Параллельное соединение проводников - Электрические явления

Цель: ознакомить учащихся с параллельным соединением проводников и закономерностями, существующими в цепи с параллельным соединением проводников.

Демонстрации: цепь с параллельно включенными лампочками; измерение напряжения и силы тока в проводниках при параллельном соединении.

Ход урока

I. Проверка знаний

Первые 10-15 минут урока желательно посвятить письменной проверочной работе по карточкам. Можно предложить следующие варианты заданий для карточек разных уровней:

Уровень 1

1. Начертите схему последовательного соединения двух резисторов 1 Ом и 2 Ом. В каком из них сила тока больше?

2. Можно ли использовать две одинаковые лампы, рассчитанные на 110 В, в сети с напряжением 220 В? Как?

Уровень 2

1. Сколько одинаковых резисторов было соединено последовательно, если каждый из них имеет сопротивление 50 Ом, а их общее сопротивление составило 600 Ом?

2. Резисторы, сопротивления которых 30 Ом и 60 Ом, соединены последовательно и подключены к батарейке. Напряжение на первом резисторе 3 В. Какое напряжение на втором резисторе?

Уровень 3

1. Сколько электрических лампочек нужно взять для изготовления елочной гирлянды, чтобы ее можно было включать в осветительную сеть с напряжением 220 В, если каждая лампа имеет сопротивление 23 Ом и рассчитана на силу тока 0,28 А?

2. В цепь включены последовательно три проводника сопротивлениями 5 Ом, 6 Ом и 12 Ом соответственно. Какая сила тока в цепи и какое напряжение приложено к концам цепи, если напряжение на втором проводнике 1,2 В?

Уровень 4

1. Вычислите сопротивление изображенного на рис. 17 участка цепи. Определите напряжение на проводнике R₁, если сила тока в проводнике R₂ равна 0,2 А.

2. Каковы показания амперметра и вольтметра V₂ (рис. 18), если R₁ = 30 Ом, R₂ = 12,5 Ом. При этом показания вольтметра V₁ равны 6 В?

II. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Параллельное соединение проводников.

2. Закономерности в цепи с параллельным соединением.

3. Применение параллельного соединения проводников.

1. Параллельным называется такое соединение проводников, при котором начала всех проводников присоединяются к одной точке электрической цепи, а их концы - к другой.

Продемонстрировав ряд опытов, учитель подводит учащихся к выводу:

а) напряжение на концах всего разветвления равно напряжению на отдельных его ветвях;

б) при параллельном соединении резисторов сила тока в неразветвленной цепи равна сумме сил токов в разветвлениях.

Для уяснения сущности этих закономерностей полезна гидродинамическая модель.

Вопросы классу:

- Итак, какая из электрических величин одинакова для всех проводников, соединенных параллельно?

- Вспомните, какая из величин одинакова для проводников, соединенных последовательно?

2. На основе перечисленных выше закономерностей и закона Ома для участка цепи устанавливается формула для общего сопротивления соединения резисторов:

При изучении этого материала полезно использовать уже усвоенную учащимися зависимость и дать качественную оценку: при параллельном соединении проводников площадь поперечного сечения как бы увеличивается, что приводит к уменьшению общего сопротивления.

Если соединены n проводников с одинаковым сопротивлением R, то общее сопротивление такого разветвления:

3. Применение параллельного соединения проводников. В одну и ту же электрическую цепь параллельно могут быть включены самые различные потребители электрической энергии. Такая схема соединения потребителей тока используется, например, в жилых помещениях. Далее можно предложить учащимся самим привести примеры применения параллельного соединения проводников.

Вопросы учащимся:

- Как соединены между собой электрические приборы в вашей квартире?

- Какие напряжения используются для бытовых нужд?

- Почему не рекомендуется включать в одну розетку через тройник несколько мощных электроприборов?

III. Решение задач

Последнюю часть урока желательно посвятить решению задач.

Задача 1

Как изменится сопротивление цепи, если сопротивление одного из резисторов этой цепи: а) увеличить; б) уменьшить? Зависит ли ответ от типа соединения проводников?

Задача 2

Стальной и алюминиевый провода одинаковых размеров включены в цепь параллельно. Какая часть общего тока идет через стальной провод?

Задача 3

Амперметр А показывает силу тока 1,6 А при напряжении 120 В (рис. 19). Сопротивление резистора R₁ = 100 Ом. Определите сопротивление резистора R₂ и показания амперметров А₁ и А₂.

Домашнее задание

1. § 49 учебника; вопросы и задания к параграфам.

2. Выполнить упражнение к параграфу (упр. 23).