Закон Ома для участка цепи

Тема урока по физике (10 класс)

«Закон Ома для участка цепи»

Цель урока:

Образовательная: формирование представлений о зависимости силы тока от напряжения на участке цепи и его сопротивления; механизме протекающих при этом процессов в проводнике под действием сил электрического поля.

Развивающая: развивать умение 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 цель: развивать познавательный интерес к предмету, тренировка рационального метода запоминания формул; показать роль физического эксперимента и физической теории в изучении физических явлений.

Тип урока: Изложение нового материала.

Вид урока: Беседа, рассказ.

Оборудование: Демонстрационные амперметр и вольтметр, источник тока В-24, ключ, соединительные провода.

Задачи урока:

1.     усвоить, что сила тока прямо пропорциональна напряжению на концах проводника, если при этом сопротивление проводника не меняется;  

2.     усвоить, что сила тока на участке цепи обратно пропорциональна его сопротивлению, если при этом напряжение остается постоянным;

3.     знать закон Ома для участка цепи;

4.     уметь наблюдать, сопоставлять, сравнивать и обобщать результаты демонстрационного эксперимента;

5.     уметь определять силу тока, напряжения по графику зависимости между этими величинами и по нему же – сопротивление проводника;

6.      уметь применять закон Ома для участка цепи при решении задач.

План урока:

Этапы урока	Деятельность учителя	Деятельность ученика
1. Организационный момент.	Сообщение плана работы на уроке
2. Актуализация знаний.	Опрос учащихся
3. Изложение нового материала.	Просмотр медиа-лекции	Внимательно смотрят
	Установление зависимости между I, U, R.	Слушают учителя
	Демонстрация опытов, заполнение таблиц.	Наблюдают и делают выводы.
	Общий вывод закона	Записывают в тетради
4. Закрепление.	Решение задачи	Записывают в тетрадь
5. Подведение итога урока.	Беседа с учащимися
6. Домашнее задание.
7. Предложение и замечания по уроку.

Ход урока:

  На предыдущем уроке мы говорили о физических величинах: сила тока, напряжение, сопротивление. Давайте дадим небольшую характеристику каждой из этих величин по плану:

1.                 Назвать величину, определение.

2.                 Что характеризует величина?

3.                 Как обозначается?

4.                 В каких единицах измеряется?

Три ученика выходят к доске и вытягивают название величины и дают их характеристики:

1. Напряжение.	2. Характеризует электрическое поле.	3. U	4. вольт.
1. Сила тока.	2. Характеризует электрический ток в проводнике.	3.  I	4.  ампер.
1. Сопротивление.	2. Характеризует сам проводник.	3. R	4. Ом.

Итак, ребята, скажите какие физические величины определяют электрический ток в цепи?

Сила тока, напряжение, сопротивление.

Скажите, существует ли зависимость между силой тока и напряжением?

Как она называется?

Прямо пропорциональная.

Правильно.

На сегодняшнем уроке нам необходимо решить следующую задачу:

выяснить, как зависит сила тока на участке цепи от приложенного напряжения и величины сопротивления одновременно. Это является главной целью нашего урока.

Итак, работу на сегодняшнем уроке будем проводить по этапам.

Сначала установим зависимость силы тока от напряжения, запишем математически эту зависимость и проверим на опыте.

Второй этап будет состоять в установлении зависимости между силой тока и сопротивлением, при постоянном напряжении; запишем результаты в таблицу, сделаем вывод о характере этой зависимости.

На третьем этапе мы совместно сделаем общий вывод о том, как зависит сила тока одновременно от напряжения и сопротивления, т.е. решим основную задачу урока.

Ребята, зависимость силы тока от напряжения и сопротивления, с которой мы сегодня познакомимся, была впервые установлена немецким ученым Георгом Омом в 1827 году, и поэтому носит название закона Ома для участка цепи.

Откройте тетради и попробуйте записать тему урока:

 -  «Закон Ома для участка цепи».

Давайте по схеме, указанной на доске, соберем цепь . Посмотрим, как же все-таки устанавливается эта зависимость между I, U и R.       

Итак, сила тока прямо пропорциональна напряжению. А так ли это?

Убедимся в этом на опыте.           

На демонстрационной столе собрана цепь:

-         начертить схему  на доске.

-         сказать из чего состоит цепь: амперметр

                                                         вольтметр

                                                         сопротивление

                                                         ключ

                                                         источник тока 

Подаю напряжение на концы проводника 4В. Какую силу тока показывает амперметр?   0,4А.

Я увеличу напряжение до– 6В.

Изменились ли показания амперметра?

Да, сила тока в цепи 0,6А.

Т.е. увеличивая напряжение, сила тока тоже увеличилась .

Запишем полученные результаты в таблице.

U, В	I, А
4	0,4
6	0,6

Вывод: I ~ U.

А что мы можем сказать о сопротивлении проводника. Изменилась оно или нет?

Нет, оно постоянно:

R= cons t.

Итак, экспериментально мы доказали, что I ~ U, при  R=cons t.

Теперь перейдем ко второму этапу наших рассуждений, т.е. установим зависимость между силой тока и сопротивлением.

Ребята, подумайте и скажите: будет ли одинаковой сила тока в проводнике с большим сопротивлением и в проводнике с маленьким сопротивлением?

Конечно, сила тока будет разная.

А в каком случае сила тока будет меньше?

Где больше R.

Итак, давайте убедимся в этом на опыте. Так как в этом случае мы будем устанавливать зависимость между  I и R, то U=const. Начертим таблицу в тетрадь и будем ее заполнять по ходу опыта.

U, В	I, А	R, Ом
4	10	0,4
4	5	0,8

Сейчас в цепь включен проводник сопротивлением 0,4 Ом, подано напряжение 4В. Какой ток в цепи?

10 А

Увеличим сопротивление в 2 раза, не меняя напряжение, какой ток в цепи сейчас?

5 А

Итак, глядя на таблицу, что можно сказать о зависимости между силой тока и сопротивлением?

Эта зависимость обратно пропорциональная.

Вывод: I ~ 1/R

Итак, вот мы и подошли к третьему этапу.

Здесь мы должны сделать общий вывод о том, как зависит сила тока одновременно от U и R.

Мы уже знаем две зависимости. И теперь мы объединим эти зависимости в одну формулу. Мы получим с вами один из основных  законов электрического тока, который называется законом Ома:

Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна сопротивлению этого же участка.

Пользуясь этим законом, мы можем рассчитать силу тока, зная напряжение и сопротивление, то есть, зная две величины мы всегда можем найти третью.

Итак, ребята, между какими величинами устанавливает зависимость закон Ома?

-         между силой тока, напряжением и сопротивлением.

Как зависит сила тока от напряжения?

-         Прямо пропорционально.

Как зависит сила тока от сопротивления?

-         обратно пропорционально.

Как формулируется закон Ома?

И в заключении нашего урока давайте решим такую задачу.

I, A

На графике изображены зависимости силы тока от напряжения для проводников А и В. какой из этих проводников обладает большим сопротивлением?  

У проводника В при U=6B, I=1A.

У проводника А при U=6B, I=3A. 

По закону Ома, чем больше сила тока, тем меньше сопротивление. Следовательно, проводник В обладает большим сопротивлением.

Ребята, что сегодня вы узнали на уроке?

Домашнее задание: