Фізика 8 клас - розробки уроків до підручника за ред. В. Г. Бар’яхтара - 2016

РОЗДІЛ 2. ЕЛЕКТРИЧНІ ЯВИЩА

Частина І. ЕЛЕКТРИЧНИЙ ЗАРЯД. ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ

Урок 50. Розв'язування задач

Мета: закріпити знання з теми «Послідовне та паралельне з'єднання провідників», продовжити формування навичок та умінь учнів розв'язувати фізичні задачі, застосовуючи набуті знання.

Очікувані результати: учні повинні вміти розв'язувати задачі на розрахунок електричних кіл із паралельним та мішаним з'єднанням провідних елементів, застосовуючи знання про закономірності, що діють у колах із паралельним та послідовним з'єднанням провідників.

Тип уроку: застосування знань, умінь і навичок.

Наочність і обладнання: підручник.

Хід уроку

Поезії ми навчаємося, постійно читаючи поетів; живопису — постійним малюванням і писанням; доведень — читанням книжок із математики.

Г. Галілей

I. Організаційний етап

II. Мотивація навчальної діяльності

ü Метод «Парад розумних думок»

Учитель наводить вислів Г. Галілея, який взято за епіграф до уроку, учні з’ясовують, чого ми навчаємося, розв’язуючи фізичні задачі.

III. Актуалізація опорних знань

ü Бесіда за запитаннями

1. Назвіть характерні ознаки кіл, що складаються з послідовно та паралельно з’єднаних провідників.

2. Як розрахувати загальні силу струму та напругу в разі послідовного та паралельного з’єднання провідників?

3. Як розрахувати загальний опор ділянки з послідовним та паралельним з’єднанням провідників?

IV. Застосування набутих знань

ü Ви конання вправ

1. Чому побутові прилади в приміщенні слід з’єднувати паралельно? (Відповідь: якщо в разі паралельного з’єднання один прилад вийде з ладу, то інші все одно працюватимуть, бо через них все одно проходитиме струм.)

2. [2]: вправа № 32: завдання № 4 — усно.

Розв’язання

У разі паралельного з’єднання провідників напруга на кожному з них і на всій ділянці є однаковою: U₁ = U₂ = U₃. Із закону Ома U = IR .У свою чергу R = р .

Отже, I₁R₁= I₂ R₂= I₃R₃. За умовою задачі довжина та площа поперечного перерізу провідників однакові:

I_cp₃ = I₂p_c = I₃p_м = І₁р₃ = І₂р_с = І₃р_м.

З останньої формули випливає, що чим менший питомий опір провідника, тим більшої сили струм по ньому протікає.

У таблиці питомих опорів провідників знаходимо:

р₃ = 0,1 , р_с = 0,016 , р_м = 0,017 .

Відповідь: у срібному дроті сила струму буде найбільшою.

3. Обчисліть опір ділянок електричного кола (рис. 1, а, б). Опір кожного резистора становить 2 Ом.

Розв’язання

а) На рис. 1 ,а провідники 1 і 2 з’єднані послідовно, їх опір однаковий:

R_1,2 =2 ∙ R₁; R_1,2 = 2 ∙ 2 = 4 Ом. Послідовно з’єднана ділянка з провідників 1 і 2 та провідник 3 з’єднані між собою паралельно:

R = ; R = = 1 (Ом).

Відповідь: R = 1 Ом.

б) На рис. 1, б провідники 1 і 2 з’єднані паралельно, їх опір однаковий:

R_1,2 = ; R_1,2 = = 1 (Ом). Провідники 3 і 4 з’єднані паралельно, їх опір однаковий. Аналогічно R_3,4 = 1 Ом. Паралельно з’єднані ділянки провідників 1 2 і 3, 4 з’єднані між собою послідовно. Отже, R = R_1,2 + R_3,4 ∙ R = 1 + 1 = 2 (Ом).

Рис. 1

Відповідь: R = 2 Ом.

4. [2]: вправа № 32: завдання № 6.

Розв’язання

Виконаємо рис. 2.

U₃ = I₃R₃;

[U₃]=A ∙ Oм = B;

U₃ =0,1 ∙ 8 = 0,8 (В).

Рис. 2

Резистори 2 і 3 з’єднані паралельно. Як відомо, в разі паралельного з’єднання напруга на кожному провіднику і на всій ділянці є однаковою: U₃ = U₂ = U_2,3.

Загальний опір даної ділянки:

R_2,3 = ; [R_2,3] = = Ом;

R_2,3 = = = 1,6 (Ом). Сила струму, який живить цю ділянку:

I_2,3 = ; [I_2,3] = = А; І_2,3 = = 0,5 (А).

Ділянка, що містить паралельно з’єднані резистори 2 і 3, з резистором 1 з’єднана послідовно. Сила струму в усій ділянці кола та в усіх провідниках уразі такого з’єднання є однаковою: І_2,3 = І₁ = I = 0,5 А. Загальний опір з’єднання: R = R₁ + R_2,3; [R] = Ом + Ом = Ом; R = 3 + 1,6 = 4,6 (Ом).

Отже, U = IR; [U] = A Ом = В; U =0,5 ∙ 4,6 = 2,3 (В).

Відповідь: U = 2,3 В.

Під час розв’язання наступної задачі учитель навчає учнів креслити еквівалентні схеми електричних кіл, зручні для читання та аналізу.

5. Визначте опір ділянки кола (рис. 3), якщо опір кожного резистора R₁ = 30 Ом.

Розв’язання

Коментар учителя. Якщо немає абсолютно чіткого уявлення про характер з’єднання резисторів, то застосовується метод, який полягає в тому, що схему подають у вигляді еквівалентної схеми, зручної для аналізу.

Подумки розтягуємо клеми в різні боки, не розриваючи провідники.

На рис. 4 резистори 2 і 5 з’єднані послідовно, їх опір однаковий. Отже, загальний опір з’єднання: R₂,₅ =2 ∙ R₁. До цих резисторів паралельно приєднаний резистор 3:

R_2,3,5 = ; [R_2,3] = = Ом ∙ R_2,3,5 = = = 20 (Ом).

Загальний опір ділянки кола: R = R₁ ⁺ R_2,3,5 + R₄

[R] = Ом + Ом + Ом = Ом; R = 30 + 20 + 30 = 80 (Ом).

Рис. З

Рис. 4

Відповідь: R = 80 Ом.

V. Підбиття підсумків уроку

ü Рефлексія за методом «Сходинки успіху»

Учитель користується додатком 2.7.

VI. Домашнє завдання

1. Ознайомитися з узагальненням матеріалу за схемами та таблицями «Підбиваємо підсумки розділу II «Електричні явища. Електричний струм»» (с. 218, 219).

2. [2]: вправа № 32: завдання № 2, 5, 8 — письмово.