Закон Ома

Урок 42
Тема: « Закон Ома для участка электрической цепи»
Цели: установить зависимость между силой тока, напряжением на однородном участке
электрической цепи и сопротивлением этого участка.
Демонстрация: зависимость силы тока от сопротивления проводника при постоянном
напряжении; зависимость силы тока от напряжения при постоянном сопротивлении
участка цепи.
Ход урока
I.
Проверка домашнего задания
Карточка 1
1. Кусок медной проволоки разрезали пополам. Изменилось ли сопротивление
проволоки? Во сколько раз?
2. Размеры медного и железного проводов одинаковы. Сопротивление какого провода
больше?
Карточка 2
1. Имеются две проволоки одинакового сечения и длины. Одна проволока – из меди,
другая – из никелина. Какая из них имеет большее сопротивление? Почему? Во
сколько раз?
Oм  мм 2
2. Удельное сопротивление нихрома 1,1
. Что это значит? Каково
м
сопротивление проволоки длиной 1 м и поперечным сечением 10 мм2.
Карточка 3
1. Чему равно сопротивление 100м медного провода сечением 1 мм2?
2. Сколько метров никелинового провода сечением 0,1 мм2 потребуется для
изготовления реостата сопротивлением 180 Ом?
Карточка 4
1. какой проводник представляет большее сопротивление для постоянного тока:
медный сплошной стержень или медная трубка, имеющая внешний диаметр,
равный диаметру стержня? Длину обоих проводников считать одинаковой.
2. Шнур телефонной трубки состоит из 20 медных проволочек сечением 0,05мм2
каждая. Определите сопротивление 5 м такого шнура.
3. Как определить длину изолированного медного провода, свернутого в большой
моток, не разматывая его?
1. Что понимают под удельным сопротивлением проводника? Напишите формулу для
RS Oм  мм 2
расчета сопротивления проводника.( ρ =
(
), удельным сопротивлением
l
м
проводника называется сопротивление, которым обладает данный проводник длиной 1
м и площадью поперечного сечения 1 м2.)
Oм  мм 2
2. В каких единицах выражают удельное сопротивление проводника? (
).
м
3. Объясните зависимость сопротивления проводника от его длины и площади
поперечного сечения? (Более длинный проводник имеет большое сопротивление , т. е.
сопротивление прямо пропорционально его длине; проводник с меньшей площадью
поперечного сечения также обладает большим сопротивлением, т.е. сопротивление
проводника обратно пропорционально его площади поперечного сечения).
4. Назовите причину сопротивления? (Причина сопротивления в том, что электроны
взаимодействуют с ионами кристаллической решетки, и при этом замедляется их
упорядоченное движение).
5. Что принимают за единицу сопротивления? (За единицу сопротивления принимают
такое сопротивление, при котором напряжение на концах проводника 1В, а сила тока в
нем – 1 А. Единицу сопротивления называют Омом.
6. Как на опыте показать что сила тока в цепи зависит от свойств проводника? (Надо
собрать цепь, состоящую из вольтметра, амперметра, ключа, источника питания и
проводника. При замыкании ключа отмечаем напряжение на вольтметре и силы тока
на амперметре. Затем меняем проводник на другой и замечаем, что сила тока меняется
при неизменном напряжении на проводнике – это оказывает, что сила тока в цепи
зависит от свойств проводника – его сопротивления.
II.
Изучение нового материала
План изложения нового материала
1. Зависимость силы тока от напряжения и сопротивления.
2. Закон Ома.
3. Применение закона Ома.
Электрический ток в цепи – это направленное движение заряженных частиц в
электрическом поле. Чем сильнее действие электрического поля на эти частицы, тем
больше сила тока в цепи. Но действие электрического поля характеризуется напряжением.
Рассмотрим на опыте зависимость силы тока от напряжения. Собираем цепь,
состоящую из источника тока, амперметра, проводника – спирали из никелиновой
проволоки, ключа и параллельно подключенного к проводнику вольтметра. Схема такой
цепи изображена на рисунке 68 б учебника. При замыкании ключа отмечаем показания
напряжения на вольтметре и силы тока на амперметре. Затем увеличиваем напряжение в
цепи в два раза подключением к первому источника питания такого же источника
питания. При этом замечаем увеличение силы тока в два раза. Если мы увеличиваем
напряжение втрое, то и сила тока увеличится также. Таким образом, мы сняли
зависимость силы тока от напряжения. То есть сила тока в проводнике прямо

U
пропорциональна напряжению на концах проводника. 2  2 .
 1 U1
Но чтобы ответить на вопрос, как зависит сила тока в цепи от сопротивления собираем
цепь, состоящую из источника тока, амперметра, сопротивления, ключа и параллельно
подключенного к сопротивлению вольтметра. В эту же цепь поочередно включаются
проводники с различными сопротивлениями. При неизменном напряжении измеряем силу
тока в различных проводниках. Как показывает опыт она оказывается обратно
пропорциональной сопротивлению проводника. То есть сила тока в участке цепи прямо
пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна
его сопротивлению.
Результаты этих двух опытов - зависимость силы тока от напряжения на концах участка
цепи и сопротивления этого участка обобщает и формулирует закон Ома для участка
цепи по имени немецкого ученого Георга Ома, открывшего этот закон в 1827 году.
Закон Ома читается так: сила тока в участке цепи прямо пропорциональна
напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его
сопротивлению
U
, I – сила тока в цепи, U – напряжение на этом участке; R – сопротивление участка.
R
U
Получаем из закона Ома производные формулы R  ; U = R ∙ I.
I
Итак, закон Ома связывает три известные нам величины – сопротивление, силу тока
и напряжение.
I
III.
Закрепление изученного.
Решение задач.
1. При напряжении 220В сила тока в спирали лампы равна 0,3 А. Какой будет сила
тока, если напряжение уменьшится на 10 В?
Дано: U1 = 220В; U2 = 220В – 10 В; I1 = 0,3А. Найти: I2=? R=?
U
U
210 В
220 В
 0,28 А ; I1 – I2 = 0,3А – 0,28А
Решение: R = 1 
 733,3Ом ; I2 = 2 
R 733,3Ом
I1
0,3 А
= 0,02А Ответ: на 0,02А
2. На цоколе электрической лампы написано 3,5В; о,28 А. Что это значит? Найдите
U
3,5В
сопротивление спирали лампы. R =

 12,5Ом
I
0,28 А
3. Какое напряжение надо создать на концах проводника сопротивлением 20Ом,
чтобы в нем возникла сила тока 0,5 А? U = IR = 20Ом ∙ 0,5А = 10В.
4. Какое напряжение нужно приложить к свинцовой проволоке длиной 2 м, чтобы
сила тока в проволоке равнялась 2А? Площадь поперечного сечения проволоки
0,3мм2.
Oм  мм 2
Дано: l = 2 м; I = 2A; S = 0,3 мм ; ρ = 0,21
Найти – U -?
м
l
Oм  мм 2
2м
Решение: U = RI. R = ρ ; R = 0,21
∙
 1,4Ом ; U = 1,4Ом 2А = 2,8А
S
м
0,3 мм 2
Ответ: 2,8А.
2
IV.
Домашнее задание
1. §§42, 44 учебника; вопросы к параграфам.
2. Выполнить упражнение 19 (2,3,4)