Lesnotities natuurkunde, groep 8.
Lesdoelstellingen:
Voor de leraar:
Educatief:
- studenten kennis laten maken met het ontwerp en het gebruik van reostaten.
- praktische vaardigheden ontwikkelen bij het samenstellen van een elektrisch circuit, het vermogen om elektrische apparaten te gebruiken en het vermogen om logisch na te denken;
- verbreed de polytechnische horizon van studenten
- interesse en liefde voor het onderwerp wekken;
- cultiveer zelfbeheersing, tact en het vermogen om naar kameraden te luisteren; cultiveer nauwkeurigheid en duidelijkheid in antwoorden en acties.
- ontdek: wat is een reostaat? (Apparaat, wat voor apparaat is dit?)
- in staat zijn om: een reostaat te gebruiken.
- werk in groepen organiseren;
- het organiseren van werk om het onderwerp van de les te bepalen, om lesdoelen te stellen;
- het organiseren van inzicht in het proces en het resultaat van de activiteit; organiseer een reflectieve beoordeling van activiteiten om de doelen te bereiken.
Lesvoortgang
1. Organisatorisch moment
2. Motivatie educatieve activiteiten studenten
- Vandaag gaan we in de klas verder met het bestuderen van het onderwerp: "elektrische stroom" en moeten we kennis maken met een heel belangrijk onderwerp elektrisch apparaat. Laten we Poesjkin niet vergeten:
“Het theater is al vol, de dozen blinken” en toen ging de derde bel, en ... voor aanvang van de voorstelling gaan ze langzaam, geleidelijk naar buiten elektrische lampen in de zaal"
- Is er iemand naar het theater, de bioscoop of het circus geweest?
- Heb je dit waargenomen?
- Hoe gebeurt dit?
- Aandacht! Zwarte doos. Ik zal je laten zien hoe je een gloeilamp aan en uit kunt zetten met een sleutel!
- En nu met behulp van een apparaat!
Op de demonstratietafel wordt een eenvoudig elektrisch circuit (stroombron, gloeilamp op standaard, reostaat, sleutel) gemonteerd. De reostaat bevindt zich in een zwarte doos. De leraar demonstreert het uitschakelen van een gloeilamp met behulp van een sleutel en vervolgens een reostaat.
- De gloeilamp van een gewone zaklamp gaat net zo langzaam uit als de lichten in een bioscoop.
- Wat zit er in de zwarte doos? Om deze vraag te beantwoorden, stel ik voor dat u dit doet trefwoord les, wat het onderwerp van de les zal zijn. Om dit te doen, moet je de vragen correct beantwoorden en de kruiswoordpuzzel oplossen.
3. Kennis bijwerken (het kruiswoordraadsel oplossen)
1) Eenheid van verandering in stroom? (Ampère)
2) Welke deeltjes zijn bij de formatie betrokken? elektrische stroom bij metalen?
(Elektron)
3) Naam van de wetenschapper? (Ohm)
4) Welke fysieke hoeveelheid gemeten in Ohm? (Weerstand)
5) Spanningseenheid? (Volt)
6) Welk element van het elektrische circuit is aangegeven? Lamp
7) Een apparaat om stroom te meten? (Ampèremeter)
(Gemarkeerde woorden verschijnen in de kruiswoordpuzzel)
De zwarte doos openen!
4. Doelstelling
- Dus het onderwerp van de les van vandaag?
- We noteren de datum, het leswerk en het onderwerp van de les.
Lesonderwerp: “Reostaten”
Laten we de doelen van de les formuleren!?
Lesdoelstellingen:
- ontdek: wat is een reostaat? (Apparaat, wat voor apparaat is dit? Waar wordt het gebruikt?)
- begrijpen: hoe werkt een reostaat? (Werkprincipe)
- in staat zijn om: een reostaat te gebruiken (schakelcircuits samen te stellen en diagrammen te tekenen die dit apparaat bevatten)
- Hoe gaan we de lesdoelen bereiken?
