Цель урока: сформулировать закон Ома; ввести понятие сопротивления; сформировать у учащихся представление о последовательном и параллельном соединении проводников.
Ход урока
Проверка домашнего задания методом фронтального опроса и решением задач
1. Что представляет собой электрический ток?
2. Дать определение и записать формулу для силы тока.
3. Как определить направление тока?
4. На доске решить задачу: Найти скорость упорядоченного движения электронов в металлическом проводнике с площадью поперечного сечения 5 мм2, при силе тока 10 А, если известно, что концентрация электронов проводимости 5·1028м-3.
Дано: СИ I = Δq/Δt; I = q0n S Δl √/Δl = q0 n √ S;
S = 5 мм2 5·10-6м2 √ = I /q0 n S;
I = 10 A
n= 5·1028м-3 √ = 10 / 1,6·10-19·5·1028·5·10-6 = 0,25 ·10-3м/с =0,25 мм/с
q0= 1,6·10-19Кл Ответ: √ = 0,25 мм/с
√ — ?
Изучение нового материала
Если внутри проводника имеется электрическое поле, то между концами проводника существует разность потенциалов. Сила тока в проводнике определяется этой разностью потенциалов.
Для каждого проводника существует определенная зависимость силы тока от разности потенциалов на концах проводника. Эту зависимость выражает вольт – амперная характеристика проводника. Ее находят, измеряя силу тока в проводнике при различных значениях напряжения.
Для металлов первым установил вольт – амперную характеристику немецкий физик Георг Ом.
Поэтому такая зависимость силы тока от напряжения получила название закона Ома.
Согласно закону Ома для участка цепи сила тока прямо пропорциональна приложенному напряжению U и обратно пропорциональна сопротивлению проводника R.
I = U/R
Основная характеристика проводника – сопротивление; R.
Электрическое сопротивление – физическая величина, характеризующая противодействие, оказываемое проводником электрическому току. (R)= 1 (Ом)
1 Ом – это сопротивление такого проводника, в котором при разности потенциалов 1В сила тока равна 1 А.
Сопротивление зависит от материала проводника и его геометрических размеров.
Формула для расчетов сопротивления проводников: R = ρ l /S; ρ –удельное сопротивление вещества. (ρ) = 1 (Ом·м)
Удельное сопротивление численно равно сопротивлению проводника, имеющего форму куба с ребром 1 м, если ток направлен вдоль нормали к двум противоположным граням куба.
Закон Ома позволяет вычислять магнитные, тепловые и химические действия тока, потому что они зависят от силы тока. Из закона Ома вытекает следствие, что городскую осветительную сеть опасно замыкать проводником небольшого сопротивления.
Закрепление изученного материала.
Задача. Проводник изготовлен из меди, плотность которой 8900 кг/м3. Рассчитайте площадь поперечного сечения этого проводника и его длину, если известно, что его сопротивление 0,2 Ом, а масса 0.2 кг.
Дано: СИ V = S l; V = m/ρʹ ; l = V/S = m/ρʹS
R = 0,2 Ом R= ρ l/S; l = RS/ρ;
m = 0,2 кг m/ρʹS = RS/ρ; mρʹ = RS2ρ
ρʹ= 8900кг/м3 S2 = mρ/Rρʹ; S = 1,4·10-6м2 = 1,4 мм2
ρ = 0,017 Ом·мм2/м 0,17·10-7Ом ·м
S — ? l = RS/ρ; l = 16 м
l -?
Подведем итоги урока
Домашнее задание: § 106, 107, упр. 19 № 3.
План-конспект урока по физике. Тема: Закон Ома для участка цепи