Урок физики в 8 классе на тему «Последовательное соединение в жизни и быту»

Учитель физики МБОУ «СОШ № 46» Кирдина Наталья Сергеевна.

Класс: 8

Базовый учебник А. В. Пёрышкин Физика 8 класс.

Тема урока: « Последовательное соединение в жизни и быту».

Цели урока:

образовательная: изучить последовательное соединение проводников; исследовать распределение токов и напряжений при последовательном соединении проводников, вычислить общее сопротивление цепи;

развивающая: развивать навык работы учащихся с лабораторным оборудованием, умение правильно включать в электрическую цепь амперметр и вольтметр;

воспитательная: воспитывать умение самостоятельно производить измерения силы тока и напряжения; обобщать полученные результаты, делать вывод.

Задачи урока:

образовательные: познакомить с закономерностями существующими в цепи при последовательном соединении.

развивающие: активизировать мыслительную деятельность учащихся на уроке; реализовать успешное овладение новым материалом, провести эксперименты, научить делать выводы; развивать речь, умение делать выводы.

воспитательные: заинтересовать и увлечь темой урока; создать личную ситуацию успеха.

Оборудование к уроку:

Ёлочная гирлянда

Лабораторное оборудование – амперметр, вольтметр, резисторы, сопротивлением 1 (1 шт.), резистор, сопротивлением 2 (1 шт.), источник питания (4 В), ключ, соединительные провода.

ТСО – компьютер, проектор, экран.

Тесты – обучающие, контрольные.

Демонстрации: цепь с последовательно соединенными проводниками; постоянство силы тока в различных участках цепи; напряжения с последовательно соединенными проводниками.

Тип урока: усвоение новых знаний.

Формы деятельности учащихся: фронтальная, групповая, индивидуальная.

Методы обучения:

исследовательский,

практический.

проблемно-поисковый подход.

I. Организационный момент.

Проверка готовности к уроку.

Вступительное слово учителя:

Слайд 1 Сегодняшний наш урок посвящен теме «Последовательное соединение проводников», где вы познакомитесь с закономерностями, существующими в цепи при данном соединении, т.е. мы вместе с вами должны исследовать распределение токов и напряжений и вычислить общее сопротивление в цепи.

Откроем тетради, запишем число и тему урока.

Включаю елочную гирлянду – горят все лампы. Одну лампу убираю – гирлянда не горит. Почему? На этот вопрос дадим ответ в конце урока».

II. Актуализация знаний.

Какие приборы вы видите на рисунке? Слайд 2

Каким прибором нужно воспользоваться, чтобы измерить силу тока на участке цепи?

Каким прибором нужно воспользоваться, чтобы измерить напряжение на участке цепи?

Как включаются амперметр и вольтметр в цепь? (2 правила включения). Слайд 3, Слайд 4

О связи каких трех электрических величин идет речь в законе Ома для участка цепи?

Как зависит сила тока в цепи от приложенного напряжения? Слайд5

(сила тока прямо пропорциональна напряжению на концах проводника, если при этом сопротивление проводника не меняется)

Как зависит сила тока в цепи от сопротивления проводника? (сила тока в участке цепи обратно пропорциональна его сопротивлению, если при этом напряжение остается постоянным)

Сформулируйте закон Ома для участка цепи. Слайд5

Как выразить напряжение на участке цепи, зная силу тока в нем и его сопротивление? Слайд5

Как выразить сопротивление участка цепи, зная напряжение на его концах и силу тока? Слайд5

Слайд6 Амперметр показывает силу тока 0,1А,

Сопротивление проводника 10 Ом.

Вычислите показания вольтметра.(1В)

III. Новая тема.

Слайд 7

1) Исследование силы тока.

Обратите внимание на экран, где изображена электрическая схема. На практике обычно к одному и тому же источнику питания подключается несколько потребителей тока, которые могут быть соединены между собой последовательно, параллельно и смешанно.

Каким образом соединяются проводники в указанной электрической схеме?

Вывод 1:

В схеме три проводника (три резистора) соединены в цепь друг за другом. Такое соединение проводников в электрической цепи называется последовательным.

Слайд 8

Последовательным называют такое соединение, когда ток поочередно обходит всех потребителей.

Демонстрационный эксперимент. Исследование тока на различных участках цепи и сравнение с общим током.

Учитель: «На доске собрана электрическая цепь. Вы видите, что здесь последовательно соединены источник питания, два проводника, два амперметра и ключ.

Сравните показания двух амперметров и сделайте вывод.

Слайд 9

Вывод 2: Сила тока при последовательном соединении на всех участках цепи одинакова. I1 = I2 = I3=…= In = Iобщ

Таким образом, мы получили математическую запись закона токов для последовательного соединения проводников.

2) Исследование напряжения.

