Методические рекомендации по решению качественных задач по теме

Государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«Новокуйбышевский нефтехимический техникум»
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
по решению качественных задач по теме « Цепи постоянного тока».
Одобрено
предметно-цикловой комиссией естественно-математических и общетехнических дисциплин
Составитель: Тарасова О.П.
2012 г.
Цель: формирование умение проводить анализ электрической цепи
Задачи анализа:
-развить у учащихся умение на основе имеющихся знаний по физике и электротехнике переходить к более абстрактным эквивалентным электрическим схемам,
-сформировать умение находить параметры эквивалентных схем;
-развить самостоятельность и умение сравнивать;
- способствовать воспитанию ответственного и компетентного отношения к труду;
-решению вопросов экономии топливных ресурсов.
Актуальность данной темы: обучение умению анализировать работу электрической цепи пригодится учащимся в профессиональной деятельности, а также при сдаче экзаменов на повышенный разряд.
1.Предварительное повторение.
Первоначально повторяются основные понятия и законы физики и электротехники, без которых процесс анализа электрической цепи невозможен : электрический ток, сила тока, сопротивление напряжение, закон Ома, формулы эквивалентного сопротивления при последовательном, параллельном и смешанном соединении резисторов.
Анализ электрической цепи предполагает умение читать схему. Поэтому обязательно нужно вспомнить условные изображения элементов электрической цепи на схемах..
2.Алгоритм анализа электрической цепи.
Обычно в задачах на анализ электрической цепи требуется выяснить, что произойдет с показаниями приборов при замыкании или размыкании ключей. Чтобы ответить на этот вопрос необходимо: 1.Определить эквивалентное сопротивление в общем виде до замыкания (размыкания) ключа, используя формулы R=R1+ R2+…+ Rn – для последовательного соединения и 1|R =1|R1 +1|R2 +… +1|Rn- для параллельного соединения резисторов. 2. Используя закон Ома I = U|Rэкв записать в общем виде значение тока в цепи. 3. Выяснить, что произойдет с соединением элементов (станет последовательным, или параллельным, или смешанным). 4.Определить эквивалентное сопротивление в общем виде после замыкания (размыкания) ключа. 5. Используя закон Ома записать в общем виде значение тока в цепи после замыкания (размыкания) ключа. 6. Сравнить два выражения для токов – так как напряжение в цепи не меняется, то большим будет тот ток, у которого эквивалентное сопротивление меньше. 7. Определяем, через какие резисторы протекает этот изменившийся ток и что происходит с падением напряжения на них (увеличивается или уменьшается). 8.Напряжение в цепи при последовательном соединении равно сумме падений напряжений на отдельных участках – U = U1 +U2 +… +Un . Если на каком-то участке цепи напряжение увеличилось (уменьшилось), то на другом уменьшится (увеличится).3. Пример решения задачи на анализ электрической цепи.
1.Как изменятся показания приборов после размыкания рубильника. Какой из ответов правильный?
1. I1 не изменится. 2. I 1 уменьшится. 3. I 2 не изменится. 4. I 2 увеличится .3613154064000
А1

R А2
U
R
R
3199765-32448500
Решение.

1.При замкнутом ключе мы наблюдаем, смешанное соединение резисторов – два резистора соединены последовательно, поэтому R12 = R + R = 2R, к ним параллельно подключен еще резистор. Используя формулу для параллельного соединения получаем 1|Rэкв =1|R12 +1|R = 1|2R + 1|R =1+2|2R=3|2R, |Rэкв =2R|3=0,67R.
2.При замкнутом ключе ток. протекающий через 1-й амперметр равен I =U|0,67R.
3.При размыкании ключа Rэкв = R.
4. При размыкании ключа ток. протекающий через 1-й и 2-й амперметры равен I =U|R.
5.Так как эквивалентное сопротивление выросло, то ток, протекающий через 1-й амперметр уменьшился.
6. Так как напряжение на резисторе, к которому подключен 2-й амперметр, не изменилось, не изменился и ток.
Следовательно, правильные ответы 2-й и 3-й.