Законы Ома для замкнутой цепи

Разделы: Физика

Цель: углубить и систематизировать знания учащихся по теме «Законы Ома для замкнутой цепи».

Задачи:

  • Обучающая: раскрыть значимость законов Ома для замкнутой цепи.
  • Развивающая: развивать у учащихся логическое мышление, сообразительность, наблюдательность и применить знания при решении задач.
  • Воспитательная: создать условия для формирования познавательного интереса к изучаемому предмету.

Тип учебного занятия: комбинированный урок.

Оборудование: компьютер, мультимедиапроектор, набор электроприборов для сборки цепи.

Раздаточный материал:

Домашнее задание: параграфы 104, 108.

Основные этапы учебного занятия:

  1. Организационный момент (2 мин).
  2. Постановка проблемы (5 мин).
  3. Актуализация опорных знаний, умений, навыков (20 мин).
  4. Закрепление (15 мин.)
  5. Подведение итогов учебного занятия (3 мин).

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

Задача этапа: создать у учащихся рабочий настрой учебного занятия и обеспечить деловую обстановку в группе.

(Приложение 3, слайд 1)

Учитель: Мы продолжаем изучать раздел физики «Законы постоянного тока». Тема урока: Законы Ома для замкнутой цепи. Сегодня мы закрепим и углубим полученные знания. Сложно представить жизнь без электричества в 21 веке. Электрический ток освещает квартиры, работают электроприборы: Т/В, холодильник, микроволновая печь и т д.

II. Постановка проблемы

(Приложение 3, слайд 2)

Учитель. Подведем краткий итог того, что нам уже известно. Так что такое электрический ток?

Учащиеся. Упорядоченное движение заряженных частиц.

Учитель. Можем ли мы с вами увидеть, как движутся заряженные частицы в проводнике? Конечно, нет, но по каким действиям мы определяем наличие тока в цепи?

Учащиеся.

1. Нагревание проводника
2. Химическое действие
3. Магнитное действие
4. Механическое действие

(Приложение 3, слайд 3)

Учитель. Для расчета действия электрического тока используют законы Ома.

III. Актуализация опорных знаний, умений и навыков

(Приложение 3, слайд 4)

Учитель: Вспомним основные физические величины, единицы измерения, формулы, приборы для измерения напряжения и силы тока.

Учитель. Начертим схему электрической цепи, укажем условные знаки, которыми обозначаются приборы на схемах. Объясним, что источник тока, электроприемники и ключ, соединены между собой проводами, составляют электрическую цепь.

Учащиеся. Собирают электрическую цепь, необходимые для этого приборы на каждом ученическом столе.

Блок-модуль №1, лежит на каждом ученическом столе (Приложение 1)

Учитель. Запишем формулу закона Ома для участка цепи и объясним ее физический смысл. Назавем основную электрическую характеристику проводника – сопротивление. Введем единицу измерения сопротивления. Рассмотрим о зависимости сопротивления от материала и его геометрических размеров. Отметим, что удельное сопротивление проводника зависит от рода вещества и его состояния.

Учитель. Напомним, что такое электродвижущая сила. При этом обратим внимание учащихся на то, что ЭДС источника равна работе по перемещению единичного положительного заряда вдоль всей замкнутой цепи.

Учащиеся. Собирают электрическую цепь, состоящую из источника тока, внешнего участка с переменным сопротивлением, амперметра и вольтметра.

Учитель. Пронаблюдаем, что при увеличении сопротивления внешнего участка напряжение на зажимах замкнутого источника растет, а при уменьшении сопротивления внешнего источника напряжение падает.

Учитель. Демонстрация опыта: «Зависимость силы тока от ЭДС источника и полного сопротивления цепи».

Учитель. Запишем формулу полного закона Ома.

(Блок-модуль №2, Приложение 2, лежит на каждом ученическом столе. Дается формулировка закона и объясняется физический смысл. Покажем учащимся, что ЭДС равна сумме падений напряжений на внутреннем и внешнем участках замкнутой цепи.)

