ПӘннің ОҚУ-Әдістемелік кешені «Физиканы оқыту әдістемесі» «5В011000 – Физика» мамандығы үшін ОҚУ-Әдістемелік материалдары
Кернеудің ток көзі тудыратын электр өрісін сипаттайтынын көрсету
жүктеу/скачать 1.3 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Үшінші кезеңде кернеу ұғымы мен кернеу бірліктерінің дәл анықтамасына көшеді.
- Кернеу бірлігі
- Өткізгіштер кедергісі
- Өткізгіштерді тізбектей және параллель қосу
2.Кернеудің ток көзі тудыратын электр өрісін сипаттайтынын көрсету.3.Тізбектің бөлігіндегі кернеу туралы ұғымды енгізу.Кернеу ұғымын енгізудің бірінші кезеңі шамамен мынадай болуы керек. Токтың әртүрлі әсеріне шығындалатын энергияны үздіксіз толықтырып тұратын ток кзі болмаса, электр тогы ұзақ уақыт жүріп тұра алмайтыны оқушыларға ескертіледі. Әрі қарай ток көзінің тізбекте ток тудыру «қабілетін» сипаттау қажеттілігі туралы айтылады. Сілтілі аккумлятордан, 3,5 В лампылардан және жалғастырушы сымдардан тұратын тізбек құрастырылады. Алдымен ток көзі ретінде сілтілі аккумлятордың бір қалбырын алады. Лампы әрине жанбайды. Сонан соң сілтілі аккумлятордың екі қалбырын алғанда лампы жанады, бірақ күнгірт болады. Егер үш аккумлятордан тұратын батареяны алсак, лампы жеткілікті түрде жарық болып жанады. Бұл жағдайда ток көзі лампының жануына қажетті электр тогын туғыза алтындай күйде дейді. Әрбір ток көзін кернеу деген ерекше шамамен сипаттауға болады. Қай ток көзі басқа бірдей жағдайларда тізбекте ток көп туғызса, соның кернеуі көп болады.Екінші кезеңде ток көзі электр өрісін тудыратынын түсіндірген жөн. Ток көзінің кернеуі неғұрлым көп болса, оның тудыратын өрісі де соғұрлым күшті болады. Сонымен, кернеу – электр тізбегіне әсер ететін және онда электр тогын тудыратын электр өрісін сипаттайды.Үшінші кезеңде кернеу ұғымы мен кернеу бірліктерінің дәл анықтамасына көшеді.Біреуі, 127 В жарықтандыру желісіне қосылатын, жарықтандыру лампысынан, екіншісі – 4,5 В батарейкадан қоектенетін, қалта фонарының лампысынан тұратын екі тізбек құрастырылады. Егер жарықтандыру лампысы 25 Вт болса, онда шамамен екі лампыдағы ток (0,2А) бірдей болады, ендеше, уақыт бірлігінде лампылардан бірдей электр мөлшері ағып өтеді. Бірақ жарықтандыру лампысы қалта фонарының лампысына қарағанда жарықты әлденеше есе көп шығарады. Әрине, қалта фонарының лампысына қарағанда, жарықтандыру лампысынан белгілі бір электр мөлшері өтуі үшін көп мөлшерде энергия қажет болатыны өзінен-өзі түсінікті. Қуат туралы да осыны айтуға болады. Жарықтандыру лампысы тұтынатын қуат қалта фонары тұтынатын қуатқа қарағанда көп. Мұнда тғы да, екі тізбекте ток бірдей, бірақ тізбектердің ток көздерінде айырмашылық бар, дәлірек айтқанда, кернеулері әртүрлі екенін айта кеткен жөн.
Кернеу бірлігіКернеу тізбектен 1 Кулон заряд өткенде жасалатын жұмысқа тең шама ретінде енгізілген. Бірлік кернеуге тізбек бөлігінде, егер онда 1 Кл тең электр мөлшері өтетін болса, 1 Дж жұмыс жасалған кездегі кернеу ретінде қабылдау табиғи нәрсе. Бұл бірлікті италяндық ғалым Вольттің құрметіне вольт деп атайды.Токқа қарағанда кернеуді күшті немесе әлсіз деп атамайтынын, ал оны жоғары немесе төмен деп атайтынын оқушыларға айту керек. Жоғарғы кернеу өмір үшін қауіпті.60 В жоғары кернеу қауіпті деп есептелетінін оқушыларға ескерту керек, одан да төменірек кернеу де өмір үшін қауіпті болуы мүмкін, сондықтан электр тізбегімен жұмыс істегенде оқушылар қауіпсіздік техникасының ережелерін сақтаулары керек екенін ескерту керек.Өткізгіштер кедергісіӨткізгіш кедергісі ұғымын тәжірибенің негізінде енгізеді. Аккумлятор батареясынан, 1 А-ге арналған шунты бар демонстрациялық амперметрден, қалта фонарының лампысанан және кілттен тұратын схема құрастырылады. Жалғастырушы мыс сымдардың көлденең қимасы үлкен әрі қысқа болады. Тізбекті тұйықтап, лампының жарық жанғаны бақыланып, амперметрдің шкаласымен есептеу жүргізеді. Мыс сымды жіңішке және ұзын никелин сымымен алмастырып, тәжірибені қайталайды. Сонда лампы аздап жарық шығарады да, амперметр өте аз ток көрсетеді. Тағы да бір никелин өткізгішті қосқанда , токтың одан да азаятынын байқайды. Бұдан мынадай қорытынды шығуы сөзсіз: өткізгіштер токқа әсер етеді немесе олар токтың жүруіне кедергі жасайды дейді. Кернеулері бірдей екі өткізгіштің қайсысында ток аз болса, соның кедергісі көп болатыны өз-өзінен түсінікті.Кедергінің бірлігі 1 Ом есебінде ұштарындағы кернеу 1 В болғанда 1 А ток өтетін өткізгіштің кедергісі алынады. Оқулықта кедергі ұғымын енгізуден бұрын, тізбектегі ток күшінің кернеуге тәуелділігі анықталады. Эксперименттік жолмен ток күшінің кернеуге пропорционалдығы, ал өткізгіштің Тізбек бөлігіне арналған Ом заңы Омның тізбектің бөлігіне арналған заңы Өткізгіш кедергісін есептеу. Меншікті кедергі. Реостаттар Өткізгіш кедергісінің оның ұзындығына, материалдың көлденең қимасының ауданына тәуелділігін де тәжірибемен тағайындауға болады. Ұзындығы 1 м және көлденең қимасының ауданы 1мм2 материалдан дайындалған өткізгіштің кедергісі ретінде меншікті кедергі ұғымы енгізіледі. Меншікті кедергі анықтамасының негізінде кедергі формуласын енгізеді: Сосын жүгіртпелі ресотаттарды демонстрациялайды. Оқушылардың назарын ресотаттарды дайындау үшін меншікті кедергісі үлкен материалдан жасалған сымды қолданатынына аударады. Оқушыларға ресотаттарды не үшін қолданатынын айтып, оны тәжірибеде көрсету керек. Өткізгіштерді тізбектей және параллель қосуӨткізгіштерді тізбектей және параллель қосу бойынша демонстрацияны өткізу үшін панелге екі схеманы жинау пайдалы (а,б):жүктеу/скачать 1.3 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
формуласымен нықталатын ерекше шама – кедергімен сипатталатындығы тағайындалады. Кедергіні осындай жолмен енгізуге де болады. 
түрінде эксперимент жүзінде тағайындалады. Мынадй түрде 
.