Реостаты. Решение задач - Электрические явления

Цели: ознакомить учащихся с устройством и использованием реостатов для регулировки силы тока в цепи; научить делать расчеты электрических сопротивлений проводников.

Демонстрации: устройство и принцип действия реостатов; различные виды реостатов: ползунковый реостат, штепсельный реостат, магазин резисторов; изменение силы тока в цепи с помощью реостата.

Ход урока

I. Повторение. Проверка домашнего задания

Проверить знания учащихся по теме учитель может в ходе фронтального опроса:

- О связи каких электрических величин идет речь в законе Ома для участка цепи?

- Какова зависимость силы тока в проводнике от сопротивления этого проводника?

- Как формулируется закон Ома для участка цепи?

- Как выразить напряжение на участке цепи, зная силу тока в нем и его сопротивление?

- Напряжение на концах проводника увеличилось вдвое. Как изменилась сила тока, протекающего в проводнике?

- Необходимо вдвое уменьшить силу тока в данном проводнике. Что для этого нужно сделать?

- Почему электрическую лампу, рассчитанную на напряжение 127 В, нельзя включать в цепь с напряжением 220 В?

Далее, если у учащихся возникли какие-либо вопросы по решению домашних задач, их можно разобрать у доски.

II. Изучение нового материала

План изложения нового материала:

1. Устройство реостата.

2. Правила пользования реостатами.

1. Учитель ставит перед учащимися проблему:

- Как создать устройство для регулирования силы тока в цепи?

Целесообразно снова обратить внимание учащихся на зависимость Какие же параметры проводника следует изменять, чтобы изменить его сопротивление, а, следовательно, и силу тока в электрической цепи. Выбрав вариант изменения длины проводника, можно сообщить учащимся, что по подобному принципу устроены реостаты.

Приборы, используемые для регулирования силы тока в электрических цепях, называются реостатами.

Чаще всего используются полэунковые реостаты и магазины реостатов. Далее учитель знакомит учащихся с устройством реостатов и принципом их работы.

2. Необходимо познакомить учащихся и с правилами работы с реостатами (обратить особое внимание на технику безопасности: недопустимо касаться руками рабочих частей реостата и так далее).

III. Решение качественных задач

Основную часть урока необходимо посвятить решению задач на закон Ома и расчет сопротивления проводника.

Решения качественных задач можно разобрать коллективно - это поможет учащимся глубже усвоить материал и в дальнейшем применять теоретические знания при решении расчетных задач.

Степень сложности расчетных и качественных задач учитель выбирает в зависимости от уровня подготовки учащихся. Ниже приведен список вопросов, из которых учитель может отобрать те, которые необходимы для данного урока:

- Что изменилось на участке цепи, если включенный последовательно с ним амперметр показывает увеличение силы тока?

- Какой проводник представляет большее сопротивление для постоянного тока: медный сплошной стержень или медная трубка, имеющая внешний диаметр, равный диаметру стержня? Длину обоих проводников считать одинаковой.

- Каким должно быть сопротивление амперметра, чтобы при включении его в цепь напряжение на зажимах источника тока практически не изменилось?

- У какого аккумулятора - с большей или меньшей площадью пластин - внутреннее сопротивление при прочих равных условиях меньше?

- Почему обмотку реостата не делают из алюминиевой проволоки?

- Требуется вдвое увеличить силу тока в данном проводнике. Что для этого нужно сделать?

IV. Расчетные задачи

Задача 1

Сопротивление медной проволоки 1 Ом, ее масса 1 кг. Какова длина проволоки? Площадь ее поперечного сечения?

Решение:

Воспользуемся формулами где ρ – удельное сопротивление меди, d - ее плотность.

Эти две формулы образуют систему из двух уравнений с двумя неизвестными.

Из второго уравнения следует: Подставляя в первое, получаем:

Произведем вычисления, получаем: l = 81,3 м; S = 1,38 мм².

Ответ: l = 81,3 м; S = 1,38 мм².

Задача 2

Рассчитайте силу тока, проходящего по медному проводнику длиной 100 м, площадью сечения 0,5 мм², если к концам провода приложено напряжение 6,8 В.

Задача 3

Какова площадь поперечного сечения вольфрамовой проволоки, через которую идет ток 0,05 А при напряжении 5 В? Длина проволоки 4 м.

Задача 4

Никелированная проволока длиной 4 м и площадью поперечного сечения 0,4 мм включена в цепь аккумулятора. Сила тока в цепи 0,3 А. Определить напряжение на полюсах аккумулятора.

Задача 5

Нужно изготовить провод длиной 100 м и сопротивлением 1 Ом. В каком случае провод получится легче: если его сделать из алюминия или из меди? Во сколько раз?

Домашнее задание

1. § 46, 47 учебника; вопросы и задания к параграфам.

2. Выполнить упражнения 20, 21 (с. 108,110 учебника).