Последовательное соединение проводников

Цель деятельности учителя

Познакомить учащихся с формулами силы тока, напряжения, сопротивления при последовательном соединении проводников и применить формулы при решении задач

Термины и понятия

Последовательное соединение, сила тока, напряжение, сопротивление

Планируемые результаты

Предметные умения

Универсальные учебные действия

Выявить и запомнить законы последовательного соединения проводников.

Регулятивные: принимает и сохраня­ет учебную задачу; планирует (в со­трудничестве с учителем и одноклассниками или самостоятельно) необходимые действия, операции, составляет их последовательность и действует по намеченному плану.

Познавательные: осознает познава­тельную задачу; читает и слушает, из­влекая нужную информацию, самостоятельно находит её в материалах учебников.

Коммуникативные: задает вопросы, слушает и отвечает на вопросы других формулирует собственные мысли, вы­сказывает и обосновывает свою точку зрения.

Организация пространства

Формы работы

Фронтальная (Ф); индивидуальная (И); работа в парах, работа в группах

Образовательные
ресурсы

Учебник, тексты заданий, презентация, рабочий лист, видео, Якласс

Оборудование

интерактивная доска, нетбуки, источник питания, амперметр, вольтметр, ключ, лампочки и соединительные провода.

Деятельность учителя

I. Мотивация к учебной деятельности

Деятельность учащихся

Организует актуализацию требований к ученику с позиций учебной деятельности

Создает условия для формирования внутренней потребности учеников во включении в учебную деятельность

Ребята, трудно не согласится со словами Пол Девиса «Способность физики обнаруживать единство в необычном и загадочном мире, окружающем нас, не может нас не вдохновлять». Поэтому я желаю вам сегодня на уроке творческого вдохновения. А это значит вы будете успешными и у нас сегодня все получится.

И так начинаем наш урок.

Слушают учителя

II. Актуализация и фиксирование индивидуального затруднения в пробном действии. Задания для учащихся, выполнение которых приведет к достижению запланированных результатов

Организует фиксирование индивидуального затруднения, выявление места и причины затруднения во внешней речи, обобщение актуализированных знаний

Ребята, какие явления мы с вами изучаем?

Изучая тему “электрические явления”, вы знаете на данном этапе основные величины, характеризующие электрические цепи.

Устный блиц-опрос:

• Сила тока обозначается буквой…

• Единица измерения силы тока…

• Прибор для измерения силы тока и правила его включения в цепь?

• Напряжение обозначается буквой…

• Единица измерения напряжения…

• Прибор для измерения напряжения и правила его включения в цепь?

• Почему возникает сопротивление?

• Сопротивление обозначается буквой…

• Единица измерения сопротивления…

• Какой закон объединяет сопротивление, напряжение, силу тока …

Замечательно! У вас на столах лежат карточки с заданиями «Найди правильный ответ», соединив линией. Работаем в парах.

Найди правильный ответ

аРебята, до сих пор мы рассматривали с вами электрические цепи состоящие из источника тока, одного потребителя (лампы), амперметра, вольтметра. Однако на практике использование таких цепей достаточно ограничено. Обычно несколько потребителей энергии, соединенные между собой, подключаются к одному источнику тока. И все они могут соединены по-разному.

-Ребята, познакомьтесь с информацией.

Алиса обнаружила на балконе старую гирлянду. Включив ее в розетку, девочка заметила, что горят все лампочки, кроме зеленых. Внимательно изучив провода, Алиса увидела, что все зеленые лампочки соединены последовательно друг за другом.

- О каком соединении сегодня пойдет речь?

- Сформулируйте тему нашего урока.

Запишем число и тему урока в рабочих листах.

_Посмотрите на слайд. Можете ли вы найти силу тока и общее сопротивление цепи?

Каковы показания амперметра и общее сопротивление электрической цепи, если R1 = 10 Ом, R2 = 2 Ом? Время-1минута.

-Какая проблема у вас возникла? Чего вы не знаете?

-Чтобы вы хотели узнать сегодня на уроке?

Отвечают на вопросы учителя.

