Урок "Закон
Ома для участка цепи", 10 класс.
Цели
урока:
Образовательная: раскрыть
взаимозависимость силы тока, напряжения и сопротивления на участке
электрической цепи.
Развивающая:
- развивать
умения наблюдать, сопоставлять, сравнивать и обобщать результаты
экспериментов;
- продолжить
формирование умений пользоваться теоретическими и экспериментальными
методами физической науки для обоснования выводов по изучаемой теме и для
решения задач.
Воспитательная: развивать
познавательный интерес к предмету, тренировка рационального метода запоминания
формул.
Задачи
урока.
- Усвоить,
что сила тока прямо пропорциональна напряжению на концах проводника, если
при этом сопротивление проводника не меняется;
- Усвоить,
что сила в участке цепи обратно пропорциональна его сопротивлению, если
при этом напряжение остается постоянным;
- Знать
закон Ома для участка цепи;
- Уметь
определять силу тока; напряжения по графику зависимости между этими
величинами и по нему же – сопротивление проводника;
- Уметь
наблюдать, сопоставлять, сравнивать и обобщать результаты
демонстрационного эксперимента;
- Уметь
применять закон Ома для участка цепи при решении задач;
- Отрабатывать
навыки проверки размерности;
- Отрабатывать
навыки соотношения полученных результатов с реальными значениями величин.
Оборудование.
Демонстрационные
амперметр и вольтметр, источник тока, ключ, соединительные провода,
демонстрационный магазин сопротивления, компьютер, проектор, экран, магнитная
доска, магниты, портрет Ома, таблицы с формулами.
План урока.
І. Организационный момент.
ІІ. Подготовка к восприятию нового
материала.
ІІІ. Изучение нового материал.
ІV. Закрепление знаний, умений, навыков.
V. Домашнее задание.
VІ. Подведение итогов урока, оценка
работ учащихся.
VІІ. Резерв.
І. Организационный момент.
Учитель: Изучая тему “электрические
явления”, мы с вами уже знаем основные величины, характеризующие электрические
цепи. Мальчики уже ремонтировали или будут ремонтировать бытовые
электроприборы, проводку в квартире, но я надеюсь, что из вас никто не
претендует на роль “всезнающего” и “все умеющего” электромонтера и вы не
оставите себя и своих соседей, после вашего ремонта без света. А чтобы этого не
произошло, недостаточно знать только в отдельности физические величины,
характеризующие электрические цепи, их надо рассматривать во взаимозависимости.
Вот эту взаимозависимость впервые открыл физик Георг Ом и называют его законом
Ома. А мы постараемся сами раскрыть взаимозависимость трех величин сегодня на
уроке.
ІІ. Подготовка к восприятию
нового материала.
В начале, пожалуйста,
перечислите основные величины, характеризующие электрические цепи.
Ученик: Сила
тока, напряжение, сопротивление.
Учитель: А теперь, дайте небольшую
характеристику каждой из этих величин, по плану:
- Назвать
величину;
- Что
характеризует данная величина?;
- Как
обозначается?;
- В
каких единицах измеряется?.
Учитель на магнитной
доске прикрепляет слова, напряжение, сила тока, сопротивление.
Ученик А: Напряжение характеризует
электрическое поле, обозначается U, измеряется [ U] = 1 В.
Учитель на магнитной
доске прикрепляет таблицу U, [ U] = 1 В.
Ученик В: Сила тока, характеризует
электрический ток в проводнике, обозначается I, измеряется [ I] = 1
А.
Учитель прикрепляет на
магнитной доске таблицу I, [ I] = 1 А.
Ученик С: Сопротивление характеризует сам
проводник, обозначается R, измеряется [ R] = 1 Ом.
Учитель прикрепляет на
магнитной доске таблицу R, [ R] = 1 Ом.
Учитель: Ребята, до этого урока вы
изучали эти физические величины по отдельности и раскрыли только зависимость
силы тока от напряжения. Сегодня мы перед собой поставим основную цель: раскрыть
взаимозависимость силы тока, напряжения и сопротивления на участке
электрической цепи. Они связаны между собой законом, носящим имя Ома.
ІІІ. Изучение нового материал.
Итак, тема урока: “
Закон Ома для участка электрической цепи ”.
( Запись учителем темы
на доске и учениками в тетрадях).
Учитель: Как зависит сила тока от
напряжения в участке цепи при постоянном сопротивлении этого участка?
Ученик: Сила тока прямо пропорциональна
напряжению на концах проводника, если при этом сопротивление проводника не
меняется.
Учитель: Какие приборы были вами
использованы для установления этой закономерности?
Ученик: Амперметр, вольтметр, источник
тока, проводник, соединительные провода, ключ.
(Учитель обращает
внимание учеников на таблицу с электрической цепью).
Учитель: Какие приборы изображены под
цифрой 1 и 2 и почему вы так думаете?
Ученик А: Под цифрой 1 изображен
вольтметр, т.к. он подключается параллельно тому участку, где измеряют
напряжение.
Ученик В: Под цифрой 2 изображен
амперметр, т.к. он подключается в цепи последовательно тому участку, где
измеряют силу тока.
Учитель: Какой график вы получили,
исходя из эксперимента, и как он называется?
Ученик: Мы получили график прямой
пропорциональности между силой тока и напряжением. Графическая зависимость силы
тока от напряжения называется ВАХ (вольт – амперная характеристика) проводника.
(Учитель прикрепляет на
магнитную доску график ВАХ).
Учитель: Еще раз проверим это на опыте.
Обратите внимание на демонстрационную установку. ( Учитель быстро раскрывает
назначение каждого элемента собранной демонстрационной установки, определяя
цену деления электроизмерительных приборов).
