Смешанное соединение проводников. Решение задач - Электрические явления

Цели: закрепить знания учащихся о различных соединениях проводников и сформировать умения рассчитывать параметры комбинированных цепей.

Ход урока

I. Проверка знаний

Урок можно начать с краткой (10-15 минут) письменной проверочной работы по теме «Параллельное соединение проводников».

Уровень 1

1. К резистору сопротивлением 10 Ом подключили параллельно резистор сопротивлением 1 Ом. Как изменилось общее сопротивление цепи?

2. Два резистора, сопротивления которых 5 Ом и 10 Ом, подключены параллельно к батарейке. Сила тока в каком из них больше?

Уровень 2

1. Проводники сопротивлением 15 Ом и 20 Ом соединены параллельно. Вычислите общее сопротивление соединения.

2. Моток проволоки сопротивлением 20 Ом разрезали на две части и соединили параллельно. Каково сопротивление соединенной таким образом проволоки?

Уровень 3

1. Вычислите сопротивление цепи, состоящей из трех резисторов, сопротивления которых равны 540 Ом, 270 Ом и 135 Ом, если они соединены параллельно.

2. Проводники сопротивлением 3 Ом и 15 Ом соединены параллельно и включены в цепь напряжением 45 В. Определите силу тока в каждом проводнике и в общей цепи.

Уровень 4

1. Кусок проволоки сопротивлением 80 Ом разрезали на четыре равные части и полученные части соединили параллельно. Определите сопротивление этого соединения.

2. Вычислите величину сопротивления R₃ (рис. 20), если R₁ = 6 Ом, R₂ = 4 Oм, I₂ = 3 А, I = 9 А.

II. Повторение и обобщение изученного

Прежде чем приступить к решению задач, целесообразно обобщить материал предыдущих двух уроков. Результатом такого обобщения может стать таблица с общими закономерностями в цепях с последовательным и параллельным соединением проводников.

Усвоению и закреплению знаний по этой теме способствует хороший подбор качественных вопросов и расчетных задач. В зависимости от уровня подготовки учащихся учитель должен подобрать такие задачи, которые наиболее эффективно содействуют закреплению соответствующих теме знаний, способствуют развитию необходимых умений и навыков.

Далее приводится примерный список качественных вопросов:

- Как изменится сопротивление электрической цепи, если подключить к любому звену цепи еще один резистор: а) последовательно; б) параллельно?

- Как измерить напряжение прибором, измеряющим силу тока?

- В каком случае вольтметр даст большее показание: при присоединении к лампе, или к амперметру? Почему?

- Что нужно сделать, чтобы уменьшить чувствительность амперметра?

- Нарисуйте такой рычажный реостат, у которого перемещение рукоятки с одного контакта на соседний вызывало бы изменение сопротивления на 2 Ом, а полное сопротивление реостата составляло бы 12 Ом.

- В ходе лабораторной работы ученик собрал цепь неправильно, поменяв местами амперметр и вольтметр. Будет ли в собранной цепи гореть лампочка? Что покажут приборы? Какой прибор может выйти из строя?

III. Решение задач

Задача 1

Четыре одинаковые лампы соединены так, как показано на рис. 21, и подключены к источнику постоянного напряжения. Как изменится накал каждой из ламп, если лампа 4 перегорит? Зависимость сопротивлений ламп от накала не учитывайте.

Решение: Перегорание лампы 4 приведет к увеличению сопротивления цепи.

Следовательно, полная сила тока в цепи уменьшится. Поэтому уменьшится накал лампы 1 и напряжение на ней. Поскольку общее напряжение в цепи не изменяется, увеличивается напряжение на участке с параллельным соединением ламп. Значит, накал ламп 2 и 3 увеличится.

Задача 2

Определите сопротивление участка цепи АВ (рис. 22), если R = 1 Ом.

Задача 3

Лампочку, рассчитанную на напряжение 2,5 В и силу тока 0,25 А, подключают последовательно с реостатом к источнику постоянного напряжения 4,5 В. При каком сопротивлении реостата лампочка будет гореть нормальным накалом?

Задача 4

Как получить сопротивление 25 Ом, использовав минимальное количество одинаковых резисторов сопротивлением по 10 Ом? Нарисуйте схему соответствующего соединения.

Задача 5

Как нужно соединить четыре резистора, сопротивления которых 0,5 Ом, 2 Ом, 3,5 Ом и 4 Ом, чтобы их общее сопротивление было 1 Ом?

Задача 6

Найдите сопротивление цепи, показанной на рис. 23. Сопротивление каждого резистора R. Сопротивлением соединительных проводов можно пренебречь.

Домашнее задание

1. Повторить § 48, 49 учебника;

2. Сборник задач В. И. Лукашика, Е. В. Ивановой, № 1385, 1386, 1387.