Инфоурок Физика Другие методич. материалыМетодическая разработка открытого урока "Закон Ома"

Методическая разработка открытого урока "Закон Ома"

Скачать материал

ЗАКОНЫ ПОСТАЯНОГО ТОКА

 

http://lib5.podelise.ru/tw_files2/urls_603/3/d-2350/7z-docs/1_html_mb2a2735.jpg

 

 

 

 

 

 

Преподаватель Лешкевич О. П.

 

 

 

 

 


 


Аннотация.

Данная разработка урока предназначена для использования преподавателем для проведения урока « Постоянный ток». Она показывает ведения одну из  форм ведения урока « Объяснительный урок».  В ней обобщается значительный объем и сложность информации по данной теме, формирует определенные знание  на развитие  логического мышления в области  техники и промышленной  технологии, определяет аналитический взгляд на теоретический курс « Электродинамика».Данный урок производится по дисциплине « Физика» на 1 курсе 2 семестр в теме                              « Постоянный электрический ток». Урок проводится во всех группах первого курса.

 021301 Картография

120101 Прикладная геодезия

230401 Информационные системы (по отраслям)

    

Данный прием можно использовать целиком как уроки или разбить на части.для активизации значений в начале урока.


 

Оглавление.

Аннотация                                                                                   2ст

                   Введение                                                                                    3 – 6 ст

                   Текст                                                                                             7 – 15 ст

                  Литература                                                                                    16 ст.

 

                    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Человека все время интересовали физические явления , происходящие в природе. Некоторые непонимание их он сравнивал со сверх естественным происхождением. Например: почему искрится шерсть у кошки если её гладишь перед грозой, почему щелкает искрой если долго тереть шерстяной грубой тканью о кожу, откуда возникает молния?                                                         Со временем человек продолжал наблюдать и накапливать знания об этих удивительных феноменах.  

Электричество нехотя раскрывало свои тайны перед ним. Многие ученые изучали явления электрического поля. Это выразилась в опытах Кулона ,который изучал законы сохранения заряда и нейтрализации их и распределения по проводнику. В законах Ампера при взаимодействиях  проводников с током. Изучение тока  Омом при  различных воздействиях на него внешних и внутренних сил ( сопротивления, внешней среды, температуры и т д).                                                                                                Примерно только  с середины 19 века электричество начало проникать в жизнь человеческой цивилизации.                                                                          В первую очередь оно стало использоваться для освещения , когда была изобретена лампочка. С его помощью стали передавать информацию на большие расстояния: появилось радио, телевидение, телеграф и т.д.

Но отдельное внимание заслуживает появление различных механизмов и устройств, которые приводились в движение с помощью электричества. Так как до этого использовались только паровые механизмы. А для дальнейшего развития промышленности необходимы были и нужны  более экономичные и менее трудозатратные источники энергии.                                                                  И по сей день трудно представить работу какого-либо прибора или машины без электричества. Вся бытовая техника в современном доме работает только на электричестве.

Большим прорывом были и достижения в области добывания электричества, так начали создаваться всё более мощные электростанции, генераторы; для хранения были придуманы аккумуляторные батареи.

Электричество помогло сделать множество других открытий, оно помогает в науке и при исследовании новых вопросов. Некоторые технологии работают на основе электрических свойств, они используются в медицине, промышленности и, конечно, в быту.

Так что же такое электричество?

Как бы странно это не звучало, но повсеместное использование электричества не делает его более понятным. Все знают основные принципы работы, техники безопасности и всё. Одни люди признаются, что вообще не представляют, что такое электричество, другие не знают, почему оно работает именно так, а не иначе, третьи не понимают разницы между напряжением, мощностью и сопротивлением и подобных примеров множество. 

Что такое электричество?Проще всего понять природу электричества на молекулярном уровне. Все вещества состоят из молекул, все молекулы состоят из атомов, а каждый атом же, состоит из ядра, вокруг которого вращаются электроны.

