Урок по физике для 8 класса «Закон Ома для участка цепи»

Тема: Закон Ома для участка цепи.
8 класс
Цели урока:
Усвоить, что сила тока прямо пропорциональна напряжению на концах проводника, если при этом сопротивление проводника не меняется;
Усвоить, что сила тока на участке цепи обратно пропорциональна его сопротивлению, если при этом напряжение остается постоянным;
Сформулировать закон Ома для участка цепи;
Уметь наблюдать, сопоставлять, сравнивать и обобщать результаты демонстрационного эксперимента;
Построить графики зависимости силы тока от напряжения и силы тока от сопротивления;
Уметь применять закон Ома для участка цепи при решении задач.
Оборудование:
Для учителя: амперметр, источник питания, ключ, резисторы (R1 = 12 Ом, R2 = 6 Ом), источник питания переменного напряжения, ключ демонстрационный, клеммы для подключения источника питания, соединительные провода, амперметр электронный, вольтметр электронный, резисторы (1 Ом, 2 Ом, 3 Ом).
На парты: амперметр, источник питания, ключ, резисторы (R1 = 12 Ом, R2 = 6 Ом), соединительные провода.Дидактический материал:
Таблица 1 «Зависимость силы тока от напряжения»
Таблица 2 «Зависимость силы тока от сопротивления»
Карточка «Экспериментальное задание»
Тест «Закон Ома для участка цепи».
Тип урока: урок изучения нового материала.
Ход урока:
Организационный этап.
Здравствуйте, ребята! На предыдущих уроках мы с вами познакомились с основными величинами, характеризующими электрическую цепь. Какие это величины?
Ответ. Сила тока, электрическое напряжение и электрическое сопротивление.
На сегодняшнем уроке с помощью эксперимента вы должны будете выяснить, как зависит сила тока от напряжения на участке цепи и сопротивления проводников, а также сформулировать закон, связывающий основные величины, характеризующие электрическую цепь.
Актуализация знаний
Перед тем как перейти к изучению новой темы давайте повторим, что мы знаем о силе тока, напряжении и сопротивлении. А для этого вы должны ответить на несколько вопросов.
Вопрос 1. В честь какого учёного названа единица измерения данной физической величины: напряжение, сила тока, сопротивление?
Вопрос 2. Какая единица соответствует данной физической величине: напряжение, сила тока, сопротивление?
Вопрос 3. Какая формула соответствует данной физической величине: напряжение, сила тока, сопротивление?
Вопрос 4. Установите соответствие между физической величиной и прибором для её измерения: сила тока, напряжение, сопротивление.
Изучение нового материала
Итак, попробуем установить связь между силой тока, напряжением и сопротивлением. Эту связь установил немецкий учёный Георг Ом.
Тема нашего сегодняшнего урока «Закон Ома для участка цепи».
Но сначала установим зависимость между силой тока и напряжением. В этом нам поможет эксперимент.
Демонстрация 1. Зависимость силы тока от напряжения при постоянном сопротивлении 2 Ом.
Результаты измерений учащиеся заносят в таблицу 1 «Зависимость силы тока от напряжения».
Напряжение,
U, В Сила тока
I, А
0 0
2 1
4 2
6 3
Сделайте вывод по результатам данного эксперимента.
Вывод: 1. Если увеличивается напряжение, то сила тока возрастает.
2. Во сколько раз увеличивается напряжение, во столько же раз увеличивается сила тока.
По табличным данным построим график зависимости силы тока от напряжения.
U, В
I, А
0 2 4 6 8 101234
Таким образом, опыт показывает, что сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника.
Вопросы. 1. Как изменится сила тока, если напряжение увеличится в 5 раз? увеличится в 4 раза? уменьшится в 3 раза? уменьшится в 6 раз?
Теперь установим зависимость силы тока от сопротивления. Для этого вам нужно выполнить экспериментальное задание.
Учащиеся выполняют предложенное им экспериментальное задание с помощью лабораторного оборудования и делают вывод о зависимости силы тока от сопротивления.
Экспериментальное задание:
Соберите цепь, состоящую из источника питания, резистора с сопротивлением R1 = 12 Ом, амперметра и ключа. Определите силу тока в цепи.
Замените резистор R1 на резистор с сопротивлением R2 = 6 Ом. Определите силу тока в цепи.
Занесите данные в таблицу
Сопротивление R, Ом Сила тока I, А
12 6 По результатам опыта сделайте вывод, как зависит сила тока от сопротивления резистора.
Вывод : 1. Если увеличивается сопротивление, то сила тока уменьшается.
2. Во сколько раз увеличивается сопротивление, во столько же раз уменьшается сила тока.
Теперь посмотрим, как выглядит график зависимости силы тока от сопротивления.
Демонстрация 2. Зависимость силы тока от сопротивления при постоянном напряжении
3 В.
Результаты измерений учащиеся заносят в таблицу 2 «Зависимость силы тока от сопротивления».