Соотносят свои действия с используемым способом действий и на этой основе выявляют и фиксируют во внешней речи причину затруднения.

Решают задания и определяют тему урока

III. Построение проекта выхода из затруднения

Организует уточнение следующего шага учебной деятельности, постановку цели урока, составление совместного плана действий

Какую цель вы поставите сегодня на уроке?(узнать как найти силу тока, напряжение, сопротивление при последовательном соединении)

- Что нам необходимо сделать для достижения этих целей? (получить закон, узнать формулу)

Ребята, когда вы получите закон, что вы должны сделать?

(применить формулы при решении задач)

С помощью учителя ставят цель урока, составляют и проговаривают план достижения цели, определяют средства, ресурсы и сроки

IV. Реализация построенного проекта

Организует реализацию построенного проекта в соответствии с планом, подводящий диалог, фиксирование нового знания в речи и знаках

Представьте себя сотрудниками физической лаборатории. Сегодня у нас на уроке работают три лаборатории. Прежде, чем приступить к работе, давайте познакомимся с правилами работы в лаборатории.

Активно обменивайтесь информацией между собой.

Совместно делайте выводы.

Помните от вклада каждого участника зависит общий результат работы.

Для начала, предлагаю воспроизвести логическую цепочку этапов нашего урока. (работают в парах)

Наблюдение, гипотеза, эксперимент, закон, применение. Что у нас получилось?

А у кого получилось иначе?

По такому алгоритму мы будем с вами работать.

-Почему в елочной гирлянде могут не гореть лампочки одного цвета?

-Какое предположение вы выдвигаете? (учащихся предположения)

-Давайте проверим ваше предположение.

Учитель проводит демонстрацию(цепь состоящую из двух ламп, одну выкручивает)

https://www.youtube.com/watch?v=48VgsHOpTdI

Давайте сформулируем определение последовательного соединения проводников: Последовательное соединение -это соединение, при котором элементы цепи следуют друг за другом и в цепи нет разветвлений.

При работе с таким соединением важно знать, как найти силу тока, напряжение и сопротивление. Будем работать в группах.

На столах у вас есть все необходимое оборудование, а также схемы эксперимента и таблицы, которые необходимо заполнить. При работе с приборами соблюдаем технику безопасности.

!!! Техника безопасности: Цепь собираем при разомкнутом ключе, руками задеваем только изолированные части проводников. Амперметр включаем в цепь последовательно, вольтметр – параллельно.

1. Практическая работа «Изучение законов последовательного соединения проводников».

1 группа

эксперимент – исследование

Определите силу тока при последовательном соединении

Соберите цепь, состоящую из источника тока, ключа, 3 амперметра, 2 лампочки. Измерьте силу тока и результаты запишите в таблицу. Сравните все полученные показания амперметра. Сделайте вывод. Условия данного эксперимента обсуждаются с учениками:

Вывод: при последовательном соединении сила тока в любых участках цепи одна и та же. I = I₁ =I₂

2 группа

эксперимент – исследование

Определите напряжение при последовательном соединении

Соберите цепь, состоящую из источника тока, ключа, 3 вольтметра, 2 лампочки. Измерьте силу тока и результаты запишите в таблицу. Сравните все полученные показания вольтметра. Сделайте вывод.

Вывод: при последовательном соединении общее напряжение равно сумме напряжений отдельных проводников. U = U₁ + U₂

3 группа

эксперимент – исследование

Вычислите сопротивление при последовательном соединении

Соберите цепь, состоящую из источника тока, ключа, амперметра, вольтметра, 2 лампочки.

1) Измерьте силу тока. IА = IВ= IС

2) Напряжение на лампе АВ и лампе ВС и АС

3) Рассчитайте сопротивление по закону Ома на лампе АВ и лампе ВС и АС

4)результаты запишите в таблицу. Сравните сопротивления. Сделайте вывод.

Вывод: при последовательном соединении общее сопротивление равно сумме сопротивлений отдельных проводников. R = R₁ +R₂

-Ребята, давайте объединим результаты групп.

