Recomendados
Recomendados
Mais conteúdo relacionado
Mais procurados
Mais procurados (20)
Semelhante a Απλά Ηλεκτρικά Κυκλώματα
Semelhante a Απλά Ηλεκτρικά Κυκλώματα (12)
Mais de Manolis Kousloglou
Mais de Manolis Kousloglou (9)
Último
Último (9)
Απλά Ηλεκτρικά Κυκλώματα
- 1. ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ: Σύγκριση συνδεσμολογιών, παρανοήσεις Φυσική Γ’ Γυμνασίου Κεφάλαιο 2 1/2/2019Μανόλης Κουσλόγλου 1
- 2. ΣΤΟΧΟΙ • Οι μαθητές εντοπίζουν τις ποιοτικές διαφορές μεταξύ της σε σειρά και παράλληλης συνδεσμολογίας δύο αντιστατών • Έρχονται αντιμέτωποι με τις παρανοήσεις τους και γνωρίζουν την πραγματικότητα • Συνδέουν τη θεωρία με την καθημερινότητα 1/2/2019Μανόλης Κουσλόγλου 2
- 3. ΔΟΜΗ Η διαδικασία είναι η ακόλουθη: 1. Τίθεται ένα ερώτημα στους μαθητές, που είναι χωρισμένοι σε ομάδες 2. Οι μαθητές επιλέγουν μια από τις πιθανές απαντήσεις, δικαιολογώντας την αν μπορούν 3. Καταγράφεται ο αριθμός των επιλογών για κάθε πιθανή απάντηση, ως ψηφοφορία 4. Οι μαθητές επισκέπτονται το εικονικό εργαστήριο Eργαλειοθήκη Κατασκευής Κυκλωμάτων: Συνεχές Ρεύμα του PHET. Πειραματίζονται βρίσκοντας την σωστή απάντηση 5. Συνδέεται το φαινόμενο που περιγράφεται, με την καθημερινότητα 1/2/2019Μανόλης Κουσλόγλου 3
- 4. 1. Φεγγοβολία λαμπτήρων (σύγκριση κυκλωμάτων σε σειρά και παράλληλα) • Ερώτηση: Διαθέτουμε δύο απλά κυκλώματα, το ένα με παράλληλη και το άλλο με κατά σειρά συνδεσμολογία. Αν τα κυκλώματα διαθέτουν από δύο λαμπτήρες, ίδιους μεταξύ τους, σε ποιο από τα δύο κυκλώματα οι λαμπτήρες αυτοί φεγγοβολούν πιο έντονα; Απαντήσεις Α) Στην παράλληλη συνδεσμολογία: Β) Στη συνδεσμολογία σε σειρά: Γ) Εξίσου και στις δύο: 1/2/2019Μανόλης Κουσλόγλου 4 ……. ……. …….
- 5. 1.1 Απάντηση Στην παράλληλη συνδεσμολογία, οι λαμπτήρες φεγγοβολούν πιο έντονα. Ο λόγος είναι ότι η διαφορά δυναμικού στα άκρα τους (9 Volts) είναι μεγαλύτερη από ότι στην αντίστοιχη συνδεσμολογία σε σειρά (4,5 Volts). 1/2/2019Μανόλης Κουσλόγλου 5
- 6. 1.2 Καθημερινότητα Ένας σοβαρός λόγος που τα ηλεκτρικά κυκλώματα που χρησιμοποιούνται στην καθημερινή ζωή (δωμάτια, σπίτια, πόλεις) έχουν παράλληλη συνδεσμολογία είναι ο εξής: Όλοι οι λαμπτήρες, οι πρίζες, οι ηλεκτρικές συσκευές και γενικά τα δίπολα, διαθέτουν την ίδια τάση λειτουργίας. Έτσι, είναι εφικτή η τυποποίησή τους κι η ομαλή λειτουργία τους σε όλη την επικράτεια μιας χώρας. 1/2/2019Μανόλης Κουσλόγλου 6
- 7. 2. Διακοπή λειτουργίας κυκλώματος σε σειρά • Ερώτηση: Διαθέτουμε ένα απλό κύκλωμα δύο λαμπτήρων σε σειρά. Αν «καεί» ο ένας από τους δύο λαμπτήρες, τι θα συμβεί στον άλλον; Απαντήσεις Α) Θα σβήσει και ο άλλος Β) Θα συνεχίσει να λειτουργεί κανονικά: 1/2/2019Μανόλης Κουσλόγλου 7 ……. …….
