Какой из реостатов уменьшает силу тока больше. Регулирование силы тока реостатом. Тема урока: Реостаты

Урок

Реостаты. Лабораторная работа №5

«Регулирование силы тока реостатом»

Цель урока:

Учащиеся должны оценить свои умения применять знания о резисторе; познакомиться с реостатом (на уровне практического применения); научиться применять знания об элементах электрической цепи и правилах ее сборки; применять знания и умения, полученные на уроках физики, к решению практических задач.

Задачи урока:

Образовательные:

Выделить значение средств экспериментального исследования (приборов) в процессе познания. Выявить уровень усвоения теоре­тических знаний. Научить работать с физическими приборами. Позна­комить с основными этапами деятельности при использовании экспе­риментального метода; с методами определения сопротивления.

Продолжить работу по формированию умений работать с из­мерительными приборами; составлять таблицы при оформлении ре­зультатов измерений. Проконтролировать уровень усвоения основных навыков пользования измерительными приборами.

Воспитательные:

Подчеркнуть взаимосвязь теории и практики как пример проявления одного из признаков метода диалектического познания явлений.

Познакомить учащихся с взаимосвязанностью и обусловленно­стью явлений окружающего мира. Раскрыть значение накопления фак­тов и их уточнения при изучении явлений. Содействовать формирова­нию мировоззренческой идеи познаваемости явлений и свойств окру­жающего мира.

Развития мышления:

Продолжить работу по формированию умений делать выводы из наблюдений. Работать над формированием умений выделять глав­ную причину, влияющую на результат (формировать "зоркость" в по­исках).

Работать над формированием умений сравнивать явления, де­лать выводы и обобщения; развертывать доказательство на основе экс­периментальных данных.

Основное содержание:

Работа с паспортными данными реостата. Сборка электрической цепи. Наблюдение изменения показания амперметра при движении ползунка реостата вправо, влево. Вычерчивание схем различных вари­антов расположения ползунка реостата. Анализ действий, оформление результатов работы в отчете.

Оборудование:

Источник питания,

резистор,

амперметр,

вольтметр,

Проблемы:

1) Как устроен ползунковый реостат?

2) Схематическое изображение.

3) Для чего служит?

4)Почему используют проволоку с большим удельным сопротивлением?

Спроектировать лабораторную работу

Оборудование:

Основная идея:

Результат:

Предложите проект устройства, позволяющего определять со­противление резистора методом сравнения с эталоном.

1. Сформулируйте гипотезу. ,

2. Предложите ее доказательства (физические обоснования).

3. Опишите модель процесса сравнения сопротивления резисторов.

4. Покажите ее плюсы и минусы.

Домашнее задание: А, Б) Самоконтроль знаний по перечню ос­новных вопросов к пройденному учебному материалу в тетради.

В) А + собственный проект лабораторной работы.

Самооценка урока
		Образова­тельные	Воспита­тельные	Развития мышления
Приведенные в пла­нировании
Внесенные в.план урока
Реализованные на уроке
Внесенные ----------------100%= Реализованные

Регулирование силы тока реостатом и измерение сопротивления с помощью амперметра и вольтметра

Цель работы: изучить устройство реостата, научиться пользоваться прибором для

регулирования силы тока в электрической цепи.

Оборудование: источник питания, реостат, лампа, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода.

Рассмотрите реостат. Установите, при каком положении ползунка сопротивление реостата является наибольшим и наименьшим. Соберите цепь, соединив последовательно источник питания, амперметр, реостат, лампу и ключ. К зажимам реостата присоедините вольтметр. Изобразите в схему цепи.

Плавно перемещая ползунок, измерьте силу тока и напряжение при его трех различных положениях. Рассчитайте сопротивление реостата, соответствующее каждому из этих случаев. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.

В н и м а н и е. Реостат нельзя полностью выводить, так как сопротивление его при этом становится равным нулю, и если в цепи нет других приёмников тока, то сила тока может оказаться очень большой и амперметр испортится.

Сделайте вывод о том, в какую сторону надо двигать ползунок, чтобы увеличить или уменьшить сопротивление реостата.

Как изменилось сопротивление реостата в выполненной вами ?

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ответьте на вопросы:

1. Для чего предназначен реостат? _____________________________________________________________________________

2. Как условно изображают реостат на схемах электрических цепей?

3. Почему в реостатах используют проволоку с большим удельным сопротивлением?
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Назовите основные детали реостата? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

На практике часто приходится менять силу тока в цепи, делая ее то больше, то меньше. Так, изменяя силу тока в динамике радиоприемника, мы регулируем громкость звука. Изменением силы тока в электродвигателе швейной машины можно регулировать скорость его вращения.

