«Исследование зависимости емкостного и индуктивного сопротивления от частоты переменного тока».
методическая разработка по физике (11 класс) по теме

Тема урока:

«Исследование зависимости емкостного и индуктивного сопротивления от частоты  переменного тока».

Цель урока:

Изучить зависимость емкостного и индуктивного сопротивления от частоты переменного тока при постоянных параметрах элементов.

Урок по данной теме проведён

в 11 классе

в МОУ «СОШ № 75» г. Чусового

учителем физики

Широковой

Людмилой Николаевной

(Районный семинар физиков)

Учебно-методический комплекс

(1час в кабинете информатики)

Тема учебного занятия:  

«Исследование зависимости емкостного и индуктивного сопротивления от частоты  переменного тока».

Форма учебного занятия: комбинированный урок с использованием информационных технологий.

Класс: 11 класс «Средняя общеобразовательная школа № 75»

Цель урока: Изучить зависимость емкостного и индуктивного сопротивления от частоты переменного тока при постоянных параметрах элементов.

Задачи урока:

`продолжить усвоение понятий «емкостного» и  «индуктивного» сопротивлений в цепи переменного тока

`формирование практических навыков экспериментирования в виртуальной физической лаборатории

`продолжить формирование умений самостоятельно работать с полученной  информацией  

Тип урока: комбинированный (с использованием ИКТ).

Оборудование:  

        компьютер, мультимедийный проектор, экран, презентация к уроку, конструктор -  

       «Виртуальная лаборатория», лист отчета.

Ход урока.

I. Актуализация знаний.

Организационный момент. Тема. Цель урока.

Слайд № 5, 6, 7

Повторение

  ∙ Что понимают под емкостным сопротивлением? От чего оно  зависит?

  ∙ Что понимают под индуктивным сопротивлением? От чего оно зависит?

Мы это постараемся проверить сегодня на уроке,  но вспомним  закон Ома.

II. Лабораторная работа

Слайд № 8, 9

Ход работы

собираем виртуальную схему на монтажном столе ПК;

записываем показания вольтметров на листе отчета обеих схем;

выполняем  математические вычисления в тетради;

строим график в тетради;

делаем вывод;

отвечаем на контрольный вопрос;

сдаем тетрадь вместе с листом отчета.

Выполнение работы

    а) катушка в цепи переменного тока

       собираем виртуальную цепь, указанную на схеме отчетного листа,

        задаем параметры элементов цепи:

- резистор R = 100 Ом

- мощность Р = 500 Вт

- индуктивность катушки L = 100мГн = 0,1гн

- напряжение на генераторе  U = 100в

Изменяя частоту генератора, записать показания вольтметров (напряжения на резисторе UR и напряжение на катушке  UL) в таблицу 1

б) конденсатор в цепи переменного тока

       собираем виртуальную цепь, указанную на схеме отчетного листа,

        задаем параметры элементов цепи:

- рабочее напряжение  U = 400В

- емкость конденсатора  С = 10 мкФ

- резистор сопротивлением R = 100.Ом

Изменяя частоту генератора, записать показания вольтметров (напряжения на резисторе UR и напряжение на катушке  UС) в таблицу 2

Построить, и проанализировать графики зависимости индуктивного и  емкостного сопротивлений от  частоты переменного тока.

Сформулировать вывод.

Ответить на контрольный вопрос.

 По окончании работы тетради сдаются учителю.

Подведение итогов, рефлексия.

Слайд № 10,11,12 Подведение итогов урока

Я научился собирать виртуальные электрические цепи, производить измерения и убедился, что индуктивное сопротивление прямо пропорционально частоте переменного тока, а емкостное сопротивление обратно пропорционально частоте переменного тока,

и это подтверждает правильность теории.

Слайд № 13 Домашнее задание

Перышкин А.В. § 32 -34 повторить

Рымкевич А.П. № 974,975,978,979.

Виртуальная лабораторная работа.

Тема урока: «Исследование зависимости емкостного и индуктивного сопротивления от частоты переменного тока

Цель урока: Изучить зависимость емкостного и индуктивного сопротивления от частоты переменного тока при постоянных параметрах  элементов.

Порядок выполнения работы:

I). Катушка в цепи переменного тока.

      1. собрать цепь, задать параметры →

      катушка  - индуктивности L = 0,1Гн; резистор – сопротивление R = 100.Ом

      2. Изменяя частоту генератора, записать показания вольтметров (напряжения на резисторе UR и

        напряжение на катушке  UL) в таблицу 1

  3. Рассчитать значение токов, текущих в цепи, в зависимости от частоты (для этого надо напряжение    на резисторе разделить на его сопротивление I = UR /R). Запишите полученные данные в таблицу 1.

 4. Определите индуктивные сопротивления для соответствующих частот (для этого надо  напряжение

    на катушке разделить на силу тока ХL  = UL /I). Запишите данные в таблицу 1.

 5. Построить график зависимости индуктивного сопротивления от частоты переменного тока.

 6. Сформулируйте вывод.

ḬI). Конденсатор  в цепи переменного тока

    1. собрать цепь, задать параметры →

      Конденсатор - емкость  С = 1ОмкФ; резистор – сопротивление R = 100.Ом

     2. Изменяя частоту генератора, записать показания вольтметров (напряжения на резисторе UR и

       напряжение на конденсаторе UС) в таблицу 2.

  3. Рассчитать значение токов, текущих в цепи, в зависимости от частоты (для этого надо напряжение

     на резисторе разделить на его сопротивление I = UR /R). Запишите полученные данные в таблицу 2.

 4. Определите емкостные сопротивления для соответствующих частот (для этого надо  напряжение на

     конденсаторе разделить на силу тока ХС  = UС /I). Запишите данные в таблицу 2.  

5. Построить график зависимости емкостного  сопротивления от частоты переменного тока.

 6. Сформулируйте вывод.

Контрольный вопрос: Почему с увеличением частоты индуктивное сопротивление увеличивается, а емкостное уменьшается?

V

V

R

L

V

V

R

С