Mogelijke antwoorden:
1. Wat is een reostaat?
2. Hoe gebruik je het?
3. Waar wordt het gebruikt?
Verduidelijking voor de leraar:
1) Lees het leerboek en doe het onderzoekswerk, d.w.z. Er wordt in groepen gewerkt, een vertegenwoordiger van elke groep brengt verslag uit over het verrichte werk
2) de les gaat gepaard met een presentatie waaruit je ook kennis opdoet.
3) tijdens laboratoriumwerk werken we samen met jou aan praktische vaardigheden.
(De leraar verdeelt de klas in groepen, zodat elke groep een leider heeft)
5. Primaire assimilatie van nieuwe kennis
Groepswerk
Experimentele taak. Inleiding tot het reostaatapparaat.
- Ik stel voor dat je de schuifreostaat bestudeert, met behulp van § 47 van het leerboek (pagina 109) (er staat een laboratoriumreostaat op elk bureau). Houd er rekening mee dat op elke reostaat een inscriptie staat die de weerstand van de wikkeling aangeeft en de maximaal toegestane stroom die deze kan weerstaan
6. Eerste controle op begrip
- Laten we de klus afmaken!
- Laten we nu eens kijken hoe je de taak hebt voltooid.
- Wie zal de eerste vraag beantwoorden?
Het controleren van het werk.
- Een vertegenwoordiger van de groep komt naar buiten en vertelt over het ontwerp van de reostaat (de anderen kunnen aanvullingen maken en corrigeren)
Hoe worden de draadwindingen bij een reostaat van elkaar geïsoleerd?
De draad is bedekt met een dunne laag niet-geleidende schaal.
Waarom wordt nikkeldraad gebruikt om een reostaat te maken?
Om ze compacter te maken, kun je de nodige weerstand verkrijgen, niet door de lengte van de draad te vergroten, maar door een grote weerstand te nemen.
- Vragen voor de eerste groep:
Wat is de rol van de schuifregelaar in een reostaat?
Door de schuifregelaar langs de stang te bewegen, kunt u de weerstand van de op het circuit aangesloten reostaat verhogen of verlagen.
Hoe is een reostaat verbonden met een elektrisch circuit?
Consequent
- Goed gedaan jongens!
7. Primaire consolidatie
- Jongens, laten we proberen een diagram te tekenen van het circuit op mijn tafel (ik roep de student naar het bord)
- Noem de elementen van de keten!
- Kennen we de aanduidingen van deze elementen in het diagram? (Wij weten het!)
- Wat is de naam voor een reostaat? (Ze weten het niet! Ze kijken naar het leerboek)
De docent legt uit: de pijl geeft aan waar de schuifregelaar zich bevindt
- Jongens, we kunnen nog een doel toevoegen aan de doelen van onze les: leer de huidige sterkte te reguleren met behulp van een reostaat
- Laten we hiervoor laboratoriumwerk nr. 5 doen. Om tijd te besparen, voeren we dit uit op de gedrukte tekst die in uw notitieboekjes voor laboratoriumwerk is opgenomen. Ik herinner u eraan dat u mij na het monteren van het circuit uitnodigt om de juiste montage te controleren, om schade aan het apparaat te voorkomen.
- Dus met behulp van deze l/r hebben we geleerd hoe we een schuifweerstand kunnen gebruiken om de stroomsterkte in het circuit te veranderen.
- Het woord reostaat komt van het Griekse rheos - flow, flow, statos - bewegingloos.
- 1840 B.S. Jacobi rapporteerde op een bijeenkomst van de St. Petersburg Academie van Wetenschappen over de uitvinding van een stroomregelaar. In de praktijk is het vaak nodig om de stroomsterkte in een schakeling te regelen, en niet alleen in de zaal. De bestuurder van een tram of trolleybus moet bij het verplaatsen van de auto de stroom in de elektromotor geleidelijk verhogen, anders ontstaat er een sterke schok. Ze veranderen de huidige sterkte in de radioluidspreker door het volume aan te passen. Rotatiesnelheid van de motoras naaimachine verandert ook met veranderende stroomsterkte.
