Закон Ома для участка цепи

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:

  На предыдущем уроке вы познакомились с физическими величинами: 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:

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 т 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 запишите тему урока: «Закон Ома для участка цепи».

Включить медиа-лекцию.

Давайте с вами 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 доске собрана цепь:

1. начертить схему  на доске.
2. 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.

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.

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?

3. между силой тока, напряжением и сопротивлением.

Как зависит сила тока от напряжения?

4. Прямо пропорционально.

Как зависит сила тока от сопротивления?

5. 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?

U, B

A

B

3

2

1

2

4

6

0

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: