Главная / Физика / План конспект урока по физике на тему "Закон Ома для участка цепи. Сопротивление." (10 класс)

План конспект урока по физике на тему "Закон Ома для участка цепи. Сопротивление." (10 класс)

hello_html_m4988be78.gifЗакон Ома для участка цепи. Сопротивление.

Цели урока:

Образовательная: раскрыть взаимозависимость силы тока, напряжения и сопротивления на участке электрической цепи.

Развивающая:

  • развивать умения 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;

  • Уметь собирать электрические цепи.

Оборудование. Учебные амперметры и вольтметры, источники тока, ключи, соединительные провода, два сопротивления, экран, мультимедийный проектор, компьютер.

Тип урока. Урок ознакомления с новым материалом

План урока.

І. Организационный момент.

ІІ. Подготовка к восприятию нового материала.

ІІІ. Изучение нового материала.

ІV. Закрепление знаний, умений, навыков.

V. Подведение итогов урока, оценка работ учащихся.



І. Организационный момент.

На этом уроке мы рассмотрим связь параметров поля внутри проводника (разность потенциалов на определенном участке) с характеристикой тока (силой тока), сформулируем закон Ома для участка цепи, а также рассмотрим свойства проводников, влияющие на пропускание электрического тока (сопротивление).

ІІ. Подготовка к восприятию нового материала.

В начале, пожалуйста, перечислите основные величины, характеризующие электрические цепи.

(Сила тока, напряжение, сопротивление, плотность тока, электрическая цепь, удельное сопротивление).

Дайте небольшую характеристику каждой из этих величин, по плану:

  1. Назвать величину;

  2. Что характеризует данная величина?;

  3. Как обозначается?;

  4. В каких единицах измеряется?

И сегодня мы более подробно остановимся на таких величинах, как сила тока, напряжение, сопротивление.

ІІІ. Изучение нового материала.

Из прошлого урока мы знаем, что для существования электрического тока внутри проводника должно существовать электрическое поле (рис. 1).

http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/contentable_static_image/94427/efe26430_73f2_0131_6a6f_22000aa81b95.jpg

Рис. 1. Электрическое поле и ток в проводнике

Для существования поля в проводнике необходима разность потенциалов (напряжение). Причем ток направлен в сторону уменьшения потенциалов (ток по договоренности обусловлен движением положительных зарядов), а свободные электроны, соответственно, движутся в обратную сторону.

Допустим, на концах некоторого участка проводника существуют потенциалы http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94405/a0c55260_73f2_0131_6a59_22000aa81b95.gif и http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94406/a2421b30_73f2_0131_6a5a_22000aa81b95.gif, причем:

http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94407/a3b20520_73f2_0131_6a5b_22000aa81b95.gif

В таком случае напряжение на участке (или разность потенциалов) равно:

http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94408/a51ed0f0_73f2_0131_6a5c_22000aa81b95.gif

Опытным путем была показано, что чем больше напряжение на участке, тем больше сила тока, проходящего через него.

Более подробно вопрос разобрал немецкий физик Георг Ом (рис. 3). Для разных проводников он строил так называемые вольт-амперные характеристики – графики зависимости силы тока от напряжения (рис. 2).

http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94409/a6644d20_73f2_0131_6a5d_22000aa81b95.jpg

Рис. 2. Вольт-амперные характеристики различных проводников

В результате была обнаружена линейная связь силы тока с напряжением:

http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94410/a7c83440_73f2_0131_6a5e_22000aa81b95.gif

Однако, как видно из графиков, для каждого проводника коэффициент пропорциональности разный. Это означало, что каждый проводник обладает некоторой мерой проводимости тока, и для разных проводников она разная. Эту величину назвали электрическим сопротивлением.

Обозначение сопротивления: R.

При одном и том же напряжении проводники с меньшим сопротивлением будут пропускать ток большей силы.

Используя опытные результаты, Омом был сформулирован так называемый закон Ома для участка цепи.

Закон Ома для участка цепи: сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94410/a7c83440_73f2_0131_6a5e_22000aa81b95.gif, http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94411/a933a000_73f2_0131_6a5f_22000aa81b95.gif http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94412/aaa125f0_73f2_0131_6a60_22000aa81b95.gif



http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94413/acc87f70_73f2_0131_6a61_22000aa81b95.jpg

Рис. 3. Георг Ом

img5

Сопротивление

В чем же природа сопротивления? Чем обусловлена лучшая или худшая проводимость тока проводниками?

