Конспект уроку фізики в 8 класі на тему "Сила струму. Одиниця сили струму. Амперметр"

Тема уроку: Сила струму. Одиниця сили струму. Амперметр.

Мета уроку.

Навчальна: формування поняття «сила струму», уявлень про одиницю сили струму, вмінь складати електричне коло;  ознайомити з особливостями та правилами вимірювання сили струму за допомогою ампермет­ра; формувати навички розв'язування задач.

Розвиваюча: роз­вивати логічне мислення та пізнавальний інтерес учнів

Виховна: виховувати прагнення поглиблювати свої знання, самостійність.

Тип уроку: комбінований.

Обладнання: проектор, комп’ютер, навчальна презентація, амперметр, міліамперметр, мікроамперметр, гальванометр, джерело струму, спожи­вач, вимикач, з'єднувальні провідники.

Хід уроку

І. Організаційний етап

ІІ. Актуалізація опорних знань

Вправа «Доміно» (робота в групах)

Перше джерело струму

Створив А.Вольт

Споживачі електроенергії-

 

Це лампа, дзвінок, холодильник, тощо

Електричне коло це-

це з’єднані провідниками в певному порядку джерело струму, споживачі, замикальні (розмикальні) пристрої

Електрична схема —

 

це креслення, на якому умовними позначеннями показано, з яких елементів складається електричне коло і в який спосіб ці елементи з'єднані між собою.

Джерела електричного струму —

Це пристрої, що перетворюють різні види енергії на електричну енергію.

Електричний струм -це

 

Напрямлений рух заряджених частинок

Електричний заряд - це

Фізична величина, яка характеризує властивість частинок і тіл вступати в електромагнітну властивість

Хімічні джерела електричного струму - це

 

Акумулятори, гальванічні елементи

Фізичні джерела електричного струму - це

Електрофорна машина, турбогенератори електростанцій, фото та термоелементи

Метали- це

 

Провідники електрики

Діелектрики - це

Речовини та матеріали, які погано проводять електричний струм

 

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

 Методом бесіди обговорюється з учнями питання про проходження електричного струму через організм людини. Увага учнів акцентується на тому, що іноді це небезпечно для людини, оскільки може викликати ураження електричним струмом, хоча, наприклад, у  фізіотерапевтичному кабінеті через тіло людини пропускають струм, що не чинить такої дії.

Формулювання вчителем  проблемного питання: «Який струм є небезпечним для людини?».

В ході подальших міркувань учні доходять висновку про необхідність дослідження, від чого залежить інтенсивність дії електричного струму.

ІV. Вивчення нового матеріалу

Оголошення теми уроку «Сила струму. Одиниця сили струму. Амперметр.»

Досліди показали, що більше електричних зарядів проходить через провідник за певний час, то більше проявляються дії електричного струму – теплова, хімічна, магнітна та світлова.

Для оцінювання й порівняння електричних зарядів, що протікають через провідник, була введена спеціальна фізична величина – сила струму.

Сила струму – це фізична величина, що характеризує електричний струм і чисельно дорівнює заряду, який проходить через поперечний переріз провідника за одиницю часу.

І - сила струму

q – заряд, який проходить через поперечний переріз провідника

t – час

І =

Одиниця сили струму в Міжнародній системі одиниць  СІ –ампер:  [ I ] = 1А       1А =                   

 

Ця одиниця названа на честь французького фізика і математика - Андре-Марі Ампера, який першим увів у фізиці поняття електричного струму.

 

 

 

Під час вимірювання застосовують також частинні або кратні одиниці сили струму:

1 мкА = 0,000001 А;  1 мА = 0,001 А;  1 кА = 1000 А.

 

«Цікаві факти»

                                   

Щоб уявити, що означає велика чи мала сила струму, розглянемо декілька прикладів:

 

-  сила струму в каналі блискавки сягає 500 кА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- сила струму в аксоні під час передачі нервового імпульсу становить лише 0,004 мкА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- середня сила струму в ході лікування електрофорезом – 0,8 мА

 

 

 

 

 

 

 

 

Значення сили струму в деяких електротехнічних пристроях

 

 Потрібно пам’ятати всім, хто працює з електричними колами, повинні знати, що для людського організму безпечною вважається сила струму до 1 мА. Сила струму понад 100 мА призводить до серйозних уражень організму. (Доповідь учениці)

При роботі з електричним струмом не можна:

- торкатись оголеного проводу, особливо стоячи на землі, сирій підлозі тощо;

- користуватися несправними електротехнічними пристроями;

- збирати, розбирати, ремонтувати електротехнічні пристрої, не від'єднавши їх      

  від джерела струму.

 

Означення одиниці електричного заряду

Саме через одиницю сили струму визначимо одиницю електричного заряду. Оскільки I= то q =І ·t. Якщо взяти I = 1 А, t = 1 с, то отримаємо 1 Кл = 1 А · с

Один кулон — електричний заряд, який проходить через поперечний переріз провідника за 1с при силі струму в провіднику 1А.

 

Вимірювання сили струму

Для вимірювання сили струму виготовлено значну кількість різноманітних приладів (амперметри, міліамперметри, мікроамперметри, гальванометри тощо).

 

Деякі види амперметрів

 

При виконанні дослідів будемо користуватися шкільним лабораторним амперметром

                а)                                                    б)

а) умовне позначення амперметра на електричних схемах

б) Амперметр — прилад для вимірювання сили струму.

