Тема: Електричний струм.
Мета уроку: Поглибити і закріпити знання учнів про умови виникнення електричного струму, сили струму, напругу, опір провідника, закон Ома для ділянки кола. Сприяти збагаченню словникового запасу; формуванню пізнавальної самостійності; розвитку спостережливості, уваги, пам’яті, уяви, мислення; виробленню звички до планування своїх дій. Виховувати уважність, зібраність, спостережливість.
1. Електричний
струм
Електричний
струм – це напрямлений (упорядкований) рух частинок, які мають електричний
заряд.
Умови існування
електричного струму:
1) наявність вільних заряджених
частинок – носіїв струму;
2) наявність електричного поля,
дія якого створює та підтримує напрямлений рух вільних заряджених частинок.
Джерела струму – пристрої, які перетворюють різні види енергії на електричну енергію.
У джерелах електричного струму виконується робота з розділення різнойменних електричних зарядів, у результаті
чого на одному полюсі джерела накопичується позитивний заряд, а на другому –
негативний; у такий спосіб створюється електричне поле (акумулятори,
гальванічні елементи, електромеханічні генератори, сонячні батареї).
Дії
електричного струму:
Теплова (нагрівання
провідника).
Хімічна (хімічне
розкладання речовини).
Магнітна (набуття
магнітних властивостей).
Світлова (електрична
енергія частково перетворюється на енергію світла).
Найпростіше електричне коло являє собою з’єднані
провідниками в певному порядку джерело струму, споживач електричної енергії,
замикальний (розмикальний) пристрій.
Електрична схема – це креслення, на якому умовними позначеннями показано, з яких елементів складається електричне коло і яким чином ці елементи з'єднані між собою.
За напрямок
струму в колі прийнято напрямок, у якому рухалися б по колу позитивно заряджені
частинки, тобто напрямок від позитивного полюса джерела струму до негативного.
Умовні
позначення деяких елементів електричного кола
Сила струму в
провіднику – це фізична величина, яка характеризує електричний струм і чисельно
дорівнює заряду,що проходить через поперечний переріз провідника за одиницю
часу.
1 А дорівнює силі струму, який,
проходячи в двох паралельних провідниках нескінченної довжини та нехтовно малої
площі перерізу, розташованих у вакуумі на відстані 1 м один від одного, викликав би на кожній ділянці провідників завдовжки 1
м силу взаємодії 2ꞏ10−7 Н.
Прилад для вимірювання сили струму – амперметр. Амперметр вмикають в коло послідовно зі споживачем, в якому вимірюють силу струму.
Електрична напруга на ділянці кола – фізична величина, яка характеризує електричне поле на ділянці кола і чисельно дорівнює роботі електричного поля з переміщення по цій ділянці одиничного позитивного заряду.
U= A/q.
Одиниця напруги в СІ – вольт: [U]=1 В
1 В – це така напруга на ділянці кола, за якої електричне поле виконує роботу 1 Дж, переміщуючи по цій ділянці заряд 1 Кл.
Прилад для вимірювання напруги – вольтметр.
Вольтметр приєднують до електричного кола паралельно
ділянці, на якій вимірюють напругу.
5. Електричний
опір
Електричний
опір – фізична величина, яка характеризує властивість провідника протидіяти
електричному струму.
Одиниця опору в СІ – ом: [R]=Ом
1 Ом–це опір такого провідника, в якому тече струм силою 1 А за напруги на кінцях провідника 1 В.
Опір
циліндричного провідника:
ρ – питомий опір речовини, з якої виготовлений провідник; l– довжина провідника; S – площа поперечного перерізу провідника.
Питомий опір речовини – фізична величина, яка характеризує електричні властивості речовини та чисельно дорівнює опору виготовленого з неї провідника довжиною 1 м і з площею поперечного перерізу 1 м2.
Одиниця питомого опору в СІ – ом-метр: [ρ]=Ом∙м
Питомий опір істотно залежить від температури.
Питомий опір деяких речовин при температурі 20 °С
6. Закон Ома для ділянки кола
Закон Ома для ділянки кола:
Сила струму в ділянці кола прямо пропорційна напрузі на кінцях ділянки та обернено пропорційна опору цієї ділянки.
I=U/R
Вольт-амперною характеристикою провідника, матеріалу чи пристрою називається залежність струму в ньому від прикладеної напруги. Вольт-амперна характеристика зображується зазвичай у вигляді графіка, в якому напруга відкладається вздовж осі абсцис, а струм — вздовж осі ординат.
З допомогою віртуальної лабораторії проведіть дослідження і побудуйте вольт-амперну характеристику провідника.
ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Опрацювати § 1, Вправа № 1 (2, 3)