Электроны (находящиеся далее других от ядра и имеющие меньшую с ним связь) могут переходить, отрываясь от одного атома к другому, от которого, в свою очередь освобождаются также, "свои" электроны, направляясь к соседнему.

Электроны и являются «переносчиками» электричества, а электрический ток – это непрерывное перемещение большого количества таких электронов.

Электротехника достигла больших успехов за время своего развития, однако, по-прежнему изучение её природы требует больших усилий, ведь многие задачи до сих пор остаются нерешёнными или те решения, которые найдены, не столь эффективны, как могли бы быть. В основе всего лежит превращение сил.  Электрическую энергию сегодня можно легко преобразовать в световую, используя для освещения, с её помощью можно двигать различные механизмы и прочее.

Другой особенностью и главным преимуществом электрической перед другими видами энергии является её распространённость, неограниченность в пространстве. Электричество непрерывно сопровождает человека во всех сферах его жизни, считается примером эволюции и взглядов в будущее, а процесс развития техники непрерывно связан с развитием науки и новыми достижениями.

Это расширяет возможности человека, совершенствует его инструменты и гарантирует ему постоянное развитие и движение вперёд в будущее, а многие задачи со временем уже перестают казаться невыполнимыми

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Законы постоянного тока.

Цель:

задачи

1. Раскрыть физические явления электрической проводимости зарядов            2.   Дать понятие электрического тока и выяснить условия, при которых он возникает и существует                                                                                                      3. Научить выводить величины, характеризующие электрический ток, силу тока, плотность тока, направление тока, напряжение тока, сопротивление тока.

Воспитательная цель:                                                                                       Заострить внимание учащихся на широком применении электрической энергии во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства, на необходимости знать свойства электрического тока для рационального и эффективного его использования в бытовой и трудовой деятельности.

Развивающая цель:                                                                                               1. Научить различать постоянный ток от переменного тока;                                                 2. Обучить делать выводы по основным характеристикам тока;                                      3. Научить решать задачи по определению силы тока, сопротивления и напряжения в бытовых условиях.                                                                                  4.  Развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе приобретения                                                                          5. использование приобретенных знаний и умений для решения практических задач повседневной жизни

Основные знания и умения:                                                                                   1.Знать определения, формулы и единицы силы тока, плотность тока. Сопротивления проводников, напряжение в цепи.                                                    2. Знать и уметь решать задачи с применением этих величин.                              3. На примерах показать, как правильно включать и выключать электрические приборы и ПБ с ними.                                                                          4. Научить применять полученные знания по физике для объяснения разнообразных физических явлений и свойств веществ

5. Уметь  описывать и объяснять физические явления, происходящие в проводниках с током.

 

 План урока:

Проверка знаний предыдущего урока (15 -20 мин).

Карточка №1

1. Электроёмкость единичного проводника. Единицы измерения электроемкости.                                                                                                                2. Даны два шара, у которых r1< r 2 и заряд Q1> Q2 . Будут ли переходить заряды с одного шара на другой шар, если их соединить проводником? Если заряды будут переходить, то с какого шара на какой?                                                            3. Определить электроёмкость плоского конденсатора, если общая напряжение конденсатора 100В, а его заряд 50 Кл. Ответ= 0,5 Ф (С= q / U)

Каоточка№2

1.Что называется конденсатором? Виды конденсаторов.                                             2. От чего зависит емкость конденсатора?                                                                     3.Конденсатору емкостью 20 Ф сообщен заряд 4 Кл  определить энергию электрического  поля конденсатора. Ответ  W =0,01(W= q/ 2С)    

Карточка№3

1.Какую опасность представляют собой обесточенные конденсаторы?                     2. Последовательное соединение конденсаторов в батарею?                                        3. Два конденсатора с емкостью 2 и 8 мкФ соединены параллельно и присоединены к источнику постоянного напряжения 120 В. Определить общую электроёмкость батареи конденсатора и  зарядов, сосредоточенных на каждом конденсаторе? Ответ. С= 8мкФ, Q1= 240 мкКл Q2= 960 мкКл

