В каком классе изучают закон ома – Закон Ома для участка цепи | Физика. Закон, формула, лекция, шпаргалка, шпора, доклад, ГДЗ, решебник, конспект, кратко

Содержание

Конспект «Закон Ома. Соединение проводников»

«Закон Ома. Соединение проводников»



В предыдущем конспекте «Электрическое сопротивление» был установлено, что сила тока в проводнике зависит от напряжения на его концах. Если в опыте менять проводники, оставляя напряжение на них неизменным, то можно показать, что при постоянном напряжении на концах проводника сила тока обратно пропорциональна его сопротивлению. Объединив зависимость силы тока от напряжения и его зависимость от сопротивления проводника, можно записать: I = U/R. Этот закон, установленный экспериментально, называется закон Ома (для участка цепи).

Закон Ома для участка цепи: сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному к его концам напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника. Прежде всего закон всегда верен для твёрдых и жидких металлических проводников. А также для некоторых других веществ (как правило, твёрдых или жидких).

Потребители электрической энергии (лампочки, резисторы и пр.) могут по-разному соединяться друг с другом в электрической цепи. Два основных типа соединения проводников: последовательное и параллельное. А также есть еще два соединения, которые являются редкими: смешанное и мостовое.

Последовательное соединение проводников

При последовательном соединении проводников конец одного проводника соединится с началом другого проводника, а его конец — с началом третьего и т.д. Например, соединение электрических лампочек в ёлочной гирлянде.  При последовательном соединении проводников ток проходит через все лампочки. При этом через поперечное сечение каждого проводника в единицу времени проходит одинаковый заряд. То есть заряд не скапливается ни в какой части проводника.

Поэтому при последовательном соединении проводников сила тока в любом участке цепи одинакова: I1 = I2 = I.

Общее сопротивление последовательно соединённых проводников равно сумме их сопротивлений: R1 + R2 = R. Потому что при последовательном соединении проводников их общая длина увеличивается. Она больше, чем длина каждого отдельного проводника, соответственно увеличивается и сопротивление проводников.

По закону Ома напряжение на каждом проводнике равно: U1 = I*R1, U2 = I*R2. В таком случае общее напряжение равно U = I (R1 + R2). Поскольку сила тока во всех проводниках одинакова, а общее сопротивление равно сумме сопротивлений проводников, то полное напряжение на последовательно соединённых проводниках равно сумме напряжений на каждом проводнике: U = U1 + U2.

Из приведённых равенств следует, что последовательное соединение проводников используется в том случае, если напряжение, на которое рассчитаны потребители электрической энергии, меньше общего напряжения в цепи.

Для последовательного соединения проводников справедливы законы

1) сила тока во всех проводниках одинакова; 2) напряжение на всём соединении равно сумме напряжений на отдельных проводниках; 3) сопротивление всего соединения равно сумме сопротивлений отдельных проводников.

Параллельное соединение проводников

Примером параллельного соединения проводников служит соединение потребителей электрической энергии в квартире. Так, электрические лампочки, чайник, утюг и пр. включаются параллельно.

При параллельном соединении проводников все проводники одним своим концом присоединяются к одной точке цепи. А вторым концом к другой точке цепи. Вольтметр, подключенный к этим точкам, покажет напряжение и на проводнике 1, и на проводнике 2. В таком случае напряжение на концах всех параллельно соединённых проводников одно и то же: U1 = U2 = U.

При параллельном соединении проводников электрическая цепь разветвляется. Поэтому часть общего заряда проходит через один проводник, а часть — через другой. Следовательно при параллельном соединении проводников сила тока в неразветвлённой части цепи равна сумме силы тока в отдельных проводниках: I = I1 + I2.

В соответствии с законом Ома   I = U/R,   I1 = U1/R1,   I2 = U2/R2. Отсюда следует: U/R = U1/R1 + U2/R2, U = U1 = U2,  1/R = 1/R1 + 1/R2  Величина, обратная общему сопротивлению параллельно соединенных проводников, равна сумме величин, обратных сопротивлению каждого проводника.

При параллельном соединении проводников их общее сопротивление меньше, чем сопротивление каждого проводника. Действительно, если параллельно соединены два проводника, имеющие одинаковое сопротивление г, то их общее сопротивление равно: R = г/2. Это объясняется тем, что при параллельном соединении проводников как бы увеличивается площадь их поперечного сечения. В результате уменьшается сопротивление.

Из приведённых формул понятно, почему потребители электрической энергии включаются параллельно. Они все рассчитаны на определённое одинаковое напряжение, которое в квартирах равно 220 В. Зная сопротивление каждого потребителя, можно рассчитать силу тока в каждом из них. А также соответствие суммарной силы тока предельно допустимой силе тока.

Для параллельного соединения проводников справедливы законы:

1) напряжение на всех проводниках одинаково; 2) сила тока в месте соединения проводников равна сумме токов в отдельных проводниках; 3) величина, обратная сопротивлению всего соединения, равна сумме величин, обратных сопротивлениям отдельных проводников.

Смешанное соединение проводников

Смешанное соединение – соединение, которое является совокупностью последовательных и параллельных соединений. Для нахождения эквивалентного сопротивления нужно, “свернуть” схему поочередным преобразованием параллельных и последовательных участков цепи.

Существует и 4-й вид соединения проводников — мостовое, которое является самым сложным.

 


Конспект урока «Закон Ома. Соединение проводников».

Следующая тема: «Работа и мощность электрического тока».

 

Закон Ома. Соединение проводников

5 (100%) 1 vote

uchitel.pro

1. Электрическое сопротивление. Закон Ома для участка электрической цепи

Соберём электрическую цепь, состоящую из источника тока (который позволяет плавно менять напряжение), амперметра, спирали из никелиновой проволоки (проводника), ключа и параллельно присоединённого к спирали вольтметра (схема этой цепи показана рядом, прямоугольником условно обозначен проводник).

