"Электр тізбегі. Өткізгіштерді параллель және тізбектей қосу. " 8 сынып физика

8 сынып

Сабақтың тақырыбы: Электр тізбегі. Өткізгіштерді параллель және тізбектей қосу.

Сабақтың мақсаты:

1. Білімділік мақсаты:Өткізгіштерді тізбекке жалғаудың әдістері жөнінде түсінік беру, тізбектей және параллель жалғау кезіндегі негізгі физикалық заңдылықтарды оқып үйрену, талдау жасау, саралау қабілеттерін дамыту.

2. Дамытушылық мақсаты: Оқушылардың білім деңгейін және білім мазмұнының тұрақтылығы мен оны игерудегі іскерлік пен дағдыны бақылау.

3. Тәрбиелік мақсаты: Адамгершілікке, ұқыптылыққа, алғырлыққа, отансүйгіштікке, табиғатты аялауға, сыйластық пен әдептілікке баулу.

Сабақтың түрі:жаңа білімді қалыптастыру, жалпылау

Сабақтың әдіс-тәсілдері: Әңгіме, лекция, дискуссия, кітаппен жұмыс.

Сабақтың көрнекіліктері: плакаттар, суреттер,

Сабақтың барысы:

І. Ұйымдастыру кезеңі:

1. Сәлемдесу;

2. Оқушыларды түгендеу;

3. Сынып болмесінің тазалығын тексеру;

4. Оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру (жұмыс орны, отырыстары, сыртқы түрлері);

5. Оқушылардың назарын сабаққа аудару.

ІІ. Үй тапсырмасын тексеру, қайталау.

1. Электр тогы дегеніміз не?

2.Электр тогын сипаттайтын негізгі шамалар?

3.Ток күші және кернеуді қандай құралдармен өлшейді?

4.Тізбек бөлігіне арналған Ом заңы қалай тұжырымдалады?

ІІІ. Графикалық диктант /иә,жоқ /деп жауап беру берілген сұрақтарға

ІV. Ой толғаныс: Семантикалық карталармен жұмыс

V. Жаңа сабақ

Өткізгіштерді тізбектей қосу

Практикада қолданылатын электр тізбектерінің құрамында бірнеше электр энергиясын тұтынушы элементтер болуы мүмкін. Бұл элементтер бір-бірімен әрқалай қосылады, мысалы тізбектей немесе параллель.

Элементтерді тізбектей қосқанда, олар тібекке бірінен кейін бірі, тармақталмай қосылады. 41-суреттегі резисторлар осылай қосылған. Жалғаушы сымдарды көрсететін сызықтардың формасы әр түрлі болуы мүмкін, себебі тізбекті жалғаудың бір түріне бірнеше кескін сәйкес келуі мүмкін.

Тізбектің бірінші бөлігіне сәйкес келетін ток күшін — І₁, кернеуді — U₁ және кедергіні — R₁ деп (41, а-суреттегі бірінші резистор), ал І₂, U₂, R₂ — деп тізбектің екінші бөлігіндегі ток күшін, кернеуді, кедергіні белгілейік (41, а-суреттегі екінші резистор). Осы екі бөліктің толық кедергісін R, кернеуін U, ал ток көзінің ток күшіне сәйкес келетін толық ток күшін І деп белгілейік. Сонда толық ток күшінің, кернеудің және кедергінің тізбектің әр бөлігіндегі мәндерімен байланысы мынадай қатынастар түрінде өрнектеледі:

Осы қатынастардың растығына көз жеткізу үшін сәйкес тізбек құрап, амперметр мен вольтметрдің көмегімен өлшеулер жүргізу керек.

Сонымен, өткізгіштерді тізбектей қосқанда ток күші барлық жерде бірдей, тізбек кернеуі әр бөліктегі кернеулер қосындысына тең, ал толық кедергі жеке кедергілердің қосындысына тең болады. (16.1) — (16.3) — қатынастарымен берілген заңдылықтар тізбектей қосылған өткізгіштердің кез-келген саны үшін орынды.

(16.3) — теңдіктен тізбектей қосылған өткізгіштердің толық кедергісі жеке өткізгіштердің кедергісіне артық болатынын көруге болады. Бұл түсінікті де, себебі өткізгіштерді тізбектей қосып, біз олардың жалпы ұзындығын арттырамыз, ал ұзындық көбейген сайын кедергі де артады.

Бірдей n элементті (резисторлар, шамдар жєне т.б.) тізбектей қосқанда, олардың толық кедергісі R әрбір R₁ кедергіден п есе үлкен болады: R = nR₁. Бұл кезде толық кернеу U бірдей n-ге бөлінеді, демек тізбектің әрбір элементіне толық кернеуден n есе кіші U₁ — кернеу тура келеді. Мысалы кернеуі U ═ 220 В ток көзіне бірдей он шамды тізбектей қоссақ, онда оның әрқайсысында U₁═ U/10 ═ 22 В кернеу болады. Өткізгіштерді тізбектей қосудың ерекшеліктерінің бірі болып, олардың бірі істен шықса, онда олардың бәрінде ток болмайды. Мысалы, 42-суретте көрсетілген тізбектегі бір шамды бұрап шығарсақ, онда осы сәтте екінші шам да сөніп қалады. Егер жаңа жылдық шыршаны тізбектей жалғанған шамдардан тұратын жарқырауықпен (гирлянда) безендірсеңіздер олардың біреуі күйсе, онда бәрі бірдей сөніп қалады. Сондықтан күйген шамды анықтау үшін барлық шамдарды тексеру керек.

