изучения новой темы руководствуйтесь данным вам планом, непонятные вопросы обсуждайте друг с другом.
  • Обратите внимание на первый абзац на с. 102, где говорится об увеличении площади сечения участка, состоящего из параллельно соединенных проводников: при увеличении сечения S проводника уменьшается его сопротивление R.
  • Запишите формулы для общего сопротивления участка цепи (разветвления), состоящего из двух одинаковых параллельно соединенных проводников R1 = R2:

Если параллельно соединены n одинаковых проводников, то где n – число проводников.

Запомните! При параллельном соединении общее сопротивление участка R всегда меньше наименьшего сопротивления, входящего в это соединение.

  • Рассмотрите рис. 81 на с. 102. Найдите в § 49 текст к этому рисунку.
 Вспомните формулу Ома:

После изучения УЭ-2 поставьте в оценочный лист 5 баллов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
Дополнительное задание (если осталось время):

1. Попробуйте начертить участок параллельного соединения проводников так, чтобы ветви «на первый взгляд» не выглядели параллельными.

2. Какой из токов больше: I1 или I2?

3. Сколько одинаковых резисторов сопротивлением по 20 Ом надо соединить параллельно, чтобы общее сопротивление участка стало 2 Ом?

4. Почему бытовые приборы в помещении соединяют параллельно? Какой прибор в вашей комнате соединен не параллельно, а последовательно с потребителями?

5. Изменятся ли показания амперметра, если ползунок реостата передвинуть влево?

 Краткие ответы запишите в тетрадь. Сравните свои ответы с ответами в листе самоконтроля УЭ-2 (возьмите у учителя). За каждый верный ответ занесите в свой оценочный лист 1 балл.
УЭ3
23 мин		 Цель: проверить на опыте справедливость формул для тока при параллельном соединении: I = I1 + I2.
  • Запишите цель УЭ3 в тетрадь для лабораторных работ.
  • Соберите цепь по схеме 1.

  • Измерьте силу тока I до разветвления, результат запишите: опыт 1, I = _____ .
  • Соберите цепь по схеме 2: перенесите амперметр в ветвь с лампой Л1.

Соблюдайте полярность при включении амперметра!

  • Измерьте силу тока I1. Запишите в тетрадь: опыт 2, I1 = __________ .
  • Соберите цепь по схеме 3: перенесите амперметр в ветвь с Л2, соблюдая полярность.

  • Измерьте силу тока I2. Запишите в тетрадь: опыт 3, I2 = ________ .
  • Используя результаты измерений, убедитесь, что I = I1 + I2.
 Соблюдайте правила техники безопасности:
  • разложите приборы на столе свободно, в указанной на схеме последовательности;
  • прочно подсоединяйте провода к клеммам;
  • помните, что:

– клемму «+» амперметра под- ключают к «+» источника;
– клемму «–» подключают к «–» источника;

  • сделайте взаимопроверку после сборки цепи;
  • включайте в розетку стола вилку источника тока только после сборки цепи;
  • работайте, не мешая друг другу.

Перед измерением силы тока вспомните цену деления вашего амперметра.
  • Сделайте вывод, удалось ли выполнить цель УЭ3.

Дополнительное задание (если осталось время):

  • Попробуйте сообразить, изменится ли при выключении лампы сила тока в одной ветви? сила тока в другой? в общей цепи?
  • Проверьте свои выводы на опыте: отключив (вывернув) лампу Л1 (схема 3), посмотрите, изменится ли сила тока через лампу Л2, изменится ли ее накал.
  • Соберите цепь по схеме 1. Заметьте показание амперметра. Снова выверните Л1 и посмотрите, как изменилась сила тока в цепи. Изменился ли накал лампы?
 Цель опыта 3 пока не разбирайте.

 


Вывод запишите в тетрадьдля ЛР.

Выводы запишите в тетрадь для ЛР. Используйте для объяснения вывода формулу  

Тетради для ЛР в открытом виде сдайте для проверки учителю. Разберите электрическую цепь.

УЭ4
10 мин		 Цель: применить изученное для решения задач.
  • Изучите пример решения задачи в § 49, с. 103.
  • Решите задачи: а) упр. 25, № 1; б) какую силу тока показывает амперметр А на схеме 4 и каково сопротивление участка BD?

