 |
|
Особливості експериментальних засад теми.
Лабораторія методики і техніки
Шкільного фізичного експерименту
Демонстраційний експеримент
Робота № 6
Електричне коло постійного струму
Мета роботи. Ознайомитись з дослідами, що з'ясовують умови існування електричного струму у провіднику, особливості електричного поля постійного струму та величинами і закономірностями повного електричного кола. Оволодіти технікою проведення дослідів та методичними засадами формування основних понять та законів електричного кола. Сформувати головні практичні вміння постановки експерименту з теми.
Особливості експериментальних засад теми.
Послідовність вивчення матеріалу теми така. Спочатку з'ясовують умови існування електричного струму у провіднику та відмінність електричного поля постійного струму від електростатичного. Далі показують необхідність джерела струму в електричному колі та вивчають характеристики складових елементів електричного кола та величини і закономірності при проходженні струму в колі. Експеримент повинен сприяти при цьому.
У попередній темі вивчалось електричне поле, тому для реалізації наступності вивчення матеріалу спочатку варто користуватись тими приладами, з якими учні в ній знайомились.
Зазначимо, що поле сторонніх сил не потенціальне, тому характеристики цього поля не можна виміряти вольтметром безпосередньо. Лише у випадку розімкненого кола напруга на полюсах джерела струму дорівнює його електрорушійній силі. Тому її можна виміряти електрометром, який у даному випадку використовується як електростатичний вольтметр. У більшості дослідів як індикатори відповідних величин використовують демонстраційні амперметр і вольтметр.
ПІДГОТОВКА ДО РОБОТИ
1. З'ясуйте вимоги програми до знань учнів з даних питань.
2. Повторіть відповідний матеріал за шкільними та вузівськими підручниками з фізики.
3. Опрацюйте методику викладання основних понять і законів.
4. З'ясуйте природу сторонніх сил у різних джерелах струму.
5. Знайдіть відповіді на контрольні запитання:
• Яка природа електричного струму у металах ?
• Як пояснити закон Ома для однорідної ділянки кола з точки зору класичної електронної теорії ?
• Який фізичний зміст понять: різниця потенціалів, напруга, спад напруги, електрорушійна сила ?
• Які є методи визначення ЕРС та внутрішнього опору джерела струму?
• Яка різниця між електростатичним і стаціонарним електричним полем ?
• Чи може існувати електричний струм у провіднику за відсутності різниці потенціалів між двома його довільними точками ?
• Як визначити максимальний розрядний струм гальванічного елемента, акумулятора ?
6. Що таке ККД джерела струму ?
Виконати досліди
1. Умови існування електричного струму у провіднику.
2. Електричне поле постійного струму.
3. Спад потенціалу вздовж провідника з струмом. Побудуйте графік залежності показів стрілки електрометра від положення кульки.
4. ЕРС і внутрішній опір джерела струму. Закон Ома для повного кола.
5. Вимірювання напруги різних джерел струму за допомогою демонстраційного електрометра.
6. Залежність напруги на полюсах струму від навантаження; визначення внутрішнього опору джерела струму.
7. Показати дію потенціометра.
Література:
1. Шахмаев Н.М., Шилов В.Ф. Фиический эксперимент в средней школе: Механика. Молекулярная физика. Эликтродинамика. – М.: Просвещение, 1989. – 225 с.
2. Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе. Ч. 1 Механика, молекулярная физика, основы электродинамики. Под ред. А.А.Покровского. – просвещение, 1978.