Өткізгіштерді параллель қосу

Өткізгіштерді параллель қосу үшін (резисторлар, шамдар және т.б.) олардың бәрін А және В нүктелер жұбына жалғау керек (43-сурет). Ток күшінің, кернеудің және кедергінің толық мәндерінің тізбек бөліктеріндегі мәндерімен байланысы тізбектей қосу кезіндегіден басқаша болады. Енді сәйкес формулалар мына түрде болады: I = I₁ + I₂, U = U ₁ = U ₂,

Осы қатынастардың растығын тексеру үшін, амперметр мен вольтметр қосылған тізбек жинап, өлшеулер жүргізу керек.

Өткізгіштерді параллель қосқанда тізбектің бөліктерінде кернеу бірдей болады, толық ток күші әр өткізгіштен өтетін ток күштерінің қосындысына , ал екі өткізгіштің толық кедергісі олардың көбейтіндісінің әрбір өткізгіш кедергілерінің қосындысына қатынасына тең болады.

Осы заңдылықтардың алғашқы екеуі параллель қосылған өткізгіштердің кез-келген саны үшін дұрыс болса, соңғысы тек қана екі өткізгіш үшін дұрыс.

Егер R₁ = R₂ болса, онда

Біз параллель қосылған бірдей екі өткізгіштің толық кедергісі бір өткізгіштің кедергісінен 2 есе аз болатынын көреміз. Бұл заңдылықтан параллель қосылған бірдей п элементтің (резисторлар, шамдар және т.б.) толық кедергісі әр кедергіден n есе аз болатыны белгілі. Демек, параллель қосылған өткізгіштердің саны артқан сайын толық кедергісі азая береді. Бұл қызық көрінуі мүмкін. Шын мәнінде таң қаларлық ештеңе жоқ, себебі өткізгіштерді параллель қосқанда олардың көлденең қималарының аудандары қосылып артады, ал өткізгіштің қимасының ауданы көбейген сайын, оның кедергісі кеми береді. Параллель қосылған бірнеше элементтің бірі істен шықса қалғаны жұмыс істей беретіндігі осылай қосудың ерекшелігі болып табылады. Мысалы, 44-суретте көрсетілген тізбектегі шамдардың бірін ажыратқанда, екіншісі жанып тұра береді.

Электр энергиясын тұтынушы элементтер — электрлік қыздырғыш құралдар, тоңазытқыштар, тігін машиналары, магнитофон, теледидар және т.б. желінің 220 В кернеуіне есептелген. Сондықтан олар желіге параллель қосылуы тиіс, тек қана осы жағдайда олардағы кернеу бірдей (220 В) болып, олардың бірін өшіргенде қалғаны жұмыс істей береді. 45-суретте пәтер электр желісінің қарапайым кескіні көрсетілген. Арасындағы кернеу 220 В болатын желі сымдары Ф және О әріптерімен белгіленген. Біріншісі – фазалық, екіншісі – нөлдік сым деп аталады. Нөлдік сым барлық құралдармен тікелей қосылады, ал фазалық сым қосқыштар арқылы жалғанады. Құралдар мен қосқыштарды осылай қосу адам қауіпсіздігін қамтамасыз етеді.

VІ. Жаңа материал бойынша оқушылардың білімін тексеру:

Кесте бойынша жұмыс

VІІ. Есеп шығару : 20 жаттығу

1. 90-суретте тізбектей жалғанған үш өткізгіштің сұлбасы берілген. Кедергісі R₁=36 Ом өткізгіштегі кернеудің төмендеуі U₁=9 В. Кедергісі R₂=64 Ом болатын өткізгіштің кернеуін және олардың ұштарындағы кернеу 120 В болғандағы өткізгіштің R₃ кедергісін анықтаңдар.

Берілгені:

R₁=36 Ом J R₁ R₂ R₃

U₁=9 В A

R₂=64 Ом U 120 В

U=120 В

R₃=?

Электр тізбегі тізбектей жалғанған болғандықтан тізбектің барлық жеріндегі ток күші бірдей. Жалпы тізбектің кедергісі R= R₁ + R₂ + R₃ . Олай болса R₃= R–(R₁ + R₂) = R-100 Ом. Жалпы тізбетегі ток ол: .

Жауабы: U₂=16 B. R₃=380 Ом.

2. 91-суретте параллель жалғанған екі өткізгіштің сұлбасы берілген. Кедергісі R₁=44 Ом өткізгіш арқылы J₁=5А ток өтеді. J₂=0,8А өткендегі өткізгіштің R₂-кедергісін анықтаңдар.

Берілгені: Шешуі:

R₁ J₁

R₁=44 Ом

J₁=5A J=J₁+J₂

J₂=0,8 A

J₂ R₂

R₂= ?

Электр тібегі параллель тізбек болғандықтан:

Ом. Жауабы: R₂=275 Ом.

1. Экспериментальды тапсырма жүргізу

Қажетті құралдар:тұрақты ток көзі, екі резистор, реостат, амперметр, вольметр, кілт, жалғағыш сымдар.

VIІI. Бағалау. Үй тапсырмасын беру: §44