Изучение нового материала (30 -40мин)

http://lib5.podelise.ru/tw_files2/urls_603/3/d-2350/7z-docs/1_html_mb2a2735.jpg

1.Георг Ом (1787-1854) - немецкий физик-экспериментатор. Он родился 16 марта 1787 года в семье слесаря. Отец придавал большое значение образованию детей. Хотя семья постоянно нуждалась, Георг учился сначала в гимназии, а потом в университете. Сначала он преподавал математику в одной из частных школ Швейцарии. Физикой Георг Ом стал интересоваться позже. Свою научную деятельность начал с ремонта приборов и изучения научной литературы. Создание первого гальванического элемента открыло перед физиками новую область исследований, и Ом сделал важнейший шаг на пути создания теории электрических цепей. В 1825 году он представил научному миру плоды своего труда в виде статьи, которую озаглавил “Предварительное сообщение о законе, по которому металлы проводят электричество”. Сейчас это сообщение мы называем законом его имени. В честь этого ученого также названа единица сопротивления

 Кратко рассказать о значении электрической энергии о различных областей народного хозяйства и быта людей. Предложить учащимся вспомнить, что в их понимании электрический ток. Какова природа их носителей в металлах. Где в природе встречается электрический ток                  (молния, электронизация).                                                                                             

 2. Термин постоянный ток имеет несколько значений:

·  Питающее напряжение, величина которого не зависит от времени. Пример: устройство запитано от источника постоянного тока (батарейка аккумулятор, генератор постоянного тока). В данном смысле использование термина постоянный ток (так же, как и переменный ток) подчёркивает «силовой» характер данного сигнала, то есть это электрический сигнал, передающий мощность, предназначенный для питания электрических устройств. В других смыслах используют более точные термины: напряжение, сигнал и т.п.

 

2.Выявить условия возникновения и существования электрического тока: наличие свободных носителей электрических зарядов, наличие источника электрической энергии и замкнутость электрической цепи.

Всякое движение электрических зарядов называют электрическим током. В металлах могут свободно перемещаться электроны, в проводящих растворах - ионы, в газах могут существовать в подвижном состоянии и электроны, и ионы.

Условно за направление тока считают направление движения положительных частиц, поэтому в металлах это направление противоположно направлению движения электронов

 

Основные характеристики:

Сила тока - I, единица измерения - 1. А (Ампер).

Силой тока называется величина, равная заряду, протекающему через поперечное сечение проводника за единицу времени.

I = Dq / Dt.   (1)

Формула (1) справедлива для постоянного тока, при котором сила тока и его направление не изменяются со временем. Если сила тока и его направление изменяются со временем, то такой ток называется переменным.

 Если состояние проводника (его температура и др.) стабильно, то между приложенным к его концам напряжением и возникающим при этом током существует однозначная связь. Она называется Закон Ома и записывается так:

I = U / R. (2)

Плотность тока - величина заряда, проходящего в единицу времени через единицу поверхности, перпендикулярной к линиям тока. Эта величина обозначается j и рассчитывается следующим образом:

J = n *e *;v. (3)

Здесь n - концентация заряженных частиц, e - заряд каждой из частиц, v - их скорость.

примеры

 А)   Величину заряда, находящемуся в электрическом поле , увеличили в 3 раза. При этом напряженность поля;

1.   Увеличилось в 3 раза                   2. Уменьшилось в 3 раза                                               3.   Увеличилось в  9 раз                  4.  Уменьшилось в 9 раз.                                                       3.Показать на схемах основные элементы цепи их условные обозначения. 

