Методическая разработка конспекта урока физики

«Расчёт разветвлённых электрических цепей»

Учитель физики и математики : Кольцова Мария Николаевна, МБОУ «СОШ

№11» г.Новочебоксарск

Предмет : физика,

урок комплексного применения знаний

Тема : "Расчёт разветвлённых электрических цепей"

Продолжительность : 45 минут

Класс: 11 класс

Технологии : мультимедийная система, презентация, технологическая карта

урока

Аннотация:

Этот урок проводится в 11 классе после повторения

понятия электрический ток и виды

соединения проводников. На уроке идет систематизация знаний

о различных соединениях

проводников, формирование умений и навыков

применения законов последовательного и

параллельного соединений, ознакомление с методом определения токов , сходящихся в узле.

Перед

уроком

ставятся

задачи:

сформировать

практические

навыки

применения

законов

последовательного и параллельного соединений,

углубить и расширить знания о данных видах

соединения

проводников

,

научить

эффективно

решать

задачи

на

смешанное

соединение

проводников,

разбираться

в

сложных

схемах

электрических

цепей,

активизировать

познавательную деятельность учащихся, совершенствовать умение рассчитывать параметры

электрических цепей , продолжить развитие творческих и исследовательских способностей

учащихся, развить личные качества учащихся- аккуратность, внимание.

Умение отойти от традиционного метода расчетов электрических цепей позволяет решать самые

разнообразные задачи . На этом уроке учащиеся переходят « от простого к сложному» под

чутким руководством учителя. В итоге, понимание нового метода позволяет решить довольно

нестандартную задачу, поставленную в начале урока, затем быстро и эффективно справиться с

заданиями Единого Государственного Экзамена, которые рассматриваются в конце урока.

Чтобы

повысить

результативность

урока,

используется

технологическая

карта,

на

которой

ученики проводят текущие зарисовки и расчеты. Самостоятельная работа тоже приводится там

же.

Сама

последовательность

разбора

заданий

приводится

в

презентации

к

уроку,

с

использованием различных эффектов.

План-конспект урока "Расчёт разветвлённых электрических цепей"

учитель физики и математики Кольцова Мария Николаевна (СОШ №11 г.Новочебоксарска)

Настоящий прогресс человечества зависит не столько от изобретательного ума, сколько от сознательности.

Эйнштейн Альберт

ЦЕЛИ УРОКА :



систематизация знаний о различных соединениях проводников,



формирование умений и навыков применения законов последовательного и параллельного

соединений,



ознакомление с методом определения токов , сходящихся в узле.

ЗАДАЧИ :



Образовательная:

сформировать

практические

навыки

применения

законов

последовательного и параллельного соединений,

углубить и расширить знания о данных

видах

соединения

проводников

,

научить

эффективно

решать

задачи

на

смешанное

соединение проводников, разбираться в сложных схемах электрических цепей



Развивающая: активизировать познавательную деятельность учащихся, совершенствовать

умение рассчитывать параметры электрических цепей , продолжить развитие творческих и

исследовательских

способностей

учащихся,

развить

личные

качества

учащихся:

аккуратность, внимание



Воспитательная: формировать интерес к изучаемому предмету, умение работать в группе,

воспитывать в учениках чувство уверенности в своих силах

ТИП УРОКА

:

Урок комплексного применения знаний

ОБОРУДОВАНИЕ : мультимедийная система, технологическая карта урока, презентация

ХОД УРОКА:

1. Организационная часть- 1 мин

2. Постановка Ключевой Задачи- определить показание амперметра- 2 мин

3. Систематизация знаний о последовательном и параллельном соединении проводников- 2

мин

4.Ознакомление с новым методом на конкретных примерах- 15 мин

5. Физкультминутка- 1 мин

6. Закрепление -8 мин

7. Решение Ключевой Задачи- 8 мин

8.Использование умений при работе над заданиями ЕГЭ -7,5 мин

9. Подведение итогов урока-0,5 мин

1. Организационная часть (вступительное слово учителя)

Здравствуйте ребята! На уроке сегодня мы будем решать задачи га расчёт электрических

цепей.

