Тема урока: «Закон Ома для участка цепи

Урок физики в 8 классе
«Закон Ома для участка цепи»
Гойхман Григорий Семёнович,
учитель физики
ГБОУ СОШ №208
Москва
Тема урока: «Закон Ома для участка цепи»
На этом уроке раскрывают смысл понятий постоянного электрического тока, силы тока,
напряжения, сопротивления, закона Ома для участка электрической цепи и отрабатывают
их понимание.
Цели урока
Образовательные: Создание системы знаний по теме. Закрепление этих
знаний. Проверка усвояемости смысла и физической сути ранее
изученных физических величин. Приобретение новых знаний.
Развивающие: Развитие навыков наблюдения, работы с оборудованием,
самостоятельной
работы
при
проведении
экспериментального
исследования. Развитие умения анализировать, формулировать выводы по
результатам исследования. Решение задач, в том числе, с использованием
компьютерных технологий.
Воспитательные:
Воспитание
любознательности,
интереса к предмету, коммуникативной активности.
познавательного
Оборудование 3-5 однотипных источников тока (батарейки, аккумуляторы), провода соединительные, ключ, вольтметр и амперметр демонстрационные, набор
сопротивлений, компьютер с проектором.
Тип урока: комбинированный.
Ход урока
Опрос (5-10 мин): Опрос проводим по темам: «Сила тока, измерение силы
тока», «Электрическое напряжение, измерение напряжения»
 Какие действия тока вам известны?
 От чего зависит действие электрического тока?
 Что называют силой тока?
 По какой формуле рассчитывают силу тока?
 В чём измеряют силу тока?
 Дайте определение единице измерения силы тока.
 Как измеряют силу тока?
 Для чего кроме силы тока необходимо знать электрическое напряжение?
 Дайте определение электрического напряжения
 В чём измеряют электрическое напряжение?
 Дайте определение единицы измерения электрического напряжения.
 Как измеряют электрическое напряжение?
(Демонстрация слайдов 2 и 3)
Объяснение нового материала (30-35 мин). Очевидно, что сила тока связана с
электрическим напряжением. В самом деле, увеличение напряжения означает,
что увеличивается работа электрического поля, совершаемая при движении
заряженных частиц в проводнике. Это означает, что увеличена сила, движущая
эти частицы. Следовательно, растёт скорость движения этих частиц. А потому за
единицу времени через поперечное сечение проводника проходит большее
количество заряженных частиц, что означает увеличение силы тока.
Для выяснения зависимости силы тока от напряжения собираем электрическую
схему (слайд 4). Как видно, вольтметры включают параллельно участку цепи,
напряжение на котором хотят измерить, амперметры – последовательно этому
участку цепи. Посмотрим, как будут меняться показания этих приборов, если к
участку цепи подключать различное количество одинаковых гальванических
элементов. Обращаем внимание на показания приборов. С двумя
гальваническими элементами показания обоих приборов выросли в два раза
(слайд 5). Замечаем закономерность при трёх последовательно включённых
гальванических элементах. Сила тока в том же проводнике растёт
пропорционально увеличивающемуся напряжению. Это означает, что отношение
напряжения на участке цепи к силе тока в этом участке остаётся неизменной
(слайды 6-8). Отобразим зависимость силы тока от напряжения на графике. Это
означает, что отношение напряжения на участке цепи к силе тока в этом участке
остаётся неизменной. Отобразим зависимость силы тока от напряжения на
графике (слайд 9).
Если поменять проводник на другой, то характер зависимости не изменится, но
она расположится на графике иначе. Это означает, что различные проводники
обладают различными способностями проводить электрический ток (слайд 10).
На совмещённом графике (слайды 11) видно, что при
одном и том же напряжении в проводниках силы
тока в них отличаются. Способность в той или иной
степени проводить электрический ток называется
электрическим сопротивлением. Чем больше
электрическое сопротивление, тем меньше сила тока.
Сказанное можно обобщить в предложение: сила
тока в проводнике прямо пропорциональна
напряжению на концах этого проводника и обратно
пропорциональна его сопротивлению. Это предложение есть формулировка
Закона Ома.
Сопротивление металлического проводника не зависит от напряжения и силы
тока в нём. У двух проводников из одного материала и одинаковой толщины
сопротивление больше у такого, у которого длина больше. Два проводника из
одного материала и одинаковой длины сопротивление того больше, у которого
толщина меньше. Два одинаковых по размеру проводника отличаются
сопротивлением из-за различных материалов, из которых они сделаны.
Таким образом, мы познакомились с двумя новыми формулами:
𝑈
𝜌∙𝑙
𝐼 =𝑅и𝑅 = 𝑆 .
Здесь
I — сила тока,
U — напряжение
R — сопротивление
l — длина проводника
S — площадь поперечного сечения
𝜌 — удельное сопротивление.
Решим задачу 1 (Слайд 16): Напряжение на зажимах электрического утюга
220 В, сопротивление нагревательного элемента утюга 50 Ом. Чему равна сила
тока в нагревательном элементе?
Дано
U=220 В
R=50 Ом
Найти: I
Формула
𝑈
𝐼=
𝑅
Решение
𝐼=
220 В
= 4,4 А
50 Ом
Ответ: 4,4 А
Для любителей программирования можно предложить написать программу на
одном из языков программирования для расчёта.
Например, на школьном алгоритмическом языке КуМир программа выглядит
так (слайд 17):
алг
нач
цел U, I, R
вывод "Введите напряжение(В): "
ввод U
вывод "Введите сопротивление(Ом): "
ввод R
вывод "сила тока равна: ",U/R, "А"
кон
Решим задачу 2 (Слайд 18): Сила тока в железном проводнике длиной 150 мм и
площадью поперечного сечения 0,02 мм2 равна 250 мА. Найти сопротивление
спирали плитки и напряжение на её концах.
Дано
I=250 мА
l=150 мм
S=0,02 мм2
Ом ∙ мм2
𝜌 = 0,10
м
Найти: R, U
Формула
𝜌∙𝑙
𝑅=
𝑆
𝑈 = 𝐼𝑅
Решение
Ом ∙ мм2
∙ 0,150 м
м
𝑅=
= 0,75 Ом
0,02 мм2
𝑈 = 0,25А ∙ 0,75 Ом = 0,1875 В
0.10
Ответ: 0,75 Ом, 0,1875 В
На школьном алгоритмическом языке КуМир программа выглядит так
(слайд 19):
алг
нач
вещ U, I, l, S, ro
вывод "Введите силу тока (А): "
ввод I
вывод "Введите длину проводника (м): "
ввод l
вывод "Введите площадь сечения проводника (кв. мм): "
ввод S
вывод "Введите удельное сопротивление проводника (Ом*кв.мм/м): "
ввод ro
вывод "Сопротивление проводника: ", ro*l/S, " Ом", нс
вывод "Напряжение равно: ", I*ro*l/S, " А"
кон
Домашнее
задание
Литература:
§44,45. Упр.19(2,3); Упр.20(3)
Написать программу-расчёт.*
1. Перышкин А.В. Учебник «Физика» 8 класс. «Дрофа»
2. Система программирования КуМир, https://www.niisi.ru/kumir/