Послідовне й паралельне з'єднання ламп розжарювання з Cobra SMARTsense

Схема досліду

У цьому досліді учні досліджують, як поводяться дві лампи розжарювання в електричному колі при послідовному й паралельному з'єднанні.

При цьому вони з'ясовують, що в послідовному з'єднанні всі споживачі мають бути справні, а в паралельному вихід із ладу одного споживача на решту не впливає.

Звідси вони роблять висновок, що будова кола суттєво впливає на поведінку споживачів і що обидва з'єднання мають різні переваги й недоліки залежно від призначення.

Попередні знання

Учні знайомі з принципом електричного кола, вміють креслити схеми й збирати за ними коло. Учні знають силу струму як фізичну величину і вміють самостійно вимірювати її в колі приладом SMARTsense.

Принцип

Учні самостійно з'ясовують, як поводяться обидва з'єднання при виході з ладу одного споживача. За потреби вимірювання струму можна пропустити - вони мають показати, що в паралельному з'єднанні тече значно більший струм. Завдяки цьому наочно пояснюється яскравіше світіння лампочок.

Зауваження:Закон Ома, який повністю описав би спостережуване явище, тут, однак, обговорювати не варто.

Навчальна мета

Учні дізнаються основну відмінність між послідовним і паралельним з'єднанням. Вони розуміють, чому при паралельному з'єднанні, на відміну від послідовного, при виході з ладу одного споживача другий усе одно світить.

Завдання

• Учні збирають послідовне, а потім паралельне з'єднання двох ламп розжарювання
• Щоразу спостерігають яскравість ламп і вимірюють силу струму
• Виймають одну з ламп із кола і спостерігають, що відбувається

• Оскільки використовується батарея, установка не становить електричної небезпеки. Та все ж вимикач застосовувати варто, бо не можна припускати, що учні здатні оцінити небезпеку

• Слідкуйте, щоб учні при змінах у схемі досліду завжди розмикали електричне коло

• Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.

Гірлянда

Подовжувач із кількома розетками

З побуту ти знаєш багато електричних приладів, які вмикаєш у розетку, щоб вони одержували струм. Але електричне коло до розетки, а також усередині самих приладів, часто буває різним. Ти вже колись замислювався, як саме це працює?

Наприклад, до подовжувача з кількома розетками можна приєднати багато приладів; якщо один із них вимкнути, решта все одно живиться струмом.

А от багато гірлянд гаснуть повністю, щойно перегорить бодай одна лампочка.

У чому різниця між цими двома прикладами і що це означає в побуті - саме це ми й дослідимо в цьому досліді.

Чим відрізняються послідовне й паралельне з'єднання?

• Збери дві лампи розжарювання в послідовне з'єднання. Поспостерігай яскравість ламп і силу струму. Вийми одну з ламп з електричного кола і поспостерігай, що відбувається
• Збери дві лампи розжарювання в паралельне з'єднання. Проведи ті самі спостереження
• Перейди до протоколу і дай там відповіді на запитання до досліду

iOS

Android

Windows

Рис. 1

Спочатку збери послідовне з'єднання, як на мал. 1.

Збери електричне коло в такому порядку:

батарея - вимикач - ламповий патрон - ламповий патрон - вимірювач сили струму - батарея

• У сині модулі та у вимірювач сили струму кабелі можна встромити прямо
• На полюси батареї начепи по одному затискачу "крокодил", у них потім можна встромити кабель.

Вкрути обидві лампи розжарювання в лампові патрони.

Датчик струму

Увімкни свій Cobra SMARTsense-Current, утримуючи кнопку на датчику 3 секунди.

Відкрий measure App на своєму планшеті чи смартфоні.

Вибери датчик "SMARTsense-Current" і встанови "Повторне вимірювання".

Рис. 1

Завдання 1

Перейди у вікно з цифровим показом і вибери канал "Сила струму I".

• Спостерігай за лампами розжарювання і виміряй силу струму приладом
• Обережно викрути одну лампу розжарювання
• Поспостерігай за лампою розжарювання, що лишилась у колі
• Запиши свої спостереження на аркуші паперу

Рис. 2

Збери паралельне з'єднання за мал. 2. На вимикачі та на вимірювачі сили струму кабелі від обох лампових патронів треба для цього встромити один в одного.

Завдання 2

• Спостерігай за лампами розжарювання і виміряй силу струму приладом
• Обережно викрути одну лампу розжарювання
• Поспостерігай за лампою розжарювання, що лишилась у колі
• Запиши свої спостереження на аркуші паперу

Знову вимкни вимірювач сили струму (переведи перемикач на "OFF").