Исследование зависимости силы тока от напряжения

Урок –практикум
Исследование зависимости силы тока от напряжения и сопротивления
Цели урока:
Образовательные:





знать формулировку и формулу закона Ома для участка цепи;
понимать зависимость силы тока на участке цепи от напряжения и сопротивления и
представлять её в виде графиков;
уметь “читать” графики I(U), I(R);
развить экспериментальные умения – выдвигать гипотезу и планировать проведение
эксперимента по её проверке;
закрепить практические навыки работы с электрическими измерительными приборами и в
сборке электрических цепей;
Задачи урока:







Усвоить, что сила тока в участке цепи обратно пропорциональна его сопротивлению, если
при этом напряжение остается постоянным;
усвоить, что сила тока прямо пропорциональна напряжению на концах проводника, если
при этом сопротивление проводника не меняется;
знать закон Ома для участка цепи;
уметь определять силу тока; напряжения по графику зависимости между этими
величинами и по нему же – сопротивление проводника;
уметь наблюдать, сопоставлять, сравнивать и обобщать результаты демонстрационного
эксперимента;
уметь применять закон Ома для участка цепи при решении задач;
отрабатывать навыки проверки размерности.
Оборудование для урока: Microsoft Office Excel 2007, интерактивный курс Открытая физика.
Ход урока
I. Актуализация знаний учащихся. Постановка задач урока
II. Формирование умений
III. Подведение итогов
IV. Домашнее задание
Сегодня мы займемся исследованиями и открытиями.
Обобщение и повторение пройденного материала, опрос домашнего задания
Слово “ток” означает движение или течение чего-то. А что же такое электрический ток?
1.




Какие два рода электрических зарядов существуют в природе?
Как взаимодействуют они друг с другом?
А откуда берутся электрические заряды?
Какие способы электризации вы знаете? (демонстрация)


Что такое электрическое поле? Каковы его свойства?
Чтобы электрический ток в проводнике существовал длительное время, необходимо всё
это время поддерживать в нём электрическое поле. А вот это электрическое поле
создаётся в проводниках и может длительное время поддерживаться источниками тока.
Какие источники тока вы знаете?
2.
3.

Направление движения, каких частиц в проводнике принято за направление тока?

От какого полюса источника тока и к какому принято считать направление тока?
Переходим к характеристикам электрического тока. Какие характеристики
электрического тока вы знаете? Перечислите их.



Чему равна сила тока? Что принимают за единицу силы тока? Как называют прибор для
измерения силы тока? И как включают его в цепь?
Что такое электрическое напряжение? Как можно определить его через работу тока и
электрический заряд? Что принимают за единицу напряжения? Как называют прибор для
измерения напряжения? Какое напряжение используют в осветительной сети?
Мощность тока, как она определяется?
Какая величина показывает, что сила тока в цепи зависит от свойств проводника? Как
её называют? Какие единицы измерения она имеет? И от каких именно величин она
зависит?
Итак, мы сейчас рассмотрели три величины, с которыми мы имеем дело в любой
электрической цепи
Что произойдёт, если увеличить напряжение на концах проводника? Как сила тока зависит
от напряжения? Что вы можете сказать о количестве зарядов прошедших через поперечное
сечение проводника в единицу времени, если заставить их быстрее двигаться? Как изменится
сила тока, если увеличить сопротивление? Какова зависимость силы тока от сопротивления?
Мы выдвинули гипотезу, которую, конечно, следует проверить. Итак, что нам следует выяснить?
Зависимость силы тока от напряжения и сопротивления. Это и есть тема и цель нашего урока
Изучение нового материала:
Подтвердить или опровергнуть нашу гипотезу мы сможем лишь проведя
исследовательскую работу, но сначала я хочу напомнить вам следующее:
При выполнении работы нужно оставаться на своем месте, быть внимательными и
сосредоточенными. Включить компьютер, открыть программу Открытая физика, открыть
Электрические цепи. Собрать виртуальную электрическую цепь по схеме:
1. Исследование зависимости силы тока от напряжения на данном участке цепи.
Включите ток. При помощи реостата доведите напряжение на зажимах проволочного
резистора до 1 В, затем до 2 В и до 3 В. Каждый раз при этом измеряйте силу тока и
результаты записывайте в табл. 1.
Таблица 1.
Сопротивление участка 2 Ом
Напряжение,
В
Сила тока, А
1
2
3
0,5
1,0
1,5
По данным опытов постройте график зависимости силы тока от напряжения в программе
Microsoft Office Excel 2007. Сделайте вывод.
Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на
концах этого участка.
2. Исследование зависимости силы тока от сопротивления участка цепи при постоянном
напряжении на его концах.
Включите в цепь по той же схеме проволочный резистор сначала сопротивлением 1 Ом, затем
2 Ом и 4 Ом. При помощи реостата устанавливайте на концах участка каждый раз одно и то же
напряжение, например, 2 В. Измеряйте при этом силу тока, результаты записывайте в табл 2.
Таблица 2.
Постоянное напряжение на участке 2 В
Сопротивление
участка, Ом
1
2
4
Сила тока, А
2,0
1,0
0,5
По данным опытов постройте график зависимости силы тока от напряжения в программе
Microsoft Office Excel 2007. Сделайте вывод.
Сила тока в участке цепи обратно пропорциональна сопротивлению.
(По окончании работы результаты обсуждаются, проверяются графики.)
Учитель. Какие выводы вы сделали по результатам опытов? Сравните их с нашей гипотезой.
Ученики. Сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна
сопротивлению. Гипотеза подтвердилась.
Учитель. Впервые к такому выводу пришёл немецкий учёный, школьный учитель Георг Симон Ом,
и закон носит его имя. Кроме того, Ом открыл зависимость сопротивления проводника от его
размеров. Это наша следующая тема, в старших классах вы будете изучать ещё один закон Ома.
3. Подведение итогов:
Итак, что мы сегодня выяснили на уроке:



При увеличении напряжения сила тока тоже возрастает.
При достаточно большом сопротивлении проводника, сила тока ничтожно мала.
Выставление отметок.
4. Домашнее задание
§44, упр.19 (1, 2, 4).