Сопротивление,
R, Ом Сила тока
I, А
1 3
2 1,5
3 1
4 0,7
По табличным данным построим график зависимости силы тока от сопротивления.
R, Ом
I, А0 1 2 3 4 51234
Таким образом, опыт показывает, что сила тока в проводнике обратно пропорциональна сопротивлению проводника.
Вопросы. Как изменится сила тока, если сопротивление увеличится в 4раза? увеличится в 6 раз? уменьшится в 5 раз? уменьшится в 3 раза?
В 1826 году Георг Ом объединил эти две зависимости в общий закон, который в честь этого учёного был назван законом Ома.
Закон Ома для участка цепи: Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.
Георг Ом родился 16 марта 1787 года в семье слесаря. Отец придавал большое значение образованию детей. Хотя семья постоянно нуждалась, Георг учился сначала в гимназии, а потом в университете. Сначала он преподавал математику в одной из частных школ Швейцарии. Физикой Георг Ом стал интересоваться позже. Свою научную деятельность начал с ремонта приборов и изучения научной литературы. Создание первого гальванического элемента открыло перед физиками новую область исследований, и Ом сделал важнейший шаг на пути создания теории электрических цепей. В 1826 году он представил научному миру плоды своего труда в виде статьи, которую озаглавил “Предварительное сообщение о законе, по которому металлы проводят электричество”. Сейчас это сообщение мы называем законом его имени. В честь этого ученого также названа единица сопротивления.
С помощью «магического треугольника» мы можем определить, как выразить из закона Ома напряжение и сопротивление.
IUR U=IRR=U/I
Закрепление
Попробуем решить с помощью закона Ома несколько задач на нахождение силы тока, напряжения и сопротивления.
Учащиеся решают задачи у доски.
Задача 1. Чему равна сила тока в электрической лампочке карманного фонаря, если сопротивление нити накала 15 Ом. Лампочка подключена к батарее элементов напряжением 4,5 В.
Ответ. 0,3 АЗадача 2. Сопротивление электрической лампы, включённой в цепь, равно 24 Ом. Какое значение напряжения показывает вольтметр, если амперметр показывает силу тока 0,5 А?
Ответ. 12 ВЗадача 3. Выберите такое сопротивление проводника, чтобы амперметр показал 1 А. Напряжение источника питания равно 1,5 В.
Ответ. 1,5 Ом
Тест по теме «Закон Ома для участка цепи».
Вариант 1
1. Как зависит сила тока от сопротивления проводника?
А. Сила тока прямо пропорциональна сопротивлению.
Б. Сила тока обратно пропорциональна сопротивлению.
В.. Сила тока равна сопротивлению.
2. Математическая запись закона Ома
А. Б. В. I= UR Г.
3. В электрической цепи амперметр показывает 3 А, а вольтметр 6 В. Чему равно сопротивление резистора?
А. 2 Ом. Б. 0,5 Ом. В. 18 Ом Г. 3 Ом.
4. Напряжение на концах проводника увеличилось в 4 раза. Как изменилась сила тока, протекающего в проводнике?
А. Уменьшилась в 4 раза В. Увеличилась в 4 раза
Б. Не изменилась Г. Уменьшилась в 2 раза
5. Какой из графиков отражает зависимость силы тока в цепи от сопротивления проводника?

А. Б. В. Г. Д.
Вариант 2
1. Как зависит сила тока от напряжения проводника?
А. Сила тока прямо пропорциональна напряжению.
Б. Сила тока обратно пропорциональна напряжению.
В. Сила тока равна напряжению
2. Формулировка закона Ома.
А. Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна его сопротивлению и обратно пропорциональна напряжению на этом участке.
Б. Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.
В. Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна его сопротивлению и напряжению на этом участке.
Г. Сила тока в участке цепи обратно пропорциональна произведению его сопротивления и напряжения на этом участке.
3. Сила тока электрической лампы 0,5 А, сопротивление её спирали 10 Ом. Найти напряжение на концах спирали.
А. 8,5 В Б. 20 В. В. 0,05 В Г. 5 В.
4. Сопротивление проводника увеличилось в 3 раза. Как при этом изменилась сила тока?
А. Увеличилась в 3 раза
Б. Уменьшилась в 3 раза.
В. Не изменилась
5. Определите по графику силу тока при напряжении 10 В?
А. 2 А
Б. 4 А
В. 8 А
Г. 1 А
I,АU,В248510200
Учащиеся фиксируют ответы в тетрадь для последующей самопроверки, и сдают карточки с ответами для проверки учителю.
1 вариант
А
Б
Г
Б
Б
2 вариант
Б
Г
А
В
Б
Подведение итогов урока, оценка работ учащихся.
Подведем итог нашего урока:
-Между какими величинами устанавливает зависимость закон Ома?
- В какой формуле выражена эта взаимозависимость?
- Сформулируйте закон Ома.
Домашнее задание. 1) § 42, 44, упр. 19 (1, 2) – решить задачи.