 

 

Замкнём цепь и отметим показания приборов. Затем при помощи источника тока плавно изменим напряжение (лучше всего увеличить его вдвое). Напряжение на спирали при этом тоже увеличится вдвое, и амперметр покажет вдвое большую силу тока. Увеличивая напряжение в \(3\) раза, напряжение на спирали увеличивается втрое, во столько же раз увеличивается сила тока.
Таким образом, опыт показывает, что во сколько раз увеличивается напряжение, приложенное к одному и тому же проводнику, во столько же раз увеличивается сила тока в нём. Другими словами:

 

Обрати внимание!

Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника.

Эту зависимость можно изобразить графически. Её называют зависимостью силы тока в проводнике от напряжения между концами этого проводника.

 

 

Включая в электрическую цепь источника тока различные проводники и амперметр, можно заметить, что при разных проводниках показания амперметра различны, т.е. сила тока в данной цепи различна.

 

 

Графики тоже будут отличаться.

 

 

Вольтметр, поочерёдно подключаемый к концам этих проводников, показывает одинаковое напряжение. Значит, сила тока в цепи зависит не только от напряжения, но и от свойств проводников, включённых в цепь. Зависимость силы тока от свойств проводника объясняется тем, что разные проводники обладают различным электрическим сопротивлением.

 

Обрати внимание!

Электрическое сопротивление — физическая величина. Обозначается оно буквой R.

За единицу сопротивления принимают \(1\) ом — сопротивление такого проводника, в котором при напряжении на концах \(1\)вольт сила тока равна \(1\) амперу.

Кратко это записывают так: 1 Ом =1 В1 А.Применяют и другие единицы сопротивления: миллиом (мОм), килоом (кОм), мегаом (МОм).

 

\(1\) мОм = \(0,001\) Ом;

\(1\) кОм = \(1000\) Ом;

\(1\) МОм = \(1 000 000\) Ом.

 

Причина сопротивления заключается в следующем: электроны взаимодействуют с ионами кристаллической решётки металла. При этом замедляется упорядоченное движение электронов, и сквозь поперечное сечение проводника проходит за \(1\) с меньшее их число. Соответственно, уменьшается и переносимый электронами за \(1\) с заряд, т.е. уменьшается сила тока. Таким образом, каждый проводник как бы противодействует электрическому току, оказывает ему сопротивление. Итак:

 

Обрати внимание!

Причиной сопротивления является взаимодействие движущихся электронов с ионами кристаллической решётки.

Чтобы ответить на вопрос, как зависит сила тока в цепи от сопротивления, обратимся к опыту.

 

 

На рисунке изображена электрическая цепь, источником тока в которой является аккумулятор. В эту цепь по очереди включают проводники, обладающие различным сопротивлением. Напряжение на концах проводника во время опыта поддерживается постоянным. За этим следят по показаниям вольтметра. Силу тока в цепи измеряют амперметром. Ниже приведены результаты опытов с тремя различными проводниками.

 

Напряжение на концах проводника, ВСопротивление проводника, ОмСила тока в цепи, А

\(2\)

\(1\)

\(2\)

\(2\)

\(2\)

\(1\)

\(2\)

\(4\)

\(0,5\)

Обобщая результаты опытов, приходим к выводу, что:

 

Обрати внимание!

Сила тока в проводнике обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Зависимость силы тока от напряжения на концах участка цепи и сопротивления этого участка называется законом Ома — по имени немецкого учёного Георга Ома, открывшего этот закон в \(1827\) году.
Закон Ома читается так:

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

И записывается так:

 

I=UR,

 

где \(I\) — сила тока в участке цепи, \(U\) — напряжение на этом участке, \(R\) — сопротивление участка.

Зависимость силы тока от сопротивления проводника при одном и том же напряжении на его концах может быть показана графически:

 

 

 

Найти сопротивление экспериментально можно несколькими способами:

 

 

Где  — обозначение омметра в цепи (или мультиметра в режиме измерения сопротивления).

Источники:

Пёрышкин А.В. Физика, 8 класс// ДРОФА, 2013.

http://xn--h2adlho.xn--g1ababalj7azb.xn--p1ai/375/
http://radiolove.ucoz.com/index/ne_znaesh_zakona_oma_sidi_doma/0-8

www.yaklass.ru

Закон Ома. Физика. 8 класс. Разработка урока


Тип урока: изучение нового материала.


Цели:

  • образовательные: установить зависимость между силой тока, напряжением на однородном участке электрической цепи и сопротивлением этого участка, сформулировать закон Ома для участка цепи, научиться применять его при решении задач;
  • развивающие: 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.
  • воспитательные: воспитывать чувство уважения к товарищу при работе в группах, учащиеся должны убедиться в том, что: законы физики являются отражением тех связей, которые существуют в природе.


Задачи (шаги, с помощью которых достигаются цели 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;
  • отрабатывать навыки проверки размерности;
  • отрабатывать навыки соотношения полученных результатов с реальными значениями величин.


Использованные источники (книги с указанием автора, названия, издательства, года издания; ссылки на сайты, с которых была взята информация для урока):

  1. Физика, 8 класс, А. В. Перышкин, М., Дрофа, 2013
  2. Физика – юным, М.: Просвещение, 1980
  3. http://copypast.ru/2009/02/05/forfriend-1-soljonyjj_ogurec__nashe_vsjo.html
  4. http://images.yandex.ru/yandsearch?text=фото соленых помидор&rpt=simage&p=4&img_url=www.good-cook.ru%2Fi%2Fbig%2F8%2F1%2F813c28ab0918ad33343e242488168abd.jpg&
  5. http://images.yandex.ru/yandsearch?text=фото%20батарейки8&stype=image&noreask=1&lr=37

Ход урока

1. Актуализация знаний. (Сценка)


1 ученик: «Ура, свобода! Семь уроков закончилось. Пойдем домой»


2 ученик: «Вы сейчас дома что будете делать?»


