Урок по теме "Закон Ома для участка цепи". 8-й класс

Разделы: Физика

Класс: 8


Цели урока

  • Образовательная цель:
    в ходе эксперимента установить зависимость силы тока от напряжения (при R= const),
    силы тока от сопротивления (при U= const);
    сформулировать закона Ома для участка цепи.
  • Развивающая цель:
    учатся собирать электрические цепи, пользоваться электроизмерительными приборами, учатся формулировать цель эксперимента, выделять главное, установить закономерности (между силой тока и напряжением, силой тока и сопротивлением), обобщать и делать выводы.
  • Воспитательная цель:
    учащиеся убеждаются в необходимости иметь знания, уметь их применять на практике, учатся самостоятельно добывать знания, активности, умению работать в группе, настойчивости в достижении конечного результата.

Структура урока

  1. Организационный момент.
  2. Фронтальная работа.
  3. Работа в группах.
  4. Формулировка закона.
  5. Решение устных задач.
  6. Решение вычислительных задач по вариантам.
  7. Дополнительное задание. Подведение итогов.

Ход урока

I. Организационный момент.

Ребята! Сегодня у нас необычный урок. Наш урок пройдет в экспериментальной лаборатории, в которой мы проведем опыты и установим закономерности между тремя физическими величинами – напряжением, силой тока и сопротивлением. Немецкий ученый – философ И. Кант сказал так: “Все наше знание начинается с опыта”.

Цель урока – установить зависимость между силой тока, напряжением, сопротивлением, сформулировать закон Ома для участка цепи.

II. Фронтальная работа.

– Назовите три физические величины, с которыми мы имеем дело при сборке любой электрической цепи.

(Cила тока, напряжение, сопротивление.)

– Что называется электрическим током?

(Упорядоченное движение заряженных частиц.)

– Как выражается сила тока через заряд и время его прохождения?

(I =q/t)

– Назовите основную единицу измерения силы тока?

(Ампер.)

– Каким прибором измеряют силу тока в цепи?

(Амперметр.)

– Способ включения амперметра в цепь?

(Последовательно.)

– Что называют напряжением?

(Напряжение – это физическая величина, которая характеризует работу электрического тока.)

– Назовите основную единицу измерения напряжения?

(Вольт.)

– Каким прибором измеряют напряжение?

(Вольтметр.)

– Что называют сопротивлением?

(Сопротивление – это свойство проводника ограничивать силу тока в цепи.)

– Назовите основную единицу сопротивления?

(Ом.)

– В чем причина сопротивления?

(Причиной сопротивления является взаимодействие движущихся электронов с тонами кристаллической решетки.)

– Дана электрическая цепь. Назовите приборы, из которых составлена электрическая цепь.

(Источник тока, ключ, амперметр, резистор, вольтметр, реостат.)

– Найдите ошибки.

(Амперметр – включается в цепь последовательно, вольтметр параллельно резистору.)


Рис. 1

III. Работа в группах.

Класс делится на группы по 4 человека. Каждая группа получает индивидуальное задание. Результат выполненного задания оформляется группой на плакате.

I и II группы устанавливают опытным путем зависимость силы тока от напряжения, при R= const;

III и IV группы устанавливают зависимость между силой тока и сопротивлением, при U = const.

Затем, каждая группа отчитывается у доски о проделанной работе (один ученик от каждой группы, остальные делают записи в тетрадях).

Индивидуальное задание.

I группа. (II группа)

Цель: Опытным путем установить зависимость силы тока от напряжения при постоянном сопротивлении.

Оборудование: источник тока, амперметр, вольтметр, ключ, спираль проволочная, реостат, соединительные провода.

Ход работы:

1. Собрать схему.


Рис. 2

2. Провести опыт, постепенно увеличивая напряжение R = 2 Ом = const (R= 4Ом). Заполните таблицу.

U,В      
I,А      

3. Проанализируйте результаты (при увеличении напряжения увеличивается или уменьшается сила тока?)

4. Постройте график зависимости I (U)


Рис. 3

5. Сформулируйте вывод (сравнить полученный результат с результатом второй группы).

Индивидуальное задание.