Правила, яких необхідно дотримуватися під час вимірювання сили струму амперметром

1.         Амперметр вмикають у коло послідовно

2.         Клему амперметра, біля якої стоїть знак «+», потрібно з’єднувати з проводом, що йде від позитивного полюса джерела струму, клему зі знаком «–» із проводом, що йде від негативного полюса.

3.         Не можна приєднувати амперметр до кола, в якому відсутній споживач струму.

 

 

V. Розв’язування задач.

1. Сила струму в провіднику 200 мА. Протягом якого часу через поперечний переріз провідника проходить заряд, що дорівнює 24 Кл.

    2. Запишіть в амперах : 40 000 мкА ;  65 мА;  300 мА ; 5,8 кА.

    3. На якій схемі амперметр вірно виміряє силу струму в лампі?

 

4. Визначити ціну поділки та записати показати приладів.

 

 

5. Через одну електричну лампу проходить 450 Кл електрики за кожні 5 хв, а через іншу – 15 Кл за 10 с. В якій лампі сила струму більша?

 

 

VІ. Узагальнення знань.

     1.Що називають силою струму?

 2. Позначення та одиниці вимірювання сили струму.

 3. Як називають прилад для вимірювання сили струму?

 4. Як включають амперметр в електричне коло?

 

VІІ. Домашнє завдання

Вивчити § 27; виконати вправу 27 (4,5).

 

 

 

 

                                                                                                                         Додаток

Життєвий шлях А.-М. Ампера

Андре-Марі Ампер (1775-1836) – видатний французький математик і фізик, що зробив ряд відкриттів в області електромагнетизму. За ці від­криття вдячне людство назвало його ім'ям одини­цю сили струму.

Ампер народився 20 січня 1775 р. в селищі Полім'є поблизу Ліона. Його батько був досить багатою людиною і мав можливість дати синові різносторонню освіту. Хлопчик рано захопився математикою і вже в 13 років послав свою першу роботу до Ліонської академії. В цей час йому по­трапила до рук книга Лагранжа «Аналітична механіка». Ампер настільки захопився нею, що повторив усі математичні перетворення.

Безтурботне життя скоро закінчилося. Під час Великої французької революції в 1792 р. Ліон від­мовився виконувати накази з Парижа. Після дво­місячної облоги місто було взяте, і більшість його громадян, зокрема батька Ампера, було страчено.

Хлопцю Амперу довелося заробляти собі на життя викладанням математики і фізики. Авто­ритет його поступово зростав, і 1802 р. його за­просили професором фізики і хімії до Центральної школи в м. Бурге. Тут він написав і опублікував свою першу велику роботу «Математична те­орія ігор» (1803 p.). В 1803 р. за рекомендацією Даламбера він перейшов на посаду професора математики в Ліонський ліцей. Потім Ампер пе­ребрався до Парижу і викладав у Політехнічній школі, де у 1809 р. став професором математики. Тут він продовжував плідно працювати.

За свою працю з диференційних рівнянь Ам­пер був у 1814 р. обраний членом Національної ака­демії наук. У галузі хімії він зробив першу спробу класифікації хімічних елементів. У галузі фізики Ампер працював над дифракцією світла й опуб­лікував низку робіт на цю тему. 1820 р. датський фізик Ганс Христіан Ерстед випадково помітив, що якщо по дроту проходить струм, то відхиляється стрілка компаса, який лежить поряд. На засіданні академії 4 вересня 1820 р. був продемонстрований дослід Ерстеда. А вже до кінця вересня Ампер доповів про відкриття сил притягання між двома паралельними провідниками зі струмом.

Продовжуючи ці експерименти, Ампер виявив, що котушка зі струмом діє як постійний магніт (на­далі, працюючи в цьому напрямі, Майкл Фарадей відкрив явище електромагнітної індукції). Ампер винайшов пристрій із вільно підвішеною голкою, яка відхилялася під дією струму через котушку, причому відхилення було тим більшим, чим біль­шою була сила струму. Внаслідок удосконалення цього пристрою було сконструйовано вимірю­вальний прилад – гальванометр. Але, навіть працюючи з його прототипом, Ампер установив, що струм існує в замкнутому електричному колі. Надалі Кірхгоф  і  Ом установили закони електрич­них кіл.

Найважливішою публікацією Ампера в галузі електрики і магнетизму був «Мемуар про мате­матичну теорію електродинамічних явищ», що вийшов у світ 1827 р. Зокрема, в ньому був сфор­мульований закон Ампера, який пов'язав силу струму в провіднику і магнітну індукцію. Ідеї, ви­кладені в цій фундаментальній праці, були потім розвинені в працях Вебера, Максвелла, Томпсона. Можна вважати, що Ампер відкрив двері в таку широку галузь знань, як електромагнетизм.

1826 р. Ампера було призначено завідуючим кафедри фізики університету Сорбонна, де він і працював до кінця життя. 1827 р. він був обраний членом англійського Королівського товариства (цієї честі дуже рідко удостоювалися іноземні вче­ні). Його авторитет серед європейських фізиків був безперечним.

Багато років по тому Максвелл писав: «Неможливо собі уявити, як зі своїх експеримен­тів Ампер міг сформулювати свій закон у такій дивовижній математичній формі». Це могло тра­питися тому, що Ампер був водночас і блискучим експериментатором, і блискучим теоретиком. Пам'ять Андре-Марі Ампера увічнена: одна з гір на Місяці носить його ім'я, в Парижі його ім'ям названа вулиця. Але найголовніше – будь-який із нас, вимірюючи силу струму в електричному колі, вимовляє його ім'я.