- 8. 2.1 Απάντηση Όταν ένας λαμπτήρας «καεί», ανοίγει το κύκλωμα στο σημείο αυτό. Κατά συνέπεια, δεν υπάρχει πια ηλεκτρικό ρεύμα στο κύκλωμα και σβήνει και ο άλλος λαμπτήρας 1/2/2019Μανόλης Κουσλόγλου 8
- 9. 2.2 Καθημερινότητα Είναι προφανές ότι δεν μπορούμε να χρησιμοποιούμε στην καθημερινή μας ζωή κυκλώματα με συνδεσμολογία σε σειρά: Μόλις θα καιγόταν μία λάμπα του σπιτιού, θα έσβηναν όλες οι υπόλοιπες στον σπίτι ή στην πόλη ή σε ολόκληρη την χώρα. Επίσης, κάθε φορά που θα ανάβαμε το φως σε ένα δωμάτιο (κλείναμε το κύκλωμα), θα άναβαν τα φώτα και σε όλα τα υπόλοιπα δωμάτια του σπιτιού. Το ίδιο θα συνέβαινε και όταν θα σβήναμε το φως ενός δωματίου (ανοίγαμε το κύκλωμα). 1/2/2019Μανόλης Κουσλόγλου 9
- 10. 3. Διακοπή λειτουργίας κυκλώματος με παράλληλη συνδεσμολογία Α) Θα σβήσει και ο άλλος Β) Θα συνεχίσει να λειτουργεί κανονικά Γ) Θα φεγγοβολεί πιο έντονα 1/2/2019Μανόλης Κουσλόγλου 10 ……. ……. ……. • Ερώτηση: Διαθέτουμε ένα απλό κύκλωμα δύο λαμπτήρων με παράλληλη συνδεσμολογία. Αν «καεί», ο ένας από τους δύο λαμπτήρες, τι θα συμβεί στον άλλον; Απαντήσεις
- 11. 3.1 Απάντηση Όταν ένας λαμπτήρας «καεί», ανοίγει το κύκλωμα στο σημείο αυτό. Ωστόσο, δεν διακόπτεται το ηλεκτρικό ρεύμα στον άλλο κλάδο του κυκλώματος. Μάλιστα, δεν επηρεάζεται καθόλου η λειτουργία του άλλου λαμπτήρα, αφού η διαφορά δυναμικού στα άκρα του παραμένει σταθερή (9 Volts) 1/2/2019Μανόλης Κουσλόγλου 11
- 12. 3.2 Καθημερινότητα Τα κυκλώματα που χρησιμοποιούμε στην καθημερινότητά μας έχουν παράλληλη συνδεσμολογία. Όταν λοιπόν «καίγεται» μια λάμπα ή μια συσκευή, όλες οι υπόλοιπες λειτουργούν απολύτως κανονικά. 1/2/2019Μανόλης Κουσλόγλου 12
- 13. 4. Βραχυκύκλωμα Α) Θα σβήσουν όλοι οι λαμπτήρες Β) Ο δεύτερος λαμπτήρας θα λειτουργεί κανονικά Γ) Και οι δύο λαμπτήρες θα λειτουργούν κανονικά 1/2/2019Μανόλης Κουσλόγλου 13 ……. ……. ……. • Ερώτηση: Διαθέτουμε ένα απλό κύκλωμα δύο λαμπτήρων με παράλληλη συνδεσμολογία. Αν συνδέσουμε ένα καλώδιο στα δύο άκρα του ενός λαμπτήρα, τι θα συμβεί; Απαντήσεις
- 14. 4.1 Απάντηση Όταν συνδέσουμε ένα καλώδιο στα άκρα ενός λαμπτήρα, η διαφορά δυναμικού στα άκρα του και συνεπώς στα άκρα και του άλλου λαμπτήρα είναι V=0 Volts. Συνεπώς, δεν διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα μέσα από τους λαμπτήρες και αυτοί δεν φεγγοβολούν. Όλο το ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται μέσα από το καλώδιο. Επειδή μάλιστα το καλώδιο δεν παρουσιάζει αντίσταση, η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει το κύκλωμα είναι τεράστια. 1/2/2019Μανόλης Κουσλόγλου 14
