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

width="20" height="66" class=""/> 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.

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)
Loading...

русские традиции в произведениях русских писателей
План-конспект урока по физике. Тема: Закон Ома для полной цепи