А теперь возвратимся к проблеме, которая была поставлена в начале урока

и решим задачу:

1. Каковы показания амперметра и общее сопротивление электрической цепи, если R1 = 10 Ом, R2 = 2 Ом?

Ответ: 1 А; 12 Ом

Под руководством учителя выполняют составленный план действий.

Отвечают на вопросы учителя.

Фиксируют новое знание в речи и знаках.

V. Первичное закрепление с проговариванием во внешней речи

Организует усвоение учениками нового способа действий с проговариванием во внешней речи

Еще раз проговорим чему равна сила тока, напряжение и сопротивление при последовательном соединении. Следующий этап нашего урока применить формулы при решении задач.

1. Задача из учебника стр.137

Два проводника сопротивлением R₁=2 Ом, R₂=3 Ом соединены последовательно. Сила тока в цепи I= 1 А. Определить сопротивление цепи, напряжение на каждом проводнике и полное напряжение всего участка цепи.

2. Применение последовательного соединения проводников

Последовательное подключение обычно используется в тех случаях, когда необходимо целенаправленно включать или выключать определенный электроприбор. Например, для работы школьного электрического звонка требуется соединить его последовательно с источником тока и ключом.

Вот некоторые примеры использования схемы последовательного соединения:

освещение в вагонах поезда или трамвая; простейшие елочные гирлянды;

карманный фонарик.

Основным недостатком последовательного соединения проводников является то, что при выходе из строя одного из элементов соединения отключаются и остальные. Второй недостаток снижение напряжения при увеличении количества подключенных потребителей. Примером может служить последовательное соединение нескольких ламп. Чем больше осветительных приборов подключено таким способом к источнику электропитания, тем менее яркий свет они будут давать.

Достоинством является использование последовательного соединения для защиты сетей от перегрузок. Если один из параметров резко возрастает, то срабатывает предохранитель, обесточивая контур. Прибор прекращает работу, оставаясь при этом исправным. Специалисту остается лишь провести небольшой ремонт по замене предохранителя. Данный способ применяется в бытовых приборах, в автотехнике, в профессиональных устройствах.

Последовательное соединение нельзя использовать в тех случаях, когда в электрическую цепь необходимо включить несколько приборов независимо друг от друга, например для освещения комнат в квартире, так как часто нет необходимости, чтобы одновременно светили все лампы. При последовательном их соединении, отключая одну лампу, мы отключаем и все остальные. Последовательное соединение не всегда оказывается удобным. Например, в торговом центре «Ашан» работает с 9:00 до 23:00, кинотеатр — с 10:00 до 02:30, а магазины — с 10:00 до 22:00. При последовательном соединении цепи свет должен будет гореть во всем ТЦ с 9:00 до 02:30. Согласитесь, что такой режим работы экономически невыгоден даже при минимальном тарифе на электроэнергию

Вопрос 1 группе

Где используют последовательное соединение проводников?

Вопрос 2 группе

Какие недостатки и достоинства последовательного соединения проводников?

Вопрос 3 группе

В каких случаях использовать последовательное соединение проводников экономически невыгодно?

Выполняют задания в тетрадях, осуществляют взаимопроверку

VI. Самостоятельная работа с самопроверкой по эталону

Организует выполнение учащимися самостоятельной работы на новое знание, самопроверку по эталону, выявление места и причины затруднений, работу над ошибками

Вариант 1

1. Силу тока при последовательном соединении можно определить..

1) U = U₁ + U₂ 2) I = I₁ = I₂ 3) I = I₁ + I₂

2. На каком рисунке изображено последовательное соединение?

1 2

3. По схеме, изображенной на рисунке, определите общее сопротивление электрической цепи, если R₁ = 2,5 Ом, R₂ = 7,5 Ом, R₃ =1,5 Ом.

4. Амперметр, включенный в электрическую цепь, изображенную на рисунке, показывает силу тока 0,1 А. Рассчитайте напряжение на участке АВ, если

R₁ = 20 Ом, R₂ = 15 Ом.

