Закон Ома

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №447

ЗАКОН ОМА

(учебно-исследовательская работа)

подготовила

ученица 7 класса

Григорян Елена

Санкт-Петербург

2013

Закон Ома

Цель исследования: На основе виртуального эксперимента по измерениям тока и напряжения проверить закон Ома.

Задачи:

Развивающая: Развивать внимание, умение творчески и логически анализировать экспериментальные данные, собирать электрические цепи на моделях, измерять электрические величины. Повышать интерес к физике путем выполнения лабораторной работы расчета требуемых величин.

Воспитательная: Развивать самостоятельность, аккуратность и внимание при проведении компьютерного эксперимента, чувство ответственности за полученные результаты. Воспитание мировоззренческих понятий: познаваемость окружающего мира, явлений.

Теоретическое обоснование

Георг Симон Ом

Георг Симон Ом (1787-1854) — великий немецкий физик. Установил основной закон электрической цепи, названный позже его именем. Внес фундаментальный вклад в акустику и кристаллооптику. Член Баварской АН (1845), член-корреспондент Берлинской АН, иностранный почетный член Лондонского Королевского общества (1842) автор фундаментальных законов электротехники, названных его именем.

Георг Ом родился 16 марта 1787, Эрланген. Скончался 6 июля 1854, в Мюнхене [1].

        Рассмотрим однородный цилиндрический проводник. Пусть к нему приложено напряжение (падение потенциала)  . При изменении напряжения  меняется и ток  текущий в проводнике. В 1826 г. Ом экспериментально установил прямую пропорциональность между током и напряжением:  

Коэффициент пропорциональности равен  где называется электрическое сопротивление проводника, тогда

                                                                                                         (1)

Равенство (1) называют законом Ома для однородного участка цепи. В этом законе выражена взаимосвязь между силой тока, напряжением на концах однородного проводника и его сопротивлением. Закон гласит: сила тока в участке однородного проводника прямо пропорциональна напряжению на его концах при постоянном сопротивлении и обратно пропорциональна его сопротивлению при неизменном падении напряжения на его концах. Выражение (1) иногда рассматривают как математическую модель одного из элементов электрической цепи – сопротивления (резистора) [2].

Порядок выполнения работы

На рисунке представлен интерфейс монтажного стола, на котором можно собирать электрические цепи. Соберем цепь, схема которой приведена на рисунке:

Отсюда берутся элементы цепи:

Здесь  - источник постоянного тока. ключ,сопротивление (при наведении на него курсора появляется значение его сопротивления) выбираем из ячейки «сопротивление». При наведении на него курсора появятся желтые точки. Нажав далее на кнопку «выбора параметров» появится окошко с параметрами сопротивления. Меняя эти параметры проводника, можно задавать значения сопротивления проводника. Можно менять ЭДС источника, предварительно выделив источник и нажав на кнопку выбора параметров (сопротивление можно не менять). По желанию, можно менять и ЭДС, и сопротивление одновременно. Нажав на кнопку

 , вызовем  два  мультиметра, один из которых амперметр, другой – вольтметр. Это можно сделать соответствующим выбором диапазонов переключателем.

Окончательно, схема будет выглядеть следующим образом:

Таким образом, меняя сопротивление, эдс источника или то и другое одновременно, снимаем показания с амперметра и вольтметра. Полученные данные заносим в таблицу.

Где  число измерений. По полученным данным строим графики

 которые представлены на рисунках, построенных в приложении Microsoft Exeel:

На левом графике зависимость прямо пропорциональная при , на правом – обратно пропорциональная при

Выводы:

1. Виртуальный эксперимент дает хорошие результаты по изучению закона Ома для участка цепи и может быть рекомендован для проведения виртуальной лабораторной работы.
2. Данный ЭОР может быть использован для дистанционного обучения по данной теме.

Используемый источник:

1. http://elektronika.newmail.ru
2. Первая ПОмощь 2.0. ЭОР нового поколения. DVD диск.