8. Definitieve consolidatie
- Laten we herhalen:
1. Waarom heb je een reostaat nodig?
2. Waar moet de reostaatschuif met maximale weerstand worden geplaatst?
3. Om het experiment uit te voeren werd een circuit samengesteld bestaande uit een stroombron, een reostaat, een lamp en een schakelaar die in serie waren geschakeld.
Op welke foto brandt de lamp feller?
4. Teken een diagram van dit eclectische circuit, geef de positie van de schuifregelaar voor de maximale stroom aan (in het werkboek)
9. Huiswerk: § 47, bijv. 21, rapport over het onderwerp “Reostaten in mijn leven” (optioneel)
10. Reflectie
Literatuur
1. Peryshkin A.V. Natuurkunde. 8e leerjaar. M.: Trap, 2009. - 191 p.
2. Volkov V.A. Lesontwikkelingen in de natuurkunde. 8e leerjaar M.: VAKO, 2009. - 368 d.
Volledige versie artikelen met presentatie bijgevoegd (zip, 2MB)
Les onderwerp : Reostaten. Huidige regeling door reostaat.
Natuurkundeleraar: Galeeva Zifa Galimzhanovna. KostschoolV-uitzicht, Tsjeljabinsk
Lesdoelstellingen :
studenten kennis laten maken met het ontwerp en het gebruik van reostaten.
praktische vaardigheden ontwikkelen bij het samenstellen van een elektrisch circuit, het vermogen om elektrische apparaten te gebruiken en het vermogen om logisch te denken;
ontwikkeling van mondelinge, logisch samenhangende spraak.
interesse in het onderwerp wekken;
cultiveer zelfbeheersing, tact en het vermogen om naar kameraden te luisteren;
Educatief :
Ontwikkelingsgericht :
Educatief :
VOORTGANG VAN DE LES
Organisatorisch moment.
Introductie van de leraar:Vandaag blijven we in de klas het onderwerp "elektrische stroom" bestuderen en moeten we kennis maken met een heel belangrijk elektrisch apparaat: de reostaat. (denk aan de spelling van het woord, correcte uitspraak, refrein en enkele uitspraak).
2. Herhaling
a) De wet en weerstand van Ohm, de afhankelijkheid van stroom van lengte, weerstand en dwarsdoorsnede-oppervlak
R= P l/S J=U/R
J=VS/Pl
3. laat de ervaring zien en stel de vraag: wat kan er tijdens het experiment veranderd worden?
4. Het doel van de les wordt bekendgemaakt:
Maak kennis met het apparaat, het werkingsprincipe en de toepassing van de reostaatov.
Commentaar van de leraar: Met behulp van een bewegend contact kunt u de lengte van het draadgedeelte in het circuit verkleinen of vergroten, waardoor de weerstand van het circuit en dus de stroomsterkte daarin verandert.
Plan een verhaal over een fysiek apparaat: (werk volgens het referentieschema)
a) Naam en doel
b) Apparaat
c) Werkingsprincipe
d) Conventionele afbeelding op de diagrammen
e) Toepassing
Definitie: Een apparaat voor het regelen en beperken van de stroom in een elektrisch circuit wordt een reostaat genoemd.
De leraar nodigt de leerlingen uit om de schuifreostaat te bestuderen met behulp van een referentiebriefje (er ligt een laboratoriumreostaat op elk bureau). Vestig de aandacht van de kinderen op het feit dat er op elke reostaat een inscriptie staat die de weerstand van de wikkeling aangeeft en de maximaal toelaatbare stroom die deze kan weerstaan.
. 5. Inleiding tot het reostaatapparaat
Werkorder
1. Leer het apparaat kennen laboratorium reostaat. Zoek een keramische cilinder, een nikkeldraad bij de reostaat, de verbinding van de uiteinden met de klemmen, een metalen staaf en een schuif.
2. Noteer de paspoortgegevens van de reostaat
3. Beantwoord de vragen:
Hoe worden de draadwindingen bij een reostaat van elkaar geïsoleerd?