Учитель: Источник тока – для создания и
поддержания электрического поля в проводнике. Амперметр для измерения силы тока
в проводнике. Вольтметр для измерения напряжения на концах проводника.
Демонстрационный магазин сопротивления – для изменения сопротивления на участке
цепи. Ключ – (замыкающее и размыкающее устройство), нужен для включения и
выключения в нужное время источника тока. Соединительные провода – доставляют
электрическую энергию в электрическую цепь.
(Учитель демонстрирует
зависимость силы тока от напряжения при постоянном сопротивлении проводника).
Учитель: Ребята, во время ответа ваша
задача внимательно проследить за показаниями амперметра и вольтметра, а затем
сделать соответствующий вывод.
Учитель: Итак, ребята, что вы наблюдали?
Ученик: С увеличением напряжения сила
тока в проводнике возрастает при постоянном сопротивлении.
(Запись на доске и в
тетрадях. Если R = const, I~ U).
Учитель: А теперь мы с вами выясним, как
сила тока зависит от сопротивления проводника, при постоянном напряжении на его
концах.
Учитель: Ребята, ваша задача опять
внимательно проследить за показаниями приборов и сделать вывод, одновременно
заполнить таблицу, при U = 3В:
R, Ом
|
10
|
5
|
3
|
1
|
I, А
|
0,3
|
0,5
|
0,7
|
2
|
(Учитель демонстрирует
опыт, при этом необходимо показания вольтметра поддерживать постоянными,
заполняет таблицу, лучше начинать при R = 10 Ом, U = 3В).
Учитель: Что вы наблюдали?
Ученик: С увеличением сопротивления
проводника сила тока уменьшается.
(Учитель прикрепляет на
магнитную доску таблицу с графиком зависимости силы тока от сопротивления).
Учитель: Такой график называется
графиком обратной пропорциональности между силой тока и сопротивлением.
Учитель: Итак, ребята, запишем результат
опыта: сила тока в проводнике обратно пропорциональна сопротивлению проводника,
при постоянном напряжении на концах проводника.
(Учитель записывает на
доске. При U = const, I ~ ).
Учитель: Ребята, зависимость силы тока
от сопротивления была изучена немецким физиком Омом.
Учитель: Обобщим два эти вывода и
запишем итоговую формулу:
(Записываем данную
формулу на доске и в тетрадях).
Учитель: Такая запись носит название:
“Закон Ома для участка цепи”.
Закон Ома читается так:
“сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого
участка и обратно пропорциональна его
(Запись учениками
формулировки закона в тетрадях),
Учитель: Данный закон немецкий физик
Георг Ом открыл в 1827 году.
(Учитель обращает
внимание на портрет Георга Ома).
Учитель: Его работу хорошо приняли в
Германии. В 1833 году ученый был уже профессором политехнической школой в
Нюрнберге. Однако за рубежом, особенно во Франции, Англии, работы Ома долгое
время оставались неизвестными. Через 10 лет после появления его работы
французский физик Пуйе на основе экспериментов пришел к таким же выводам. Но
Пуйе было указано, что установленный им закон еще в 1827 году был открыт Омом.
Любопытно, что французские школьники и поныне изучают закон Ома под именем
закона Пуйе.
Пуйе Клод Серве Маттиас
(1790-1868) – французский физик.
Учитель: Для запоминания формулы закона
Ома и последующего его применения для решения задач лучше пользоваться
треугольником.
(Учитель прикрепляет
таблицу с треугольником на магнитную доску и раскрывает, как им пользоваться).
Учитель: Для теоретического изложения
данного вопроса лучше запомнить следующую таблицу:
ІV. Закрепление знаний, умений,
навыков.
Учитель: Сейчас с вами, ребята, решим
задачу.
( Учитель включает проектор
и проецирует задачу на экран).
|
На
рисунке изображены графики зависимости силы тока от напряжения для двух
проводников А и В. Какой из этих проводников обладает большим сопротивлением?
|
Ученик: Проводник В обладает большим
сопротивлением.
Учитель: Почему ты так считаешь?
Ученик: По закону Ома для участка цепи,
сила тока обратно пропорциональна сопротивлению проводника при постоянном
напряжении.
Т.к. при напряжении 6В
сила тока проводника В, 1А, а сила тока проводника А, 3А. Таким образом, сила
тока проводника В меньше, значит сопротивление больше.
Учитель: Докажите это расчетами. I
Вариант решает для проводника А.
II Вариант решает для
проводника В.
(На экране учитель
показывает решение задачи в общем виде.)
Общий ответ: 6 Ом >
2 Ом Rв > Ra.
(Учитель показывает
решение задач на экране).
Учитель: А сейчас подведем итог нашего
урока. Какую взаимозависимость между силой тока, напряжением и сопротивлением
на участке цепи мы раскрыли?
Ученик: Сила тока в участке цепи прямо
пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна
его сопротивлению.
Учитель: В какой формуле выражена эта
взаимозависимость?
Ученик: Взаимозависимость силы тока,
напряжения и сопротивления выражена законом Ома для участка цепи. I = .
Учитель: Итак, ребята, мы выяснили с
вами, как связаны между собой эти три величины (I, U, R). А вот зависит
ли сопротивление данного проводника от силы тока и напряжения в электрической
цепи, вы выясните сами. Все свои варианты ответов сможете проверить и
обосновать, прочитав § 44, повторив § 42,43.
V. Домашнее задание.
Запишем домашнее
задание: § 44, упр. 21 (1,2). Повторить § 42,43.
VІ. Подведение итогов урока, оценка
работ учащихся.
( Учитель подводит итог
урока, оценивая работу учеников).
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.