Закон ома для полной цепи конспект урока 11 класс

Обновлено: 16.05.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

План-конспект урока по физике в 11 классе

Тема урока : Закон Ома для полной цепи,состоящей из активного сопротивления ,катушки и конденсатора

Цели : рассмотреть Закон Ома для полной цепи , состоящей из активного сопротивления ,катушки и конденсатора

Тип урока : урок изучения нового материала

1.Орг момент

2.Опрос дом.задания

Переменный электрический ток

Катушка в цепи переменного тока

3.Обьяснение новой темы

Закон Ома для цепи переменного тока

Рассмотрим последовательную участок цепи переменного тока для произвольных значений R , C , L и частоты переменного тока.

Полное сопротивление Z цепи , содержащей активное, индуктивное и емкостное сопротивление, вычисляют по формуле:

Разницу называют реактивным сопротивлением.

Закон Ома для цепи переменного тока имеет вид:

Наименьшего значения сопротивления цепи (т.е. наибольшего амплитудного значения силы тока) можно достичь при условии, что XL - XC = 0. За очень малых частот Z ≈ XC (главную роль играет емкостное сопротивление), а при очень больших частот Z ≈ XL (главную роль играет индуктивное сопротивление).

Разность фаз между колебаниями напряжения и силы тока зависит от частоты.

ВОПРОС К УЧАЩИМСЯ В ХОДЕ ИЗЛОЖЕНИЯ НОВОГО МАТЕРИАЛА

1. Может ли существовать постоянный ток в цепи, содержащей конденсатор?

2. Может ли существовать постоянный ток в цепи, содержащей катушку индуктивности?

3. В чем сходство и отличие активного, емкостного и индуктивного сопротивлений в цепи переменного тока?

1. Какие энергетические превращения происходят в цепях переменного тока, содержащих только емкостное сопротивление?

2. Почему прямой провод оказывает меньшее сопротивление переменному току, чем тот же провод, свернутый в катушку?

3. Почему ЭДС самоиндукции и напряжение на катушке имеют противоположные знаки?

4. Из сопротивлений (активный, емкостной или индуктивный) становится главным при очень высокой частоты переменного тока?

ЗАКРЕПЛЕНИЕ ИЗУЧЕННОГО МАТЕРИАЛА

1). Качественные вопросы

1. Лампа накаливания и конденсатор включены последовательно в цепь переменного тока. Как изменится накал лампы, если параллельно конденсатору подключить еще один?

2. Зачем в сетях переменного тока, содержащих большое количество электроприборов значительной индуктивности (например, дросселей), параллельно к этим приборам подключают конденсаторы?

3. В соленоид вставили железный сердечник. Как изменился сопротивление соленоида постоянному току? переменному току?

2). Учимся решать задачи

1. Емкостное сопротивление конденсатора в цепи переменного тока с частотой 50 Гц равно 800 Ом. Какова емкость конденсатора?

2. Напряжение на конденсаторе емкостью 0,5 мкФ меняется по закону u = 10 sin 100 t (В). Найдите, как меняется со временем сила тока через конденсатор.

3. К катушке приложено напряжение, изменяется со временем по закону u = 311 cos 100 t (В). Найдите индуктивность катушки если действующее значение силы тока, протекающего через нее, равна 7 А.

4. Действующие значения напряжения и силы тока в катушке индуктивности равны соответственно 150 В и 0,25 А. Какова индуктивность катушки, если частота переменного тока равна 50 Гц?

5. Колебательный контур включен в сеть переменного тока. Действующее значение напряжения на конденсаторе 100 В, на катушке индуктивности 60 В, на резисторе 30 В. Найдите действующее значение напряжения сети.

.6 .К цепи переменного тока с частотой 10 кГц подсоединена катушка с индуктивностью 5 Гн. Чему равно индуктивное сопротивление цепи?