Waarom wordt nikkeldraad gebruikt om een reostaat te maken?
Wat is de rol van de reostaatschuif?
Wat betekenen de cijfers in het reostaatpaspoort?
Hoe is een reostaat verbonden met een elektrisch circuit?
6. Inleiding tot de stapreostaat.
Draadspiralen worden op een isolatieframe gemonteerd. De onderste uiteinden van de spiralen zijn bevestigd aan contacten en bevinden zich langs een cirkelboog. Een metalen hendel kan elk van deze contacten aanraken en een of ander aantal spiralen in het circuit opnemen. In dit geval verandert de weerstand stapsgewijs. Dit is niet erg handig, omdat de weerstand schokkerig verandert.
Tijdens bedrijf worden reostaten opgewarmd, de toegestane verwarming ligt 70-80 ° C boven de omgevingstemperatuur; voor hoge stromen worden reostaten gemaakt van dikke draad nooit in meerdere rijen gemaakt; Soms wordt geen ronde draad gebruikt, maar een platte strook met hetzelfde dwarsdoorsnedeoppervlak, het contactoppervlak met de lucht zal groter zijn en de koeling zal beter zijn.
7. Praktische taak: Huidige regeling door reostaat.
Voer laboratoriumwerkzaamheden uit zoals beschreven.
Specificeer de positie van de reostaatschuifregelaar als de reostaatweerstand:
Volledig ingetrokken
Volledig ingevoerd
Halverwege binnengekomen
8 . Huiswerk§ 47 L. nr. 1350, 1356 (p), nr. 1338, 1342 (u)
Reostaten- dit zijn apparaten waarvan de weerstand soepel kan worden gewijzigd.
1. nikkeldraad 2. keramische cilinder 3. metalen staaf 4. schuif
Lesonderwerp: Laboratorium werk“Regulering van de huidige sterkte door reostaat. Geleiderweerstand meten met een ampèremeter en voltmeter"
Lestype: Les over het ontdekken van nieuwe kennis
Lesdoelstellingen:
Educatief doel:
1. Leer leerlingen de weerstand van een geleider te bepalen met behulp van de wet van Ohm.
2. Leer hoe je een reostaat gebruikt om de stroom in een elektrisch circuit te regelen.
3. Ontwikkel het vermogen om te verzamelen elektrische circuits Meet de stroom en spanning erin met behulp van een ampèremeter en een voltmeter.
4. Veiligheidsmaatregelen.
Ontwikkelingsdoel: 1. Het vermogen ontwikkelen om te analyseren, vergelijken en generaliseren (Cognitieve UUD)
2. Het vermogen ontwikkelen om onderwijsactiviteiten te plannen, controleren en evalueren (Regulerende UUD)
3. Ontwikkel het vermogen om samenwerking op onderwijsgebied te organiseren en gezamenlijke activiteiten met docent en medestudenten (Communicatief UUD)
Educatief doel: Het bevorderen van een gezonde en sociaal actieve persoonlijkheid, het versterken van het gevoel van vriendschap en kameraadschap
Lestype: les ontwikkelingsbeheersing
Apparaten en materialen:Voeding, testgeleiders, schuifweerstand, ampèremeter, voltmeter, sleutel, aansluitdraden.