- источник электрической энергии;

                                                                                        

http://lib5.podelise.ru/tw_files2/urls_603/3/d-2350/7z-docs/1_html_m7044de74.png     http://lib5.podelise.ru/tw_files2/urls_603/3/d-2350/7z-docs/1_html_7a8b2658.pngаккумулятор

 

  -   потребитель электрической .энергии;  

http://lib5.podelise.ru/tw_files2/urls_603/3/d-2350/7z-docs/1_html_59b7586.jpgрезистор        http://lib5.podelise.ru/tw_files2/urls_603/3/d-2350/7z-docs/1_html_46c6dc06.pngреостатhttp://lib5.podelise.ru/tw_files2/urls_603/3/d-2350/7z-docs/1_html_m7cf259a0.pnghttp://lib5.podelise.ru/tw_files2/urls_603/3/d-2350/7z-docs/1_html_m43b8dd52.png лампочка

http://lib5.podelise.ru/tw_files2/urls_603/3/d-2350/7z-docs/1_html_11854ed4.png           Амперметр         http://lib5.podelise.ru/tw_files2/urls_603/3/d-2350/7z-docs/1_html_11854ed4.pngвольтметр

 

 

                                                                                 

http://lib5.podelise.ru/tw_files2/urls_603/3/d-2350/7z-docs/1_html_mecd87d2.pnghttp://lib5.podelise.ru/tw_files2/urls_603/3/d-2350/7z-docs/1_html_f4ccdd3.pngключ

 

 

Надпись: Электрическая цепьhttp://lib5.podelise.ru/tw_files2/urls_603/3/d-2350/7z-docs/1_html_m35961226.jpg

 

 

                                                                                          .                                                                      4. Дать определение сопротивлению. Основные параметры и характеристики сопротивления.  Показать примеры на решении задач.  

 

4. Сопротивление проводника - R, единица измерения - 1 Ом.

Под действием электрического поля в вакууме свободные заряды двигались бы ускоренно. В веществе они движутся в среднем равномерно, т.к. часть энергии отдают частицам вещества при столкновениях.

Теория утверждает, что энергия упорядоченного движения зарядов рассеивается на искажениях кристаллической решетки. Исходя из природы электрического сопротивления, следует, что

R = r*l / S ,  (4)

где

l - длина проводника,
S - площадь поперечного сечения,
r - коэффициент пропорциональности, названный удельным сопротивлением материала.

Эта формула хорошо подтверждается на опыте.

Взаимодействие частиц проводника с движущимися в токе зарядами зависит от хаотического движения частиц, т.е. от температуры проводника. Известно, что

r = r0 * (1 + a t) ,   (5)

R = R0(1 + a t) .  (6).

Коэффициент a называется температурным коэффициентом сопротивления:

a = (R - R0)/R0*t . (7)

Для химически чистых металлов a > 0 и равно. 1/273 К-1. Для сплавов температурные коэффициенты имеют меньшее значение. Зависимость r *(t) для металлов линейная:

                                              R = U/ I (8)

 В 1911 году открыто явление сверхпроводимости, заключающееся в том, что при температуре, близкой к абсолютному нулю, сопротивление некоторых металлов падает скачком до нуля.

У некоторых веществ (например, у электролитов и полупроводников) удельное сопротивление с ростом температуры уменьшается, что объясняется ростом концентрации свободных зарядов.

Величина, обратная удельному сопротивлению, называется удельной электрической проводимостью s

 s = 1/r . (9)

 

задача

  А). Вычислить сопротивление 2 км алюминиевой проволоки сечением 2,5 мм2 Ответ 24ом.pal =0,03 ом *м

Б) Для электрической плитки необходимо намотать сопротивление в 12ом из  никелевой проволоки сечением 0,2 мм 2.p = 0.0003ом м ответ 80см

5. Выяснить понятия силы и плотности тока, направление тока (технические и физические), его постоянства.

