Закон ома когда проходят в школе

Обновлено: 08.07.2024

Электрическое сопротивление проводника не зависит от поданного на него напряжения.

Что такое электрическое сопротивление? Проще всего объяснить это по аналогии с водопроводной трубой. Представьте себе, что вода — некое подобие электрического тока, образуемого направленным движением электронов в проводнике, а напряжение — аналог давления (напора) воды. Сопротивление — это та сила противодействия среды их движению, которую электронам или воде приходится преодолевать, в результате чего производится работа и выделяется теплота. Именно такая модель представлялась в 1820-е годы Георгу Ому, когда он занялся исследованием природы происходящего в электрических цепях.

В водопроводной трубе всё обстоит так, что чем выше давление воды, тем относительно большая доля энергии расходуется на преодоление сопротивления в трубах, поскольку в них усиливается турбулентность потока. Из этого исходил Ом, приступая к опытам по измерению зависимости силы тока от напряжения. И очень скоро выяснилось, что ничего подобного в электрических проводниках не происходит: сопротивление вещества электрическому току вовсе не зависит от приложенного напряжения. В этом, по сути, и заключается закон Ома, который (для отдельного участка цепи) записывается очень просто:

где V — напряжение, приложенное к участку цепи, I — сила тока, а R — электрическое сопротивление участка цепи.

Сегодня мы понимаем, что электрическая проводимость обусловлена движением свободных электронов, а сопротивление — столкновением этих электронов с атомами кристаллической решетки (см. Электронная теория проводимости). При каждом таком столкновении часть энергии свободного электрона передается атому, который, в результате, начинает колебаться более интенсивно, и в результате мы наблюдаем нагревание проводника под действием электрического тока. Повышение напряжения в цепи никак не сказывается на доле тепловых потерь такого рода, и соотношение напряжения и электрического тока остается постоянным.

Однако, когда Георг Ом экспериментально открыл свой закон, атомная теория строения вещества находилась в зачаточном состоянии, а до открытия электрона оставалось несколько десятилетий. Таким образом, для него формула V = IR была чисто экспериментальным результатом. Сегодня мы имеем достаточно стройную и, одновременно, сложную теорию электропроводности и понимаем, что закон Ома в его первозданном виде — всего лишь грубое приближение. Однако это не мешает нам с успехом использовать его для расчета самых сложных электрических цепей, использующихся в промышленности и быту. Единица электрического сопротивления системы СИ называется Ом в честь этого выдающегося ученого.

Немецкий физик. Родился в Эрлангене в 1789 году (по другим источникам — в 1787-м). Окончил местный университет. Преподавал математику и естественные науки. Признание в академических кругах получил достаточно поздно, лишь в 1849 году став профессором Мюнхенского университета, хотя уже в 1827 году опубликовал закон, который теперь носит его имя. Помимо электричества занимался акустикой и изучением человеческого слуха.

kent10000 27.05.2005 19:41 Ответить

Kiber-Kot kent10000 25.10.2006 20:37 Ответить

sanyok9228 kent10000 27.10.2006 17:57 Ответить

BTC 08.11.2005 22:32 Ответить

ydm1 BTC 14.07.2007 06:28 Ответить

Power 28.01.2006 11:15 Ответить

Звучит немного непривычно. На проводник, в общем, не "подают" напряжение. Его обычно подают к какой-либо нагрузке через проводник.
А поскольку проводник имеет сопротивление, то принято говорить о падении напряжения на проводнике. Это падение зависит от сопротивления проводника и тока, проходящего через него. Само же сопротивление проводника зависимо от температуры.

Dimon_vdl 11.06.2008 22:07 Ответить

А нам в школе говорили что закон Ома звучит так:
"Сила электрического тока в проводнике прямо пропорциональна приложенной к его концам разности потенциалов (напряжению). Коэффициент пропорциональности есть проводимость - свойство характеризующее проводник. Величина, обратная проводимости, называется сопротивлением проводника электрическому току."

