Паралельне з’єднання провідників.

Мета.

Навчальна. Вивчити закони паралельного з’єднання провідників.

Розвиваюча. Розвивати логічне та алгоритмічне мислення.

Виховна. Виховувати культуру наукового мовлення.

Тип уроку. Урок засвоєння нових знань.

Дидактичні матеріали:

• Підручник. Фізика 8 клас, Бар'яхтар В. Г. Довгий С. О., видавництво "Ранок"  
• Для демонстрацій: джерело струму, амперметр, вольтметр, 2 резистори, з’єднувальні провідники, вимикач, лампи розжарення.
• Відео. Паралельне з’єднання провідників

План

1. Організаційний момент. Актуалізація опорних знань.
2. Паралельне з’єднання провідників.
3. Вчимося розв’язувати задачі.
4. Запитання до уроку.
5. Домашнє завдання.
6. Перевір себе.
7. Для допитливих.

Хід уроку

1. Організаційний момент. Актуалізація опорних знань.

Здати домашню лабораторну роботу №4: "Дослідження електричного кола з послідовним з'єднанням провідників".

2. Паралельне з’єднання провідників.

Паралельне з’єднання провідників. 

Паралельним називають таке з’єднання провідників, джерел струму, споживачів, при якому початки всіх елементів з’єднання приєднуються до однієї точки електричного кола, а кінці - до іншої.

Паралельно з’єднуються споживачі в освітлювальній мережі та в мережі телефонного зв’язку. Струм, який іде від джерела, розгалужується на кілька струмів за кількістю паралельно з’єднаних елементів кола.

Точки, в яких відбувається розгалуження струму, називають вузлами.

Закони паралельного з’єднання провідників.

І закон паралельного з’єднання провідників. При паралельному з’єднанні сила струму І в нерозгалуженій частині кола дорівнює сумі сил струмів у окремих вітках розгалуження:

.

ІІ закон паралельного з’єднання провідників. Напруга на кінцях паралельно з’єднаних елементів кола однакова:

.

ІІІ закон паралельного з’єднання провідників. 

.

Доведення. За законом Ома:  I1=U/R1, I2=U/R2, …, IN=U/RN,  I=U/R, де R1 , R2, … RN - опори віток розгалуження, а R - загальний опір при паралельному з’єднанні. З рівності для сили струму випливає: U/R=U/R1+U/R2+...+U/RN , або

.

Для двох паралельно з’єднаних опорів: 1/R=1/R1+1/R2=(R1+R2)/(R1*R2), або 

.

Якщо ділянка кола складається з N паралельно з’єднаних однакових споживачів з опором R0, то загальний опір ділянки кола R буде в N раз менший від опору однієї ланки:

.

Електроприлади, з’єднані паралельно, працюють незалежно від інших приладів: оскільки U=const, то можна вмикати різні споживачі, розраховані на цю напругу; такі кола економічніші, бо загальний опір такої ділянки менший від меншого опору, ввімкненого у цю ділянку.

Відео. Паралельне з’єднання провідників (Час показу 3:06 хв) 

3. Вчимося розв’язувати задачі.

Задача 47.1. Накресліть у зошиті схеми електричних кіл, що представлені на рисунку.

Задача 47.2. Зобразіть найпростішу схему пожежної сигналізації з 3 ключами в різних пунктах, джерелом струму і одним дзвінком.

4. Запитання до уроку.

Запитання 47.1. Яке з’єднання називають паралельним?

Запитання 47.2. Сформулюйте закони паралельного з’єднання.

Запитання 47.3. Чому вимикачі з’єднують зі споживачами послідовно, а не паралельно?

Запитання 47.4. Чому паралельне з’єднання провідників найзручніше і широко використовується на практиці?

Запитання 47.5. Як і чому зміниться опір ділянки кола, якщо паралельно до неї підключити резистор? Запитання 47.6. Загальний опір чотирьох однакових ламп, ввімкнених паралельно, дорівнює 4 Ом. Чому дорівнює опір кожної лампи?

5. Домашнє завдання.

Підручник: § 32.

Усне опитування по запитаннях до уроку.

Вміти:

• вивести ІІІ закон паралельного з’єднання провідників;
• довести, що при паралельному з’єднанні сила струму в кожному з будь-якої пари провідників та їх опори пов’язані співвідношенням: ;
• вивести формулу визначення опору ділянки кола, яка складається з N паралельних елементів опором по R0.

Опитування онлайн. Паралельне з’єднання провідників. Відповіді учнів

5. Перевір себе.

6. Для допитливих.

Розширюємо кругозір. Розширення меж вимірювання амперметра. Для вимірювання сили струму в провіднику послідовно з ним вмикають амперметр. Слід мати на увазі, що амперметр має деякий опір Rа. Тому опір ділянки кола з увімкненим амперметром збільшується, й за незмінної напруги сила струму зменшується. Щоб амперметр чинив якомога менший вплив на силу струму, що вимірюється, його внутрішній опір роблять дуже малим. Якщо підключити амперметр до мережі, станеться коротке замикання.

Для розширення меж вимірювання в амперметрах використовують шунти (опори), які приєднуються паралельно до амперметра.

Визначимо опір шунта. У разі застосування шунта згідно першого закону паралельного з’єднання сила струму шунта: Іш=І-Іа, де І - виміряна сила струму; Іш - сила струму, який проходить через шунт, Іа -  сила струму, який проходить через амперметр. Згідно другого закону паралельного з’єднання: Uа=Uш. За законом Ома для ділянки кола: IаRа=Rш(I-Iа). Rа=RшRа=Rш(). Опір шунта обчислюють за формулою Rш=Rа/(n-1), де Rш - опір шунта; Rа  - опір амперметра;   n=I/Iа    - коефіцієнт, який показує, у скільки разів зростає значення верхньої межі вимірювання сили струму амперметром, тобто у скільки разів збільшується ціна поділки його шкали.