3 ученик: « Я сяду за компьютер, пока родители не пришли с работы. А то они твердят одно и то же: «Ты уроки делал? На носу экзамены? Как будто мне больше нечем заняться»


1 ученик: «А я обед разогрею в микроволновке. Кушать хочется»


2 ученик: «А я телек посмотрю, а то что – то я сегодня устал»


3 ученик: « Не мудрено, семь уроков!!!Бедные, мы бедные. Все в голове перемешалось: суффикс, алгоритм, биоценоз, дифференциация, интеграция, синтез…»


1 ученик: каждый учитель думает, что его предмет самый важный, вот и требует с нас по полной. А у нас голова то одна»


2 ученик: «Ты прав. Вот сегодня, например, Наталья Викторовна весь урок говорила одно и то же: «Электричество нужно. Электричество важно. Что в нем такого важного и нужного? »


(Далее звучит сообщение о том, что из-за непогоды произошел обрыв проводов и приостановлена подача электричества)


1 ученик: «Что же мы теперь будем делать? Я кушать хочу!


2 ученик: «А я теперь на новый уровень в игре не пройду»


3 ученик: «И телевизор не посмотришь. Серию любимого сериала пропущу»

2. Проверка знаний


№1. На рисунке 1 изображены условные обозначения, применяемые на схемах. Каким номером обозначены?


  • пересечение проводов ключ?
  • электрический звонок
  • плавкий предохранитель
  • соединение проводов?


1. Первым.


2. Вторым


3. Третьим


4. Четвертым 


5. Пятым



Какое слово лишнее в цепочке слов: источник тока, соленый огурец, соленый помидор? (Лишнего слова нет. Это все источники тока. Демонстрация действия источников)


№2. Из каких частей состоит электрическая цепь, изображенная на рисунке?




1.Элемент, выключатель, лампа, провода.


2. Батарея элементов, звонок, выключатель, провода.


3. Батарея элементов, лампа, выключатель, провода.


 По истечении времени, отведенного для выполнения проверочной работы, учитель собирает карточки и ответы учащихся.

3. Актуализация опорных знаний


№3. А теперь проверим, как вы видите нарушения в составлении электрических цепей.


Перед вами две схемы



1. Почему не горит исправная лампа в первой цепи при замыкании ключа? (Рис. 1)


Ответ учащихся.


Эталон ответа. Электрическая цепь имеет разрыв. Чтобы лампа загорелась, в цепи должен существовать электрический ток, а это возможно при замкнутой цепи, состоящей только из проводников электричества .


Учитель. А чем проводники отличаются от непроводников или изоляторов?


Ответ учащихся.


Эталон ответа. Проводники – такие тела, через которые электрические заряды могут переходить от заряженного тела к незаряженному. А в изоляторах такие переходы невозможны, и лампа загорается.


Приглашается ученик, который дал правильный ответ и он, устранив разрыв, демонстрирует правильный ответ. Лампа загорается.


2. Почему не звенит звонок во второй цепи при замыкании цепи? (Рис. 2)


Ответ учащихся.


Эталон ответа. Для получения электрического тока в проводнике, надо в нем создать электрическое поле. Под действием этого поля свободные заряженные частицы начнут двигаться упорядоченно, а это и есть электрический ток. Электрическое поле в проводниках создается и может длительно поддерживаться источниками электрического поля. Электрическая цепь должна иметь источник тока. Подключаем цепь к источнику тока и звонок звенит.


Приглашается ученик, который дал правильный ответ и он, подсоединив к цепи источник тока, демонстрирует правильный ответ.


№4. Где надо расположить источник тока, чтобы при замыкании ключа К1 зазвенел звонок, а при замыкании ключа К2 загорелась лампа? (Рис. 3)



Ответ учащихся.


Эталон ответа. Источник тока необходимо располагать параллельно ветвям, содержащим звонок и лампочку.

4. Изучение нового материала


План изложения нового материала:

  1. Зависимость силы тока от напряжения и сопротивления.
  2. Закон Ома.
  3. Применение закона Ома.


А). Электрический ток в цепи – это направленное движение заряженных частиц в электрическом поле. Чем сильнее действие электрического поля на эти частицы, тем и больше сила тока в цепи. Но действие поля характеризуется напряжением. Поэтому можно предположить, что сила тока зависит от напряжения. Эту зависимость можно установить экспериментально.


Эксперимент показывает, что во сколько раз увеличивается напряжение, приложенное к проводнику, во столько же раз увеличивается сила тока в нем. Эту зависимость желательно проиллюстрировать графически – построить график зависимости I = f(U).


Б). Закон Ома для участка цепи можно установить экспериментально:



Существует много описаний соответствующих опытов и установок, которые можно сгруппировать следующим образом:


а) опыты с установкой, в которой осуществляется замена резисторов;


б) опыты с демонстрационным магазином сопротивлений;


в) опыты с демонстрационным реохордом.


Во всех этих опытах применяют демонстрационные амперметр и вольтметр. Работу проводят в группах в два этапа. Сначала устанавливают зависимость силы тока от сопротивления участка цепи при постоянном напряжении на данном участке цепи. По результатам этого опыта обнаруживают обратно пропорциональную зависимость силы тока от сопротивления проводника:



На втором этапе, не меняя сопротивления, измеряют силу тока при разных значениях напряжения на данном участке цепи. По результатам этого опыта устанавливают прямую пропорциональную зависимость силы тока от напряжения:


I ~ U


Результаты обоих опытов обобщают и формулируют закон Ома для участка цепи:


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


В). Применение закона Ома.


