Тема: «Закон Ома для участка электрической цепи»
Сопротивление. Удельное сопротивление проводников.
Цель
образовательная: познакомить учащихся с электрическим
сопротивлением как физической величиной; дать объяснение природе электрического
сопротивления на основании электронной теории;
установить зависимость между силой тока, напряжением на однородном участке
электрической цепи и сопротивлением этого участка.
развивающая делать самостоятельно вывод; использовать формулу для расчета
сопротивления проводника и закон Ома в решении задач; использовать табличные
справочные материалы; развивать общий кругозор обучающихся; Продолжить работу по развитию
внимания и умения логически и творчески мыслить. Продолжить формировать умение решать задачи
воспитательная воспитывать
самостоятельность; осуществление политехнического воспитания; подчеркнуть взаимосвязь
сопротивления от длины и площади поперечного сечения как проявления одного из
признаков метода диалектического познания явлений. Продолжить работу по
развитию самостоятельности, аккуратности и внимания учащихся.
Тип урока: комбинированы
Ход урока
1 организационный
момент
2.Актуализация знаний
1.Что
называют электрическим током?
2.Каково
направление движения электрического тока?
3.По
каким действиям или явлениям можно определить наличие тока в цепи?
4.
Какая физическая величина является основной характеристикой электрического
тока?
3.Изучение нового материала
Электрический
ток в цепи – это направленное движение заряженных частиц в электрическом поле.
Чем сильнее действие электрического поля на эти частицы, тем больше сила тока в
цепи. Но действие электрического поля характеризуется напряжением.
Рассмотрим
на опыте зависимость силы тока от напряжения. Если собрать цепь,
состоящую из источника тока, амперметра, проводника – спирали из никелиновой
проволоки, ключа и параллельно подключенного к проводнику вольтметра, то при
замыкании ключа отмечаем показания напряжения на вольтметре и силы тока на
амперметре. Если увеличить напряжение в данной цепи в два раза можно заметить
увеличение силы тока в два раза. Если мы увеличиваем напряжение втрое, то и
сила тока увеличится также. Таким образом, мы сняли зависимость силы тока от
напряжения. То есть сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению
на концах проводника. .
Но
чтобы ответить на вопрос, как зависит сила тока в цепи от
сопротивления нужно собрать цепь, состоящую из источника тока, амперметра,
сопротивления, ключа и параллельно подключенного к сопротивлению вольтметра. В
эту же цепь поочередно включаются проводники с различными сопротивлениями. При
неизменном напряжении измеряем силу тока в различных проводниках. Как
показывает опыт она оказывается обратно пропорциональной сопротивлению
проводника. То есть сила тока в участке цепи прямо пропорциональна
напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.
Результаты
этих двух опытов - зависимость силы тока от напряжения на концах участка цепи и
сопротивления этого участка обобщает и формулирует закон Ома для участка
цепи по имени немецкого ученого Георга Ома, открывшего этот закон в 1827
году.
Закон
Ома читается так: сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению
на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению
, I – сила тока в цепи, U – напряжение
на этом участке; R – сопротивление участка.
Получаем
из закона Ома производные формулы ; U = R ∙ I.
Итак, закон Ома
связывает три известные нам величины – сопротивление, силу тока и напряжение.
Свойство проводника ограничивать силу тока
в цепи называют его сопротивлением.
Сопротивление проводника обусловлено строением
проводника. Ток в металлах создается свободными электронами, поэтому
происходит взаимодействие движущихся электронов с ионами кристаллической
решетки.
Электрическое поле положительно заряженных
ионов кристаллической решетки действует с силой на электроны, уменьшая их
скорость направленного движения, а, следовательно, и силу тока. Воздействие
электрического поля электронов на соседние электроны так же приводит к
уменьшению скорости их направленного движения.
Сопротивление
проводников зависит от его размеров и формы, а также от материала, из которого
проводник изготовлен. Для однородного линейного проводника сопротивление R прямо пропорционально его длине l и обратно
пропорционально площади его поперечного сечения S:
R= p∙l/S, (2)
где р- коэффициент пропорциональности, характеризующий
материал проводника и называемый удельным электрическим сопротивлением.
Единица удельного электрического сопротивления – ом – метр
(Ом∙м). Наименьшим удельным сопротивлением обладают серебро (1.6∙10-8 Ом∙м).
4.Закрепление изученного.
Решение задач.
- Кусок
медной проволоки разрезали пополам. Изменилось ли сопротивление проволоки?
Во сколько раз?
- Размеры
медного и железного проводов одинаковы. Сопротивление какого провода
больше?
3.Имеются две проволоки одинакового сечения и длины.
Одна проволока – из меди, другая – из никелина. Какая из них имеет большее
сопротивление? Почему? Во сколько раз?
4.При напряжении 220В сила тока в спирали лампы равна 0,3
А. Какой будет сила тока, если напряжение уменьшится на 10 В?
Дано:
U1 = 220В; U2 = 220В – 10 В; I1
= 0,3А. Найти: I2=?
R=?
Решение: R = ; I2 = ; I1 – I2
= 0,3А – 0,28А = 0,02А Ответ: на 0,02А
4.На цоколе электрической лампы написано 3,5В; о,28 А.
Что это значит? Найдите сопротивление спирали лампы. R =
5.Какое напряжение надо создать на концах проводника
сопротивлением 20Ом, чтобы в нем возникла сила тока 0,5 А? U = IR = 20Ом ∙
0,5А = 10В.
6.Какое напряжение нужно приложить к свинцовой проволоке
длиной 2 м, чтобы сила тока в проволоке равнялась 2А? Площадь поперечного
сечения проволоки 0,3мм2.
Дано: l = 2
м; I = 2A; S = 0,3 мм2; ρ = 0,21 Найти – U -?
Решение: U = RI. R = ρ ; R = 0,21 ∙; U = 1,4Ом 2А =
2,8А
Ответ: 2,8А.
5 Домашнее задание выучить записи и выполнить задачи в
тетрадях; подготовить доклад по теме Георг Ом
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.