Тема: Закон Ома для участка цепи

Реклама
Тема: Закон Ома для участка цепи.
Цель. Закрепить знания учащихся, полученные на предыдущих уроках, познакомить
учащихся с законом Ома для участка цепи, научить вычислять
величины,
характеризующие электрические цепи, показать практические применение закона Ома.
Тип урока: Комбинированный.
Оборудование: выпрямитель ВС-4-12; демонстрационный амперметр с шунтом на 3А;
демонстрационный вольтметр с добавочным
сопротивлением на 5В; магазин
сопротивлений на 10 Ом; реостат на 30 Ом; соединительные провода.
Структура урока.
1. Организация начала урока
2. Проверка знаний учащихся
3. Постановка учебной задачи
4. Решение учебной задачи
5. Обобщение
6. Закрепление материала
7. Задание на дом
1 мин
7 мин
1 мин
23 мин
1 мин
12 мин
2 мин
1. Организация начала урока.
2. Проверка знаний учащихся: фронтальный опрос.
Учитель: Что характеризует сопротивление проводника?
Ученик: Сопротивление проводника – физическая величина, характеризующая свойства
проводника оказывать противодействие прохождению электрического тока.
Учитель: Что принято за единицу сопротивления?
Ученик: За единицу сопротивления принимают 1 Ом - сопротивление такого проводника,
в котором при напряжении на концах 1 В сила тока равна 1 А.
Учитель: Как изменится сила тока в проводнике при увеличении напряжения на концах
проводника в 2 раза?
Ученик: При увеличении напряжения на концах проводника в 2 раза сила тока также
увеличится в 2 раза.
Учитель: Изменится ли при этом сопротивление проводника? Почему?
Ученик: При увеличении напряжения в 2 раза сила тока в проводнике увеличится в 2 раза,
а отношение напряжения к силе тока останется прежним, т.е.
сопротивление не
изменится. Сопротивление-это физическая величина, характеризующая свойства
проводника.
3. Постановка учебной задачи.
Любую электрическую цепь можно охарактеризовать силой тока, напряжением и
сопротивлением. Между
этими величинами существует связь, которую впервые
теоретически и экспериментально установил немецкий ученый Георг Ом.
Сегодня на уроке попытаемся повторить эксперименты Ома и вывести закон,
который носит его имя.
Тема урока: Закон Ома для участка цепи.
4. Решение учебной задачи.
Учитель: Соберем электрическую цепь, схема которой изображена на доске.
Сначала выясним зависимость между силой тока и
сопротивлением участка цепи R1.
Для этого будем изменять сопротивление R1, поддерживая при
помощи реостата R напряжение на концах проводника
постоянным. Полученные данные занесем в таблицу 1.
R1
R
Таблица 1.
U=2В
R, Ом
1
2
4
I, А
2,0
1,0
0,5
Изобразим полученную зависимость графически. Как называется такая зависимость
между величинами?
Ученик: (строит график). На основании полученных данных можно сказать, что сила тока
в цепи обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи.
I
2
1
1
2
3
4
R
Учитель: Правильно, сила тока обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи.
Теперь, оставляя R1 постоянным, будем изменять напряжение на участке цепи и следить
за изменением силы тока. Данные занесем в таблицу 2.
Таблица 2.
R1=2 Ом
U, В
I, А
3
1,5
2
1,0
1
0,5
Какова полученная зависимость между силой тока и напряжением на участке цепи?
Ученик: Сила тока прямо пропорциональна напряжению на участке цепи.
Учитель: Правильно. Мы еще раз показали, что I пропорционально U. Изобразите эту
зависимость графически.
Ученик: (строит график)
I
2
1
1
2
3
4
U
Учитель: Кто попытается обобщить результаты опытов?
Ученик: На основании проведенных опытов мы можем сказать, что сила тока в цепи
прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.
Учитель: Зависимость силы тока от напряжения на концах участка цепи и сопротивления
этого участка называется законом Ома, который установил его 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  , где I – сила тока в цепи; U – напряжение на этом участке;
R
–
R
сопротивление участка.