Onderwerp | Laboratorium Functie |
|
Gepland resultaat | Vakvaardigheden | UUD |
Vorming van praktische vaardigheden om verworven kennis te gebruiken; | Persoonlijk: Vorming van communicatieve competentie Vorming van de motiverende basis van educatieve activiteiten, inclusief sociale, onderwijscognitieve en externe motieven; Bewustzijn van de menselijke verantwoordelijkheid voor het algemeen welzijn. Regelgevend: Mogelijkheid om de juiste uitvoering te evalueren educatieve taak, eigen capaciteiten haar beslissingen; Bezit van de basisprincipes van zelfbeheersing, eigenwaarde, besluitvorming en het maken van weloverwogen keuzes in educatieve en cognitieve activiteiten. Vermogen om educatieve samenwerking te organiseren; vermogen om individueel, in paren en in groepen te werken Cognitief: Vermogen om gemeenschappelijke en essentiële kenmerken te identificeren en algemene conclusies te trekken; Vermogen om te analyseren en logisch redeneren op te bouwen. Communicatief: Vermogen om educatieve samenwerking en gezamenlijke activiteiten met de leraar en leeftijdsgenoten te organiseren; Vermogen om een eigen mening en standpunt te formuleren; Het cultiveren van een respectvolle houding ten opzichte van de mening van anderen. |
|
Leerdoelen | Inleiding tot het nieuwe sociale ervaring door het bestuderen van de stof Ontwikkeling van vaardigheden en capaciteiten in alle soorten activiteiten. Het ontwikkelen van het vermogen om kennis te systematiseren en op basis daarvan actie-algoritmen op te stellen. |
|
Organisatie van de ruimte |
||
Interdisciplinaire verbindingen Russische taal, levensveiligheid, muziek, biologie, menselijke anatomie, | Vormen van werk Frontaal onderzoek Individueel werk Reflectie | Bronnen Laboratorium apparatuur |
Lesvoortgang
Les stappen | Docent activiteiten | Studentenactiviteiten | VormbaarUUD | Media bron |
|
Motivatie voor onderwijsactiviteiten (organisatiemoment) Het betrekken van studenten bij activiteiten op een persoonlijk significant niveau | Groet studenten. Markeert degenen die afwezig zijn. Communiceert het doel en de doelstellingen van de les. | De leraar luistert en begroet hem. | Persoonlijk: vorming van interesse (motivatie) in leren. Communicatief: deelnemen aan dialoog; Luister en begrijp de leraar en klasgenoten | ||
Actualiseren van kennis en proefleeractiviteiten Herhaling van het bestudeerde materiaal dat nodig is voor de “ontdekking van nieuwe kennis” en identificatie van moeilijkheden bij de individuele activiteiten van elke student. Huiswerk controleren Vorming van voldoende eigenwaarde en zelfbeheersing. | Om het laboratoriumwerk met succes af te ronden, moet u de volgende vragen herhalen:
| Beantwoord vragen. | Regelgevende managementcontrole: oefen zelfcontrole uit op de juistheid van de werkprestaties Communicatie UUD: Het vermogen om naar anderen te luisteren en te horen, om bereid te zijn de antwoorden van anderen en uw standpunt te corrigeren. | ||
Het uitvoeren van laboratoriumwerkzaamheden. | Laten we beginnen met het laboratoriumwerk: 'De huidige sterkte regelen met een reostaat. Geleiderweerstand meten met behulp van een ampèremeter en voltmeter” - pp. 173-174. We monteren de ketting volgens de beschrijving in het leerboek. Door de reostaatschuif te verplaatsen, verlagen en verhogen we de weerstand van de geleider. We observeren de ampèremeterwaarden. Wij trekken een conclusie. Voeg een voltmeter toe aan het circuit. Met behulp van veranderende stroom- en spanningsgegevens berekenen we de weerstand met behulp van de wet van Ohm. We voeren de gegevens in de tabel in. Wij trekken een conclusie. | Als gevolg hiervan moeten ze bewijzen dat wanneer de reostaatschuif wordt verplaatst, de stroomsterkte in het circuit toeneemt met afnemende windingen op de reostaat, en afneemt als de weerstand afneemt. Ze zijn er door ervaring van overtuigd dat de weerstand van een geleider niet afhankelijk is van de sterkte van de stroom erin en de spanning aan de uiteinden. Maak het werk af in een notitieboekje. | Persoonlijk: Motivatie voor kennis, begrip, zelfbewustzijn. | ||