После установления закона Ома целесообразно закрепить его понимание решением соответствующих задач. Учащиеся должны из закона Ома  получать производные формулы:  и U = I · R.


Кроме того, необходимо научить учащихся решать комбинированные задачи с использованием зависимостей 

5. Решение задач


Для самостоятельного решения в классе можно предложить следующие несложные задачи:


Задача 1 (устно)


Какое напряжение надо создать на концах проводника, сопротивлением 20 Ом, чтобы в нем возникла сила тока 0,5 А? (Ответ: 10В)


Задача 2


На цоколе электрической лампы написано 3,5 В; 0,28 А. Что это значит?


Найдите сопротивление спирали лампы. (Ответ:12.5Ом )


Задача 3


При напряжении 220 В сила тока в резисторе равна 5 А. Какой будет сила тока, если напряжение уменьшится на 10 В? (Ответ: 44 Ом; 4.5 А )

6. Защита творческих проектов


За 2-3 недели до проведения мероприятия класс делится на группы по 4-5 человек. Каждая группа получает задание: выполнить проект в виде макета. На макете может быть изготовлено то, что интересует больше всего ее членов. Например, спортивный зал или красивый уголок парка. Обязательное условие – использовать в проекте электрические цепи.


Настал момент, когда каждая группа может продемонстрировать домашнее задание (3 группы.)



А сейчас мне хотелось бы вспомнить об одном ученом.


Конец XVIII века, Франция, город Лион, дом одного из коммерсантов. Немного странно, но все же заглянем внутрь. В библиотеке мы видим 14-летнего мальчика. Он в совершенстве владеет латынью, очень много времени проводит за книгами, и уже успел изучить 20-томовую энциклопедию Дидро и Даламбера. Не посещая школу, этот мальчик смог получить всестороннее образование, благодаря огромному трудолюбию и настойчивости. Этому мальчику предстоит вскоре стать всемирно известным ученым. Кто же это? И какое отношение он имеет к нам, а также империи тока.


О каком ученом идет речь?


Этим ученым является АНДРЕ-МАРИ АМПЕР.


А вспомнила я о нем не только потому, что он имеет непосредственное отношение к электричеству, но и для того, чтобы обратить ваше внимание на целеустремленность подростка, огромное желание приобретать знания. В наше время для вас созданы все условия для успешного обучения, поэтому мне хотелось Вам, мои ученики, пожелать воспитать в себе целеустремленность в достижении поставленных целей и огромного трудолюбия.


Науку все глубже постигнуть стремись,

Познанием вечного жаждой томись.

Лишь первых познаний блеснет тебе свет,

Узнаешь: предела для знания нет.


Фирдоуси, персидский поэт,

940-1030 гг.


Домашнее задание:

  1. § 42, 44 учебника; вопросы и задания к параграфам.
  2. Выполнить упражнение 19 (1-4), с. 102-103 учебника.

rosuchebnik.ru

Урок на тему «Закон Ома»

8 класс

Тема урока: Закон Ома для участка цепи. Электрическое сопротивление.

Цель урока: показать зависимость электрического тока на участке цепи от напряжения, дать понятие сопротивления; учить решать типовые задачи; формировать и закреплять умения учащихся снимать показания электрических приборов, анализировать их, обобщать, делать выводы.

Оборудование: источник тока (гальванические элементы), амперметр, вольтметр, ключ, резисторы с разным сопротивлением, соединительные провода, проектор, ноутбук, экран.

Ход урока

I. Проверка домашнего задания, актуализация знаний.

1. Учащиеся записывают на доске решения домашних задач, вызвавших затруднения.

Вопросы для организации беседы c остальными учащимся.

  • Как движутся свободные электроны в проводнике при наличии тока в нем?

  • Из каких частей состоит электрическая цепь?

  • Какими величинами характеризуется электрическая цепь?

  • Каким прибором измеряют силу тока и напряжение?

  • Как подключают эти приборы в цепь?

  • Каковы единицы измерения величин?

2. Устный физический диктант (работа в парах).

Первый учащийся за партой называет величину, второй её единицу в СИ, по цепочке участвует весь класс.

II. Изучение нового материала

Мы познакомились с основными характеристиками любой электрической цепи: силой тока, напряжением. Установим, как они связаны друг с другом. Инструктаж ТБ.

Опыт 1. (Работа в группах) Собираем установку по схеме (на доске), состоящую из источника тока, резистора, ключа, амперметра и вольтметра. Замыкаем цепь, и снимаем показания приборов. Повторяем опыт, присоединяя еще одну батарейку. Полученные данные вносим в таблицу. (В таблице приведены ориентировочные данные, полученные детьми)

U, В

I, А

1,5

0,75

3

1,5

Вывод: Во сколько раз возрастает напряжение, во столько же раз увеличивается сила тока в цепи. (Вывод формулируют дети по результатам экспериментов)

В математике такая зависимость называется прямой пропорциональностью, в физике зависимость силы тока в проводнике от напряжения на его концах – вольт-амперной характеристикой проводника. Графически ее можно изобразить в виде графика. Постройте в тетрадях график зависимости силы тока от напряжения по полученным данным. Удобно строить такие графики в программе Excel, они получаются красивыми и их легко изменить.

Используя проектор, демонстрируем на экране возможности программы Excel.

Опыт 2. Собираем электрическую цепь, подключая разные проводники, поддерживая постоянное напряжение. Результаты вносим в таблицу.

