План-конспект урока по физике. Тема: Активное сопротивление. Действующие значения силы тока и напряжения
Цель урока: сформировать у учащихся представление об активном сопротивлении в цепи переменного тока, и о действующем значении силы тока и напряжения.
Ход урока
Проверка домашнего задания методом выполнения самостоятельной работы.
Вариант 1.
№1. Колебательный контур, содержит катушку индуктивность, которой равна 5 Гн И конденсатор 4 мкФ , По цепи протекает ток равный 0,1 к А, конденсатор накапливает заряд — 1 мКл.5
Решение. W= L i2/2 + q2/2C. W= 25,5·103 L;
№2. Сила тока в контуре меняется по закону: i = 0,01cos(10·4πt)
Вариант – 2. №1. Катушка индуктивностью 3 Гн и конденсатор емкостью 6 мкФ, составляют колебательную систему. По контуру протекает ток 40 А; конденсатор накопил заряд 8 мКл. Найдите полную энергию контура.
Решение. W = L i2/2 + q2/2C. W= 3200 Дж
№2. Сила тока в контуре меняется по закону: i= 0,1cos(10· 5π t) A. Найдите: 1) амплитудное значение силы тока и заряда; 2) период, частоту и циклическую частоту колебаний.
Изучение нового материала
Изучим некоторые процессы, протекающие в цепи переменного тока.
1. 
Сила тока в цепи с резистором.
Цепь состоит из источника переменного напряжения и нагрузки
с малой индуктивностью и большим сопротивлением, которое будем называть активным сопротивлением.
R u=Um QUOTE 
При наличии нагрузки в цепи, которая поглощает поступающую
от источника энергию, и превращает ее во внутреннюю
(проводники нагреваются) – сопротивление активное.
Напряжение на зажимах цепи меняется по гармоническому
закону: u=Um QUOTE 
Для цепи переменного тока справедлив закон Ома и его можно применить для мгновенного значения тока. i = u/R ; i = Um QUOTE /R; i=Im QUOTE
Сила тока совпадает по фазе с колебаниями напряжения, если сопротивление в цепи активное. Амплитуда силы тока в такой цепи определяется равенством: Im= Um/R
2. Мощность в цепи с резистором.
Мощность в цепи переменного тока определяется по формуле: P = I2 R.
В течение очень малого промежутка времени переменный ток можно считать неменяющимся, тогда мгновенная мощность вычисляется по формуле: p = i2 R
За один период среднее значение мощности: p = QUOTE 
R(1+ QUOTE 
= Im2R/2 +Im2R QUOTE 
/2
Средняя мощность: р̄ = ī2R; p̄ = Im2R/2.
3. Действующее значение тока и напряжения.
Из формулы средней мощности найдем среднее за период значение квадрата силы тока.
p̄ =ī2R= Im2R/2; ī2= Im2/2; I = QUOTE 
= Im/ QUOTE 
– действующее значение силы переменного тока.
Действующее значение переменного тока равно силе постоянного тока, выделяющего в проводнике то же количество теплоты, что и переменный ток за то же время.
Аналогично определим действующее значение напряжения.
U= QUOTE 
= Um/ QUOTE 
– действующее значение напряжения
P = I2R= U I – мощность переменного тока находят, как произведение действующих значений силы тока и напряжения.
Закрепление изученного материала
1. Какое сопротивление называется активным?
2. В какую энергию превращается энергия нагрузки в цепи?
3. Начертить график зависимости силы тока и напряжения от времени при активном сопротивлении в цепи.
4. Записать формулу мощности и действующего значения силы тока и напряжения.
Подведем итоги урока
Домашнее задание: §32, повт. QUOTE 
, упр. 4 № 6.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)