Физика. Орієнтовний розподіл навчального часу
 Скачать 3.21 Mb.
|
|
Тема. Зміна сили струму в колі. Реостати Мета уроку: ознайомити учнів із пристроєм і використанням реостатів для регулювання сили струму в колі. Тип уроку: комбінований урок. План уроку
вивчення нового матеріалу 1. Для чого потрібно змінювати силу струму в колі? Отже, електричний струм може виконувати різні дії: теплову, магнітну, електричну, світлову. Інтенсивність дії струму залежить від сили струму в споживачі. На практиці дуже часто доводиться регулювати інтенсивність дії струму, тобто змінювати силу струму, що проходить через споживач. Наприклад, змінюючи голосність звуку радіоприймача, ми змінюємо силу струму в динаміку. Регулюючи яскравість світіння лампи, змінюємо силу струму в її спіралі. Перемикаючи швидкість обертання барабана пральної машини, змінюємо силу струму в обмотці її двигуна. Постає питання: як же можна змінювати силу струму? Щоб відповісти на це питання, звернімося до закону Ома:   Електромагнітні явища. Електричний струм З цієї формули випливає, що існують два шляхи зміни сили струму: змінювати напругу на ділянці кола або змінювати опір цієї ділянки. Зручніше змінювати опір ділянки кола. Яким чином? Опір залежить від розмірів провідника й матеріалу, з якого виготовлений цей провідник. Оскільки опір провідника можна обчислити за формулою  , то найбільш зручно для зміни опору провідника змінювати його довжину.2. Реостати. Види реостатів У сучасній техніці широко використовуються компактні пристрої, що обмежують силу електричного струму. Найбільш поширені резистори. Зазвичай резистор складається з каркаса з жароміцного діелектрика, намотаного на каркас дроту з металу з великим питомим опором і виводів для ввімкнення в коло. Для регулювання сили струму в електричному колі використовують резистори зі змінним опором — реостати (від грецького ρηεοσ — плин, потік; στατοσ — нерухомий). ^ Пристрій зі змінним опором, призначений для регулювання сили струму, називається реостатом. Найпростішим реостатом може служити провід з ковзним контактом (повзунком). Пересуваючи повзунка вздовж проводу, можна збільшувати або зменшувати довжину ділянки кола, по якій протікає електричний струм і, відповідно, зменшувати або збільшувати силу струму.  На практиці використовують більш компактні реостати. Наприклад, повзунковий реостат.  У цьому реостаті сталевий дріт намотаний на керамічний циліндр. Дріт покритий тонким шаром окалини, що не проводить струму, тому витки її ізольовані один від одного. Від тертя повзунка об витки шар окалини під його контактом стирається, та електричний струм у колі проходить від витка дроту до повзунка, а через нього в стрижень, що має на кінці затиск. За допомогою цього затиску й затиску, з'єднаного з одним з кінців обмотки і розташованого на корпусі реостата, реостат під'єднують у коло. На рисунку зображений реостат, за допомогою якого можна змінювати опір у колі не плавно, а ступенями — стрибками.  Такий реостат використовують для запуску й вимикання електродвигунів. 3. Правила користування реостатами Закінчуючи виклад нового матеріалу, необхідно ознайомити учнів із правилами роботи з реостатами. Варто звернути особливу увагу на техніку безпеки (неприпустимо торкатися руками робо Електромагнітні явища. Електричний струм чих частин реостата тощо). Під час роботи дріт реостата може нагріватися, тому з метою безпеки зверху його зазвичай накривають кожухом. Питання до учнів у ході викладення нового матеріалу ? Для чого потрібно змінювати силу струму в колі? ? Як можна змінювати силу струму в колі? ? Чому в реостатах використовують дріт з великим питомим опором? ? Для яких величин указують на реостаті їхні припустимі значення? ? Як на схемах електричних кіл зображують реостат? закріплення вивченого матеріалу 1. Якісні питання Чому обмотку реостата не роблять з алюмінієвого дроту? Потрібно вдвічі збільшити силу струму в даному провіднику. Що для цього потрібно зробити? Що змінилося на ділянці кола, якщо ввімкнений послідовно з ним амперметр показує збільшення сили струму? 