Электрический ток. Законы постоянного тока Муниципальное общеобразовательное учреждение

Муниципальное общеобразовательное
учреждение
гимназия муниципального образования
Ленинградский район
Электрический ток.
Законы постоянного тока
Разноуровневый урок обобщающего повторения в
11 классе
Учитель физики Марьева Надежда Николаевна
Цель урока: обобщить
систематизировать знания учащихся по
теме: «Электрический ток. Законы
постоянного тока».
Задачи урока:
-Систематическая работа, направленная на достижение всего
спектра задач школьного курса физики по данной теме.
- наиболее эффективно подготовить учащихся к итоговой
аттестации в форме ЕГЭ.
- решение теста, включающего в себя три типа заданий с
различными формами записи ответов, с кратким ответом и с
развёрнутым ответом.
Повторение теории
Условия, необходимые для существования тока:
Наличие свободных заряженных частиц
наличие электрического поля для упорядоченного движения этих
частиц
замкнутая электрическая цепь
Действие тока:
-тепловое
- световое
магнитное
химическое
Электрический ток – упорядоченное движение заряженных частиц.
Носители тока:
В металлах – ē
в газах – ē и ионы
В электролитах – «+» ионы и «-» ионы
В полупроводниках - ē и дырки
в вакууме – ē
Направление тока
Основные характеристики:
1. Сила тока:
I = q / t; [I]=[A]
I=q•n•S•V
Амперметр(последовательно)
2.Напряжение:
U = A / q; [U]=[B]
Вольтметр(параллельно)
3.Сопротивление – мера противодействия
Проводника установления в нём электрического
тока.
[R]=[Ом]
= [Ом•мм²/м]
реостат служит для регулирования силы тока
4.Закон Ома для участка цепи:
I = U / R (это в 1827г. Экспериментально
показал Георг Ом)
Соединение проводников
I = I1 = I2
U = U1 + U2
R = R1 + R2
Если R1=R2=R3=…, то R=n•R1
I = I1 + I2
U = U1 = U2
1/R = 1/R1 + 1/R2
Если R1=R2=R3=…, то R=R1/n
Для 2х: R=(R1•R2) / (R1+R2)
1.Работа тока:
A = U• I • t
A = I2 • R • t
A = (U2 / R) • t
[A] = [Дж]
Счётчик
[A]=B • A • c
2.Мощность тока
P = A/t
P = (U • q) / t
P=U•I
P = I2 • R
P = U2 /R
[P] = [B • A] = [Вт]
3.Закон Джоуля-Ленца:
A = Q = U• I • t
A = I2 • R • t
A = (U2 / R) • t
Электродвижущая сила
ток кратковременный
(пока есть ∆φ)
Сторонние силы – любые, кроме
кулоновской силы Fк.
Природа:
- гальванический элемент – химические
силы
- генератор – магнитное поле.
ε = Aст / q – ЭДС – энергетическая характеристика
источника. [ε] = [B] (измеряет вольтметр при
разомкнутой цепи).
Закон Ома для полной цепи
1827г. – экспериментально
R – внешнее сопротивление
r – внутреннее сопротивление
R+r – полное сопротивление
ε = Aст / q ; Acт = ε • q = ε • I • t;
Acт = Q = I2 • R • t + I2 • r • t;
ε • I • t = I2 • R • t + I2 • r • t;
ε = I2 • R + I2 • r ; - ЭДС равна сумме падений напряжений на внешнем и
внутреннем участках замкнутой цепи.
I = ε / (R+r) – сила тока в полной цепи равна отношению ЭДС цепи и её
полному сопротивлению.
Соединение источников тока
Последовательное:
Параллельное:
ε = ε1+ ε2 ; r = r1+ r2;
I = (ε1• n) / R + r1 • n;
ε = ε1= ε2; r = r1/n
I = ε1/R+(r1/n)
Задачи части А
А1: Закон Ома для участка цепи выражается формулой:
1) I = ε /( R +r ) 2) A = U• I • ∆t 3) I = U / R 4)
5) P = U • I
A2: Если сопротивление участка цепи и напряжение на этом участке в 5
раз, то сила протекающего тока:
1) уменьшится в 25 раз
2) увеличится в 25 раз
3) не изменится
4) станет равной нулю
А3: На рисунке дана зависимость силы тока от напряжения I(U) для некоторого проводника . Определите
количество теплоты Q, которое выделится на этом проводнике за t=10с при силе тока I=0,5А:
1) Q=100Дж
2)Q=25Дж
3)Q=10Дж
4)Q=5Дж
А4:В цепи, схема которой изображена на рисунке, сопротивление
каждого из четырёх резисторов равно 4 Ом. Общее
сопротивление цепи равно
1) 2 Ом
2) 4 Ом
3) 8 Ом
4) 16 Ом
А5: Двигатель потребляет ток 2А. Заряд, протекающий через
двигатель за 10 секунд равен:
1) 20 Кл
2) 0,2 Кл
3) 5 Кл
4) 40 Кл
А6: В паспорте электрочайника указаны напряжение и сила тока:
220В, 5А. Мощность чайника равна:
1) 220Вт
2) 1100Вт
3) 44Вт
4) 2200Вт
Ответы на задачи части А:
А1 – 3
А4 – 2
А2 – 3
А5 – 1
А3 – 2
А6 – 2
Часть 2
В1:При подключении к полюсам источника ЭДС внешнего
резистора сопротивлением R1=200 Ом в цепи идет ток силой
I1= 4 А, а при подключении внешнего резистора с
сопротивлением, в четыре раза большим, R1 - ток силой
I2=1,03 А . Тогда внутреннее сопротивление источника
равно…Ом. (ответ округлите до целых)
В2:ЭДС источника постоянного тока равна ε=2В, его внутреннее
сопротивление равно r=1 Ом. Мощность, выделяемая на
нагрузке, равна Р=0,75 Вт. Минимальная сила тока в цепи
при данных значениях её параметров равна…А. ответ
округлите до десятых.
Часть С
С1:Ученик собрал электрическую цепь, состоящую из батарейки (1),
реостата (2), ключа (3), амперметра (4) и вольтметра (5) (см.
фотографии: опыт 1, опыт 2). После этого он измерил напряжение
на полюсах источника тока и силу тока в цепи при двух
положениях ползунка реостата. Определите КПД источника тока в
первом опыте
Опыт1
Опыт2
Ответы части В и С
В1 – r = 8 Ом
В2 - I min= 0,5 А
С1 -  = 84%.
Основные этапы решения









Значения напряжения и силы тока
U1 = 3,2 В I1 = 0,5 А.
U2 = 2,6 В I2 = 1 А.
Закон Ома для полной цепи: I = ε / (R+r) или  =
U + Ir.
Из уравнений для двух случаев:  = U1 + I1 r;  =
=U2 + I2 r можно определить значение ЭДС:
 = (U1I2-U2I1)/(I2-I1)= 3,8 В
Выражение для КПД источника тока в первом
опыте:
 =(U1I2)/(εI1) =U1/ ε , его значение  = 3,2/3,8
 100%  84%.
Подсчёт количества баллов



Задачи части А - 1 балл
Задачи части В - 2 балла
Задачи части С - 3 балла
Подведем итоги!
Оценка «
» - 11-13 баллов
Оценка «
» - 9-10 баллов
Оценка «
» - 7 – 8 баллов
Спасибо
за внимание!
До свидания!