Тема: «Закон Ома для участка цепи».
Цель урока: формирование представлений о связи между силой тока, напряжением и сопротивлением на участке электрической цепи.
Задачи урока:
Образовательная: повторение понятий: сила тока и напряжение.
Развивающая: развитие умения проводить эксперимент, наблюдать, сравнивать и обобщать результаты экспериментов, устанавливать логическую взаимосвязь физических величин.
Воспитательная: прививать интерес к предмету «Физика», воспитывать умение работать в коллективе.
План урока:
1. Организационный момент.
2. Создание проблемной ситуации.
3. Актуализация знаний.
4. Изучение нового материала.
5. Закрепление. Решение задач.
6. Подведение итогов урока, оценка работы обучающихся.
7. Рефлексия с помощью смайликов.
Обучающиеся должны знать: связь между силой тока, напряжением, сопротивлением, зависимость: силы тока от напряжения, силы тока от сопротивления, формулу закона Ома.
Обучающиеся должны уметь: формулировать закон Ома, проверять его экспериментально, выводить формулу U = I ?R; R = , объяснять независимость сопротивления от напряжения и силы тока, по графику зависимости I(U) при R – const определять сопротивление участка цепи.
Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, виртуальный монтажный стол «Начала электроники», инструкции, рабочие листы, карточки с заданиями.
Ход урока.
- Приветствие.
2. Проблемная ситуация. Рассказ о двух электриках:
В одной организации вышли из строя приборы. Пришли два электрика: один – молодой ученик, второй – опытный мастер. Посмотрели на щит, а там амперметр, вольтметр и реостат. У амперметра стрелка задевает за шкалу. Как узнать, какую силу тока должен показывать амперметр? «Нужно идти за таким же амперметром» - уныло сказал молодой электрик. « Не нужно. Воспользуемся законом Ома». «Так какие показания можно снять с закрытого амперметра?» - спрашивает учитель. На этот вопрос мы и попробуем ответить в конце урока.
3. Актуализация знаний.
Но сначала давайте повторим пройденный материал.
1) Разгадайте анаграммы и найдите лишнее понятие в каждом столбце.
1. МЕРАПЕРМТ
АТАБОР
ПИНЖЯРЕНАЕ
ТОЛЬТЕВРМ
2. ИЛСА ОТКА
ЯЗДАР
РЯМЕВ
ОРЬКСОСТ
3. ЛЬВОТ
ЛУНКО
ТЮНЬОН
ПАМЕР
Ответы:
1. АМПЕРМЕТР
РАБОТА
НАПРЯЖЕНИЕ
ВОЛЬТМЕТР
2. СИЛА ТОКА
ЗАРЯД
ВРЕМЯ
СКОРОСТЬ
3. ВОЛЬТ
КУЛОН
НЬЮТОН
АМПЕР
Лишнее: Амперметр – остальные понятия относятся к напряжению.
Лишнее: СКОРОСТЬ – остальные величины связаны определением силы тока.
Лишнее.
1: Ньютон – остальное единицы электрических величин.
2: Ньютон – остальные фамилии учёных, изучавших электрические явления.
Фронтальный опрос:
- Что называют электрическим током? Упорядоченное движение заряженных частиц.
- Каковы условия существования электрического тока?
- Назовите компоненты замкнутой электрической цепи.
- Энергетическая характеристика источника тока.
- Условное изображение источника тока.
Какие величины, характеризующие электрический ток вы знаете?
v Сила тока, напряжение,
А теперь, дайте характеристику каждой из этих величин, заполнив таблицу:
Таблица №1
Физические величина
Сила тока
Напряжение
Определение
Обозначение
Формула
Единица измерения
Прибор для измерения
Условное обозначение прибора
Способ включения
Учитель на магнитной доске прикрепляет слова, напряжение, сила тока.
v Напряжение характеризует электрическое поле, обозначается U, измеряется [ U] = 1 В.
v Сила тока, характеризует электрический ток в проводнике, обозначается I, измеряется [ I] = 1 А.
4. Изучение нового материала.
Ребята, до этого урока вы изучали эти физические величины по отдельности.
А существует ли между указанными физическими величинами какая-нибудь связь? Или они независимы друг от друга? Решением этой проблемы занимались многие ученые очень долгое время. Одним из них был немецкий ученый Георг Ом.
Юля приготовила сегодня небольшое сообщение об этом ученном.
Сообщение. Георг Ом.
Георг Симон Ом (родился 16 марта 1787 года) — великий немецкий физик. Установил основной закон электрической цепи, названный позже его именем. Внес фундаментальный вклад в акустику и кристаллооптику. Член Баварской Академии наук, член-корреспондент Берлинской Академии Наук, иностранный почетный член Лондонского Королевского общества, автор фундаментальных законов электротехники, названных его именем. Исследования Георга Ома вызвали к жизни новые идеи, развитие которых вывело вперед учение об электричестве. В 1881 году на электротехническом съезде в Париже ученые единогласно утвердили название единицы сопротивления — 1 Ом. Этот факт — дань уважения коллег, международное признание заслуг ученого.
Попробуем и мы так же, как и Георг Ом отыскать связь между силой тока, напряжением и сопротивлением. Для этого мы выполним лабораторный опыт.
Инструкция для проведения опыта.
1. Соберем цепь по схеме (рис.1).
Рис.1
А
V
2. Увеличим напряжение на источнике питания в 2, 3 раза, занесем показания вольтметра и амперметра в таблицу 2.