III группа. (IV группа)

Цель: Опытным путем установить зависимость силы тока и сопротивлением при постоянном напряжении.

Оборудование: источник тока, амперметр, вольтметр, ключ, резисторы 1 Ом, 2Ом, 4Ом, реостат.

Ход работы:

1. Собрать схему.


Рис. 4

2. И = const (установить 2В(1В) на вольтметре, с помощью реостата постоянно поддерживайте его). Заполните таблицу.

R,Ом      
I,А      

3. Проанализируйте полученные результаты (при увеличении сопротивления, увеличивается или уменьшается сила тока?)

4. Постройте график


Рис. 5

5. Сделайте вывод (полученные результаты сравните с результатами четвертой группы).

IV. Формулировка закона.

Подведение итогов работы.

I и II группы получили результаты, что во сколько раз увеличивается напряжение, приложенное к одному и тому же проводнику, во столько же раз увеличивается сила тока в нем, следовательно, сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника, I ~ U.

III и IV группы получили результаты, что сила тока в проводнике обратно пропорциональна сопротивлению проводника, I~1/ R.

Обобщая результаты работы всех групп, делаем выводы: I~U/R, если I= 1А, U=1В, R= 1Ом, то получаем равенство

Зависимость силы тока от напряжения на концах участка цепи и сопротивления этого участка называется законом Ома.

Закон Ома читается так:

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

Историческая справка.(сообщение учащегося).

Георг Симон Ом родился 16 марта 1789 года, в семье ремесленника-слесаря.

Окончив гимназию, Ом поступил в университет, но скоро бросил учебу и стал школьным учителем математики, занимаясь в промежутках между уроками гальваническими опытами.

В 1827 году в своей крохотной лаборатории в Кельне Ом соорудил установку, которая помогла ему прийти к выводу, что электрический ток ведет себя точно так же, как водный поток в наклонном русле: чем больше перепад уровней и свободнее путь, тем поток сильнее. Так же и с током: чем больше электровозбудительная сила батареи и меньше сопротивление току на его пути, тем сила тока больше. Местные физики очень благосклонно отнеслись к результатам работ Ома. Но ни в одной другой стране они известны не были. Профессор прикладной физики Парижской школы искусств и ремесел Клад Серве Пулье в октябре 1831 года сообщил Парижской академии, что открыл количественное соотношение между “электровоздубительной силой”, током и сопротивлением. При этом он ни, словом не упомянул имени Ома. Но затем вынужден был признать, что читал сочинения Георга Ома.

Сам же первооткрыватель закона продолжал оставаться скромным учителем. Лишь в 1833 году он получает место профессора физики в Политехнической школе г. Нюрнберга. В 1849 году, когда Ому уже исполнилось шестьдесят два года, его пригласили, наконец, в Мюнхенский университет на должность эксординарного профессора. И лишь за два года до смерти произвели в ординарные профессоры.

Ом был всю жизнь великим тружеником. Через двадцать семь лет после смерти Ома его именем назвали общепринятую единицу сопротивления. Тогда в Мюнхене “дорогому соотечественнику” воздвигли памятник.

V. Устная работа.

Вычислить, применив закон Ома

  1. U= 20В, R = 10 Ом, I = ?
  2. I = 10 А, R = 5 Ом, U = ?
  3. I = 5 А, U= 15 В, R = ?
  4. Напряжение в сети 220В, а сопротивление спирали электрической лампы 440 Ом. Найдите силу тока в электрической лампе.

VI. Решение вычислительных задач по вариантам.

Решить самостоятельно по вариантам (на листочках).

I в. II в. III в. IV в.
U= 220 В I = 30 А U = 3,5 В U= 220 В
R = 50 Ом R = 0,25 Ом I = 0,28 А R = 48,4 Ом
I = ? А U= ? В R = ? Ом I = ? А.

(Листочки с решением сдаются учителю на проверку, затем решение проверяется.)

VII. Подведение итогов.

Каждая группа подводит итоги своей работы.

Выставляются оценки.

Подводятся итоги урока.

VIII. Домашнее задание. § 42, 44, упр. 19 (1,2,3)