Huiswerkopdracht. Instructies voor de implementatie ervan. | § 45-47, herhaal | Schrijf de taak op. | |||
Reflectie op leeractiviteiten in de klas. het samenvatten van de bestudeerde lesstof, het vaststellen van de overeenstemming van het verkregen resultaat met het gestelde doel. de les in een gunstige sfeer afmaken. | Analyse van laboratoriumwerk, conclusies en bewijsmateriaal gemaakt tijdens het werk. Evalueer hun succes bij het voltooien van het werk. | Vat de les samen (wat hebben we nieuw geleerd, wat hebben we geleerd). | Regulatory UUD: Het vermogen om zelfstandig de mate van succes van het werk te bepalen. |
Doelstellingen van de les Educatief: Leerlingen kennis laten maken met de reostaat en praktische vaardigheden ontwikkelen in het gebruik ervan. Educatief: om studenten kennis te laten maken met de reostaat en praktische vaardigheden te ontwikkelen in het gebruik ervan. Educatief: Ga door met het ontwikkelen van de onafhankelijkheid en aandacht van studenten. Educatief: Ga door met het ontwikkelen van de onafhankelijkheid en aandacht van studenten. Ontwikkelingsgericht: Blijf werken aan het ontwikkelen van het vermogen om de oorzaak te identificeren die het resultaat beïnvloedt, het vermogen om logisch na te denken. Ontwikkelingsgericht: Blijf werken aan het ontwikkelen van het vermogen om de oorzaak te identificeren die het resultaat beïnvloedt, het vermogen om logisch na te denken. 3
"Natuurkunde" van de mens ( elektrische parameters) Specifieke weerstand van lichaamsweefsels, spieren, 5 * 10 4 Ohm * mm 2 / m spier, 5 * 10 4 Ohm * mm 2 / m bloed, 8 * 10 4 Ohm * mm 2 / m bloed, 8 * 10 4 Ohm * mm 2 /m bovenste huidlaag (droog) 3,3*10 9 Ohm*mm 2 /m bovenste huidlaag (droog) 3,3*10 9 Ohm*mm 2 /m bot (zonder periosteum) 2*10 10 Ohm * mm 2 /m bot (zonder periosteum) 2*10 10 Ohm *mm 2 /m Weerstand van het menselijk lichaam vanaf het uiteinde van de ene Weerstand van het menselijk lichaam vanaf het uiteinde van de ene arm tot het uiteinde van de andere (met een droge hand naar het uiteinde van de andere (met droge, intacte huid van de handen), kOhm intacte huid van de handen), kOhm 9
“Fysica” van een persoon (elektrische parameters) Stroomsterkte door het menselijk lichaam, Stroomsterkte door het menselijk lichaam, als veilig beschouwd,... tot 1 mA als veilig beschouwd,... tot 1 mA Stroomsterkte door het menselijk lichaam , Stroomsterkte door het menselijk lichaam, leidend tot ernstige schade aan het lichaam, mA leidend tot ernstige schade aan het lichaam, mA Veilig elektrische spanning Veilige elektrische spanning (vochtige ruimte), V (vochtige ruimte), V Veilige elektrische spanning Veilige elektrische spanning (droge ruimte), V (droge ruimte), V 10
In de praktijk is het vaak nodig om de stroomsterkte in het circuit te veranderen, meer of minder te maken. Door de stroom in de luidspreker van de radio te veranderen, passen we dus het volume van het geluid aan. Door de stroom in de naaimachinemotor te veranderen, kunt u de rotatiesnelheid regelen.
In veel gevallen worden speciale apparaten - reostaten - gebruikt om de stroom in een circuit te regelen.
De eenvoudigste reostaat kan een draad zijn gemaakt van een materiaal met een grote weerstand bijvoorbeeld nikkel of nichroom. Door een dergelijke draad via de contacten A en C aan te sluiten op het circuit van een elektrische stroombron en het beweegbare contact C te verplaatsen, kunt u de lengte van het AC-gedeelte in het circuit verkleinen of vergroten. In dit geval zal de weerstand van het circuit veranderen, en bijgevolg de stroomsterkte daarin, dit zal worden aangegeven door de ampèremeter.
Reostaten die in de praktijk worden gebruikt, krijgen een handiger en compactere vorm. Voor dit doel wordt draad met een hoge weerstand gebruikt, en zodat de lange draad er niet mee interfereert, wordt deze in een spiraal gewikkeld.