И еще нам говорили что "Говорить, что закон Ома это U=I*R - неправильно, т.к. это не закон , а просто уравнение. Ом не ходил и никому не говорил U=IR.". Нам наверно сильно голову морочили .

Metajamm 09.11.2008 09:42 Ответить

Странное и (имхо) очень бестолковое обьяснение! Обращается внимание на такой ньюанс как независимость сопротивления, а ведь самая соль - выявленная Омом зависимость силы тока. Происходящее куда понятнее если сказать "на пальцах" что ток зависит от сопротивления которое "мешает" току, и напряжения "с помощью которого" ток это сопротивление преодолевает. Остаётся только расставить буковки и значки формулы, показать примеры рассчёта любого из этих 3-х параметров если 2 других известны. И сразу всё становится понятно. Если бы я не понимал закона ома статья только запудрила бы мне мозги.

xfv78 26.01.2009 18:30 Ответить

Урок физики в 9-м классе по теме:
'Закон Ома'.
Цель урока: знакомство с законом Ома и применение его при решении задач. Развитие межпредметных связей между математикой и физикой.
Оборудование: вольтметр, амперметр, резистор, реостат, источник питания, соединительные провода.

Работа класса с учителем физики.
4. вольт-амперная характеристика проводника.
a) Опыт выясняющий зависимость силы тока от напряжения при постоянном сопротивлении: I~U
U I U
2U 2I
3U 3I

b) Опыт выясняющий зависимость силы тока от сопротивления при постоянном напряжении: I~1/R I
R I
2R I/2
3R I/3

5. Закон Ома. I~U; I~1/R I=U/R.
Сила тока в участке цепи прямо пропорционально напряжению на этом участке и обратно пропорциональна его сопротивлению.

5. короткое замыкание - соединение 2 точек электрической цепи, находящимся под напряжением, коротким проводником, обладающим очень малым сопротивлением.
6. решение задач . на рисунке изображены графики 1,2 зависимости I от U для 2 проводников. Какой из этих проводников обладает большим сопротивлением?
I,А

U,В
7. домашнее задание 12 ?45,47,50.
8. закрепление 1. как изменится сила тока на участке цепи, если при неизменном сопротивлении увеличить напряжение на его концах?
2. как изменится сила тока на участке цепи, если при неизменном напряжении увеличить сопротивление участка цепи?
3. по какой формуле находится напряжение, если известны сила тока и сопротивление данного участка.
4. что называют коротким замыканием? Почему при этом увеличивается сила тока?

Физика — наука эмпирическая. Ее основные законы вытекают из практического опыта и частенько много лет не имеют теоретических обоснований. Именно так обстоит дело с главным законом электротехники, который открыл в 1826 году выдающийся немецкий ученый Георг Симон Ом.

Электрическая цепь состоит из двухполюсного источника напряжения, то есть батареи, аккумулятора или генератора. Если полюса источника соединить проводами, то по ним потечет электрический ток. Его величина определяется сопротивлением проводников. Наглядное представление этой зависимости — обыкновенный водопровод. Аналогом источника напряжения является насос или водонапорная башня, создающая давление в магистрали, количество воды, прошедшее по трубе, — подобие силы тока, а кран соответствует сопротивлению. Полностью открытый, он не ограничивает поток, по мере закручивания отверстие для воды уменьшается, пока не закроется совсем.

(9 класс, УМК Громов С.В., Родина Н.А.)

Цели урока:

образовательные: организовать деятельность учащихся по открытию закона Ома и его первичному закреплению при решении количественных и качественных задач; обеспечить применение учащимися полученных знаний для построения графика – вольт-амперной характеристики проводника.
воспитательные: приучать детей к аккуратному ведению записей в тетради, к доброжелательному общению, воспитывать чувство сотрудничества, умение общаться, формировать познавательный интерес к физике.
развивающие: содействовать развитию у обучающихся умений использовать научные методы познания – гипотеза и эксперимент, умений анализировать результаты измерений; развивать умения ставить цель и планировать свою деятельность, осуществлять самоконтроль и самооценку учебной деятельности.