(В таблице приведены предполагаемые ориентировочные данные)

V, В

I, А

1,5

0,75

1,5

1,5

1,5

0,4

Вывод: Сила тока в проводнике зависит не только от напряжения на его конца, но и от свойств самого проводника.

На практике зависимость силы тока от напряжения записывают так , или же , где

R – электрическое сопротивление проводника. Сопротивлением называется свойство проводника ограничивать силу тока в цепи.

Единица сопротивления в СИ – 1 Ом.

1 Ом – это сопротивление такого проводника, в котором течет ток силой 1 А при напряжении на его концах 1 В.

Лучшими проводниками электричества являются серебро и медь. Для нагревательных элементов используют нихром.

Это важно знать!

Электрическое сопротивление тела человека.

Величина электрического сопротивления человека зависит от индивидуальных особенностей организма. Однако можно привести следующие средние цифры:

Влажная кожа — 1000 Ом;

Сухая кожа — 500 000 Ом;

Внутренние ткани, органы человека 100—500 Ом. Электрический ток, проходя через тело человека, оказывает следующие воздействия:

До 0,01 А — практически не ощущается;

0,02 А — болевые ощущения;

0,03 А — нарушается дыхание;

0,07 А — дыхание затруднено;

0,1 А — фибрилляция сердца, которая может привести

К смерти; 0,2 А — сильные ожоги, остановка сердца. Переменный ток более опасен, чем постоянный.

Обратим внимание на результаты эксперимента, сделаем вывод.

Вывод: Во сколько раз увеличивается сопротивление участка цепи, во столько же раз уменьшается сила тока.

В математике такая зависимость называется обратной пропорциональностью. Графически она выглядит так.

Обобщая результаты опытов, приходим к выводу.

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

Данная формулировка и является законом Ома для участка электрической цепи. Из закона Ома получаем выражение для напряжения и сопротивления

Краткая историческая справка. Знаменитый немецкий физикГео́рг Си́мон Ом. (Презентация).

III. Закрепление нового материала. Решение задач.

1. Напряжение на зажимах утюга равно 220 В. Нагревательный элемент утюга имеет сопротивление 50 Ом. Чему равна сила тока в нагревательном элементе?

2. На цоколе электрической лампы написано 3,5 В; 0,28 А. Что это значит? Найдите сопротивление спирали лампы.

3. Заполните таблицу

I

U

R

12

2

0,2

4

0,6

2,4

1,6

0,4

0,25

8

4. На рисунке изображены графики зависимости силы тока от напряжения для двух проводников А и В. Сопротивление какого проводника больше и во сколько раз?

В

А

  1. Рефлексия. Какие физические величины характеризуют прохождение электрического тока по проводнику? Как найти одну из них, зная две другие? Что было самым сложным на уроке? Что легко удалось?

Игра «Самый смелый!» К доске выходит один учащийся, дети задают ему вопросы по теме урока (минимум – 10 вопросов). На доске фиксируем все ответы. В результате игры оценку получает отвечающий, и тот ученик, который задал лучший вопрос.

V. Домашнее задание.

Выучить параграф учебника. Подготовить сообщение «Природа электрического сопротивления». Ответить на вопрос «Почему во время грозы не рекомендуется стоять под деревом?»

infourok.ru

Урок физики в 8-м классе по теме «Закон Ома для участка цепи»

Разделы:
Физика


Тип урока: Классический.

Цель урока: Выявление с помощью опыта устойчивых связей между
физическими величинами, входящими в закон Ома.

Образовательные задачи урока:

  1. Актуализировать знания о способах измерения сопротивления проводника.
  2. Продолжить работу над развитием умений работать с электрическими
    схемами.
  3. Продолжить работу над развитием умений решать качественные и
    количественные задачи по рассматриваемой теме.
  4. Продолжить работу над развитием умений работать с электрическими
    схемами.

Развивающие задачи:

  1. Развитие познавательного интереса к предмету посредством обучения
    учащихся переносить знания в практическую деятельность.
  2. Развитие умений применять полученные знания в новой ситуации.
  3. Развитие логического мышления учащихся, самостоятельности мышления.
  4. Продолжить работу над развитием умений решать физические задачи.
  5. Продолжить работу над развитием умений работать с электрическими
    схемами.

Воспитательные задачи:

  1. Продолжить работу по воспитанию культуры научного труда посредством
    наблюдения, усвоения научной информации.
  2. Воспитание целеустремленности к процессам познания.
  3. Воспитание стремления к преодолению трудностей в процессе
    интеллектуальной деятельности.

План урока.









Этап урокаДеятельность учителяДеятельность учениковвремя
1ОрганизационныйОпределение целей урока.Открывают тетради. Записывают тему урока.1 мин.
2Контроль знаний.Фронтальный опрос. Опрос по опорному конспекту.Один у доски. Все отвечают с места.8 мин.
3Изучение нового материала.В форме диалога, используя эксперимент, выводит закон
Ома.
В тетради составляют по ходу объяснения опорный
конспект.
15 мин.
4Домашнее заданиеЗапись на доске.Запись в дневнике.2 мин.
5Первичное закреплениеСтавит вопросы по опорному конспекту.Отвечают на вопросы. Составляют свои.5 мин.
6Вторичное закреплениеКонтролирует работу в группах, решение задачи у доски.Решают задачу. Делают практическую работу.12 мин.
7Подведение итоговПодводит итоги работы. Оценивает деятельность учащихся. 2 мин.

Содержание урока.



1. Организационный этап:


Цели урока ставятся перед учащимися.



2. Проверка домашнего задания.


Цель этапа: выявить уровень усвоения учащимися ранее изученной темы.