Слайд 10

Измерим напряжение U1 и U2 на концах каждой спирали.(U1=2В, U2=4В). Затем измерим напряжение U на участке цепи, состоящем из двух спиралей. (U=6В).

Вывод 3: Общее напряжение на потребителях равно сумме напряжений на каждом потребителе.

IV. Физический эксперимент.

3) Исследование сопротивления.

Слайд 11

Давайте на практике выведем закономерности сопротивления последовательного соединения и сравним с теоретическим обоснованием.

Каковы основные правила техники безопасности при сборке электрической цепи? (Производите сборку электрических цепей только при отключенном источнике питания).

1 ряд: Определите сопротивление резистора №1.

2

ряд: Определите сопротивление резистора №2.

3 ряд: Определите сопротивление участка цепи, состоящего из соединённых последовательно резистора №1 и резистора №2.

Заполните таблицу

Затем учитель записывает на доске полученные значения сопротивлений R1, R2 , R.

Слайд 12 Вывод 4: Общее сопротивление цепи при последовательном соединении равно сумме сопротивлений отдельных проводников.

Если мы имеем несколько проводников с одинаковым сопротивлением, то тогда удобнее число проводников n умножить на сопротивление одного проводника R1.

Слайд 13 Теоретическое обоснование:

U=U1+U2

IR=IR1+IR2

R=R1+R2

Слайд 14 Качественная оценка этой формулы состоит в следующем: при последовательном соединении проводников как бы увеличивается длина проводника, включенного в цепь, что приводит к увеличению сопротивления. Это хорошо видно из формулы зависимости сопротивления проводника от его размеров и материала, из которого он изготовлен. .

Основным недостатком последовательного соединения проводников является то, что при выходе из строя одного из элементов соединения отключаются и остальные. Указанный недостаток может обернуться и достоинством. Представьте себе, что некоторую цепь нужно защитить от перегрузки: при увеличении силы тока цепь должна автоматически отключаться. Как это сделать? (Например, использовать предохранитель).

Итак, возвращаемся к нашему вопросу. Почему не горит гирлянда, если одну лампочку убрать или лампочка перегорит. (Произойдет размыкание электрической цепи, по которой идет электрический ток, а чтобы в цепи был ток она должна быть замкнутой. Ток проходит одну лампочку за другой. Если одна лампочка перегорела, ток не может пройти, движение электронов останавливается во всей гирлянде, все лампочки гаснут).
 

V. Закрепление изученного материала

Решим задачи (устно) Слайд 15,16

1. Найдите показания амперметра?

Ответ: 2 А.

2. Найдите сопротивление проводника.

Ответ: 5 Ом.

Учитель: А теперь я предлагаю вам выполнить небольшой тест на закрепление сегодняшнего материала.

Тестовое задание

1. Сила тока в проводнике R1 равна 4 А. Какова сила тока в проводнике R2?

А. 4 А; Б. 2 А; В. 8 А; Г. 16 А.

2. Вычислите сопротивление елочной гирлянды, состоящей из 20 ламп, соединенных последовательно, если каждая из них имеет сопротивление 12 Ом.

А. 180 Ом; Б. 240 Ом;

В. 360 Ом; Г. 120 Ом.

3. В сеть напряжением 120 В включили последовательно три одинаковые лампы. Каково напряжение на каждой лампе?

А. 360 В; Б. 120 В; В. 60 В; Г. 40 В.

4. Определите силу тока в цепи?

А. 26 А; Б. 2,6 А;

В. 10 А; Г. 13 А.

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

А. 9 Ом;0,5 А; Б. 9 Ом; 0,3 А;

В. 18 Ом; 3 А; Г.  18 Ом; 1 А.

Слайд 17 -21

Проверим! Каждый проверяет сам себя и оценивает свои знания по новой теме. За каждый правильный ответ ставим 1 балл. Общее количество баллов – это ваша оценка.

VI. Итоги урока.

Каждый урок – открытие. Ребята, что мы открыли для себя на этом уроке? (Открыли понятие последовательного соединения. Установили распределение токов и напряжений при последовательном соединении проводников, вычислили и экспериментально измерили общее сопротивление цепи).

VII. Домашнее задание.

1.Прочитать § 48, выучить основные формулы и определения, ответить на вопросы в конце данной темы.

2. Выполнить упражнение 32 на стр. 138.

Дополнительная литература

1.Учимся радиоэлектронике. П.П. Головин. Ульяновск РИЦ «Реклама» 1999 год.

2.Физика. 8 класс: учебно-методическое пособие. А.Е.Марон. Дрофа 2010 год.

3.Контрольно-измерительные материалы. Физика. 8 класс. К учебникам А.В. Перышкина; С.В. Громова; А.Е. Гуревича; А.А. Пинского. Зорин Н.И. Москва «Вако» 2011 год.