План-конспект урока по физике. Тема: Закон Ома для полной цепи

Цель урока: ввести понятие электродвижущей силы; получить закон Ома для замкнутой цепи; создать у учащихся представление о различии между ЭДС, напряжением и разностью потенциалов.

Ход урока

Изучение нового материала

Рассмотрим 2 шарика, имеющие положительный и отрицательный заряды, соединим их проводником.

Под действием электрического поля в проводнике возникает ток. Заряды нейтрализуются, электрическое поле исчезает. Для того чтобы ток существовал в проводнике постоянно, необходим источник тока. В такой цепи на заряды, кроме электрических сил, должны

действовать силы не электростатического происхождения. Любые силы, действующие на электрически заряженные частицы, за исключением кулоновских сил называют

сторонними силами. Далее, учитель рассказывает, что для существования

постоянного тока в цепи необходимы силы неэлектрического происхождения.

Действие сторонних сил, приводит в движение заряженные частицы внутри всех источников тока: аккумуляторах, генераторах электростанций, гальванических элементах. В генераторах электростанций сторонняя сила —

это сила, действующая со стороны магнитного поля на электроны в движущемся проводнике. В гальваническом элементе действуют химические силы. Внутри источника тока заряды движутся под действием сторонних сил, преодолевая кулоновские.

Действие сторонних сил характеризуется электродвижущей силой (ЭДС).

Определение: ЭДС в замкнутом контуре представляет собой отношение работы сторонних сил при перемещении заряда вдоль контура к величине этого заряда. ξ= Аст/q

(Дж/Кл) = (В) ЭДС измеряется в вольтах, как напряжение.

Например, ЭДС гальванического элемента – это работа сторонних сил при перемещении единичного положительного заряда внутри элемента от одного полюса к другому.


src="http://home-task.com/fizika3/image055.gif" width="8" height="2" class=""/>Рассмотрим замкнутую цепь, состоящую из источника тока и сопротивления.

ξ r Источник тока имеет ξ и r. ξ- ЭДС, r-внутреннее сопротивление,

← I R-внешнее сопротивление цепи

Так как Аст=ξ·Δq, то Аст= ξ·I·Δt

R При совершении этой работы на внутреннем и внешнем участке цепи

выделяется некоторое количество теплоты. По закону Джоуля – Ленца:

Q= I2 R Δt + I2 r Δt; На основании закона сохранения энергии: A = Q; для данного случая Аст= Q

ξ I Δt= I2RΔt + I2r Δt ; ξ= I R+ I r – ЭДС равна сумме падений напряжений на внутреннем и внешнем участке цепи.

I = ξ/ R+r — закон Ома для замкнутой цепи

Сила тока в полной цепи равна отношению ЭДС цепи к ее полному сопротивлению.

I зависит от ξ, R, и r. Если r<< R, то U = IR≈ξ. Если R→0, то произойдет короткое замыкание.

ξ 1 r₁ Полная ЭДС цепи равна алгебраической сумме отдельных элементов.

Если при обходе цепи переходят от отрицательного полюса источника к

положительному, то ξ > 0, Аст> 0, I > 0.

ξ₂,r₂ ← ← ξ3 r3 Направление тока совпадает с направлением обхода контура.

Если при обходе цепи переходят от положительного к отрицательному

полюсу источника тока, то ξ < 0, Аст< 0, I < 0 (направление тока

противоположно направлению обхода контура).

R В этом случае Rn= R+ r₁ +r₂ +r3

Закрепление изученного материала

Задача. Чему равна сила тока при коротком замыкании аккумулятора с ЭДС 12 В и внутреннем сопротивлении 0,01 Ом?

Дано: ξ =12 В При коротком замыкании R→ 0

r = 0,01 Ом I = ξ/r; I= 12/0,01 = 1200 А

I — ?

Подведем итоги урока

Домашнее задание: § 109, 110, упр. 19 № 8


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 4,00 out of 5)
Загрузка...
План-конспект урока по физике. Тема: Закон Ома для полной цепи