1. Właściwości obwodu elektrycznego z elementami połączonymi szeregowo czeń: czeń: a. 1. Cele lekcji zna prawo Ohma, i. a) Wiadomości zna drugie prawo Kirchhooffa, wie jak do obwodu włącza się amperomierz i woltomierz, zna symbole i jednostki oporu, napięcia, natężenia prądu, wie jak liczy się pracę i moc prądu (z poprzednich lekcji). ii. b) miejętności potrafi wykonywać obliczenia i wyciągać wnioski, przekształca wzory fizyczne, prawidłowo posługuje się jednostkami, potrafi stosować zdobyte wiadomości do rozwiązywania zadań. b. 2. Metoda i forma pracy Praca z całą klasą, praca w grupach, praca samodzielna, pokaz. c. 3. Środki dydaktyczne Amperomierz, woltomierz, oporniki (np. 5 Ω, 10Ω ), kilka elementów obwodu, bateria 4,5V, podręcznik, karty pracy. d. 4. Przebieg lekcji i. a) Faza przygotowawcza Nauczyciel zapoznaje uczniów z tematem lekcji i uświadamia im cele zajęć. Wskazuje na co mają zwrócić uwagę uczniowie podczas pokazu. Przypomnienie wiadomości dotyczących prawa Ohma, budowania obwodu według schematu, włączania do obwodu amperomierza i woltomierza, warunków przepływu prądu w obwodzie. Przypomnienie wzorów R=/, P =, W = t ii. b) Faza realizacyjna 1. Badanie właściwości obwodu z elementami połączonymi szeregowo (załącznik 1). 2. Wprowadzenie na podstawie obserwacji prawa Kirchhooffa (załącznik 2). 3. Wyprowadzenie wzoru na opór zastępczy przy połączeniu szeregowym oporników (załącznik
3). iii. c) Faza podsumowująca 1. Zebranie wiadomości poznanych w czasie lekcji przedstawienie wyników wyprowadzenia wzoru na opór zastępczy (załącznik 3). 2. Samodzielne rozwiązywanie zadań podsumowujących pracę i uzupełnienie kart pracy (załącznik 4). e. 5. Bibliografia 1. Elbanowska St., Zamorska J., Zamorski W., Fizyka i astronomia Gimnazjum2, Juka, Warszawa 2001. 2. Subieta R., Zbiór zadań z fizyki dla szkoły podstawowej, WSiP, Warszawa 1990. f. 6. Załączniki Załącznik 1. Zbuduj obwód według schematu. Jako źródło napięci użyj baterii 4,5V oraz oporników (np. 5 Ω, 10Ω ) V A R 1 1 2 Zmierz napięcia 1, 2,, oraz natężenie. Powtórz wszystko dla trzech oporników R 1,, R 3. Wyniki pomiarów zapisz w tabeli. Powtórz wszystko dla obwodu z trzema opornikami Napięcie 1 2
Napięcie 1 2 3 Załącznik 2. Wniosek: Drugie prawo Kirchhooffa dla prostego obwodu elektrycznego można zapisać: = 1 + 2 + 3 Załącznik 3. Korzystając z drugiego prawa Kirchhooffa uczniowie w grupach dwuosobowych próbują przy pomocy podręcznika wyprowadzić wzór na opór zastępczy przy połączeniu szeregowym = 1 + 2 + 3 1 1 2 3 R = to R z = = ( 1 + 2 + 3 ) = + + = R1 + R2 + R3 Załącznik 4 i. a) Karta pracy ucznia V A R 1 1 2 Zmierz napięcia 1, 2,, oraz natężenie. Powtórz wszystko dla trzech oporników R 1,, R 3.
Wyniki pomiarów zapisz w tabeli. Powtórz wszystko dla obwodu z trzema opornikami Napięcie 1 2 Napięcie 1 2 3 Wniosek: Drugie prawo Kirchhooffa dla prostego obwodu elektrycznego można zapisać: = 1 + 2 + 3 Wyznaczanie oporu zastępczego przy połączeniu szeregowym; = 1 + 2 + 3 z R = to R = = ( + + )... z 1 1 2 3 = Zadanie 1. Na podstawie danych na rysunku oblicz: a) le wynoś opór całkowity oporników? b) Jaka wartość napięcia będzie na każdym oporniku? =6V R 1 = 2Ω =4Ω R 3 =6Ω 1 2 3
Dane: Szukane: R 1 = 2Ω 1 = 4Ω 2 R 3 = 6Ω 3 = 6V Wzory: =. R z =. P = Obliczenia: Odpowiedź; Zadanie 2. Choinka jest oświetlona 22 żaróweczkami połączonymi szeregowo. Opór każdej żaróweczki wynosi 40Ω a).jaka będzie wartość natężenia prądu po podłączeniu instalacji choinkowej do sieci o napięciu 220 V? b) Jaką moc będzie miał prąd w tej instalacji? c) le trzeba zapłacić za prąd, jeśli żaróweczki będą oświetlały choinkę przez 7 godz. dziennie w ciągu 14 dni, a 1kW energii elektrycznej kosztuje o,138 zł/kwh + 22%vat. Dane: Wzory: Szukane a) =? Obliczenia: b) P =? c) W =?
ii. b) Praca domowa Zadanie 3. Na podstawie danych na rysunku oblicz: Jakie napięcie ma źródło zasilania? Jakie napięcie wskazywałby woltomierz mierzący napięcie 1 oraz 2? =6V ma =3 ma =4kΩ R 3 =6kΩ 1 2 45 minut brak g. 7. Czas trwania lekcji h. 8. wagi do scenariusza