Закон Ома для участка цепи. Сопротивление.
Цели урока:
Образовательная: раскрыть взаимозависимость силы тока, напряжения и сопротивления на участке электрической цепи.
Развивающая:
Воспитательная: развивать познавательный интерес к предмету, тренировка рационального метода запоминания формул.
Задачи урока.
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).
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:
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).
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 
и 
,
причем:
В таком случае напряжение на участке (или разность потенциалов) равно:
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).
Рис. 2. Вольт-амперные характеристики различных проводников
В результате была обнаружена линейная связь силы тока с напряжением:
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.
, 
Рис. 3. Георг Ом
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).
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:
Здесь: 
–
длина проводника; 
– площадь поперечного сечения проводника; 
–
удельное сопротивление.
Определение. Удельное
сопротивление – табличная величина, характеризующая способность
материала к сопротивлению. Сопротивление метрового проводника площадью
поперечного сечения 1 
из
соответствующего материала.
Единица измерения сопротивления: Ом
Единица измерения удельного сопротивления:
По признаку проводимости все материалы
разделяются на три группы: проводники (удельное сопротивление порядка 
),
полупроводники (порядка 
)
и изоляторы (порядка 
)
(рис. 5):
Рис. 5. Пример таблицы удельных сопротивлений
На следующем уроке мы рассмотрим вопрос соединения сопротивлений (резисторов).
Решим задачу: (задача на экране).
|
|
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:
|
U, B |
I, A |
R, Ом |
|
3 |
|
const |
|
4 |
|
const |
|
6 |
|
const |
Сопротивление: 2 Ом
2 группа:
|
U, B |
I, A |
R, Ом |
|
const |
|
2 |
|
const |
|
3 |
|
const |
|
4 |
Напряжение 6В
Домашнее задание
.
Какая длина этого провода?V. Подведение итогов урока, оценка работ учащихся.
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
Закон Ома для участка цепи. Сопротивление.
Цели урока:
Образовательная: раскрыть взаимозависимость силы тока, напряжения и сопротивления на участке электрической цепи.
Развивающая:
Воспитательная: развивать познавательный интерес к предмету, тренировка рационального метода запоминания формул.
Задачи урока.
Оборудование. Учебные амперметры и вольтметры, источники тока, ключи, соединительные провода, два сопротивления, экран, мультимедийный проектор, компьютер.
Тип урока. Урок ознакомления с новым материалом
6 653 536 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Комаров Владимир Викторович. 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
Ваша скидка на курсы
40%
Курс повышения квалификации
36 ч. — 180 ч.
Курс повышения квалификации
36 ч. — 180 ч.
Курс повышения квалификации
72 ч. — 180 ч.
Мини-курс
10 ч.
Мини-курс
6 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.