Дело в том, что электроны, которые движутся в металле под действием электрического поля, не движутся в однородной среде, они постоянно взаимодействуют с узлами кристаллической решетки металла и атомами различных примесей, замедляясь. В перерывах же между ударами они движутся равноускоренно (рис. 4).

http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94414/ae0c3690_73f2_0131_6a62_22000aa81b95.jpg

Рис. 4. Причина сопротивления

После объяснения механизма сопротивления становится очевидным, что сопротивление зависит только от свойств проводника, в частности, материала, геометрических размеров и температуры. Какова же эта зависимость:

http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94415/afa32cb0_73f2_0131_6a63_22000aa81b95.gif

Здесь: http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94416/b1961db0_73f2_0131_6a64_22000aa81b95.gif – длина проводника; http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94417/b332bd00_73f2_0131_6a65_22000aa81b95.gif  – площадь поперечного сечения проводника; http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94418/b4bd1000_73f2_0131_6a66_22000aa81b95.gif – удельное сопротивление.

Определение. Удельное сопротивление – табличная величина, характеризующая способность материала к сопротивлению. Сопротивление метрового проводника площадью поперечного сечения 1 http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94419/b6b3fec0_73f2_0131_6a67_22000aa81b95.gif из соответствующего материала.

Единица измерения сопротивления: Ом

http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94420/b9eeb390_73f2_0131_6a68_22000aa81b95.gif

Единица измерения удельного сопротивления:

http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94421/bd158bf0_73f2_0131_6a69_22000aa81b95.gif

По признаку проводимости все материалы разделяются на три группы: проводники (удельное сопротивление порядка http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94422/bf221f90_73f2_0131_6a6a_22000aa81b95.gif), полупроводники (порядка http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94423/c09dda00_73f2_0131_6a6b_22000aa81b95.gif) и изоляторы (порядка http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94424/c21a0290_73f2_0131_6a6c_22000aa81b95.gif) (рис. 5):

http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94425/c38a7e50_73f2_0131_6a6d_22000aa81b95.jpg

Рис. 5. Пример таблицы удельных сопротивлений

На следующем уроке мы рассмотрим вопрос соединения сопротивлений (резисторов).

 ІV. Закрепление знаний, умений, навыков.

Решим задачу: (задача на экране).

img7

На рисунке изображены графики зависимости силы тока от напряжения для двух проводников А и В. Какой из этих проводников обладает большим сопротивлением?



Вопросы по пройденной теме.



На столах у вас есть все необходимое оборудование, а также схемы эксперимента и таблицы, которые необходимо заполнить.

1 группа:http://festival.1september.ru/articles/214593/1.jpg

U, B

I, A

R, Ом

3


const

4


const

6


const

Сопротивление: 2 Ом

2 группа: http://festival.1september.ru/articles/214593/2.jpg

U, B

I, A

R, Ом

const


2

const


3

const


4

Напряжение 6В







Домашнее задание

  1. Прибор с сопротивлением 40 Ом рассчитан на максимальную силу тока 2 А. Можно ли включать его в цепь с напряжением 70 В? 100 В?

  2. Для изготовления резистора сопротивления 126 Ом использовали никелевый провод с площадью сечения 0,1 http://d3mlntcv38ck9k.cloudfront.net/content/konspekt_image/94426/c4f6c2f0_73f2_0131_6a6e_22000aa81b95.gif. Какая длина этого провода?

  3. *Как изменится сопротивление оголенного провода, если его сложить в два раза?

V. Подведение итогов урока, оценка работ учащихся.



План конспект урока по физике на тему "Закон Ома для участка цепи. Сопротивление." (10 класс)
  • Физика
Описание:

Закон Ома для участка цепи. Сопротивление.

Цели урока:

Образовательная: раскрыть взаимозависимость силы тока, напряжения и сопротивления на участке электрической цепи.

Развивающая:

  • развивать умения 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;
  • Уметь собирать электрические цепи.

Оборудование. Учебные амперметры  и вольтметры, источники тока, ключи, соединительные провода, два сопротивления, экран, мультимедийный проектор, компьютер.

 

Тип урока. Урок ознакомления с новым материалом

Автор Комаров Владимир Викторович
Дата добавления 09.01.2015
Раздел Физика
Подраздел
Просмотров 1991
Номер материала 48360
Скачать свидетельство о публикации

Оставьте свой комментарий:

Введите символы, которые изображены на картинке:

Получить новый код
* Обязательные для заполнения.


Комментарии:

↓ Показать еще коментарии ↓