Разработка урока "Зависимость силы тока от напряжения. Электрическое сопротивление. Закон Ома для участка цепи"
план-конспект урока

Тема урока: зависимость силы тока от напряжения. Электрическое сопротивление. Закон Ома для участка цепи

Цель урока:

Образовательная: установить зависимость между  силой тока, напряжением и сопротивлением участка цепи.

Развивающая: формировать умение проведения измерений (исследование зависимости одной физической величины от другой), умения сравнивать и  обобщать результаты эксперимента.

Воспитательная:  воспитать познавательный интерес к предмету.

Задачи урока:

Научиться определять силу тока, напряжение по графики между этими величинами и по нему же - сопротивление проводника. Установить зависимость силы тока от напряжения на концах проводника и  его сопротивления.

Оборудование. Интерактивная доска и интерактивная модель, проектор, ПК, мультимедийная презентация, лабораторное оборудование: вольтметр, амперметр, источник питания, источник питания с переменным напряжением, ключ, провода.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Организационный момент

Приветствие, проверка готовности к уроку учащихся: наличие учебников, тетрадей.

Актуализация знаний

Электрический ток производит различные действия тока, такие как нагревание проводника, магнитные и химические действия. Изменяя силу тока в цепи, можно регулировать эти действия. Но чтобы управлять током в цепи, надо знать, от чего зависит сила тока в ней.

Мы знаем, что электрический ток в цепи — это … (упорядоченное движение заряженных частиц в электрическом поле). Чем сильнее действие электрического поля на эти частицы, тем, очевидно, и больше сила тока в цепи.

Но действие поля характеризуется физической величиной — напряжение. Поэтому можно предположить, что сила тока зависит от напряжения.

Установим эту зависимость на опыте.

Изложение нового материала

Демонстрация опытов, заполнение таблиц. Наблюдают, делают выводы, заполняют таблицу. Общий вывод закона.

1 опыт.  Соберем электрическую цепь, состоящая из источника тока, спирали из никелиновой проволоки (проводника), ключа,  параллельно присоединённого к спирали вольтметра, силу тока будем измерять  амперметром.  В качестве источника тока возьмём прибор, выходное напряжение которого можно изменять. Изменим напряжение, измерим силу тока в резисторе. Запишем показания приборов в таблицу.

Опыт показывает, что во сколько раз увеличивается напряжение, приложенное к одному и тому же проводнику, во столько же раз увеличивается сила тока в нём.

Вывод:  сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника.

Построим  график зависимости силы тока в проводнике от напряжения между концами этого проводника.

На графике в условно выбранном масштабе по горизонтальной оси отложим  напряжение в вольтах, а по вертикальной — сила тока в амперах.

2 опыт. Соберем электрическую цепь, состоящая из источника тока, спирали из никелиновой проволоки (проводника), ключа,   силу тока в резисторе  будем измерять  амперметром.  Будем последовательно (поочередно) подсоединять спирали  из разных веществ и измерять силу тока.  Опыт показал, что сила тока во всех проводниках различна. Сила тока зависит от свойств проводников. Объясняется это тем, что разные проводники оказывают различное противодействие установлению электрического тока, т.е. обладают различным электрическим сопротивлением. Чем больше сопротивление, тем меньше сила тока.

Если бы электроны в проводнике не испытывали никаких помех в своём движении, то они, будучи приведены в упорядоченное движение, двигались бы по инерции неограниченно долго. В действительности 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.

Вывод: причиной сопротивления является взаимодействие движущихся электронов с ионами кристаллической решётки. Сила тока в проводнике обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Обобщим эти 2 опыта. 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 г.

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

За единицу сопротивления принимают 1 Ом – сопротивление такого проводника, в котором при напряжении на концах 1 В сила тока рана 1 А

 Закрепление

1. Чему равна сила тока в электрической лампе карманного фонаря при напряжении 4,5 В, если сопротивление нити накала 15 Ом?

2. Какие измерительные приборы нужны, для того чтобы определить сопротивление проводника?

• вольтметр
• динамометр
• секундомер
• амперметр