Этот закон выражает зависимость между тремя величинами, зная две из них всегда
можно найти третью неизвестную величину.
Выразите из формулы закона Ома напряжение и сопротивление.
U
Ученик: U  IR ; R  .
I
Учитель: Правильно, запишите эти формулы в тетрадь и запомните их. Мы будем ими
пользоваться при решении задач.
А теперь скажите, верно ли утверждение, что сопротивление проводника прямо
пропорционально напряжению на этом проводнике и обратно пропорционально силе тока
в нем?
U
Ученик: Сопротивление проводника можно вычислить по формуле R  , однако, оно
I
постоянно для данного проводника и не зависит ни от напряжения, ни от силы тока в нем.
Учитель: Верно, сопротивление – это физическая величина, характеризующая свойства
данного проводника, оно не зависит ни от напряжения, ни от силы тока в проводнике.
Изменение напряжения на участке цепи влечет за собой изменение силы тока, но
отношение U/I остается для данного проводника постоянным.
5. Обобщение.
Итак, сегодня на уроке мы установили зависимость силы тока в участке цепи от
напряжения на нем и его сопротивления. Эту зависимость установил в 1827 году
немецкий ученый Георг Ом и в его честь она названа законом Ома.
Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах
этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.
U
I
R
6. Закрепление материала.
(Ответы на вопросы, решение задач).
Учитель: О связи каких трех основных электрических величин говорится в законе Ома?
Ученик: В законе Ома говорится о связи силы тока, напряжения и сопротивления участка
цепи.
Учитель: Какова зависимость силы тока в проводнике от сопротивления этого
проводника?
Ученик: Сила тока обратно пропорциональна сопротивлению проводника.
Учитель: Как формулируется закон Ома?
Ученик: Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого
участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.
Учитель: Как записывается закон Ома?
U
I
Ученик:
R
Учитель: Как выразить напряжение на участке цепи, зная силу тока в нем, и
сопротивление?
Ученик: U  IR ;
Учитель: Как выразить сопротивление участка цепи, зная напряжение на его концах и
силу тока?
U
Ученик: R  .
I
Учитель: Что показывает амперметр, включенный в цепь, схема которой дана на рисунке?
?
2 Ом
6В
U
. Подставим в эту формулу
R
значения напряжения и сопротивления. Получаем значение силы тока.
6В
I
 3A .
2Ом
Учитель: Что показывает вольтметр, включенный в цепь, схема которой изображена на
рисунке?
Ученик: Запишем формулу закона Ома для участка цепи I 
2A
6 Ом
?
Ученик: Из формулы для закона Ома I 
U
выразим напряжение U  IR . Подставим
R
данные задачи в формулу и получим:
U=2 A x 6 Ом = 12 В
Учитель: Определите по графику (рис. 69 учебника) сопротивление проводника.
U
Ученик: Мы знаем, что I 
(закон Ома для участка цепи). Выразим из этой формулы
R
U
сопротивление: R  .
I
По графику определяем, что при напряжении 10 В сила тока равна 2,5 А, тогда
10В
R
 4Ом
2,5А
7. Задание на дом. § 14, задачи 45- 48.
Литература.
1. Физика. Учебник для 9 кл. – М., 2000.
2. Методика преподавания физики в 7-8 классах средней школы. Пособие для учителя.
/Под ред. А.В. Усовой. 4-е изд. – М.: Просвещение, 1990.
3. Хорошавин С.А. Физический эксперимент в средней школе. 6-7 кл. – М.:
Просвещение, 1988.
Оформление доски.
Задание
на
дом:
§14, задачи 45- 48.
I 
R1
U
R
- Закон Ома
?
R
2 Ом
I
ТАБЛИЦА 1
U = 2В
6В
2
1
R, Ом
I, A
1
2,0
2
1,0
4
0,5
1
2
3
R
4
2A
6 Ом
?
ТАБЛИЦА 2
R1= 2 Ом
U,B
куук 3
I, A
1,5
2
1
1
0,5
I
2
1
1
2
3
4
U
Скачать