План решения

 Обсуждайте и решайте задачи в парах, решения записывайте в тетрадь.
1) Изучите схему 4 смешанного соединения проводников;
2)  определите, как соединены резисторы на участке BC;
3) определите, как соединены участки BC и CD;
4) запишите кратко условие задачи, используя обозначения на схеме;
5) найдите силу тока в цепи до разветвления (через R3 и амперметр А);
6) определите общее сопротивление участка BC, используя закон Ома;
7) найдите сопротивление участка BD;
8) запишите ответ.		 Решайте задачу б, следуя данному вам плану. Сверьте свое решение с проецируемым на экран. За правильное решение каждой задачи поставьте в свой оценочный лист 3 балла.
УЭ5
20 мин		 Цель: проверка усвоения.

Выполните самостоятельную работу (карточка № 2).

 Работа по вариантам. Предварительно подсчитайте баллы в оценочном листе. Если вы набрали 29–30 баллов, то сразу приступайте к задаче № 3. Если меньше 22, то начинайте с задаче № 1.

После выполнения самостоятельной работы проверьте друг друга по листу взаимоконтроля (возьмите у учителя). Поставьте баллы в оценочный лист: за 1-ю задачу – 3 балла; за 2-ю задачу – 4 балла; за 3-ю задачу – 5 баллов.
УЭ6
5 мин		 Цель: подведение итогов.

Подсчитайте баллы в своем оценочном листе и поставьте себе оценку: за 37–44 балла «5»; за 29–34 - «4»; за 24–28 - «3».

Если вы набрали меньше 24 баллов, еще раз вернитесь к учебнику и записям в тетради.

Домашнее задание:

обязательное: § 49, упр. 25 (1, 3);
дополнительное: с. 104, № 3 по рис. 82 из раздела «Повторите тему».

 Оценка «3» ставится в журнал по желанию учащегося.

Оценочный лист

Самостоятельные работы

I вариант

Карточка № 1 (УЭ1)

1. Обозначьте прибор, включенный в электрическую цепь:

А) манометр;
Б) вольтметр;
В) амперметр.

А) реостат;
Б) вольтметр;
В) амперметр.

2. Определите цену деления шкалы прибора и его показания:

А) 0,2 А; 0,6 А;
Б) 0,1 А; 0,8 А;
В) 0,05 А; 0,65 А;
Г) 0,02 А; 0,8 А.

А) 0,1 В; 4,4 В;
Б) 0,2 В; 4,8 В;
В) 0,5 В; 6 В;
Г) 0,4 В; 6 В.

3. Определите по схеме сопротивление участка AB и силу тока через него:

А) 9 Ом; 1,5 А;
Б) 9 Ом; 1 А;
В) 18 Ом; 1 А;
Г) 18 Ом; 0,3 А.

4. Каковы показания амперметра и вольтметра V2?

А) 0,6 А; 24 В;
Б) 5 А; 200 В;
В) 0,6 А; 36 В;
Г) 0,2 А; 8 В.

Карточка № 2 (УЭ5)

Примечание: сопротивления на схемах указаны в омах.

1. Определите по схеме показания амперметров.

2. Одинаковые резисторы сопротивлением 9 Ом каждый соединены параллельно. Определите сопротивление цепи и силу тока в ее неразветвленной части.

3. Определите по схеме показания амперметра и падение напряжения между точками ВС.

Ответы на дополнительное задание

Лист самоконтроля (УЭ2)

1. Примеры параллельного соединения проводников:

2. I1 > I2, т.к. R1 = 3 Ом < R2 = 5 Ом.

3.  число одинаковых резисторов.

Отсюда

Ответ. Надо соединить параллельно 10 резисторов.

4. Так как все бытовые потребители рассчитаны на одно и то же напряжение 220 В. Последовательно с потребителем соединен ключ (выключатель).

5. Показания амперметра изменятся (т.к. изменится сопротивление R участка из параллельно соединенных реостата и резистора).

Самостоятельные работы

II вариант

Карточка № 1 (УЭ1)

1. Обозначьте прибор, включенный в электрическую цепь.

А) амперметр;
Б) барометр;
В) вольтметр.

А) вольтметр;
Б) амперметр;
В) реостат.

2. Определите цену деления шкалы прибора и показания прибора.

А) 0,05 А; 0,7 А;
Б) 0,1 А; 0,5 А;
В) 0,04 А; 0,7 А;
Г) 0,05 А; 0,65 А.

А) 0,2 В; 4,6 В;
Б) 0,5 В; 5,5 В;
В) 0,4 В; 5,2 В;
Г) 0,5 В; 6,5 В.