- 15. 4.2 Καθημερινότητα Βραχυκύκλωμα μπορεί να συμβεί στο σπίτι μας λόγω κάποιας ελαττωματικής συσκευής ή λόγω έντονης υγρασίας σε σημείο από όπου διέρχονται ηλεκτρικά καλώδια. Το αποτέλεσμα του βραχυκυκλώματος είναι να διέρχεται ρεύμα μεγάλης έντασης, κάτι που είναι εξαιρετικά επικίνδυνο. Αυτός είναι ένας λόγος που στα σπίτια είναι εγκατεστημένες ασφάλειες που «πέφτουν», δηλαδή ανοίγουν το κύκλωμα σε περίπτωση βραχυκυκλώματος. 1/2/2019Μανόλης Κουσλόγλου 15
- 16. ΠΗΓΕΣ Οι φωτογραφίες αποτελούν screeshots από τα εικονικά εργαστήρια PHET του Πανεπιστημίου του Colorado: https://phet.colorado.edu/el/simulation/circuit- construction-kit-dc-virtual-lab Η φωτογραφία της πρώτης διαφάνειας αποτελεί το εξώφυλλο του σχολικού βιβλίου της Γ’ Γυμνασίου: http://ebooks.edu.gr/modules/ebook/show.php/DSGYM- C201/531/3516,14424/ Σε περίπτωσης χρήσης tablets, πρέπει να εγκατασταθεί σε αυτά η εφαρμογή PHET από το play store. 1/2/2019Μανόλης Κουσλόγλου 16
Notas do Editor
- Η διδακτέα ύλη του βιβλίου έχει περιορίσει σε μεγάλο βαθμό το βάθος διδασκαλίας των απλών ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Κρίνεται απαραίτητη η αφιέρωση μιας διδακτικής ώρας για την μελέτη των δύο συνδεσμολογιών ηλεκτρικών κυκλωμάτων δύο αντιστατών.
- Οι περισσότεροι μαθητές της Γ΄ Γυμνασίου μαθαίνουν να επιλύουν μηχανιστικά τα ηλεκτρικά κυκλώματα με δύο αντιστάτες. Επίσης, δυσκολεύονται να συγκρίνουν τις ποιοτικές διαφορές μεταξύ των συνδεσμολογιών αντιστατών σε σειρά και παράλληλα. Με το πέρας της διδασκαλίας του Κεφαλαίου 2, μπορεί να ακολουθηθεί η προτεινόμενη διαδικασία, με την ενεργό συμμετοχή τους, ώστε να γνωρίσουν τις διαφορές αυτές.
- Καλό είναι η διδασκαλία να έχει παιγνιώδη μορφή, ώστε οι μαθητές να κατακτήσουν τη γνώση ψυχαγωγούμενοι. Σε αυτό μπορεί να παίξει ρόλο η δημιουργία ενός ευχάριστου κλίματος από τον εκπαιδευτικό πριν από την έναρξη της διαδικασίας
- Οι μαθητές εκφέρουν τις απόψεις τους και ψηφίζουν. Ο αριθμός των μαθητών καταγράφεται στα κουτάκια της κάθε απάντησης, σε περίπτωση που η διαφάνεια προβάλλεται σε πίνακα ή προβάλλεται μέσω διαδραστικού πίνακα.
- Οι μαθητές πειραματίζονται είτε με τη χρήση tablets που τους έχουν μοιραστεί και με τη χρήση της σχετικής εφαρμογής του PHET, είτε μέσω των Η/Υ του εργαστηρίου Πληροφορικής.
- Είναι εξαιρετικά σημαντικό για τους μαθητές να συνδέουν την Φυσική με την καθημερινότητά τους, καθώς αυτή η αδυναμία φαίνεται να είναι η αιτία της αποτυχίας τους στις Φ.Ε. στις διεθνείς έρευνες, όπως η PISA.
- Η διαδικασία επαναλαμβάνεται όπως ακριβώς στο ερώτημα 1
- Γίνεται η απαραίτητη αναφορά στις Πηγές που χρησιμοποιήθηκαν.