Во многих случаях для регулирования силы тока в цепи применяют специальные приборы - реостаты.

Простейшим реостатом может служить проволока из материала с большим удельным сопротивлением, например, никелиновая или нихромовая. Включив такую проволочку в цепь источника электрического тока через контакты А и С и передвигая подвижный контакт С, можно уменьшать или увеличивать длину включенного в цепь участка АС. При этом будет меняться сопротивление цепи, а, следовательно, и сила тока в ней, это покажет амперметр.

Реостатам, применяемым на практике, придают более удобную и компактную форму. Для этой цели используют проволоку с большим удельным сопротивлением, а для того чтобы длинная проволока не мешала ее наматывают спиралью.

Один из реостатов (ползунковый реостат) изображен на рисунке а), а его условное обозначение в схемах - на рисунке б).

В этом реостате никелиновая проволока намотана на керамический цилиндр. Над обмоткой расположен металлический стержень, по которому может перемещаться ползунок. Своими контактами он прижат к виткам обмотки.

Электрический ток в цепи проходит от витков проволоки к ползунку, а через него в стержень, имеющий на конце зажим 1. С помощью этого зажима и зажима 2, соединенного с одним из концов обмотки и расположенного на корпусе реостата, реостат подсоединяют в цепь.

Стрелками указано как протекает электрический ток через реостат

Перемещая ползунок по стержню, можно увеличивать или уменьшать сопротивление реостата, включенного в цепь. То есть мы увеличиваем или уменьшаем количество витков по которым протекает электрический ток (чем больше витков, тем больше сопротивление).

Каждый реостат рассчитан на определенное сопротивление (чем больше проволоки намотано, тем большее сопротивление может дать такой реостат) и на наибольшую допустимую силу тока, превышать которую не следует, так как обмотка реостата накаляется и может перегореть. Сопротивление реостата и наибольшее допустимое значение силы тока указаны на реостате (см. рисунок а ).

[Значения 6Ω и 3 А означают что данный реостат способен изменять свое сопротивление с 0 до 6 Ом, и ток с силой больше чем 3 Ампера пропускать по нему не стоит. ]

Теперь самое время перейти от теории к практике!

Часть 1. Регулировка силы тока в лампочке.

На видео видно, как передвигая ползунок реостата вправо и влево, лампочка горит ярче или тусклее.

Понять принцип опыта можно взглянув на схему (см. рисунок 4).

На рисунке указана схема цепи, которую мы собирали в видео. Полное сопротивление цепи состоит из сопротивления R л лампочки и сопротивления включенной в цепь части проволоки (на рисунке заштрихована) реостата. Незаштрихованная часть проволоки в цепь не включена. Если изменить положение ползунка, то изменится длина включенной в цепь части проволоки, что приведет к изменению силы тока.

Так, если передвинуть ползунок в крайнее правое положение (точка С), то в цепь будет включена вся проволока, сопротивление цепи станет наибольшим, а сила тока — наименьшей, поэтому нить лампочки будет гореть тускло или совсем не будет гореть (так как эл. ток такой силы не может разогреть спираль лампочки до свечения).

Если же передвинуть ползунок реостата в положение А, то электрический ток совсем не будет идти по проволоке реостата и, следовательно, сопротивление реостата будет равно нулю. Весь ток будет расходоваться на горение лампы, и она будет светить максимально ярко.

Часть 2. Включение лампочки от карманного фонаря в сеть 220 В.

Внимание! Не повторяйте этот опыт самостоятельно. Напоминаем, что поражение электрическим током осветительной сети может привести к смерти.

Что произойдет, если включить лампочку от фонарика в осветительную сеть напряжением 220 В? Понятно, что лампочка, рассчитанная на работу от батареек с суммарным напряжением 3,5 Вольт (3 пальчиковых батарейки), не способна выдержать напряжение в 63 раза большее - она сразу перегорит (может и взорваться).

Как тогда это сделать? На помощь придет уже известный нам прибор - реостат.

Нам нужен такой реостат, который способен был задержать бурный поток электрического тока, идущего от осветительной сети, и превратить его в тоненький ручеек электричества, который будет питать нашу хрупкую лампочку не нанося ей вреда.

Мы взяли реостат с сопротивлением 1000 (Ом). Это значит, что если эл. ток будет проходить по всей проволоке этого реостата, то на выходе из него получится ток с силой всего лишь 0,22 Ампер.

I=U/R=220 В / 1000 (Ом) = 0, 22 А

Для питания же нашей лампочки нужно даже более сильное электричество (0,28 А). То есть реостат не пропустит достаточное количество тока, чтобы зажечь нашу маленькую лампочку.

