Розробка уроку на тему "Закон Ома для ділянки кола"

Тема: Закон Ома для ділянки кола

Мета: установити залежність на однорідній ділянці електричного кола між силою струму, напругою і опором, формувати вміння розв’язувати задачі різного типу на застосування закону Ома, формувати навички колективної роботи в поєднанні з розвитком індивідуальних творчих здібностей, розвивати критичне і логічне мислення, інтелектуальну компетентність, кмітливість, вміння працювати з підручником, виховувати інтерес до предмета, самостійність, толерантність, відповідальність за дотримання правил безпеки під час роботи з електричним струмом.

Основні поняття: сила струму, напруга, опір, Ом.

Обладнання: амперметр, вольтметр, джерело струму, ключ, резистор, лампочка, з’єднувальні провідники, портрети Георга Сімона Ома, Ампера, Вольта, мультимедійний проектор.

Демонстрації: складання електричного кола, вимірювання сили струму та електричної напруги на однорідній ділянці кола.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Епіграф уроку

Розум полягає не тільки в знанні, але й в умінні застосовувати знання на ділі.

Аристотель

Хід уроку:

І. Організаційний момент

Перевірити чи готовий клас до роботи (наявність в учнів підручників і зошитів з фізики).

ІІ. Перевірка домашнього завдання

Троє учнів розв’язують задачі за QR-кодами.

1. За 12 с через контакти ключа, який вмикає лампочку, пройшов заряд 6 Кл. Визначте силу струму через ключ.

2. Якою є напруга на обмотці електродзвоника, якщо під час протікання через неї заряду 2 Кл електричне поле виконує роботу 10 Дж? 

3. Який опір має мідний дріт завдовжки 10 м із площею поперечного перерізу 0,17 мм²? Питомий опіт міді 0,017.

В цей час із рештою учнів виконати вправу «Гора знань».

1. Як позначається сила струму?

2. Як позначається заряд?

3. Як позначається час?

4. Як позначається напруга?

5. Як позначається робота електричного струму?

6. Як позначається електричний опір?

7. В яких одиницях вимірюється сила струму?

8. В яких одиницях вимірюється напруга?

9. В яких одиницях вимірюється опір?   Ом

В            9

А         8

R          7

A        6

                                                            U         5

t           4

q       3

І        2

1

Отже ми з вами пригадали основні характеристики електричного струму та їх одиниці вимірювання.

 Дівчата також розв’язували задачі на визначення цих величин.

 Перевірити правильність виконання завдань.

3. Мотивація навчальної діяльності

Сьогодні на уроці ми з вами ознайомимося із законом , що встановив учений, якому все було під силу, навіть електричний опір. Цей одна із найбільших зорь у сузір’ї німецьких фізиків. Про цей закон між людьми ходить приказка: «Хто не знає закону Ома, той нехай сидить удома» Це приказка, а казка буде попереду. Щоб ви вдома не сиділи, то ми з вами ознайомимося з цим законом.

Але спочатку я надаю слово __________, яка підготувала повідомлення про Геогра Ома.

4. Вивчення нового матеріалу.

Оскільки епіграфом нашого сьогоднішнього уроку є слова Аристотеля «Розум полягає не тільки в знанні, але й в умінні застосовувати знання на ділі.» я пропоную вам повторити досліди Георга Ома та встановити залежність зміни сили струму при зміні напруги та опору.

Демонстрація 1. Складаємо коло за схемою (рис. 1). Замикаємо його і знімаємо показання приладів. Повторюємо дослід, приєднуючи спочатку друге, а потім третє джерело струму. Отримані дані заносимо в табл. 1.

Висновок: у скільки разів зростає напруга, у стільки ж разів збільшується сила струму в колі.

У математиці така залежність називається прямою пропорційністю. Графічно її можна зобразити так.

Демонстрація 2. Проводимо віртуальний експеримент. https://phet.colorado.edu/uk/simulation/ohms-law Залишаючи напругу незмінною (1 В) змінюємо значення опору та спостерігаємо за зміною сили струму в колі. Результати досліду заносимо в табл. 2.

Висновок: у скільки разів збільшується опір ділянки кола, у стільки ж разів зменшується сила струму.

                       Таблиця 1                          Таблиця 2

У математиці така залежність називається оберненою пропорційністю. Графічно вона виглядає так, як показано на рис.2.

           Рис.2

Узагальнюючи результати дослідів, доходимо висновку, який учні записують у зошити з підручника с. 152.

Запис у зошит. Сила струму в ділянці кола прямо пропорційна напрузі на кінцях цієї ділянки й обернено пропорційна її опору:

Це твердження і є законом Ома для ділянки електричного кола.

5. Застосування набутих знань

Всі ви знаєте, що електричний струм може негативно впливати на організм людини та те, що неможна торкатися оголених проводів.

1. Визначте чи є струм небезпечним для людини, якщо безпечна сила струму 1 м А? Людина, опір тіла якої 15 к Ом, торкнулася руками оголених проводів, що перебувають під напругою 360 В.

Дано:       Розв’язання:

R = 15 к Ом      15 · 10 ³ Ом  I = ;  I = = 24 ·10^{- 3} (A)

U = 360 В      1 ·  10^{- 3} A  

І₁ = 1 м А            I >  І₁;  24 · 10^-3 A > 1 · 10^-3 A

І  ?  І₁

Відповідь: небезпечний струм.

2. Сила струму, що протікає через спіраль кип’ятильника дорівнює 1,5А. Визначте напругу на кінцях спіралі, якщо її опір складає 150 Ом.

Дано:    Розв’язання:

І = 1,5 А           I = ; 

R = 150 Ом     

            U = 1.5*150 = 225 B.

U = ?

Відповідь: напруга становить 225 В.

3. Вольтметр ввімкнений паралельно до лампи в електричне коло показує значення напруги 120 В, а амперметр ввімкнений в це ж коло показує значення сили струму 15 мА. Визначте опір лампи.

Дано:   CI     Розв’язання:

U = 120 В             I = ; 

І = 15 мA    0,015A  

              R = 120/0,015 = 8000 Ом.

R = ?

Відповідь: опір лампи 8000 Ом.

6. Підведення підсумків уроку

Підвести підсумок уроку.

Виставити оцінки учням.

7. Домашнє завдання

За підручником прочитати § 29, впр. 29 (3)