Тема:Закон Ома для полной цепи.

Урок физики с использованием электронно-образовательных
ресурсов (ЭОР) в образовательном процессе
Оборудование: мультимедийный проектор, персональный компьютер с
доступом в сеть Интернет.
Урок физики. 10 класс.
Тема: ЗАКОН ОМА ДЛЯ ПОЛНОЙ ЦЕПИ
http://www.stihi.ru/pics/2011/03/16/1329.jpg
рассмотреть каковы условия протекания тока в замкнутой цепи и
выяснить роль источника тока
комбинированный урок
Тип урока:
Демонстрация: Закон Ома для полной цепи.
1. Источник тока. http://class-fizika.narod.ru/8_25.htm
План
2. Сторонние силы.
изложения
http://www.physbook.ru/index.php/%D0%A2._%D0%A1%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0
нового
%BD%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D1%81%D0%B8%D0%BB%D1%8B
материала:
3. ЭДС источника
Цель урока:
токаhttp://ens.tpu.ru/POSOBIE_FIS_KUSN/%DD%EB%E5%EA%F2%F0%EE%F1%F2%E0%F2%
E8%EA%E0.%20%CF%EE%F1%F2%EE%FF%ED%ED%FB%E9%20%D2%EE%EA/07-4.htm
Проверка
знаний:
4. Закон Ома для полной цепи
http://electrohobby.ru/polnyiy_zak_oma_dlya_pol_tsepi.html
Самостоятельная работа №8 «Работа и мощность тока. Закон ДжоуляЛенца» - 14 минут.
ИЗЛОЖЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА
1. Источник тока. Прежде всего, выясним при каком условии ток может течь в
замкнутой цепи. Условием существования тока в проводнике является разность
потенциалов на его концах, то есть наличие электростатического поля в проводнике. При
прохождении тока проводник нагревается, потому что при перемещении свободных
зарядов электростатическое поле совершает работу, и энергия электростатического поля, в
конечном счёте, переходит во внутреннюю энергия. Однако при перемещении заряда по
по замкнутой траектории работа электростатического поля равна нулю. Значит, при
протекании тока в замкнутой цепи нагревание проводника не может происходить только
вследствие перехода энергии электростатического поля во внутреннюю энергию. Таким
образом,
в электрической цепи, в которой идёт ток, существует хотя бы один участок, где
эти заряды движутся против сил электростатического поля.
Из закона сохранение энергии следует, что только этот участок цепи и является
единственным «поставщиков энергии» в цепи. Таким участком цепи является источник
тока.
Что же заставляет свободные заряды двигаться внутри источника против действия
сил электростатического поля?
2. Сторонние силы. Внутри источника тока происходит разделение зарядов, в
результате чего на положительном полюсе источника накапливается положительный
заряд, а на отрицательном – отрицательный. Вследствие этого между полюсами возникает
разность потенциалов, и во внешней части цепи возникает электростатическое поле, под
действием которого во внешней цепи течёт ток.
Вне источника тока свободного заряды движутся под действием сил
электростатического поля, но внутри источника они движутся против сил этого поля.
Например, в химическом источнике тока положительные ионы движутся к
положительному полюсу, несмотря на то, что электростатическое поле «тянет» их к
отрицательному полюсу.
Следовательно, для того, чтобы в источнике тока происходило разделение зарядов,
внутри источника тока на свободные заряды должны действовать силы
неэлектростатического происхождения. Их называют сторонними силами.
Например, в химических элементах тока сторонние силы имеют химическую
природу; в генераторах электростанций сторонние силы – это обычно силы,
действующие на свободные электроны проводника со стороны вихревого электрического
поля, порождаемого переменным магнитным полем.
3. Электродвижующая сила источника тока. Сторонние силы своей работой
замыкают цепи и обеспечивают постоянство тока. Каждый источник тока характеризуется
работой действующих в нём сторонних сил по перемещению единицы положительного
заряда, т.е. определённой электродвижущей силой (ЭДС).
Внутри источника тока сторонние силы совершают работу Астор, перемещая
свободные заряды против действия сил электростатического поля. Эта работы
пропорциональна заряду, поэтому
отношение работы сторонних сил по перемещению заряда внутри источника к
заряду является характеристикой источника тока и называется электродвижущей
силой источника
В системе СИ [E ] =
= 1В
Любой источник тока по существу есть преобразователь энергии: в нём один какойлибо вид энергии превращается в электрическую. С этой точки зрения сторонние силы и
совершают работу по разделение зарядов (физическая величина, измеряемая работой
сторонних сил по разъединению единицы количества электричества).
4. Закон Ома для полной цепи. При перемещении заряда q внутри источника тока
сторонние силы совершают работу Астор=qE, где E – ЭДС источника. При протекании тока
по внешней цепи в ней выделяется количество теплоты Qвнешн=I2Rt=qIR, где R –
сопротивление внешней цепи/ Источник тока также обладает некоторым сопротивлением,
которое обозначают обычно и называют внутренним сопротивлением источника. Поэтому
при прохождении тока внутри источника в нём выделяется количество теплоты
Qвнутр = I2rt = qIr.
Из закона сохранение энергии следует, что Астор = Qвнешн + Qвнутр, откуда получаем
qE = qIR + qIr, или E = IR + Ir.
Сумму сопротивлений R+r называют полным сопротивлением цепи, и полученное
соотношение формулируют как
закон Ома для полной цепи: сила тока в замкнутой цепи, содержащей один
источник, равна отношению ЭДС источника к полному сопротивлению цепи:
Если цепи содержит несколько последовательно включённых элементов с ЭДС E1,
E2, E3 и т.д., то полная ЭДС цепи равна алгебраической сумме всех сопротивлений:
Rобщ = R + r1 + r2 +r3.
При параллельном соединении элементов с одинаковой ЭДС электродвижущая
сила батареи равна ЭДС одного элемента.
ВОПРОСЫ К УЧАЩИМСЯ В ХОДЕ ИЗЛОЖЕНИЯ МАТЕРИАЛА
1. Из каких участков состоит замкнутая электрическая цепь?
2. При каком условии ток может течь в замкнутой цепи?
3. На каких участках цепи свободные заряды движутся против сил электростатического
поля?
4. Какие силы принято называть сторонними силами?
5. Как следует понимать, что ЭДС одного источника больше ЭДС другого?
ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ НА УРОКЕ
1. Является ли работа, совершаемая источников тока во внутренней части цепи,
величиной постоянной?
2. Аккумулятор мотоцикла имеет ЭДС 6 В и внутреннее сопротивление 0,5 Ом. К нему
подключили реостат сопротивлением 5.5 Ом Найдите силу тока реостате.
(Ответ: 1А.)

Отношение работы сторонних сил по перемещения заряда внутри источника к
заряду является характеристикой источника тока и называется электродвижущей
силой источника

закон Ома для полной цепи: сила тока в замкнутой цепи, содержащей один, равна
отношение ЭДС источника к полному сопротивлению цепи:
Домашнее
задание
1. У: §11 (п.п. 1,2).
2. Сб: №№ 7.1, 7.2.
№№ 7.11, 7.17
№ 7.9