Я

думаю,

вам

всем

хорошо

известна

значимость

электрического

тока

в

жизни

человека.

А

умение

рассчитывать

силу

тока,

напряжение,

сопротивление

вам

всем

понадобится

в

жизни.

Мне

хочется

начать

наш

урок

словами

Альберта

Эйнштейна

"Настоящий прогресс человечества зависит не столько от изобретательного ума, сколько от

сознательности".

Большую

часть

своих

усилий

человек

тратит

на

поиски

оптимального

решения

поставленной

задачи:

как

добиться

наиболее

высокого

жизненного

уровня,

наивысшей

производительности

труда,

наименьших

потерь,

максимальной

прибыли,

минимальных

затрат времени? Не все задачи поддаются точному описанию, не для всех найдены простые

решения. В решении сегодняшних задач мы будем пользоваться методом, позволяющим

облегчить

математические

расчеты

и

тем

самым

уменьшить

время,

отведенное

для

выполнения задания.

2. Постановка задачи.

Определите показание амперметра А

2

, если

амперметр А

1

показывает значение силы тока 2 А.

3. Систематизация знаний о последовательном

и

параллельном соединении проводников

Чтобы успешно решить эту задачу, мы должны

познакомиться

с

оригинальным

методом

расчёта эл. цепей, основанным на определении

токов , сходящихся в узле. Мы будем

опираться на законы параллельного и последовательного соединения проводников.

(Повторение законов)

Рассмотрим

несколько

примеров

,

которые

помогут

нам

приблизиться

к

решению

поставленной задачи.

6

а)

Рассмотрим

следующую

схему: нужно

определить

распределение токов и общее сопротивление данного участка..

-пусть потенциал точки А больше потенциала точки В, тогда

направление тока будет слева направо,

-предположим, что через резистор 3R проходит ток J, тогда падение напряжения на нем будет

равняться J* 3R= 3JR

-тогда по правилам параллельного соединения падение напряжения на резисторе R тоже

равняется 3JR, а это возможно, если через него течет ток 3J.

-в узле В сходятся токи 3J и J, по первому закону Кирхгофа , алгебраическая сумма токов,

сходящихся в узле , равна нулю. Значит, из узла В выходит ток 4J

-общее сопротивление вычисляется как отношения общего значения падения напряжения к

силе тока в общей цепи : R

об

=

U

об

I

об

R

об

=

3 JR

4 J

=

3

4

R

7

б)Определите распределение токов и общее сопротивление цепи,

если R=2 Ом:

*По аналогии с предыдущим примером определим токи, на общем

участке - 5J

*Р ассч ит аем

падение

напряжения

на

вс ем

у ч а с т к е

2J*R+5J*2R=12JR

*R

об

=

12 JR

5 J

=

12

5

R

,

R

об

= 2,4* 2 Ом = 4,8 Ом

8

в) Определите распределение токов и общее сопротивление

цепи, если R=18 Ом:

- выберем направление тока,

- пусть ток через резистор 3R будет равным 2J ,

-тогда падение напряжения на участке СD : 6JR

-падение напряжения на участке АВ : 6JR + 5J*2R=16JR

-общий ток 9JR,

- R

об

=

9 JR

+

16 JR

9 J

=

25

9

R

,

R

об

= 50 Ом.

9

г) Определите распределение токов и общее сопротивление цепи,

если R=22 Ом :

-выберем направление тока,

- пусть ток через резистор 2R будет равным J ,

-тогда падение напряжения на участке АВ : 2JR

-падение напряжения на участке СВ : 2J*R + 2J*R=4JR

-общий ток 11JR,

- R

об

=

6 JR

+

4 JR

11 J

=

10

11

R

,

R

об

= 20 Ом

- обратите внимание на точки с равными потенциалами: по ним текут токи 2JR и 9JR.