  1. Один учащийся у доски, используя опорный конспект, рассказывает о
    сопротивлении проводника.
  2. Фронтальная работа с классом по вопросам:

    а) Из каких частей состоит электрическая цепь?

    б) Что такое сила тока?

    в) Что такое напряжение?

    г) Как изменится сила тока в проводнике при увеличении напряжения на его
    концах в три раза?

    д) Как записать зависимость I от U при R = const?


3. Изложение нового материала.


Цель этапа: обеспечить усвоение закона Ома для участка цепи.

(Диалоговая форма общения: вопрос – ответ.)

Вопрос 1. Влияет ли сопротивление проводника на силу тока в цепи?

Следовательно, сила тока зависит от сопротивления проводника.

Вопрос 2. Как?

Ответ на этот вопрос получим в ходе урока, проделав эксперимент.

Опыт 1. Повторяем опыт предыдущего урока:

Опыт 2. На доске таблица и схема.





U(В)R(Ом)I(А)
120,4
140,2
180,1

Обратите внимание, что U на концах проводника постоянно.

Во сколько раз увеличивали R?

Во сколько раз уменьшался I?

Вывод (после анализа таблицы)

Сила тока на концах проводника обратно пропорциональна сопротивлению
проводника.

Обобщая оба опыта, получили:

Эта зависимость была открыта теоретически и подтверждена экспериментально в
1827 году немецким ученым, учителем Георгом Омом и носит его имя.

Краткую биографию ученого рассказывает учащийся (на доске портрет).

Закон Ома, записанный на доске в виде формулы, читается так: открываем
учебник стр. 90 (разбираем по учебнику).

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

(Подчеркиваем карандашом слова.)

Нельзя читать равно! (Для вас это означает – зависит.)

Это один из основных законов физики и электроники.

На рисунке 72 изображен график зависимости I от R при U – const.

Рассмотрите его. Дома постройте график зависимости J(R) по данным таблицы в
тетради.

Закон Ома имеет 2 следствия:

Читая их, произносим равно! (Для вас это означает – не зависит.)


Занесем полученные формулы в “магический” треугольник.

Какая из формул удобнее? Та, где есть произведения. Самостоятельно заносят.

Определяя, по второму следствию величину сопротивления, помните:

R – const для данного проводника. Оно не зависит ни от U, ни от I.

Из опыта:

В результате нашей с вами работы у вас в тетради получилась краткая запись
(опорный конспект.) (Конспект проецируется через проектор на экран). При работе
над домашним заданием не забудьте его использовать.



Опорный конспект.


Закон Ома для участка цепи.

4. Домашнее задание.

Цель этапа: обосновать определение содержания, объема и видов домашней
работы.

  1. Закон Ома для участка цепи § 44, опорный конспект.
  2. Построить график по таблице в тетради (см. рис. 72).

Для дополнительного чтения: “Физика юным” стр.97 “Как Ом открывал свой
закон”.

5. Первичное закрепление – работа по опорному сигналу.

Цель: воспроизведение ранее полученных знаний, формировать умение поставить
вопрос.

На экране через проектор проектируется опорный конспект. К нему ставятся
вопросы:

  1. Как зависит сила тока на участке цепи от сопротивления участка?
  2. Как сопротивление проводника зависит от напряжения на его концах и силы
    тока в нем?

Ученикам предлагается составить по опорному конспекту по 3 вопроса.

6. Вторичное закрепление.


а) Коллективная работа.

Используя следствие из закона Ома, решим следующую задачу:

Может ли для человека быть опасным напряжение 24 В?

(Один человек у доски.)

Вы знаете, что для человека опасно не само напряжение, а сила тока,
созданного этим напряжением. Какова опасная норма силы тока по правилам техники
безопасности? (50мА).

Пользуясь следствием № 2, рассчитаем, при каком сопротивлении возникает
опасность поражения током.

Сопротивление тела человека от 3 до 100 кОм (сухая, чистая, неповрежденная
кожа).

Вывод: такое напряжение не опасно.

Но следует помнить, что сопротивление может стать меньше 0,5 кОм, если
человек стоит в воде или взялся за водопроводный заземленный кран. Резко
уменьшается электрическое сопротивление человека в состоянии опьянения.

б)

На ваших столах собраны электрические цепи по схеме, которая есть на доске и
в тетрадях. Сопротивление проводника неизвестно.

Задание 1. Замкнуть цепь, снять показания вольтметра и амперметра. Пользуясь
следствием из закона Ома рассчитать неизвестное сопротивление. Оформить решение
в виде задачи. Отклейте клейкую ленту с проводника и сравните полученное
значение с номиналом.

У кого эти значения совпали? Если есть небольшое расхождение, кто попытайтесь
объяснить это. (В любой практической работе существует погрешность измерения
приборов.)

Мы познакомились с одним из способов измерения сопротивления проводников.

Задание 2: Снять показания с цоколя лампочки от карманного фонаря, которая
лежит у вас на столе. Сопротивление нити накала рассчитать аналогично заданию1.
(дома)

7. Подведение итогов работы на уроке.

Цель: выяснить насколько успешно реализованы задачи обучения, стимулировать
последующую познавательную деятельность учащихся.

Сегодня на уроке мы познакомились с основным законом физики и учились
применять его на практике.

Дается оценка работы учащихся, в основном положительная, но обязательно
указываются недостатки. Выставляются оценки за работу на уроке.

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

Закон Ома для участка цепи | Физика. Закон, формула, лекция, шпаргалка, шпора, доклад, ГДЗ, решебник, конспект, кратко

Закон Ома для однородного участка элект­рической цепи кажется до­вольно простым: сила тока в однородном участке цепи прямо пропорциональна на­пряжению на концах этого участка и об­ратно пропорциональна его сопротивлению:

I = U / R,

где I —сила тока в участке цепи; U — на­пряжение на этом участке; R — сопротив­ление участка.