3) Определите по схеме показания амперметра и общее сопротивление цепи:

А) 1 А; 6 Ом;
Б) 0,5 А; 5 Ом;
В) 2 А; 1 Ом;
Г) 2 А; 5 Ом.

4) Определите силу тока в проводнике R3 и напряжение на участке BC:

А) 0,5 А; 6 В;
Б) 2 А; 24 В;
В) 1 А; 12 В;
Г) 3 А; 24 В.

Карточка № 2 (УЭ5)

Примечание: сопротивления на схемах указаны в омах.

1.  Чему равны сопротивления резисторов R1, R2 и сила тока в цепи до разветвления?

 2. Одинаковые резисторы R1, R2, R3 сопротивлением по 3 Ом соединены параллельно. Сила тока в цепи равна 2,4 А. Определите общее напряжение на проводниках и силу тока в них.

3. Определите падение напряжения на R1 и силу тока в резисторах R1 и R2.

Ответы к заданиям на карточке № 1

I Вариант

1. а) В; б) Б.
2. а) Б; б) В.
3. В
4. А.

II Вариант

1. а) В; б) Б.
2. а) А; б) Б.
3. Б.
4. Б.

Ответы к заданиям на карточке № 2

Лист взаимоконтроля (УЭ5)

I вариант

1. Дано:

R1 = 20 Ом,
R2 = 30 Ом,
U = U1 = U2 = 36 В.
_______________

I1 – ? I2 – ? I – ?

Решение

По закону Ома:

По формуле параллельного соединения для токов: I = I2 + I2 = (1,8 + 1,2) А = 3 А.

Ответ. I1 = 1,8 А; I2 = 1,2 А; I = 3 А.

2. Дано:

R1 = R2 = R3 = 9 Ом,
U = U1 = U2 = U3 = 6 В.
______________

R – ? I – ?

Решение

Общее сопротивление цепи где n = 3.

Ток в цепи, по закону Ома,

Ответ. R = 3 Ом; I = 2 А.

3. Дано:

R1 = 5 Ом,
R2 = 8 Ом,
R3 = 12 Ом,
R4 = 2 Ом,
U2 = U3 = 4,8 В.
___________

I – ? UВС – ?

Решение

На схеме – смешанное соединение. Участки BK, KM и MC соединены последовательно. Участок KM представляет собой параллельно соединенные резисторы R2 и R3. Следовательно:

I = (0,6 + 0,4) А = 1 А.

Падение напряжения на R1 и на R4: U1 = I • R1 = 1 А • 5 Ом = 5 В;

U4 = I • R4 = 1 А • 2 Ом = 2 В; UBC = U1 + U2 + U4 = (5 + 4,8 + 2) В = 11,8 В.

Ответ. I = 1 А; UBC = 11,8 В.

II вариант

1. Дано:

U = U1 = U2 = 2 В,
I1 = 0,5 А,
I2 = 2 А.
_____________

R1 – ? R2 – ? I – ?

Решение

По закону Ома:

 

По формуле параллельного соединения для токов: I = I1 + I2 = (0,5 + 2) А = 2,5 А.

Ответ. R1 = 4 Ом; R2 = 1 Ом; I = 2,5 А.

2. Дано:

R1 = R2 = R3 = 3 Ом,
I = 2,4 А.
___________

U – ? I1, 2, 3 – ?

Решение

При параллельном соединении одинаковых проводников I1 = I2 = I3; I = I1 + I2 + I3; I = 3I1, следовательно:

 

Тогда U1 = I1 • R1 = 0,8 А • 3 Ом = 2,4 В; U1 = U2 = U.

2-й способ решения: U = I • R = 2,4 А • 1 Ом = 2,4 В.

Ответ. U = 2,4 В; I1 = I2 = I3 = 0,8 А.

3. Дано:

I = 1 А,
R1 = 2 Ом,
R2 = 6 Ом,
R3 = 2 Ом,
U = 3,5 В.
_________

U1 – ?
I2 – ?
I3 – ?

Решение

На схеме – смешанное соединение. Участки AB и BC соединены последовательно. Участок BC представляет собой параллельно соединенные R2 и R3. Так как через R1 и BC протекает один и тот же ток 1 А, находим U1 по закону Ома:

Ответ. U1 = 2 В; I2 = 0,25 А; I3 = 0,75 А.

 Учебник А.В.Перышкина, Н.А.Родиной «Физика-8». Подробнее о модульных уроках см. в статье О.Б.Логиновой, М.Ю.Демидовой «Современные педагогические технологии» в № 9/01.