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ Закон Ома.pptx

Описание презентации по отдельным слайдам:

Закон Ома для полной цепи Георг Симон Ом (1787-1854) — немецкий физик. Установил основной закон электрической цепи (закон Ома). Труды по акустике, кристаллооптике, член Баварской АН (1845), член-корреспондент Берлинской АН, иностранный почетный член Лондонского Королевского общества (1842). Георг Ом родился 16 марта 1787, Эрланген. Скончался 6 июля 1854, в Мюнхене.

Цель: Ввести понятия электродвижущей силы; сформулировать закон Ома для полной цепи. Сформировать у учащихся представление о различии между ЭДС, напряжением и разностью потенциалов. Воспитать работу в коллективе, умение следовать основным нормам поведения, Т.Б. на уроке, развить логическое мышление, умение проводить связь с жизнью.

Давайте обсудим Что такое сторонние силы?

Какова природа сторонних сил?

Исследовательские задания в группах Как и почему меняется напряжение на полюсах источника и внутри него при увеличении сопротивления? Любой ли вольтметр измеряет ЭДС? Как и почему меняется напряжение на полюсах источника и внутри него при изменении внутреннего сопротивления источника? Насколько опасно короткое замыкание?

Уменьшает-ся Постоянно Уменьшает-ся Возрас-тает Возрас-тает Уменьш-ается Напряжение пере-распределяется меж-ду внешним и внут-ренним участками Увеличивает-ся Постоянно Увеличивается Уменьшается Уменьшается Возрастает Напряжение пере-распределяется меж-ду внешним и внут-ренним участками Постоянно ∞ Пос-тоянно R ∞ 0 0 ε Цепь разомкнута, измеряется ЭДС Уменьшает-ся Уменьшается Возрастает Уменьшается Возрастает Напряжение пере-распределяется меж-ду внешним и внут-ренним участками Постоянно r ε/r ε 0 Короткое замыкание Iк.з.=ε/r R 0 R r R+r I= ε/(R+r) Uвнутр= Ir Uвнеш= ε-Uвнутр Выводы

Вычислите токи короткого замыкания 1,5 600 100 000 Источник тока ε,В r, Ом Iк.з.,А Гальваническийэлемент 1,5 1 Аккумулятор 6 0,01 Осветительные сети 100 0,001

Виды предохранителей Плавкие Автоматические Сетевые фильтры Щитки автоматические Щиток автоматический

Какой из графиков соответствует гальваническому элементу, аккумулятору, осветительным сетям?

Как изменились показания амперметра и вольтметра при движении ползуна реостата вверх?

Решите задачу При подключении лампочки к батарее элементов с ЭДС 4,5 В вольтметр показал напряжение на лампочке 4 В, а амперметр – силу тока 0,25 А. Каково внутреннее сопротивление батареи?

Домашнее задание: § 11, вопросы и задания с 1 по 10 на стр.79, подготовка к лабораторной работе.

Выбранный для просмотра документ Разработка урока по теме 11кл.doc

Класс: 11 класс

Предмет: Физика

Цель урока: Ввести понятия электродвижущей силы; сформулировать закон Ома для полной цепи; сформировать у учащихся представление о различии между ЭДС, напряжением и разностью потенциалов, воспитать работу в коллективе, умение следовать основным нормам поведения, Т.Б. на уроке, развить логическое мышление, умение проводить связь с жизнью.

Тип урока: Комбинированный урок

Используемое оборудование: Источник питания, вольтметр, амперметр, реостат, резистор, провода, ключ, карточки с заданием компьютер, мультимедийный проектор.

План урока

Организационный момент (1 мин);

Повторение изученного материала (5 мин);

Изучение нового материала (20 мин);

Закрепление нового материала (12 мин);

Подведение итогов (1 мин);

Домашнее задание, комментарии (1 мин).

Ход урока

Организационный момент (готовность класса к уроку, внешний вид, порядок в классе).

1.1 Фронтальный опрос учащихся

Дайте формулировку закона Ома для участка цепи.

Каким образом рассчитываются цепи при последовательном соединении проводников? При параллельном соединении проводников?

Каким образом происходит включение в цепь измерительных приборов – амперметра и вольтметра?

