Решение задач

ЦЕЛЬ УРОКА: Развить представления учащихся о способах соединения проводников друг с другом и познакомить их с универсальным электро­измерительным прибором - ампервольтомметром.

ТИП УРОКА: решение задач.

ОБОРУДОВАНИЕ: выпрямитель ВС-24, панель с проволочными резисторами, амперметр и вольтметр демонстрационные, реостат, соединительные провода, ампервольтомметр.

ПЛАН УРОКА:

1. Вступительная часть 1-2 мин

2. Опрос 15 мин

3. Решение задач 35 мин

4. Задание на дом 2-3 мин

II. Опрос фундаментальный: 1. Закон Ома. 2. Сопротивление. 3. Зави­симость сопротивления проводника от температуры.

Задачи:

1. Из нихрома изготовили сплошной брусок в форме прямоугольного параллелепипеда объемом 7 см³. Сопротивление между одной парой его противоположных граней 125 мкОм. А между другой – 80 мкОм. Найдите сопротивление между третьей парой его противоположных граней.

2. Два изолированных металлических шарика с радиусами 2 см и 1 см находятся достаточно далеко один от другого. Шарики заряжены положительными одноименными зарядами q₁ = q₂ = 4 мкКл и соединены прямой медной проволокой длиной 3 м. Оценить скорость направленного движения элек­тронов в первый момент после соединения.

3. Пространство между пластинами плоского конденсатора заполнено средой с диэлектрической проницаемостью и удельным сопротивлением . Чему равно сопротивление такого конденсатора, если его ёмкость равна С?

4. Чему равна разность потенциалов между точками а и б, если U = 80 В, R₁ = 2 Ом, R₂ = 8 Ом? Что покажет идеальный амперметр, если его включить между этими точками (дома).

Вопросы:

1. Как вдвое уменьшить силу тока в проводнике?

2. Железная и алюминиевая проволоки имеют равные массы и одинаковые длины. Какая из них обладает большим сопротивлением?

3. Проведите аналогию между реостатом и водопроводным краном.

4. К источнику постоянного напряжения подключен последовательно резистор и реостат. Как изменяется напряжение на резисторе в зависи­мости от сопротивления реостата?

5. Какова природа электрического сопротивления?

6. Вблизи поверхности Земли существует электрическое поле напряженностью около 100 В/м. Можно ли использовать это поле для получения электрического тока, например, подключив лампочку между головой и ногами?

III. Способы соединения проводников друг с другом (краткое повторение). Существует три способа соединения резисторов: последовательное, параллельное и смешанное.

Как соединить два резистора последовательно (схема на доске)?

Законы последовательного соединения резисторов. Применения: соединение ламп, резистивные сенсорные экраны.

Как соединить два резистора параллельно (схема на доске)?

Законы параллельного соединения резисторов.

Вопрос: Почему птицы, сидящие на проводах линии высокого напряжения, остаются невредимыми?

Смешанное соединение (совместное решение с учениками задачи № 1 на доске).

Задачи:

1. Четыре резистора соединены по схеме, приведенной на рисунке 1. Напряжение между точками А и В равно 18 В. Определите общее сопротивление и токи в отдельных резисторах. По какому из трех параллельно соединенных резисторов течет наибольший ток?

2. К сети напряжением 120 В присоединяются два резистора. При последовательном их соединении ток в цепи равен 3 А, при параллельном - 16 А. Чему равны сопротивления резисторов?

3. Дуговой фонарь, требующий для своего питания напряжения 40 В и силу тока 10 А, включен в сеть с напряжением 120 В через реостат изготовленный из константановой проволоки сечением 2 мм². Опреде­лить сопротивление реостата и длину проволоки, необходимой для его изготовления.

4. Найдите распределение сил токов и напряжений в цепи, изображенной на рисунке 2, если вольтметр показывает 110 В, а R₁ = 6, 4 Ом, R₂ = 4 Ом, R₃ = 12 Ом, R₄ = 6 Ом, R₅ = 3 Ом, R₆ = 8 Ом, R₇ = 20 Ом.

Симметрия электрической схемы – свойство некоторых схем совмещаться с собой при поворотах вокруг некоторой оси. Точки, имеющие одинаковый потенциал, можно разъединять или соединять проводом.

5. Определите сопротивление проволочной сетки на рисунке 2, если сопротивление каждого ее звена r.

6. На рисунке изображена бесконечная цепь, образованная повторением одного и того же элемента, состоящего из сопротивлений R₁ = 2 Ом и R₂ = 4 Ом. Найти сопротивление этой цепи.

IV. § 55

1. При включении в сеть елочной гирлянды, спаянной из лампочек для карманного фонаря, на каждую из лампочек приходится напряжение 3 В. Почему же опасно, выкрутив одну из лампочек, сунуть в патрон палец?

" Знание и могущество - одно и то же".

Ф. Бэкон