3. Обратите внимание, как изменяется сила тока в цепи при изменении напряжения.
Таблица 2
№ опыта
Сила тока I, А
Напряжение U, В
Отношение
1
2
3
Как изменяется сила тока в цепи при изменении напряжения?
Вывод: Во сколько раз увеличивается напряжение на концах проводника, во столько же раз увеличивается и сила тока в цепи, т.е I пропорциональна U
4. Если заменить проводник на другой, то также можно обнаружить, что ток в нем строго пропорционален напряжению на концах проводника.
Математические результаты, полученные в опыте можно записать следующим образом:
I=1/R*U, где R –коэффициент пропорциональности.
Величина R, характеризующая свойство проводника оказывать противодействие току, проходящему по цепи, называется сопротивлением, обозначается R, [R].
Зависимость силы тока от сопротивления и напряжения, выражается законом, открытым в 1827 году немецким ученым Георгом Омом. B есть него была названа единица измерения сопротивления: [R] – 1 Ом.
1 Ом = 1
Итак: сила тока и напряжение на участке цепи зависит от сопротивления, но сопротивление зависит от свойств проводника, но не от силы тока и напряжения.
Что же мы с вами установили? Откроем стр.137 и прочитаем определение. Это закон Ома, математическая запись I =
Из закона Ома получите формулу для расчета сопротивления: R = U/I
Как можно иначе записать единицу сопротивления? 1 Ом = 1В/1А
Условное изображение сопротивления в цепи (резистор):
Для изменения сопротивления в цепи применяют переменное сопротивление (реостат):
Ученики: Мы установили, что между силой тока, напряжением, сопротивлением есть связь. Сила тока на участке цепи равна отношению напряжения на этом участке к его сопротивлению. При неизменном сопротивлении сила тока прямо пропорциональна напряжению. Если же напряжение в цепи неизменно, то сила тока обратно пропорциональна сопротивлению, чем больше R, тем меньше I.
А теперь постараемся решить проблему, возникшую у электриков в начале урока. Зная показания вольтметра и сопротивление резистора мы легко определим показания закрытого амперметра.
5.Закрепление:
Задача №1. Даны графики зависимости силы тока от напряжения для каждого из двух параллельно соединённых проводников. Определить силу тока в каждом проводнике, когда напряжение на концах участка 4 В.
Задача № 2Используя вольт-амперную характеристику проводника, определите его сопротивление.
Задача № 3 Определите сопротивление проводника, если при напряжении 8В за 10 минут через поперечное сечение проходит заряд 240 Кл.
Задача №4 Определите неизвестные величины.
6. Рефлексия (смайлики).
7. Д.З. §38 Упр.18 (задачи 1,2,4)
Рабочий лист к уроку «Закон Ома для участка цепи».
Таблица №1
Физические величина
Сила тока
Напряжение
Определение
Обозначение
Формула
Единица измерения
Прибор для измерения
Условное обозначение прибора
Инструкция для проведения опыта.
1. Соберем цепь по схеме (рис.1).
Рис.1
А
V
2. Увеличим напряжение на источнике питания в 2, 3 раза, занесем показания вольтметра и амперметра в таблицу 2.
3. Обратите внимание, как изменяется сила тока в цепи при изменении напряжения.
Таблица 2
№ опыта
Сила тока I, А
Напряжение U, В
Отношение
1
2
3
Как изменяется сила тока в цепи при изменении напряжения?
Вывод: Во сколько раз увеличивается напряжение на концах проводника, во столько же раз увеличивается и сила тока в цепи, т.е I пропорциональна U
Решение задач
Задача №1. Даны графики зависимости силы тока от напряжения для каждого из двух параллельно соединённых проводников. Определить силу тока в каждом проводнике, когда напряжение на концах участка 4 В.
Задача № 2Используя вольт-амперную характеристику проводника, определите его сопротивление.
Задача № 3 Определите сопротивление проводника, если при напряжении 8В за 10 минут через поперечное сечение проходит заряд 240 Кл.
Задача №4 Определите неизвестные величины.
На рисунке изображен график зависимости силы тока от напряжения для двух проводников А и В. Определите сопротивление каждого из проводников. Какой из этих проводников обладает большим сопротивлением?
Сообщение. Георг Ом.
Георг Симон Ом (родился 16 марта 1787 года) — великий немецкий физик. Установил основной закон электрической цепи, названный позже его именем. Внес фундаментальный вклад в акустику и кристаллооптику. Член Баварской Академии наук, член-корреспондент Берлинской Академии Наук, иностранный почетный член Лондонского Королевского общества, автор фундаментальных законов электротехники, названных его именем. Исследования Георга Ома вызвали к жизни новые идеи, развитие которых вывело вперед учение об электричестве. В 1881 году на электротехническом съезде в Париже ученые единогласно утвердили название единицы сопротивления — 1 Ом. Этот факт — дань уважения коллег, международное признание заслуг ученого.
, объяснять независимость сопротивления от напряжения и силы тока, по графику зависимости I(U) при R – const определять сопротивление участка цепи.
адача №1. Даны графики зависимости силы тока от напряжения для каждого из двух параллельно соединённых проводников. Определить силу тока в каждом проводнике, когда напряжение на концах участка 4 В.
а рисунке изображен график зависимости силы тока от напряжения для двух проводников А и В. Определите сопротивление каждого из проводников. Какой из этих проводников обладает большим сопротивлением?