Дайте формулировку закона Джоуля – Ленца.

Фронтальный опрос сопровождается демонстрацией иллюстрирующих слайдов с помощью проектора.

1.2 Вопросы и задания на карточках:

Произвести расчет электрической цепи, если U =10В, R ₁=4Ом, R ₂=6Ом

Определить силу тока через резистор сопротивлением 40 Ом, если за 10с на нём выделилось 40кДж теплоты.

Произвести расчет электрической цепи, если U =10В, R ₁=4Ом, R ₂=6Ом

Определить сопротивление резистора, если за 10с на нём выделилось 40кДж теплоты при силе тока 10А.

Объяснение нового материала .

Рассматривается вопрос , что такое сторонние силы и какова природа сторонних сил. Изучение вопроса сопровождается демонстрацией иллюстрирующих слайдов с помощью проектора.

Вводится понятие ЭДС:

Определяется понятие полной цепи, понятие внешнего и внутреннего сопротивлений

На основе закона сохранения энергии и закона Джоуля – Ленца определяются различные формы записи закона Ома для полной цепи:

На следующем этапе объяснения материала рассматривается практическая направленность использования закона Ома для полной цепи и его следствия: определяется напряжение на источнике тока, замкнутом разомкнутом на внешнюю цепь, рассматривается явление короткого замыкания цепи, вводится понятие тока короткого замыкания. Объясняется, в чём состоит опасность короткого замыкания, и какие меры принимаются для предотвращения его последствий. Предлагается заполнить таблицу иллюстрирующую последствия короткого замыкания:

Источник тока

Закрепление нового материала

С целью закрепления нового материала учащимся предлагается решить несколько качественных и простых количественных задач направленных на выяснение физической сущности закона Ома для полной цепи, а также одну экспериментальную задачу.

Предлагается заполнить таблицу:

Следующим этапом закрепления материала является решение задач:

а). Рассчитайте силу тока в цепи, содержащей источник тока с ЭДС, равной 4,5В, и внутренним сопротивлением 1ОМ при подключении во внешней цепи резистора с сопротивлением 3,5Ом.

А. 1А. Б. 2А. В. 0,5А.

б). Найдите ЭДС источника (см.рис), если сопротивление резисторов равно 1Ом и 4Ома, а сила тока в цепи 1А. Внутренним сопротивлением источника тока можно пренебречь.

Последним этапом является решение экспериментальной задачи:

1. Используя предложенную электрическую цепь измерьте вольтметром ЭДС источника тока при разомкнутом ключе.

2. Замкните ключ. При помощи реостата установите некоторое значение силы тока.

3. С помощью закона Ома определите внутреннее сопротивление источника тока.

V , VI Подведение итогов, домашнее задание, комментарии

Подводятся итоги урока, комментируются оценки, домашнее задание: § 11, вопросы и задания с 1 по 10 на стр.79, подготовка к лабораторной работе.

Повторение изученного материала, изучение нового материала, закрепление нового материала сопровождается демонстрацией иллюстрирующих слайдов с помощью проектора.

Краткое описание документа:

В архиве, содержится конспект урока, презентация в формате (*.pptx) и папка, содержащая видеоролик в формате (*. avi ). Презентация содержит гиперссылку на сторонний ресурс (Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов), как следствие – для полноценного использования презентации требуется подключение к сети Internet .

Методическая разработка урока физики в 10 классе "Закон Ома для полной цепи". Разработка можетбыть полезна учителям физики.

Задачи урока:

сформулировать закон Ома для полной цепи; научить учащихся применять полученные знания при решении задач;

развитие познавательных интересов учащихся и интеллектуальных способностей в процессе приобретения знаний;

воспитание убежденности в возможности познания законов природы;

формирование навыков учащихся исследовать несложные реальные связи и зависимости;

извлечение необходимой информации из источников, созданных в различных знаковых системах.

Организационный момент.

Приветствие учащихся учителем. Проверка готовности к уроку. (Слайд 1).

Постановка цели урока.