Учащиеся. Проверяют по собранной электрической цепи? что ЭДС источника равна напряжению на его клеммах при разомкнутой внешней цепи.

Разбирается качественная задача: перегорел провод в сети, можно ли его заменить проводом, у которого длина в два раза меньше?

Учащиеся. Если уменьшается длина проволоки, уменьшается сопротивление, следовательно по закону Ома увеличивается сила тока в цепи (свой ответ подтверждают по собранной цепи, то есть измеряют силу тока с первоначальным проводом, а затем с коротким).

Вывод: нельзя заменить на проволоку, которая в два раза меньше.

(Приложение 3, слайд 5)

Делается вывод о значении и применении законов Ома для замкнутой цепи.

Учитель раздает учащимся Модуль №1 (Приложение 1), Модуль №2. (Приложение 2)

IV. Закрепление

Учитель. Решаем задачи разного уровня по карточкам с использованием блок-модуля. (Приложение 4)

Оценка «3»

1. Найти силу тока на лампочке, если напряжение в сети 220 В, а сопротивление 11 Ом.
2. Найти напряжение в сети, сила тока потребителя равна 0,1 А, а сопротивление 120 Ом.
3. Чему равно сопротивление нити накаливания при силе тока 10 А и напряжении 110 В.
4. Найти ЭДС источника тока, при совершении работы тока 600 Дж в течение 60 секунд.
5. Чему равна сила тока при коротком замыкании в сети, если сопротивление на источнике тока равно 0, 02 Ом, а ЭДС равна 42 В.
6. Найти внутреннее сопротивление на источнике тока  при коротком замыкании, если ЭДС равна 24В, а сила тока равна 80 А.

Оценка «4»

7. При подключении лапочки к батарее элементов с ЭДС 48 В, вольтметр показал напряжение на лампочке 12 В, а амперметр показал 10 м А. Чему равно сопротивление на источнике тока?
8. Найти силу тока медного проводника длиной 1200 см, площадью сечения 0,04 м2, при напряжении 220В.
9. Найти работу сторонних сил, если ЭДС источника  42 В, сила тока в цепи 200мкА, время работы тока 2 минуты.

Оценка «5»

10. Найти внешнее сопротивление и ЭДС источника, если при силе тока 200мА, мощность во внешней сети равна 6кВт, а сопротивление на источнике 0,01 Ом.
11. При замыкании источника тока на сопротивление 4,5 Ом сила в цепи 0,2 А, а при замыкании то гоже источника тока на сопротивление 10 Ом сила тока в цепи равна 0,1А. Определить Э.Д.С. источника тока?
12. Две лампочки соединены параллельно, напряжение на первой лампочки 24 В, сила тока на первой лампочки равна 0,4 А, на второй лампочки 0,8 А. Найти сопротивление на каждой лампочки и общее сопротивление, а также напряжение на второй лампочке, общее напряжение и общую силу тока. Рассчитать мощность всей потребляемой цепи.

V. Подведение итогов учебного занятия

Учитель: Делает вывод по теме: Законы Ома для замкнутой цепи являются основными законами раздела физики «Законы постоянного тока», так как с помощью их мы делаем расчеты, объясняем явления, законы природы.

VI. Задание на дом: прочитать параграфы 104; 108 и дорешать задачи.

Учитель выставляет оценки за урок с учетом результатов решенных задач разного уровня, а также с учетом результатов практической работы.

Литература:

  1. Абросимов Б.Ф. Физика. Способы и методы решения задач. М: Экзамен, 2005.
  2. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н. Физика. 10 класс: учеб. для образоват. учреждений. М.: Дрофа, 2007.
  3. Омельченко В.П., Антоненко Г.В. Физика. Ростов н/Д: Феникс, 2005.
  4. Ромашкевич А.И. Физика. Электродинамика. М: Дрофа, 2004.
  5. Шоган В.В. Модульный подход в обучении. Ростов н/Д: Феникс, 1998.