Это мы и наблюдаем во второй части видео, где в крайнем положении ползунка лампочка не горит, а при передвижении его вправо лампочка начинает загораться все ярче и ярче (подвигая ползунок мы запускаем все больше тока).

В определенный момент (на определенном положении ползунка реостата) лампочка перегорает, потому что реостат (при данном положении ползунка) пропустил слишком много электричества, которое и пережгло нить накаливания лампочки.

Так можно ли включить низковольтную лампочку в осветительную сеть? Можно! Только следует задержать все лишнее электричество реостатом с достаточно большим сопротивлением.

Часть 3. Включение лампы на 3,5 В вместе с лампой 60 Вт в сеть 220 В.

Мы взяли лампу мощностью 60 Вт, рассчитанную на напряжение 220 В, и лампочку от карманного фонарика на 3,5 В и силу тока 0,28 А.

Что произойдет, если включить эти лампочки в осветительную сеть напряжением 220 В? Понятно, что 60-ти ваттная лампочка будет гореть нормально (она на это и предназначена), а вот лампочка от карманного фонарика немедленно перегорит при включении ее в сеть (т.к. рассчитана работать от батареек только на 3,5 Вольта).

Но в опыте видно, как при подключении лампочек друг за другом (последовательно) и включении их в сеть 220 В обе лампы горят нормальным накалом и даже не думают перегорать. Даже когда ползунок реостата в крайнем положении (т.е. он не создает никакого сопротивления току) маленькая лампочка не перегорает.

Почему так? Почему даже при выключенном реостате (при его нулевом сопротивлении) лампа не перегорает? Что не дает ей перегореть при таком большом напряжении? И действительно ли напряжение на маленькой лампочке такое большое? Будет ли работать маленькая лампа если заменить лампу мощностью 60 Вт на стоваттную лампочку (100 Вт)?

Вы уже сможете ответить на большинство вопросов, если внимательно следили за ходом рассуждений в предыдущей части статьи. В этом опыте маленькой лампочке не дает перегорать большая лампочка. Она выступает в роли реостата с большим сопротивлением и берет на себя почти всю нагрузку.

Давайте попробуем разобраться как такое может происходить, что маленькая лампочка не перегорает благодаря лампочке в 60 Вт и доказать расчетным методом, что для нормального накала обеих лампочек необходимо одна и та же сила тока.

На помощь в решении этого вопроса нам придет физика, а конкретно ее раздел электричество (изучается в 8 классе).

Задачи урока Образовательная: Познакомить учащихся с реостатом и сформировать практические навыки его использования. Образовательная: Познакомить учащихся с реостатом и сформировать практические навыки его использования. Воспитательная: Продолжить работу по развитию самостоятельности и внимания учащихся. Воспитательная: Продолжить работу по развитию самостоятельности и внимания учащихся. Развивающая: Продолжить работу по формированию умения выделять причину, влияющую на результат, умения логически мыслить. Развивающая: Продолжить работу по формированию умения выделять причину, влияющую на результат, умения логически мыслить. 3

« Физика » человека (электрические параметры) Удельное сопротивление тканей тела, мышцы,5*10 4 Ом*мм 2 /м мышцы,5*10 4 Ом*мм 2 /м кровь,8*10 4 Ом*мм 2 /м кровь,8*10 4 Ом*мм 2 /м верхний слой кожи (сухой) 3,3*10 9 Ом*мм 2 /м верхний слой кожи (сухой) 3,3*10 9 Ом*мм 2 /м кость (без надкостницы) 2*10 10 Ом*мм 2 /м кость (без надкостницы) 2*10 10 Ом*мм 2 /м Сопротивление тела человека от конца одной Сопротивление тела человека от конца одной руки до конца другой(при сухой руки до конца другой(при сухой неповрежденной коже рук), кОм неповрежденной коже рук), кОм 9

«Физика » человека (электрические параметры) Сила тока через тело человека, Сила тока через тело человека, считающаяся безопасной,...до 1мА считающаяся безопасной,...до 1мА Сила тока через тело человека, Сила тока через тело человека, приводящая к серьезным поражениям организма, мА приводящая к серьезным поражениям организма, мА Безопасное электрическое напряжение Безопасное электрическое напряжение (сырое по­мещение), В (сырое по­мещение), В Безопасное электрическое напряжение Безопасное электрическое напряжение (сухое по­мещение), В (сухое по­мещение), В 10

Тема урока: Лабораторная работа «Регулирование силы тока реостатом. Измерение сопротивления проводника при помощи амперметра и вольтметра»

Тип урока: Урок открытия нового знания

Цели урока:

Образовательная цель:

1. Научить учащихся определять сопротивление проводника, используя закон Ома.

2. Научить пользоваться реостатом для регулирования силы тока в электрической цепи.