Оборудование: источник переменного напряжения, резистор заданного сопротивления, демонстрационный амперметр, ключ и соединительные провода (на столе учителя); три комплекта на столах учащихся: источник питания 4В, резисторы 2Ом, 4Ом и 8Ом, лабораторный амперметр, ключ и соединительные провода; карточки с заданиями для самоконтроля (лист самооценки).

Ход урока

Мотивация на изучение нового.
Побуждение к выдвижению гипотезы.

Побуждение к составлению плана.

Побуждение к анализу и последующему выводу

(формирование регулятивных и познавательных УУД)

Работа в группах

(формирование коммуникативных УУД)

4. Проблемный вопрос для исследования №1: как зависит сила тока от напряжения, при постоянном сопротивлении? (Слайд 6)
Собирает электрическую цепь из оборудования на демонстрационном столе и выполняет эксперимент.
Результаты (слайд 6)
Вывод → I~U – сила тока в резисторе прямо пропорциональна напряжению на его концах.
По полученным результатам построить график зависимости I(U).
График I(U) – вольт-амперная характеристика проводника, позволяет определить его сопротивление.
5. Проблемный вопрос для исследования №2: как зависит сила тока от сопротивления при постоянном напряжении? (Слайд 7)

Делит учащихся на три группы. Контролирует их работу.
Результаты экспериментов (слайд 7)

Выдвигают гипотезы, аргументируя (напряжение определяется источником тока, сопротивление зависит от характеристик проводника, значит, для силы тока).

Составляют план действий и записывают в тетрадь:
а) провести исследования;
б) проанализировать полученные результаты;
в) зафиксировать результаты в виде формулы.
Записывают в тетрадь.
Предлагают план проведения исследования:
а) измерить силу тока в резисторе при различных значениях напряжения;
б) составить таблицу по полученным результатам; (в тетрадь)
в) проанализировать полученные результаты, ответив на поставленный вопрос (вывод в тетрадь).
Один учащийся у доски строит график, остальные в тетрадях.
Анализируют полученный график (о чём он говорит).
Записывают в тетрадь.
Записывают в тетрадь.

Учащиеся работают в трёх группах: их задача собрать электрическую цепь из предложенного оборудования и измерить силу тока при одинаковом напряжении в резисторах, имеющих различные сопротивления (в 1 гр. – 2 Ом; во 2 гр. – 4 Ом; в 3 гр. – 8 Ом).

По полученным результатам составляют таблицу вместе с учителем (в тетрадь).
Анализируют полученные данные и отвечают на поставленный вопрос (вывод в тетрадь).

Заполняют листы самооценки.

Задания на новый материал

Работа с формулой

2. Как можно измерить сопротивление проводника? Получите формулу для расчёта сопротивления из закона Ома.
Какие величины нужно измерить, чтобы вычислить сопротивление проводника?
Это есть один из способов (косвенный) измерения сопротивления проводника. Именно с помощью него вы будете на следующем уроке измерять сопротивление реостата в л/р. №3.
3. Какие физические величины можно найти по формуле закона Ома?
Выразите их из формулы закона Ома (слайд 10) – магический треугольник. Выводят формулу в тетрадях,
1 ученик на доске R=U/I .

Самопроверка с последующим самоанализом.

Как изменится сила тока в резисторе, если напряжение на нём уменьшить в 4 раза?
Как изменится сила тока в реостате, если его сопротивление увеличить в 3 раза?
Как изменится сила тока на участке цепи, если напряжение на нём увеличить в 2 раза, а сопротивление увеличить в 4 раза?

Закон Ома для младших школьников

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Читайте также: