физика 9 класс

РАБОТА:УЧЕНИКА 9-В КЛАССАГОРЛОВСКОГО УВК 22

КРАПИВЦОВ ДЕНИС

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ:

ТОЛКАЧЕВ Г.А.

Цель работы:

Изучить параллельное и последовательное соединения проводников в электрической цепи.

Научиться решать задачи на определение различных характеристик электрической цепи (силы тока, напряжения, сопротивления) при различных видах соединения проводников.

Электрический ток – упорядоченное движение

заряженных частиц.

Для существования электрического

тока необходимы следующие условия:1. Наличие свободных электрических

зарядов в проводнике;

2. Наличие внешнего электрического поля

для проводника.

Электрическое поле.

Джеймс Клерк Максвелл

известный английский

физик

(13 июня 1831 - 5 ноября

1879)

Майкл Фарадей

английский физик и химик

(22 сентября 1791 - 25 августа

1867)

Источник тока - это

устройство, в котором

происходит

преобразование какого-

либо вида энергии в

электрическую энергию.

Устройства, разделяющие

заряды, т.е. создающие

электрическое поле,

называют источниками

тока.

Чтобы электрический ток

в проводнике существовал

длительное время,

необходимо все это время

поддерживать в нем

электрическое поле. Для

этой цели используют

различные источниками

тока.

Источник токаСпособ разделения

зарядовПрименение

Фотоэлемент Действие света Солнечные батареи

ТермоэлементНагревание

спаевИзмерение температуры

Электромехани-

ческий генератор

Совершение

механической

работы

Производство

промышленной эл. энерг.

Гальванический

элемент

Химическая

реакция

Фонарики,

радиоприемники

Аккумулятор Химическая

реакция

Автомобили

Классификация источников тока

ДЛЯ ТОГО, ЧТОБЫ ДОСТАВИТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ

ОТ ИСТОЧНИКА К ПОТРЕБИТЕЛЮ ,ИХ СОЕДИНЯЮТ МЕЖДУ СОБОЙ ПРОВОДНИКАМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА.

Для того , чтобы в цепи проходил ток , она должна быть замкнутой, то есть состоять только из проводников электрического тока

Источники тока Потребители электроэнергии

Соединительные провода Выключатели

Основные элементы

электрической цепи

Основные величины,

характеризующие электрическую

цепь.

Название Что характеризует?

Обозначение Единицы измерения

Напряжение

Сила тока

Сопротивление

Характеризует электрическое поле.

U вольт

[В]

Характеризует

сам проводник.

Характеризует электрический ток в проводнике.

R

I ампер

[А]

ом

[Ом]

Электрическое напряжение. Единицы напряжения. Вольтметр.

Вольтметр –

электрический

прибор для

измерения

напряжения.

Вольтметр

лабораторный

Вольтметр лабораторный

Вольтметр технический

Схема включения:

вольтметр включается в

электрическую цепь

параллельно тому

элементу, на котором он

измеряет напряжение.

Условное обозначение на

схемах

ВОЛЬТА Алессандро

(1745-1827)

Итальянский физик и

физиолог

Сила тока. Единицы силы тока. Амперметр.

Заряд, протекающий через данное поперечное сечение

проводника в единицу времени, характеризует силу тока.

АМПЕР Андре Мари

(22.I.1775-10.VI.1836)

французский

физик, математик и

химик

Амперметр

технический

Амперметр

демонстрационный

Амперметр

лабораторный

Условное

обозначение на

схемах

Схема включения: амперметр включается в

электрическую цепь последовательно с

элементом, в котором он измеряет силу тока.

Силу тока в цепи измеряют специальным прибором -

амперметром.

Электрическое сопротивление. Единицы сопротивления.

Омметр

лабораторный

Схема включения:

омметр включается

аналогично

амперметру вместе с

источником тока и

переменным

резистором,

необходимым для

установки нуля шкалы.

Омметр -- электрический прибор для

измерения сопротивления проводника.Ом Георг Симон

(1787-1854 гг.)

немецкий физик

Обозначение: R.

Единица измерения: 1 Ом.

Условное

обозначение на

схемах

Сопротивление- мера противодействия

проводника установлению в нем

электрического тока.

Закон Ома для участка цепи

R

UI

Сила тока на участке цепи прямо

пропорциональна напряжению на концах

этого участка и обратно пропорциональна

его сопротивлению

где U - напряжение на концах участка

цепи, R - сопротивление участка цепи.

Удобно запомнить!

U

I R

1 Ом - это сопротивление

проводника с разностью

потенциалов на его концах в 1 В

и силой тока в нем 1 А.

Сопротивление зависит только от

свойств проводника:

где :S - площадь поперечного

сечения проводника, L - длина проводника,- удельное

сопротивление, характеризующее свойства вещества проводника.

Определение последовательного

соединения проводников.

Лампочки соединены в

цепь друг за другом.

Такое поочередное

соединение в электрической

цепи проводников один за

другим, без разветвлений

проводов между ними,

называется

последовательным

Определение параллельного

соединения проводников.