2. Навчаємося розв'язувати задачі Обчисліть силу струму, що проходить по мідному провіднику довжиною 100 м, площею поперечного перерізу 0,5 мм2, якщо до кінців проводу прикладена напруга 6,8 В. Яка площа поперечного перерізу вольфрамового дроту, через яку йде струм 0,05 А за напруги 5 В? Довжина дроту 4 м. Нікеліновий дріт довжиною 4 м і площею поперечного перерізу 0,4 мм2 ввімкнений у коло акумулятора. Сила струму в колі 0,3 А. Визначити напругу на полюсах акумулятора. Потрібно виготовити провід довжиною 100 м й опором 1 Ом. У якому випадку провід вийде легшим: якщо його зробити з алюмінію чи з міді? У скільки разів? Мідний провід довжиною 5 км має опір 12 Ом. Визначте масу міді, що необхідна для його виготовлення. Густина міді 8900  Що ми дізналися на уроці • Пристрій зі змінним опором, призначений для регулювання сили струму, називають реостатом. Домашнє завдання Підр.: § 12. Зб.: рів1 — № 6.12; 6.13; 6.25; 6.26; 6.27. рів2 — № 6.43; 6.44; 6.45; 6.46, 6.47. рівЗ — № 6.53; 6.59, 6.60; 6.61. Д.: підготуватися до самостійної роботи № 6. Задачі із самостійної роботи № 6 «Закон Ома для ділянки кола» Середній рівень Напруга в мережі 220 В. Визначте силу струму в спіралі електроплитки, що має опір 44 Ом. Визначте опір електричної лампи, сила струму в якій 0,5 А, за напруги 120 В. 2. а) Як за даними, зазначеними на цоколі електричної лампочки, визначити її опір? Достатній рівень 1. а) Необхідно вдвічі збільшити силу струму в колі. Що для цього потрібно зробити? б) Яка ціна поділки шкали амперметра (див. рис.)?    б) Яка ціна поділки шкали вольтметра (див. рис.)?  Високий рівень По мідному провіднику з поперечним перерізом 3,5 мм2 і довжиною 14,2 м йде струм силою 2,25 А. Визначте напругу на кінцях цього провідника. Визначте силу струму, що проходить по сталевому проводу довжиною 100 м і поперечним перерізом 0,5 мм2 за напруги 68 В.       Урок 12/18 Тема. Лабораторна робота № 4 «Вимірювання опору провідника за допомогою амперметра й вольтметра» мета уроку: навчитися визначати опір провідника за допомогою амперметра й вольтметра; переконатися дослідним шляхом у тому, що опір провідника не залежить від сили струму в ньому та від напруги на його кінцях. Тип уроку: урок контролю й оцінювання знань. Обладнання: джерело струму, спіраль-резистор, повзунковий реостат, амперметр, вольтметр, ключ, з'єднувальні проводи. рекомендації щодо проведення лабораторної роботи 1. Зберіть електричне коло із приладів, зображених на рисунку.  Виміряйте напругу на резисторі й силу струму в колі. Плавно пересуваючи повзунок реостата, збільште силу струму в колі. Запишіть у зошит для лабораторних робіт показання вольтметра й амперметра. Пересуньте повзунок реостата в протилежний бік і ще раз виміряйте напругу на резисторі та силу струму в колі. Обчисліть опір резистора для кожного випадку. Результати вимірів та обчислень запишіть у таблицю в зошиті для лабораторних робіт.
7. Запишіть у зошит для лабораторних робіт, що ви вимірювали та який отримали результат. Творче завдання За отриманими у ході проведення експерименту даними побудуйте графік вольт-амперної характеристики резистора. За графіком визначте опір резистора й порівняйте його з результатом обчислень. На завершення уроку можна запропонувати учням виконати самостійну роботу № 6 «Закон Ома для ділянки кола». Домашнє завдання Підр.: §§ 10, 11, 12. Зб.: ріві — № 6.9; 6.14; 6.15; 6.16; 6.20. рів2 — № 6.22; 6.23; 6.24; 6.36, 6.38. рівЗ — № 6.40; 6.41; 6.42, 6.62; 6.63. Урок 13/19 Тема. Лабораторна робота № 5 «Вивчення залежності електричного опору від довжини провідника й площі його поперечного перерізу» Мета уроку: з'ясувати, як залежить електричний опір провідника від його довжини й площі поперечного перерізу. Тип уроку: урок контролю й оцінювання знань. Обладнання: джерело струму, амперметр, вольтметр, ключ, реостат, ізоляційна панель для проводу, три проводи з однакового матеріалу однакової довжини, але різного діаметра, з'єднувальні проводи, штангенциркуль або мікрометр. рекомендації щодо проведення лабораторної роботи Досліджуйте залежність опору провідника від його довжини. Для цього зберіть схему електричного кола, приєднавши провід на ізоляційній панелі. Виміряйте довжину проводу. Виміряйте силу струму в колі й напругу на проводі. Обчисліть опір проводу. Повторіть досліди, змінюючи довжину проводу. Результати вимірів та обчислень запишіть у таблицю в зошиті для лабораторних робіт.
Досліджуйте залежність опору провідника від площі його поперечного перерізу, використовуючи три проводи з одного матеріалу, однакової довжини, але різного діаметра. Для цього зберіть електричне коло, підключивши один із проводів, закріплених на ізоляційній панелі. Виміряйте силу струму й напругу на проводі. Виміряйте діаметр проводу й обчисліть площу його поперечного перерізу. Обчисліть опір проводу. Повторіть дослід ще два рази з проводами іншого діаметра. Результати вимірів та обчислень запишіть у таблицю в зошиті для лабораторних робіт.
13. Запишіть у зошит для лабораторних робіт, що ви вимірювали і який отримані результат. Творче завдання Визначте матеріал, з якого виготовлений один із проводів, використаних у ході експерименту. Поясніть, чому отримане вами значення питомого опору може відрізнятися від табличного. Домашнє завдання 1. Підр.: §§ 10, 11, 12. Урок 14/20 |