Урок физики в 8 классе Законы последовательного соединения проводников.

Урок физики в 8 классе
Законы последовательного соединения проводников.
Автор: Бельтюкова Ольга Валерьевна,
заместитель директора по ВР,
учитель физики и информатики
МКОУ СОШ с.Талица,
Фалёнского района, Кировской области
Тема урока
« 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?
U
1В 

1А 
 Законом Ома. I 

R
1Ом 

Как зависит сила тока от напряжения?
 Сила тока прямо пропорциональна напряжению на концах проводника, если при этом
сопротивление проводника не меняется. График.(рис.1)
I
ВАХ
Как зависит сила тока от сопротивления?
0
 Сила тока в проводнике обратно
пропорциональна сопротивлению проводника,
при условии, что напряжение не меняется. График.(рис.2)
U
Рис.1
I
R
0
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?


Ом * мм 2
1
* м


м
 R
1Ом 

2
s
мм




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 вариантпараллельного соединения потребителей. Затем поменялись тетрадями взаимоконтроль.
И так тема нашего урока «Законы последовательного соединения проводников»
Соберем схему (рис.3):
I1
I2
I3
I
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.

R~ℓ ( R   )
s
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!)
U
U
U
I1 = 1 ;
;
I2 = 2
R
R1
R2
U=IR ; U1=I1R1 ;
U2= I2R2 I = const
Вывод: значит напряжение будет большим на проводнике с наибольшим сопротивлением
значит
U=U1+U2+U3
I
Полное напряжение в цепи при последовательном соединении равно сумме напряжений на
отдельных участках.
U
Эту формулу можно и вывести из закона Ома , т.е. доказать. Выразим из I 
R
сопротивление:
R
U
U
U
; R1  1 ; R2  2
I
I1
I2
R= R1+R2
но I=I1 =I2
значит
значит
U U1 U 2


I
I1
I2
U= U1+ U2
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.
законы
последовательного
соединения
I= I1= I2
U= U1 + U2
R= R1 + R2
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 !!!
R1
А
Рис.4
R2




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
2B
U
U
 2Ом
I1  1 значит R1  1 ; R1 
Вычислим сопротивление:
1A
R1
I1

Подсоединим вольтметр ( параллельно) ко второй спирали. U2= 4 B ; R2 

Подсоединим вольтметр ( параллельно) к двум спиралям.
6B
 6Ом или R= R1+R2 = 6 Ом
U = 6B; R 
1A
Вычислим напряжение : U = U1 + U2= 2В + 4В = 6 В

Что и требовалось доказать! Молодцы!
4B
 4Ом
1A