Соединение проводников в

электрической цепи, когда

выводы каждого из них

присоединяют к общей для

всех паре зажимов ( точек или

узлов цепи) называется

параллельным

Свойства соединений проводников ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ

СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

ПРОВОДНИКОВ

Сила тока :

Сила тока во всех

участках цепи

одинакова.

Сила тока в неразветвлѐнной

части цепи равна сумме сил

токов в отдельных

параллельно соединѐнных

проводниках.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ

СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

ПРОВОДНИКОВ

Напряжение :

Полное напряжение в цепи

равно сумме напряжений на

отдельных участках цепи.

Напряжение на концах

параллельно соединѐнных

проводников одно и то же.

Сопротивление :

Общее сопротивление цепи

равно сумме сопротивлений

отдельных проводников.

При параллельном включении

резисторов их общее

сопротивление всегда меньше чем,

сопротивление любого отдельно

взятого резистора.

U = U1 = U2

Экспериментальная часть

Экспериментально проверим свойства последовательного и параллельного соединения проводников в электрической цепи.

В любой науке,

в любом искусстве

лучший учитель - опыт...Мигель де Сервантес

Порядок выполнения

работы :• Выбираем способ соединения проводников в

электрической цепи, к изучению которого собираемся приступить.

• Решаем, каким образом можно определить, например, силу тока на различных участках цепи. Рисуем соответствующую схему электрической цепи.

• Определяем, какие приборы нам нужны, и в каком количестве.

• На экране считываем показания приборов. Показания приборов записываем в тетрадь. Делаем соответствующие выводы.

• Аналогичным способом определяем другие электрические величины для исследуемого способа соединения проводников в электрической цепи.

Проверим опытным путем правило для напряжения

при последовательном соединении проводников.

3 В

3 В

6 ВПравило для

напряжения

U =U1+ U2

выполняется-

Полное

напряжение в

цепи равно сумме

напряжений на

отдельных

участках цепи.

Проверим опытным путем правило для сопротивления электрической цепи при

параллельном соединении проводников.

Монтажная схема

Принципиальная схема

•Измерим вольтметром напряжение на лампах.

•Воспользуемся амперметром и измерим поочередно силу тока, протекающего по спирали ламп и по неразветвленной части электрической цепи.

•Воспользуемся омметром и, подсоединив его аналогично амперметру, измерим поочередно сопротивление спиралей ламп и участка цепи, содержащего обе лампы.

Все данные, полученные в результате

измерений, занесем в таблицу:

Параллельное соединение

Измерения

для 1лампочки

Измерения

для 2лампочки

Измерения

для двухлампочек.

Сила тока I (А) 1,2 2,2 3,4

Напряжение U(В)

5 5 5

Сопротивление R (Ом)

4,2 2,3 1.5

Сопротивления спиралей ламп 1 и 2, полученные

в результате расчета по формуле закона Ома,

соответствуют значению, полученному путем

экспериментальных измерений.

Вычислим сопротивление спиралей лампы 1 и лампы 2 по формуле закона Ома:

R 1 = U1 / I1 = 5B / 1, 2 A = 4,2 Oм

R2 = U2 / I2 = 5 B / 2, 2A = 2,3 Oм

21

12

21

111

RR

RR

RRR

12

21

RR

RRR ÎìR 5.1

3,22,4

3,22,4

Общее сопротивление в электрической цепи,

полученное в результате расчета соответствует

полученному путем измерений, и равно 1,5 Ом

Вычислим сопротивление участка цепи, содержащего обе лампы:

Задание : Определить общее сопротивление участка цепи. Цифрами на схеме указаны сопротивления для каждого резистора в цепи.

1 2 3

4 5

5

Для закрепления теоретических знаний решим задачу.

Решение.

В данном случае представлена часть электрической цепи со смешанным соединением, то есть с комбинацией последовательного и параллельного соединений.

Решаем задачу пошагово, применяя следующие формулы для расчета общего сопротивления:

- если имеем два последовательно соединенных

резистора-

- если имеем два параллельно соединенных

резистора:

21

12

21

111

RR

RR

RRR

R =R1 +R2

Шаг 1. 1/R = 1/5+1/5 =2/5

R = 2,5 Ом

1 2 3

4 5

5

Шаг 2.

12 3

4 2,5

R = 4 +2,5 = 6,5 Ом

Шаг 3.

1 2 3

6,5

R = 2+3 =5 Ом

Шаг 4.

1 5

6,5

1/R = 1/6,5 + 1/5 = 35/100

R =100/35 = 2,86 Ом

Шаг 5.

1 2,86

R = 1 + 2,86 = 3,86 Ом

Ответ: 3,86 Ом

«Знание есть то, что остается

после того, когда забывается

все, чему нас учили…»

А. Эйнштейн

1. Перышкин А.В., Физика: учебник для

8-го класса средней школы. Дрофа, М., 2007г.

2. Перышкин А.В. и др. “Преподавание физики в 6-8 классах средней школы”

3. Сиротюк В.Д. Физика: учебник для 9-го класса общеобразовательных учебных учреждений. «Зодиак-ЭКО», К.,2009г.

4. Томилин А.Н. Рассказы об электричестве

5. Материалы сети Интернет.

Литература