д) Какой ток пройдет через идеальный амперметр, если напряжение на

участке 24 В, R = 2 Ом:

- выберем направление тока,

-

пусть

ток

через

резистор

2R

будет

равным J,

если

амперметр

идеальный, то его сопротивление стремится к нулю. Это значит, что на амперметре нет падения

напряжения ,то есть потенциалы точек А и В равны,

- ток через резистор R будет равным 2J, в узел С входит ток 3J,из Д выходит ток 3J,

- этот ток распределился между ветвями как J и 2J,

-расстановка сил токов показывает, что через амперметр идет ток J.

- определим

U

об

= 2J*R+ J*2R = 4JR. 4JR =

U

об

=> J =

U

об

4 R

=

3 A

5. Физкультминутка

6. Закрепление

-Сейчас в качестве закрепления выполним первые три задания из технологической карты.

-.Обмениваемся картами с соседями по парте, проверим правильность выполнения работы.

-Сравним результаты. (на слайде)

7. Решение Ключевой Задачи

Вернёмся к первой задаче, поставленной на нашем уроке.

- Что показывает амперметр ?

- Вас ничто не смущает в этой схеме ? Как обычно подключаем амперметр в цепь?

-Чем отличается идеальный амперметр от реального ?

* промаркируем узлы с одинаковыми потенциалами и резисторы..

*нарисуем эквивалентную схему без перемычек..

*расставим токи в ветвях эквивалентной схемы с учетом закона Ома, обратно пропорционально

сопротивлениям ветвей, и первого закона Кирхгофа..

* перенесем токи на исходную схему..

*видим, что через А

1

течёт ток 5J, следовательно, J= 2А/5=0,4 А

* через А

2

течёт ток 9J, следовательно, J

2

= 9*0,4 А = 3,6 А.

8. Использование умений при работе над заданиями ЕГЭ.

Сегодня в решении задач мы пользовались методом, позволяющим облегчить математические

расчеты , надеюсь, вы его будете использовать и впердь, и при выполнении текущих работ, и на

Едином государственном экзамене, где есть задачи на расчёт цепей.

-Разбор задач № 15, №27, №31. (На экране)

9. Подведение итогов урока

Я хочу вас попросить выбрать один из сигнальных карточек, демонстрирующих усвоение темы. Те,

кого заинтересовал этот метод, можете подойти с вопросами после урока.

Спасибо за внимание.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА

(1вариант)

ЦЕЛИ УРОКА :



систематизация знаний о различных соединениях проводников,



формирование

умений

и

навыков

применения

законов

последовательного

и

параллельного

соединений,



ознакомление с методом определения токов , сходящихся в узле.

Ход урока

1. Определите показание амперметра А

2

, если амперметр А

1

показывает значение силы тока 2 А.

2. Законы параллельного и последовательного соединения.

Определите распределение токов и общее

сопротивление цепи:

а)

б) если R=2 Ом

в) если R=18 Ом

г) если R=22 Ом

3. Задания для самостоятельного выполнения:

1) Определите распределение токов и общее сопротивление цепи:

R

об

=-------------------

2) Определите распределение токов и общее сопротивление цепи,

если R=4 Ом

3) Какова сила тока в общей цепи, если амперметр показывает 0,6 А ?

___________________________________________________________________________

Задания ЕГЭ .

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА

(2вариант)

ЦЕЛИ УРОКА :



систематизация знаний о различных соединениях проводников,



формирование умений и навыков применения законов последовательного и параллельного соединений,



ознакомление с методом определения токов , сходящихся в узле.

Ход урока

1. Определите показание амперметра А

2

, если амперметр А

1

показывает значение силы тока 2 А.

2. Законы параллельного и последовательного соединения.

Определите распределение токов и общее сопротивление цепи:

а)

б) если R=2 Ом

в) если R=18 Ом

г) если R=22 Ом

3 .

З а д а н и я

д л я

самостоятельного выполнения:

1 )

О п р е д е л и т е

р а с п р ед е л е н и е

то ко в

и

о б щ е е

сопротивление цепи:

R

об

=-------------------

2) Определите распределение токов и общее сопротивление цепи,

если R=33 Ом

3) Какова сила тока в общей цепи, если амперметр показывает 0,1 А ?

________________________________________________________________________