Een van de reostaten (schuifreostaat) wordt getoond in figuur a), en zijn symbool in de diagrammen - in figuur b).
In deze reostaat wordt nikkeldraad op een keramische cilinder gewikkeld. Boven de wikkeling bevindt zich een metalen staaf waarlangs de schuif kan bewegen. Met zijn contacten wordt hij tegen de windingen van de wikkeling gedrukt.
De elektrische stroom in het circuit gaat van de windingen van de draad naar de schuif en daardoorheen in de staaf, die aan het uiteinde een klem 1 heeft. Gebruik deze klem en klem 2, verbonden met een van de uiteinden van de wikkeling en gelegen op het reostaatlichaam, is de reostaat verbonden met het circuit.
De pijlen geven aan hoe elektrische stroom door de reostaat stroomt
Door de schuifregelaar langs de stang te bewegen, kunt u de weerstand van de reostaat in het circuit verhogen of verlagen. Dat wil zeggen, we vergroten of verkleinen het aantal windingen waardoor elektrische stroom stroomt (hoe meer windingen, hoe groter de weerstand).
Elke reostaat is ontworpen voor een bepaalde weerstand (hoe meer draad er wordt gewikkeld, hoe groter de weerstand die zo'n reostaat kan bieden) en voor de hoogst toelaatbare stroom, die niet mag worden overschreden, aangezien de reostaatwikkeling heet wordt en kan doorbranden. Reostaatweerstand en hoogste geldige waarde De huidige sterkte wordt aangegeven op de reostaat ( zie figuur a).
[De waarden van 6Ω en 3 A betekenen dat deze reostaat in staat is zijn weerstand te veranderen van 0 naar 6 Ohm, en er mag geen stroom met een kracht van meer dan 3 Ampère doorheen worden geleid.]
Dit is het moment om van theorie naar praktijk te gaan!
Deel 1. De stroom in de gloeilamp aanpassen.
De video laat zien hoe door de reostaatschuif naar rechts en links te bewegen, de gloeilamp helderder of zwakker brandt.
U kunt het principe van het experiment begrijpen door naar het diagram te kijken (zie figuur 4).
De figuur toont het schakelschema dat we in de video hebben samengesteld. De totale weerstand van het circuit bestaat uit de weerstand Rl van de gloeilamp en de weerstand van het deel van de draad dat deel uitmaakt van het circuit (gearceerd in de figuur) van de reostaat. Het niet-gearceerde deel van de draad maakt geen deel uit van het circuit. Als u de positie van de schuifregelaar verandert, verandert de lengte van het deel van de draad dat op het circuit is aangesloten, wat zal leiden tot een verandering in de stroomsterkte.
Dus als je de schuifregelaar naar de uiterst rechtse positie verplaatst (punt C), dan wordt de hele draad in het circuit opgenomen, is de weerstand van het circuit het grootst en is de stroomsterkte het kleinst, dus de gloeilamp gloeidraad zal zwak of helemaal niet branden (aangezien de elektrische stroom de spoel van een gloeilamp niet kan verwarmen totdat deze gloeit).
Als u de reostaatschuif naar positie A verplaatst, zal de elektrische stroom helemaal niet door de reostaatdraad stromen en daarom zal de weerstand van de reostaat nul zijn. Alle stroom wordt besteed aan het verbranden van de lamp, en deze zal zo helder mogelijk schijnen.
Deel 2. Een gloeilamp van een zaklamp aansluiten op een 220 V-netwerk.
Aandacht! Herhaal deze ervaring niet zelf. Wij herinneren u eraan dat een elektrische schok van het verlichtingsnetwerk tot de dood kan leiden.
Wat gebeurt er als je een zaklamplamp aansluit op een 220 V-verlichtingsnetwerk? Het is duidelijk dat een gloeilamp die is ontworpen om op batterijen te werken met een totale spanning van 3,5 volt (3 AA-batterijen), is niet bestand tegen een spanning die 63 keer hoger is - hij zal onmiddellijk doorbranden (hij kan zelfs exploderen).
