Здравствуйте, ребята. Рада приветствовать вас на уроке физики. Наши задачи на сегодняшнем уроке: обобщить и углубить знания учащихся об электрическом токе; выяснить, при каких условиях возникает электрический ток в цепи, способствовать углублению и расширению знаний о видах соединения проводников; научить определять силу тока, напряжение, сопротивление при последовательном и параллельном соединении проводников.
Откройте тетради, запишите дату и тему урока:
"Постоянный электрический ток. Сила тока. Сопротивление. Последовательное и параллельное соединение проводников"
2. Изучение нового материала.
По оценке метеорологов, за секунду в землю ударяют 100 молний, которые высвобождают электрические заряды, накопленные в 200 грозах, это каждое мгновение бичует Землю. Любой удар молнии распространяется со скоростью 80000 миль в секунду, составляющей около половины скорости света, и порождает температуру, достигающую около 50000°С. Любое свечение в природе вызывает удивление и страх.
Чтобы разбираться в природе подобных явлений, объяснять их, мы должны изучить тему «Электрический ток».
Ответьте на вопросы:
Что называется электрическим током?
Какое направление движение частиц в проводнике принято за направление электрического тока?
Какие действия электрического тока вы знаете?
Условия существования тока в цепи
От каких величин зависит сила тока в проводнике.
Единица измерения силы тока.
Сформулируйте закон Ома для участка цепи.
Единица измерения сопротивления
1 кВ переведите в Вольты.
Стандартное напряжение в цепи.
Не огорчайтесь, если не смогли вспомнить и ответить на все вопросы. Главная задача нашего урока – ответить на эти вопросы, вспомнить, что такое электрический ток, при каких условиях он возникает. Какие характеристики помогут описать электрический ток в участке цепи. Сформулируем закон Ома для участка цепи. И поймем, от чего зависит электрический ток в проводнике.
Выясним условия, необходимые для существования тока:1) наличие свободных заряженных частиц,2) наличие электрического поля для упорядоченного движения этих частиц, 3)замкнутая электрическая цепь.
Действия электрического тока
• Тепловое (электроплитка)
• Химическое (электролиз, раствор медного купороса)
• Магнитное (рамка с током, магнитная стрелка)
• Физиологическое (происходит сокращение мышц организма)
Если в цепи устанавливается электрический ток, это означает, что через поперечное сечение проводника всё время переносится электрический заряд.
Количественная характеристика электрического тока: сила тока. Характеристика электрического поля - напряжение, характеристика проводника - сопротивление.
Сила тока I – физическая величина, показывающая, какой заряд переносится через поперечное сечение проводника за единицу времени.
Предположим, что участок цепи представляет собой однородный цилиндрический проводник из металла площадью поперечного сечения S и длиной Δl. В объёме проводника V=S∙Δl содержится N частиц, заряд каждой из них равен заряду электрона q0. При создании электрического поля в проводнике заряженные частицы движутся направленно со средней скоростью v.
I = ∆q/∆t
V = S∙Δl
N = n∙V = n∙ S∙Δl
Δq=N∙ q0 = n∙ S∙Δl∙q0
I = ∆q/∆t = q0∙n∙v∙S
I= q0∙n∙v∙S Сила тока зависит от заряда, переносимого каждой частицей, концентрации частиц, скорости их направленного движения и площади поперечного сечения проводника.
Пример 1. Рассчитайте скорость упорядоченного движения электронов в металлическом проводнике при силе тока 1 А, если концентрация 8,5∙1028 м-3, а площадь поперечного сечения проводника 2∙10-2 м2.
v= =3,5*10-5 м/с = 0,035мм/с
Пример 2. Найдите скорость упорядоченного движения электронов в проводе с площадью поперечного сечения 5 мм2 при силе тока 10 А, если концентрация электронов проводимости 5∙1028 м-3
v= 0,25∙10-3 м/с=0,25мм/с
Как зависит сила тока от напряжения в участке цепи при постоянном сопротивлении этого участка?
Как сила тока зависит от сопротивления проводника, при постоянном напряжении на его концах?
Закон Ома читается так: “сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению”.
I = U/R закон Ома для участка цепи
Данный закон немецкий физик Георг Ом открыл в 1827 году. Его работу хорошо приняли в Германии. В 1833 году ученый был уже профессором политехнической школы в Нюрнберге. Однако за рубежом, особенно во Франции, Англии, работы Ома долгое время оставались неизвестными. Через 10 лет после появления его работы французский физик Пуйе на основе экспериментов пришел к таким же выводам. Но Пуйе было указано, что установленный им закон еще в 1827 году был открыт Омом. Любопытно, что французские школьники и поныне изучают закон Ома под именем закона Пуйе.
Как сила тока зависит от сопротивления проводника, при постоянном напряжении на его концах?
Закон Ома читается так: “сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению”.
I = U/R закон Ома для участка цепи
Данный закон немецкий физик Георг Ом открыл в 1827 году. Его работу хорошо приняли в Германии. В 1833 году ученый был уже профессором политехнической школы в Нюрнберге. Однако за рубежом, особенно во Франции, Англии, работы Ома долгое время оставались неизвестными. Через 10 лет после появления его работы французский физик Пуйе на основе экспериментов пришел к таким же выводам. Но Пуйе было указано, что установленный им закон еще в 1827 году был открыт Омом. Любопытно, что французские школьники и поныне изучают закон Ома под именем закона Пуйе.
3. Закрепление материала: Решение задач.
Задача №1 разминка: a) U = 20B, R=10 Oм, I-?
б) I=10A, R = 5Oм, R-?
в) I = 5A, U=15B, R-?
Задача № 2
Задача №3
Задача № 4
4. Домашнее задание: П. 106-109, решить задачу (четные задания – 1 вариант, нечетные -2)
Дополнительно: вы можете посмотреть видео-урок по данной теме по ссылке: http://resh.edu.ru/subject/lesson29/