электрический ток, сила тока, единицы измерения силы тока (Слайд 3);

закон Ома для участка цепи, электрическое сопротивление, условия существования электрического тока (Слайд 4);

источник тока (слайд 5);

виды источников тока (слайд 6).

Работа над изучаемым материалом

Если соединить проволокой два металлических шарика, несущие противоположные заряды, то под влиянием электрического поля этих зарядов в проводнике возникнет электрический ток. Этот процесс кратковременный. (слайд 7). Для того, чтобы ток был постоянным, необходимо поддерживать постоянное напряжение между шариками (слайд 8).

Любые силы, действующие на электрические заряды не электростатического происхождения называют сторонними силами. (Слайд 10).

Отношение работы сторонних сил по перемещению зарядов внутри источника тока к величине перемещённого заряда называется электродвижущей силой (ЭДС) данного источника тока

(слайд 9)

Единица измерения ЭДС в СИ – вольт

[ε]=1В

Измерить ЭДС источника тока можно при разомкнутой цепи, подсоединив вольтметр к источнику тока. (Слайд 11).

Любой источник постоянного тока имеет определённое внутреннее сопротивление (слайд 12).

r – внутреннее сопротивление источника тока

(Слайд 13)

Вводится понятие короткого замыкания. Ситуация когда R0.

(Слайд 14)

(Слайд 15).

Закрепление изученного материала. Задание 1 (Слайд 16). Вызывается учащийся к доске для решения задачи. Проверка решения задачи (Слайд 17).

Решение задачи 539 (Сборник задач Парфетьевой). Вызывается учащийся к доске. (Слайд 18). Проверка решения задачи (Слайд 19)

Так как источники тока соединены последовательно,

U =5 В – 2  0,2 А  2,5 Ом = 4 В

Домашнее задание. § 107, § 108, упр. 19 (6, 7, 8).

-75%

Работа на уроке проводится в форме исследовательской лаборатории, где ученик – исследователь. С целью активизации деятельности учащихся используются рабочие листы.

Описание разработки

Цель: рассмотреть, как изменяется сила тока в цепи и напряжение на полюсах источника в зависимости от полного сопротивления цепи.

Оборудование: ноутбук, презентация к уроку, карточки с вопросами, рабочие листы, гальванический элемент, аккумулятор, пьезоэлемент, термопара,

Демонстрация 1: источник тока, ключ, амперметр, вольтметр, реостат, соединительные провода.

Демонстрация 2: источник тока (напряжение 15В), ключ, лампа накаливания, реостат 2 Ом, плавкий предохранитель, соединительные провода.

Группа1-3: источник тока, ключ, реостат, амперметр, вольтметр, соединительные провода.

Группа 4: ноутбук, ЦОР

Повторение изученного материала (5 мин);
Актуализация знаний (3 мин);
Изучение нового материала (23 мин);
Закрепление нового материала (3 мин);
Проверка знаний (7мин);
Подведение итогов (2мин);
Домашнее задание, комментарии (2 мин).

Повторение начинается с повторения проблемного опыта (Демонстрация 1).
Продемонстрируйте необходимость исследования всей электрической цепи, а не только ее участка.
Вопросы и задания на карточках:

Вывод закона Ома для полной цепи.
Начертить на доске график зависимости силы тока от напряжения. ( график не стирать)
Что такое сторонние силы? (Слайд 4)
Назовите характеристика источника тока. (Слайд 5)
Что такое электродвижущая сила?
Как формулируется закон Ома для полной цепи?

Актуализация знаний

Какова природа сторонних сил в представленных источниках тока? (гальванический элемент, аккумулятор, пьезоэлемент, термопара или Слайд 6)
Назовите характеристики известных вам источников тока.

Изучение нового материала
- Сила тока в цепи зависит от трех величин: ЭДС и внутреннее сопротивление относятся к источнику тока, внешнее сопротивление – к внешней цепи. Из закона Ома следует, что от внешнего сопротивления зависит не только сила тока, но и напряжение на полюсах источника.

