Открытый урок "Закон Ома для участка цепи"
Цели урока:
|
Образовательная: |
формировать представление о зависимости силы тока от напряжения на участке цепи и его сопротивления; механизме протекающих при этом процессов в проводнике под действием сил электрического поля. |
| Развивающая: | развивать умение наблюдать, 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. |
| Воспитательная: | развивать познавательный интерес к предмету, тренировка рационального метода запоминания формул; показать роль физического эксперимента и физической теории в изучении физических явлений. |
Тип урока: изложение нового материала.
Вид урока: беседа, рассказ.
Оборудование: демонстрационные амперметр и вольтметр, источник тока В-24, ключ, соединительные провода.
Задачи урока:
- усвоить, что сила тока прямо пропорциональна напряжению на концах проводника, если при этом сопротивление проводника не меняется;
- усвоить, что сила тока на участке цепи обратно пропорциональна его сопротивлению, если при этом напряжение остается постоянным;
- знать закон Ома для участка цепи;
- уметь наблюдать, сопоставлять, сравнивать и обобщать результаты демонстрационного эксперимента;
- уметь определять силу тока, напряжения по графику зависимости между этими величинами и по нему же – сопротивление проводника;
- уметь применять закон Ома для участка цепи при решении задач.
План урока:
| Этапы урока | Деятельность учителя | Деятельность ученика |
| 1. Организационный момент. | Сообщение плана работы на уроке | |
| 2. Актуализация знаний. | Опрос учащихся | |
| 3. Изложение нового материала. | Просмотр медиа-лекции | Внимательно смотрят |
| Установление зависимости между I, U, R. | Слушают учителя | |
| Демонстрация опытов, заполнение таблиц. | Наблюдают и делают выводы. | |
| Общий вывод закона | Записывают в тетради | |
| 4. Закрепление. | Решение задачи | Записывают в тетрадь |
| 5. Подведение итога урока. | Беседа с учащимися | |
| 6. Домашнее задание. | ||
| 7. Предложение и замечания по уроку. |
– На предыдущем уроке вы познакомились с физическими величинами: сила тока, напряжение, сопротивление. Давайте дадим небольшую характеристику каждой из этих величин по плану:
- Назвать величину, определение.
- Что характеризует величина?
- Как обозначается?
- В каких единицах измеряется?
Три ученика выходят к доске и вытягивают название величины и дают их характеристики:
| 1. Напряжение. | 2. Характеризует электрическое поле. | 3. U | 4. [U] – [B] вольт. |
| 1. Сила тока. | 2. Характеризует электрический ток в проводнике. | 3. I | 4. [I] – [A] ампер. |
| 1. Сопротивление. | 2. Характеризует сам проводник. | 3. R | 4. [R] – [Ом] Ом. |
– 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:
- начертить схему на доске.
- 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.
| U, В | I, А |
| 4 | 0,4 |
| 6 | 0,6 |
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.
| U, В | I, А | R, Ом |
| 4 | 10 | 0,4 |
| 4 | 5 | 0,8 |
– 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?(Между силой тока, напряжением и
сопротивлением.)
– Как зависит сила тока от напряжения? (Прямо
пропорционально.)
– Как зависит сила тока от сопротивления? (Обратно
пропорционально.)
– Как формулируется закон Ома?
– И в заключение нашего урока давайте решим такую задачу.
На графике изображены зависимости силы тока от напряжения для проводников А и В. какой из этих проводников обладает большим сопротивлением?

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?