После известных опытов Эрстеда, Ам­пера, Фарадея возник вопрос: как зависит ток от рода и характеристик источника то­ка, от природы и характеристик провод­ника, в котором существует ток. Попытки установить такую зависимость удались лишь в 1826—1827 гг. немецкому физику, учи­телю математики и физики Георгу Симону Ому (1787—1854). Он разработал установку, в которой в значительной степени можно было устранить внешние влияния на ис­точник тока, исследуемые проводники и т. п. Следует также иметь в виду: для многих ве­ществ, которые проводят электрический ток, закон Ома вообще не выполняется (полу­проводники, электролиты). Металлические же проводники при нагревании увеличи­вают свое сопротивление.

Ом (Ohm) Георг Симон (1787—1854) — немецкий физик, учитель математики и физики, член-корреспондент Берлин­ской АН (1839). С 1833 г. профессор и с 1839 г. ректор Нюрнбергской высшей по­литехнической школы, в 1849—1852 гг.— профессор Мюнхенского университе­та. Открыл законы, названные его име­нем, для однородного участка цепи и для полной цепи, ввел понятие элект­родвижущей силы, падения напряже­ния, электрической проводимости. В 1830 г. произвел первые измерения электродвижущей силы источника тока.




В формулу закона Ома для однородного участка цепи входит напряжение U, которое измеряется работой, выполняемой при пе­ренесении заряда в одну единицу в данном участке цепи:

U = A / q,

где A — работа в джоулях (Дж), заряд q — в кулонах (Кл), а на­пряжение U — в вольтах (В).

Из формулы для закона Ома можно лег­ко определить значение сопротивления для участка цепи:

R = U / I.

Если напряжение определено в вольтах, а сила тока — в амперах, то значение со­противления получается в омах (Ом):

Ом = В/А.

На практике часто используются меньшие или большие единицы для измерения сопро­тивления: миллиом (1мОм = 10 Ом), килоом (1кОм = 103 Ом), мегаом (1МОм = 106 Ом) и т. п. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Закон Ома для однородного участка цепи можно выразить через плотность тока и на­пряженность электрического поля в нем. В самом деле, с одной стороны, I = jS, а с дру­гой — I = (φ1 — φ2) / R = —Δφ / R. Если имеем однородный проводник, то и напряженность элект­рического поля в нем будет одинаковой и равной E = —Δφ / l. Вместо R подставляем его значение ρ • l / S и получаем:

j = —Δφ / ρl = (-1 / ρ) • (Δφ / l) = (1 / ρ) • E = σE.

Учитывая, что плотность тока и напряженность поля величины векторные, имеем закон Ома в наиболее общем виде:

j̅ = σ͞E.

Это — одно из важнейших уравнений электродинамики, оно справедливо в любой точке электрического поля.


На этой странице материал по темам:

  • Физика закон ома для участка электрической цепи формула

  • Закон ома для динамиков

  • Закон ома для неоднородного участка цепи реферат

  • Шпаргалка «закон ома для однородного участка линейной цепи»

  • Краткий конспект участка земли закон ома

Вопросы по этому материалу:

  • Какие электрические величины и как объединяет между собой за­кон Ома для однородного участка цепи?

  • Что такое электрическое напряжение?

  • Как определяется сопротивление проводников?

  • Как формулируется закон Ома для каждой точки проводника с током, который объединяет такие электрические величины: плотность тока, удельные сопротивление или электропроводимость вещества проводника и напряженность электрического поля в данной точке проводника?


worldofschool.ru

Конспект урока по Физике «Закон Ома для участка цепи» 8 класс

Здесь Вы можете скачать Конспект урока по Физике «Закон Ома для участка цепи» 8 класс для предмета : Физика.
Данный документ поможет вам подготовить хороший и качественный материал для урока.

Конспект урока по физике

на тему

Закон Ома для участка цепи

Учитель физики

Рихерт Т.М.

Цели урока:

Образовательная:

Учащиеся должны усвоить, что:

— сила тока в проводнике обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

— сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению. Эта зависимость называется законом Ома и вычисляется по формуле

Развивающая:

Учащиеся должны овладеть следующими видами деятельности:

-Устанавливать обратную пропорциональность между силой тока и сопротивлением

-Распознавать и воспроизводить ситуации, соответствующие этим фактам.

Воспитательная:

Учащиеся должны убедиться в том, что:

-Законы физики являются отражением тех связей, которые существуют в природе.

-Для объяснения многих явлений необходимо знать материал предыдущего занятия.

Тип урока: изучение нового материала.

Метод урока: Наглядно – словесный.

Оборудование: Мел, доска, амперметр, вольтметр, ключ, проводники (обладающими различными сопротивлениями), источник тока (аккумулятор), провод

Ход урока:

1. Организационный момент

Учитель: Здравствуйте, садитесь. (дежурный, отсутствующие)

2. Этап актуализации знаний

Учитель: На предыдущих занятиях мы рассмотрели три величины, с которыми мы имеем дело в любой электрической цепи, — это сила тока, напряжение и сопротивление.

Рассказ: В одной организации вышли из строя приборы. Пришли два электрика. Посмотрели на щит, а там амперметр, вольтметр и реостат. У амперметра стрелка задевает за шкалу. Как узнать, какую силу тока должен показывать амперметр? «У нас такого амперметра нет!» — Сказал молодой электрик. «Воспользуемся законом Ома». «Так какие показания можно снять с закрытого амперметра?» — спрашивает учитель. На этот вопрос мы и попробуем ответить в конце урока.