5. Три лампочки, соединенные последовательно, имеют сопротивления

R₁ = 1 Ом, R₂ =7 Ом, R₃ = 2 Ом. Определите силу тока в электрической цепи.

Вариант 2

1. Напряжение при последовательном соединении можно определить…

1) U = U₁ + U₂ 2) I = I₁ = I₂ 3) U = U₁ = U₂

2 . На каком рисунке изображено последовательное соединение?

1 2

3. По схеме, изображенной на рисунке, определите общее сопротивление электрической цепи, если R₁ = 1,5 Ом, R₂ = 3,5 Ом, R₃ =2,5 Ом.

4. Амперметр, включенный в электрическую цепь, изображенную на рисунке, показывает силу тока 0,2 А. Рассчитайте напряжение на участке АВ, если

R₁ = 25 Ом, R₂ = 15 Ом.

5. Три лампочки, соединенные последовательно, имеют сопротивления

R₁ = 10 Ом, R₂ =7 Ом, R₃ = 3 Ом. Определите силу тока в электрической цепи.

Вариант-1 1) 2 2) 1 3) 11,5 Ом 4) 3,5 В 5) 2А

Вариант-2 1)1 2)2 3) 7,5 Ом 4) 8 В 5) 1А

-Поменяйтесь тетрадями и проверьте по эталону

-Напишите соседу в тетраде: если все правильно – умничка, если одна ошибка – молодец, если более – повторяй законы последовательного соединения.

- Встаньте у кого написано умничка.

- Встаньте у кого написано молодец.

-остальные повторяйте законы последовательного соединения.

Ученики демонстрируют последовательное соединение, соединяя учеников каждого ряда взявшись последовательно за руки, учитель играет роль источника тока, пожимая руки первому и последнему ученику правильно собранной модели цепи

Выполняют задание самостоятельно в тетради, осуществляют самопроверку по эталону.

Называют с помощью учителя место своего затруднения, причину, исправляют ошибки.

VII. Включение в систему знаний и повторение

Фиксирует полученное знание, рассматривает, как новое

знание укладывается в систему ранее изученного, при возможности доводит полученный

навык до автоматизированности использования и готовить учеников к дальнейшему

погружению в тему

1. Задание на ноутбуке ( ЯКласс, последовательное соединение двух проводников) ( работаем в парах)

Выполни необходимые вычисления и заполни таблицу! Ответы округли до десятых!

Выполняют задание

VIII. Рефлексия учебной деятельности

Организует фиксирование нового содержания, рефлексию, самооценку учебной деятельности

Ребята, нам удалось в течение занятия организовать работу лаборатории так, что мы смогли изучая, законы последовательного соединения проводников, пройти все этапы нашего урока.

- подведем итоги работы нашей лаборатории.

- Я хочу сказать вам, что вы большие молодцы. Смогли превратить занятие

в научную лабораторию

-Какую цель вы ставили на уроке?

- Достигли цели урока?

-Чему равна сила тока при последовательном соединении?

-Чему равно напряжение при последовательном соединении?

-Чему равно сопротивление при последовательном соединении?

- С какими трудностями вы столкнулись как ученые?

- Что полезного вы извлекли из данного занятия?

- Чем вам интересен урок?

- Что для тебя явилось полезной информацией?

- Что для тебя явилось полезным навыком?

- Оцените свою работу в группах с помощью колеса самооценки?

- Как бы вы оценили свою работу в группе до 5 баллов или от 5-10 баллов по критериям

1 группа: «Было комфортно работать в составе группы»

2 группа: «Работали дружно, спорили, но не ссорились»

3 группа: «Нам было интересно и полезно работать в группе»

-Как бы вы оценили себя по критерию «У нас все получилось»

- Ребята, у нас все получилось?

Д/З: п.48, упр. 32(1,2)

Максим Горький писал: «Нет силы более могучей, чем знание; человек, вооружённый знанием, - непобедим». Поэтому я вам желаю в дальнейшем вооружаться новыми знаниями и достигать высоких побед.

Отвечают на вопросы учителя.

Рассказывают, что узнали, знают, смогли выполнить.

Записывают д/з.