Hoe moet je dit dan doen? Op hulp zal komen Een apparaat dat ons al bekend is, is de reostaat.
We hebben een reostaat nodig die de snelle stroom elektrische stroom die uit het verlichtingsnetwerk komt, kan tegenhouden en deze kan omzetten in een dunne stroom elektriciteit die onze kwetsbare gloeilamp van stroom zal voorzien zonder deze te beschadigen.
We hebben een reostaat genomen met een weerstand van 1000 (Ohm). Dit betekent dat als e-mail. de stroom zal door de hele draad van deze reostaat gaan en vervolgens aan de uitgang een stroom produceren met een kracht van slechts 0,22 Ampère.
I=U/R=220 V / 1000 (Ohm) = 0,22 A
Om onze gloeilamp van stroom te voorzien, hebben we nog sterkere elektriciteit nodig (0,28 A). Dat wil zeggen, de reostaat zal niet genoeg stroom doorlaten om onze kleine gloeilamp aan te steken.
Dit is wat we zien in het tweede deel van de video, waar in de uiterste positie van de schuifregelaar het licht niet oplicht, en wanneer je deze naar rechts beweegt, begint het licht steeds helderder op te lichten (door de schuifregelaar te verplaatsen we laten steeds meer stroom vrij).
IN bepaald moment(op een bepaalde positie van de reostaatschuif) brandt de gloeilamp door omdat de reostaat (op een bepaalde positie van de schuifregelaar) te veel elektriciteit doorlaat, waardoor de gloeidraad van de gloeilamp doorbrandt.
Is het dus mogelijk om een laagspanningslamp in een verlichtingsnetwerk op te nemen? Kan! Je hoeft alleen maar alle overtollige elektriciteit tegen te houden met een reostaat met een voldoende hoge weerstand.
Deel 3. Een 3,5 V-lamp samen met een 60 W-lamp aansluiten op een 220 V-netwerk.
We namen een lamp van 60 W met een vermogen van 220 V en een zaklamp van 3,5 V met een stroomsterkte van 0,28 A.
Wat gebeurt er als je deze lampen aansluit op een 220 V verlichtingsnetwerk? Het is duidelijk dat een gloeilamp van 60 watt normaal zal branden (daar is hij voor ontworpen), maar een gloeilamp van een zaklamp zal onmiddellijk doorbranden als hij wordt aangesloten (aangezien hij is ontworpen om alleen op batterijen van 3,5 volt te werken) .
Maar de ervaring leert dat bij het aansluiten van lampen achter elkaar (in serie) en het aansluiten op een 220 V-netwerk, beide lampen op normale intensiteit branden en niet eens aan doorbranden denken. Zelfs als de reostaatschuif in zijn uiterste stand staat (dat wil zeggen dat hij geen weerstand tegen stroom creëert), brandt het kleine lampje niet door.
Waarom is dit zo? Waarom brandt de lamp niet door, zelfs niet als de reostaat is uitgeschakeld (zonder weerstand)? Wat weerhoudt haar ervan door te branden onder zo’n hoge spanning? En is de spanning op een klein lampje echt zo hoog? Werkt een kleine lamp als ik een lamp van 60 W vervang door een lamp van 100 W (100 W)?
De meeste vragen kunt u al beantwoorden als u de discussie in het vorige deel van het artikel aandachtig heeft gevolgd. In dit experiment wordt voorkomen dat een kleine gloeilamp doorbrandt door een grote gloeilamp. Het fungeert als reostaat met hoge weerstand en neemt vrijwel de gehele belasting op.
Laten we proberen uit te zoeken hoe dit kan gebeuren, dat een klein lampje niet doorbrandt dankzij een gloeilamp van 60 W, en door berekening bewijzen dat dezelfde stroomsterkte nodig is om beide lampen normaal te laten branden.
De natuurkunde, en met name de sectie elektriciteit (bestudeerd in groep 8), zal ons te hulp komen bij het oplossen van dit probleem.
