Конспект уроку "Електричний опір. Закон Ома"

Тема уроку: Електричний опір. Закон Ома.

Мета уроку:

Навчальна: установити залежність між силою струму, напругою на однорідній ділянці електричного кола й опором цієї ділянки; сформувати поняття  електричного опору; формування математичної компетентності учнів: умінь перетворювати формули, аналізувати математичні закономірності та обчислювати опір провідника.

Розвиваюча: розвивати уміння розв’язувати задачі на застосування закону Ома; розвивати уяву, логічне мислення, пізнавальний інтерес до вивчення предмета

Виховна: сприяти самовихованню допитливості, зацікавленості в пізнанні нового

Тип уроку: комбінований

Обладнання: джерело струму, амперметр, вольтметр, вимикач, з’єднувальні  проводи,  дроти: мідний, залізний, нікеліновий, які мають однаковий переріз і довжину, проектор, мультимедійна дошка, навчальна презентація.

Хід уроку

Розум полягає не  тільки в знанні,

 але й в умінні застосовувати знання на ділі. 

Арістотель

І. Організаційний етап

ІІ. Актуалізація опорних знань

    Перевірка розв’язків домашніх задач

Заслуховування коротких інформацій:

 1. Яка напруга подається у ваш будинок?

2. Яка напруга подається на акумулятор вашого мобільного телефону під час його зарядки?

Усне опитування:

• дати означення напруги
• яким символом позначають напругу?
• за якою формулою визначають напругу?
• у яких одиницях вимірюють напругу?
• на честь кого названо одиницю напругу?
• що таке 1В?
• яким приладом вимірюють напругу?
• як на електричній схемі позначають вольтметр?
• яких правил слід дотримуватися під час вимірювання напруги вольтметром?

Методом фронтального опитування здійснюється актуалізація знань учнів про електричний струм. Знання систематизуються в процесі складання схеми «Павучок»

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

Спираючись на знання учнів про електричний струм, відображені в схемі «Павучок», акцентується увага учнів на тому, що сила струму визначає інтенсивність дії струму. Робиться висновок про можливість регулювання дії струму шляхом зміни сили струму.

Формулюється проблемне питання: « Як можна змінити силу струму?»

 IV. Вивчення нового матеріалу

Переконуємося, що сила струму в провіднику залежить від напруги на його кінцях

Складемо електричне коло, споживачем у якому буде металевий провідник, а джерелом струму — пристрій, на виході якого можна змінювати напругу. Для вимірювання сили струму в провіднику та напруги на його кінцях використаємо амперметр і вольтметр (рис. а).

Дослід показує, що в разі збільшення напруги на кінцях провідника в 2 рази сила струму в провіднику так само збільшиться в 2 рази (рис. б);

 збільшення напруги на кінцях провідника в 2,5 разу приведе до зростання сили струму в ньому також у 2,5 разу (рис. в).

       Отже, у скільки разів збільшиться (зменшиться) напруга на кінцях провідника, у стільки ж разів зросте (зменшиться) в провіднику сила струму. Таким чином, сила струму в провіднику прямо пропорційна напрузі на кінцях провідника.

            I=kU,         k – коефіцієнт пропорційності.

Графік залежності сили струму в

провіднику від напруги на його кінцях

Цю залежність уперше експериментально встановив німецький учений

Георг Симон Ом у 1826 р.

  Формування уявлення про опір можна почати з досліду, мета якого — показати, що сила струму в провіднику залежить не тіль­ки від напруги, але й від властивостей самого провідника.

Збираємо електричне коло із джерела струму і мідного дро­ту, ключа, амперметра і вольтметра. Замикаємо коло й записуємо показання амперметра й вольтметра. Потім замість мідного дроту вмикаємо нікеліновий, що має такі самі довжину й переріз. Сила струму в колі зменшується. Якщо ж увімкну­ти залізний дріт, то сила струму значно збільшиться. Вольтметр же, який підключили до кінців цих дротів, показує однакову на­пругу. Отже, сила струму залежить від певної властивості про­відника.

k - буде різним, ми бачимо на графіку різні кути нахилу графіків

Залежність сили струму від

        напруги для різних провідників

Очевидний висновок: провідники впливають на силу струму; інакше кажучи, чинять опір струму.

 Електричний опір – це фізична величина, яка характеризує властивість провідника протидіяти проходженню електричного струму.

Одиниця опору в СІ  є – Ом. Названа на честь німецького фізика Георга Симона Ома, який експериментально відкрив закон, який був згодом названий його ім’ям.

1 Ом – це опір такого провідника, в якому за напруги на кінцях 1 В сила струму дорівнює 1 А:

Кратні й частинні одиниці опору:

1 мОм = 110^-3 Ом;       1 кОм = 110³ Ом;        1 МОм = 110⁶ Ом

Формулювання закону Ома для ділянки кола:

Сила струму в ділянці кола прямо пропорційна напрузі на кінцях цієї ділянки та обернено пропорційна електричному опору цієї ділянки кола.

I – сила струму;         U – напруга;             R – опір ділянки кола (він залежить тільки від властивостей провідників, що складають ділянку)

Із закону Ома випливає, що:    ;   .

V. Закріплення нового матеріалу. Розв’язування задач.

   1. На рисунку подано вольт-амперні характеристики кількох провідників.    

       Визначити опори цих провідників.  

Розв’язок:     

Графік І     R=4B : 2А=2 Ом.

Графік ІІ    R=10B : 4А=2,5 Ом.

Графік ІІІ   R=8B : 2А=4 Ом.

                                   Графік ІV   R=8B : 1А=8 Ом.

     2.  Визначте силу струму в спіралі електричної плитки, ввімкненої в коло з     

          напругою 127 В, якщо опір спіралі 24 Ом.     ( 5,3 А)

3. Яку треба прикласти напругу до провідника, опір якого 0,25 Ом, щоб у      

провіднику була сила струму 30 А?                (7,5В)

4. Обчислити опір спіралі лампи від кишенькового ліхтарика, якщо при напрузі 3,5 В сила струму в ній 0,28А.                         (12,5 Ом)
5. При напрузі між кінцями провідника 4В сила струму в ньому 0,2А. Якою має бути напруга, щоб у цьому провіднику сила струму була 0,04А?       (0,8В)

VІ. Підсумок уроку. Рефлексія.

- Що ми розглядали сьогодні на уроці?

- Чи досягли очікуваного результату?

- Що вам найбільше сподобалось?

VІІ. Домашнє завдання