3. Формировать умение собирать электрические цепи, измерять в них силу тока и напряжение при помощи амперметра и вольтметра.

4. Техника безопасности.

Развивающая цель: 1. Формировать умение анализировать, сравнивать, обобщать (Познавательные УУД)

2. Формировать умение планировать, проверять и оценивать учебную деятельность(Регулятивные УУД)

3. Развивать умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками (Коммуникативные УУД)

Воспитательная цель: Воспитывать здоровую и социально-активную личность, укреплять чувство дружбы, товарищества

Тип урока: урок развивающего контроля

Приборы и материалы: Источник питания, исследуемые проводники, ползунковый реостат, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода.

Тема	Лабор. работа
Планируемый результат	Предметные умения	УУД
	Формирование практических умений использовать полученные знания;	Личностные: Формирование коммуникативной компетенции Формирование мотивационной основы учебной деятельности, включающей социальные, учебно-познавательные и внешние мотивы; Осознание ответственности человека за общее благополучие. Регулятивные: Умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности её решения; Владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности. Умение организовывать учебное сотрудничество; умение работать индивидуально, в парах и в группах Познавательные: Умение выделять общие и существенные признаки, делать обобщающие выводы; Умение анализировать, строить логическое рассуждение. Коммуникативные: Умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; Умение формулировать собственное мнение и позицию; Воспитание уважительного отношения к мнению других.
Учебные задачи	Приобщение к новому социальному опыту через изучение материала Развитие навыков и умений во всех видах деятельности. Развитие умения систематизировать знания и на их основе составлять алгоритмы действий.
Организация пространства
Межпредметные связи Русский язык, ОБЖ, музыка, биология, анатомия человека,	Формы работы Фронтальный опрос Индивидуальная работа Рефлексия	Ресурсы Лаборат. оборуд.

Ход урока

	Этапы урока	Деятельность учителя	Деятельность учеников	ФормируемыеУУД	Медиа ресурс
	Мотивация к учебной деятельности (организационный момент) Включение обучающихся в деятельность на личностно-значимом уровне	Приветствует учащихся. Отмечает отсутствующих. Сообщает цель и задачи урока.	Слушают учителя и приветствуют его.	Личностные: формирование интереса (мотивации) к учению. Коммуникативные: участвовать в диалоге; слушать и понимать учителя и одноклассников
	Актуализация знаний и пробное учебное действие Повторение изученного материала, необходимого для «открытия нового знания», и выявление затруднений в индивидуальной деятельности каждого обучающегося. Проверка домашнего задания Формирование адекватной самооценки и самоконтроля.	Для успешного выполнения лабораторной работы необходимо повторить следующие вопросы: Что называется силой тока? Что называется электрическим напряжением? Дайте определение электрического сопротивления. От каких величин зависит электрическое сопротивление? В какой зависимости находится сила тока от напряжения и сопротивления проводника? Сформулируйте и объясните закон Ома. Какими приборами можно измерить величины, характеризующие электрическое поле в цепи? Реостаты и их особенность.	Отвечают на вопросы.	Регулятивные УУД: осуществлять самоконтроль правильности выполнения работы Коммуникативные УУД: Умение слушать и слышать других, быть готовым корректировать ответы других и свою точку зрения.
	Выполнение лабораторной работы.	Приступаем к выполнению лабораторной работы «Регулирование силы тока реостатом. Измерение сопротивления проводника при помощи амперметра и вольтметра» - стр. 173-174. Собираем цепь по описанию в учебнике. Передвигая ползунок реостата, уменьшаем и увеличиваем сопротивление проводника. Наблюдаем за показаниями амперметра. Делаем вывод. Добавляем в цепь вольтметр. По меняющимся данным силы тока и напряжения по закону Ома вычисляем сопротивление. Данные вносим в таблицу. Делаем вывод.	В результате должны доказать, что при перемещении ползунка реостата, сила тока в цепи увеличивается с уменьшением витков на реостате, и уменьшается, если сопротивление уменьшается. Убеждаются на опыте, что сопротивление проводника не зависит от силы тока в нем и напряжения на его концах. Оформляют работу в тетради.	Личностные: Мотивация к познанию, осмысление, самоосознание.
	Задание на дом. Инструктаж по его выполнению.	§ 45-47, повторить	Записывают задание.
	Рефлексия учебной деятельности на уроке. подведение итогов изученного материала урока, установить соответствие полученного результата поставленной цели. закончить урок в благоприятной атмосфере.	Разбор лабораторной работы, выводов и доказательств, сделанных в ходе работы. Оценивают свою успешность выполнения работы.	Подводят итог урока (что нового узнали, чему научились).	Регулятивные УУД: Умение самостоятельно определять степень успешности работы.