Давайте вспомним, что такое сила тока, напряжение и сопротивление? Для этого вам нужно ответить письменно на вопросы задание на ваших столах.

Учащиеся отвечают на вопросы.

Вариант – I


ВОЛЬТМЕТР — …

ФОРМУЛА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛЫ ТОКА?

РЕЗИСТОР — …

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ — …

ФОРМУЛА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ?

Вариант – II

АМПЕРМЕТР — …

ФОРМУЛА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ?

РЕОСТАТ — …

УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ — …

ЕДИНИЦ А ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ?

Учитель: передавайте я проверю ваши знания.

А теперь, 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?.

Для этого заполним общую таблицу

Физические величины

Сила тока

Напряжение

Сопротивление

Что характеризует

 Электрический ток в проводнике

Электрическое поле 

 Сам проводник

Обозначение

 I

 В

Формула

 

 

 

Единица измерения

 

 

 

Каким прибором измеряют

 

 

 

Условное обозначение прибора

 

 

 

Способ включения

 

 

 

3. Мотивационный этап

Учитель: А как связаны между собой эти величины?

Ученик: Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника.

Учитель: Верно.

Учитель: А, зависит ли сила тока от сопротивления?

Ученик: Да.

Учитель: А, как зависит сила тока от сопротивления?

Ученик:

4. Этап изучения нового материала

Учитель: Запишите сегодняшнее число и тему урока: «Закон Ома для участка цепи». Скажите, существует ли зависимость между силой тока и напряжением?

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.

Учитель: 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.

Георг Ом (1787-1854) — немецкий физик-экспериментатор. Он родился 16 марта 1787 года в семье слесаря. Отец придавал большое значение образованию детей. Хотя семья постоянно нуждалась, Георг учился сначала в гимназии, а потом в университете. Сначала он преподавал математику в одной из частных школ Швейцарии. Физикой Георг Ом стал интересоваться позже. Свою научную деятельность начал с ремонта приборов и изучения научной литературы. Создание первого гальванического элемента открыло перед физиками новую область исследований, и Ом сделал важнейший шаг на пути создания теории электрических цепей

Учитель: итак, давайте выясним, в нашем случае какую физическую величину надо изменять, а какую величину – измерять, а какую оставить постоянной?

Давайте проведем несколько опытов на выяснения зависимость силы тока от напряжения. У нас на столе собрана цепь из некоторых электрических приборов. Начертите схему этой электрическо цепи (один ученик на доске) ( Учитель быстро раскрывает назначение каждого элемента собранной демонстрационной установки, определяя цену деления электроизмерительных приборов).

Для лабораторно работы вызываю одного учащегося, он контролирует показания приборов. Дети чертят таблицу в тетради.

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.

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

Нет, оно постоянно:

R= cons t.

Учитель: Итак, экспериментально мы доказали, что I ~ U, при R=cons t. Давайте обозначим эту зависимость на графике

Учитель: 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.

Учитель: 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.( Один учащийся у доски)

U, В

I, А

R, Ом

4

10

0,4

4

5

0,8

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

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

5 А

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

Эта зависимость обратно пропорциональная.

Вывод: I ~ 1/R . Давайте обозначим эту зависимость на графике

Учитель: 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.

Значит, сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника и обратно пропорциональна сопротивлению проводника. Эта зависимость называется законом Ома, открывшего этот закон, и вычисляется по формуле .

Закон Ома для участка цепи”.

Закон Ома читается так: “сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению”.

Учитель: ИНТЕРЕСНО !

Когда немецкий электротехник Георг Симон См положил на стол ректора Берлинского университета свою диссертацию, где впервые был сформулирован этот закон, без которого невозможен 
ни один электротехнический расчет, он получил весьма резкую резолюцию. В ней говорилось, 
что электричество не поддается никакому математическом описанию, так как электричество 
— это собственный гнев, собственное бушевание тела, его гневное Я, которое проявляется в каждом теле, когда его раздражают.

Его работу хорошо приняли в Германии. В 1833 году ученый был уже профессором политехнической школой в Нюрнберге. Однако за рубежом, особенно во Франции, Англии, работы Ома долгое время оставались неизвестными. Через 10 лет после появления его работы французский физик Пулье на основе экспериментов пришел к таким же выводам. Но Пулье было указано, что установленный им закон еще в 1827 году был открыт Омом. Любопытно, что французские школьники и поныне изучают закон Ома под именем закона Пулье.

Учитель: Для запоминания формулы закона Ома и последующего его применения для решения задач лучше пользоваться треугольником

Так можем мы сейчас помочь нашим электрикам, которые не могли определить силу тока, без показаний амперметра.

5. Этап применения нового знания

Учитель: давайте решим задачу этих электриков.

Допустим сила тока не известна, вольт метр показывает напряжение 40 В, а резистор стоит на 20 Ом. Так какая сила тока была?

А теперь решим задачи

№1 В каком из приведенных соотношений находятся сопротивления трех резисторов?

№2

№3

№4

№5

№6

Учитель: Молодцы!

Учитель: А сейчас подведем итог нашего урока. Какую взаимозависимость между силой тока, напряжением и сопротивлением на участке цепи мы раскрыли?

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

Учитель: В какой формуле выражена эта взаимозависимость?

Ученик: Взаимозависимость силы тока, напряжения и сопротивления выражена законом Ома для участка цепи. I =  .

Учитель: Итак, ребята, мы выяснили с вами, как связаны между собой эти три величины (I, U, R). А вот зависит ли сопротивление данного проводника от силы тока и напряжения в электрической цепи, вы выясните сами. Все свои варианты ответов сможете проверить и обосновать, прочитав § 14, повторив § 42,43.

docbase.org

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о