Какой электрический ток прошёл через волосок лампы за 1час, если сила тока, проходящая через лампу, равна 1.5. А Ответ 5400Кл

 

 

Заключение урока  (15мин)

1. Предложить учащимся вспомнить формулировку постоянного тока.     2.Условия появления  сопротивления и его  зависимость от материала.

А) Если сечение проводника большое, а его длина короткая какое сопротивление проводника.

Б) Зависимость сопротивления от температуры.

В) Зависимость сопротивления от вида материала.

3. Проводимость материала от сопротивления.

 

Домашнее задание

Повторить тему электрический ток

Задача. Реостат изготовлен из никелевой проволоки длиной 20 м и сечением 1мм 2 . какой ток  пойдет через полностью включенные реостат, если напряжение на его зажимах 42. В? каково сопротивление реостата?                      Ответ  R = 8.4 Ом, l = 5А

Составить кроссворд со словами:

 

1.Резистор, ток, электричество, потребитель, амперметр, вольтметр, проводимость

2. Электрон, провод, ключ, схема, сопротивление, резистор.

 


 

Литература.

1. Мякишев Физика  11кл учебник для общеобразовательного учреждения.  Москва « Просвещение» 2010г.

2. Дмитриева В. Ф. Физика Учебник Москва « Просвещение» 2010г

3.Сиднеев Ю. « электротехника»  Ростов на Дону 2011г

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал "Методическая разработка открытого урока "Закон Ома""

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 2 месяца

Специалист по учету энергопотребления

Получите профессию

Менеджер по туризму

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 625 832 материала в базе

Материал подходит для УМК

Скачать материал

Другие материалы

Методическая разработка урока по физике на тему:"Газовые законы"(10 класс)
  • Учебник: «Физика. Молекулярная физика. Термодинамика (углублённый уровень)», Мякишев Г.Я., Синяков А.З.
  • Тема: § 3.5. Газовые законы. Закон Бойля—Мариотта
  • 25.11.2020
  • 711
  • 25
«Физика. Молекулярная физика. Термодинамика (углублённый уровень)», Мякишев Г.Я., Синяков А.З.
Проект по физике на тему "Альтернативные источники энергии"(11 класс)
  • Учебник: «Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. / Под ред. Парфентьевой Н.А.
  • Тема: § 41. Эффективное использование электроэнергии
  • 25.11.2020
  • 6761
  • 111
«Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. / Под ред. Парфентьевой Н.А.
Доклад на тему:" ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАНИЯ ПО ФИЗИКЕ В УСЛОВИЯХ РЕАЛИЗАЦИИ ФГОС ООО"(7-11 класс)
  • Учебник: «Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. / Под ред. Парфентьевой Н.А.
  • Тема: § 58. Развитие средств связи
  • 25.11.2020
  • 380
  • 12
«Физика (базовый уровень)», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. / Под ред. Парфентьевой Н.А.

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 26.11.2020 727
    • DOCX 127.7 кбайт
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Лешкевич Ольга Петровна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Лешкевич Ольга Петровна
    Лешкевич Ольга Петровна
    • На сайте: 3 года и 4 месяца
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 2114
    • Всего материалов: 3

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

Копирайтер

Копирайтер

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе

Курс повышения квалификации

Особенности подготовки к сдаче ОГЭ по физике в условиях реализации ФГОС ООО

36 ч. — 180 ч.

от 1700 руб. от 850 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 76 человек из 33 регионов

Курс повышения квалификации

ЕГЭ по физике: методика решения задач

36 ч. — 180 ч.

от 1700 руб. от 850 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 116 человек из 44 регионов

Курс повышения квалификации

Теоретическая механика: векторная графика

36 ч. — 180 ч.

от 1580 руб. от 940 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Влияние внешних факторов на психологическое развитие личности

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Психология личности: свойства и характеристики личности

5 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 48 человек из 21 региона

Мини-курс

Самосовершенствование: шаги к личному росту и эмоциональному благополучию

10 ч.

1180 руб. 590 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 179 человек из 53 регионов