U_внеш= I*R= ε*R/(R+r)

Исследуем зависимость силы тока и напряжения от внешнего сопротивления. (Приложения 1-4) (Слайд 7)

В рабочих листах к уроку указано задание, которое вам предстоит выполнить. Займите рабочие места, карандашом в таблицу в строку , соответствующую вашему заданию внесите ваши предположения, затем выполните экспериментальную проверку, ответьте на вопросы в рабочих листах.

Фронтальное заполнение 1-4 строк таблицы (Слайд8). При заполнении первой строки изобразить на графике перераспределение напряжения.
Заполнение 5 строки фронтально.

Коротким замыканием называется случай в технике, когда сопротивление внешнего участка цепи ничтожно мало по сравнению с внутренним сопротивлением источника. Напряжение на зажимах источника становится равным нулю, а сила тока достигает своего максимального значения, определяемого величиной внутреннего сопротивления. I _к.з.= ε/r (записать в таблицу)

Вычислите ток короткого замыкания для предложенных в рабочем листе источников тока. (Слайд 9)

Короткое замыкание представляет различную опасность для разных источников тока:

У гальванических элементов внутреннее сопротивление имеет большую величину, поэтому ток к.з. небольшой – неопасен для них.

У свинцовых аккумуляторов ток к.з. может привести к разрушению пластин.

Особенно опасен ток к.з. в осветительных сетях, питаемых от подстанций. Короткое замыкание может вызвать перегрев проводов, пожар здания.

Существует еще одна причина выхода из строя электроприборов и возгорания – превышение допустимого безопасного значения силы тока. (Демонстрация 2).
Предохранители. Что используют для предохранения электрических цепей от возгорания? (Предохранители)

Какие предохранители используются у вас дома, в школе? (Слайд10)

Какой из графиков соответствует гальваническому элементу, аккумулятору, осветительной сети? (Слайд12 )

Как изменились показания амперметра и вольтметра при движении ползуна реостата вверх? Где используется это явление? (в театре) (Слайд 13)

Решите задачу. (Слайд14 )

Вариант 1. (дифференцировано). Самостоятельная работа №9: начальный уровень 6 заданий, средний и достаточный по 2 задания.

Вариант 2. Тест. (Приложение 5)

Мы рассмотрели зависимость силы тока и напряжения в электрической цепи от внешнего и внутреннего сопротивления и установили, какие явления при этом происходят в цепи.

Напишем синквейн на тему Закон Ома:

Объясняет, рассчитывает, применяется

Участок цепи, полная цепь

Домашнее задание§ 11 (2,3),подготовиться к лабораторной работе № 1,

По полученным экспериментально численным данным определить внутреннее сопротивление источника тока.

Л.Э.Генденштейн, Ю.И.Дик, Физика, 11класс – Москва, Илекса, 2006.
Л.А.Кирик, Л.Э.Генденштейн, Ю.И.Дик, Физика, 11 класс, Методические материалы – Москва, Илекса, 2006.
Л.А.Кирик, Ю.И.Дик, Физика, 11 класс, Сборник заданий и самостоятельных работ – Москва, Илекса, 2006.
А.Е.Марон, Е.А.Марон Физика. Дидактические материалы. 11 класс – Москва, Дрофа, 2005.
А.П.Рымкевич Задачник Физика 10-11классы – Москва, Дрофа, 2005.
В.А.Буров Демонстрационный эксперимент по физике, частьII.
Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Физика, 10 класс – Москва, Просвещение, 1994.
Ю.И.Дик, О.Ф.Кабардин, Физика, учебное пособие для 10 класса школ и классов с углубленным изучением физики – Москва, АСТ, 1999.
Н.М.Шахмаев, Молекулярная физика. Электродинамика – Москва, Просвещение, 1983.
Н.М.Шахмаев, С.Н.Шахмаев, Д.Ш.Шахмаев, Физика-10 – Москва, Просвещение, 1994.
Ю.А.Сауров, Г.А.Бутырский, Электродинамика, Модели уроков – Москва, Просвещение, 1992.

-75%

Читайте также: