Паралельне з’єднання провідників
1-й семестр
ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ЯВИЩА
2. Електричний струм
Урок 16/22
Тема. Паралельне з’єднання провідників
Мета уроку: ознайомити учнів з паралельним з’єднанням провідників і закономірностями, що існують у колі з паралельним з’єднанням провідників.
Тип уроку: комбінований урок.
План уроку
Контроль знань | 12 хв. | Самостійна робота № 7 “Послідовне з’єднання провідників” |
Демонстрації | 4 хв. | 1. Коло з паралельно 2. Вимірювання напруги й сили струму в провідниках за паралельного з’єднання |
Вивчення нового матеріалу | 21 хв. | 1. Знайомимося з паралельним з’єднанням провідників. 2. Закономірності в колі з паралельним з’єднанням провідників. 3. Застосування паралельного з’єднання провідників |
Закріплення вивченого матеріалу | 8 хв. | 1. Контрольні питання. 2. Навчаємося розв’язувати задачі |
ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
1. Знайомимося з паралельним з’єднанням провідників
Зберемо схему, зображену
O Паралельним називають таке з’єднання провідників, за якого початки всіх провідників приєднуються до однієї точки електричного кола, а їхні кінці – до іншої.
Продемонструвавши ряд дослідів, підводимо учнів до важливого висновку:
– напруга на кінцях усього розгалуження дорівнює напрузі на окремих його відгалуженнях;
– за паралельного з’єднання резисторів струм у нерозгалуженому колі дорівнює сумі струмів у розгалуженні.
Для з’ясування сутності цих закономірностей корисно розглянути гідродинамічну аналогію паралельного з’єднання провідників.
2. Закономірності в колі з паралельним з’єднанням провідників
На основі перерахованих вище закономірностей і закону Ома для ділянки кола установлюють формули для загального опору з’єднань резисторів.
Під час вивчення цього матеріалу корисно використовувати вже засвоєну учнями залежність і дати якісну оцінку: за паралельного з’єднання провідників площа поперечного перерізу ніби збільшується, що призводить до зменшення загального опору.
Для двох паралельно з’єднаних провідників виконується така рівність:
Якщо з’єднані n провідників з однаковим опором R, то загальний опір такого розгалуження:
3. Застосування паралельного з’єднання провідників
У те саме електричне коло паралельно можуть бути ввімкнені будь-які споживачі електричної енергії. Така схема з’єднання споживачів струму використовується, наприклад, у житлових приміщеннях. Далі можна запропонувати учням самим навести приклади застосування паралельного з’єднання провідників.
Питання до учнів у ході викладу нового матеріалу
– Яка з електричних величин однакова для всіх провідників, з’єднаних паралельно?
– Як змінюється загальний опір розгалуження після збільшення числа провідників у розгалуженні?
– Як пов’язана сила струму в окремих витках паралельного з’єднання із загальною силою струму?
– Як з’єднані між собою електричні прилади у вашій квартирі?
ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ
1. Якісні питання
1) Чому не рекомендується вмикати в одну розетку через трійник кілька потужних електроприладів?
2) Як зміниться опір кола, якщо опір одного з резисторів у цьому колі: а) збільшити; б) зменшити? Чи залежить відповідь від типу з’єднання провідників?
3) Сталевий та алюмінієвий проводи однакових розмірів ввімкнені в коло паралельно. Яка частина загального струму йде через сталевий провід?
2. Навчаємося розв’язувати задачі
1) Резистори з опором 3 і 6 Ом з’єднані паралельно. Визначте загальний опір кола, силу струму в другому резисторі й у всьому колі, якщо сила струму в першому резисторі дорівнює 2 А.
2) В освітлювальну мережу кімнати ввімкнені дві електричні лампи, опір яких 200 і 300 Ом. Напруга в мережі 220 В. Визначте силу струму в кожній лампі, силу струму в підвідних проводах, загальний опір обох ламп.
3) Амперметр A показує силу струму 1,6 А за напруги 120 В. Опір резистора R1 = 100 Ом. Визначте опір резистора R2 й показання амперметрів A1 і A2.
Що ми дізналися на уроці
– Паралельним називають таке з’єднання провідників, за якого початки всіх провідників приєднуються до однієї точки електричного кола, а їхні кінці – до іншої.
– Для паралельного з’єднання провідників характерні такі співвідношення:
– За паралельного з’єднання провідників сили струму у витках обернено пропорційні їхнім опорам:
Домашнє завдання
1. Підр.: § 14.
2. Зб.:
Рів1 – № 8.3; 8.6; 8.8; 8.9; 8.10.
Рів2 – № 8.17; 8.18; 8.19; 8.20, 8.21.
Рів3 – № 8.28, 8.29; 8.30; 8.31; 8.32.
3. Д.: підготуватися до самостійної роботи № 8.
Задачі із самостійної роботи № 8 “Паралельне з’єднання провідників”
Середній рівень
1. Два резистори R1 = 75 Ом і R2 = 300 Ом з’єднані паралельно. Обчисліть загальний опір ділянки кола. У якому з резисторів сила струму більше? Чому?
2. Два резистори, опори яких 20 і 40 Ом, підключені паралельно до батарейки. Сила струму в першому резисторі 0,2 А. Який струм протікає в другому резисторі? Чому сила струму в резисторах різна?
Достатній рівень
1. Який резистор треба з’єднати паралельно з резистором у 300 Ом, щоб одержати загальний опір 120 Ом?
2. Обчисліть опір кола, що складається з трьох резисторів, опори яких дорівнюють 540, 270 і 135 Ом, якщо вони з’єднані паралельно.
Високий рівень
1. Шматок дроту опором 80 Ом розрізали на чотири рівні частини й отримані частини з’єднали паралельно. Визначте опір цього з’єднання. Чому дорівнює сила струму в кожному провіднику, якщо до цього з’єднання приєднали джерело струму з напругою 20 В?
2. Три провідники опором 2, 3 і 6 Ом з’єднані паралельно. Визначте розподіл сили струму, якщо в нерозгалуженій частині кола сила струму дорівнює 12 А. Яка напруга на кінцях кожного провідника?