Конспект урока «Электрический ток» по физике для 10 класса

ОУ МБОУ Новинская СОШ

Учитель Кварталова Татьяна Фёдоровна, стаж 26 лет, первая квалификационная категория

Тема Электрический ток

Класс 10

Продолжительность 45 минут

Технологии мультимедийные, коллективного взаимообучения

Тип урока: комбинированный с использованием презентации Microsoft Power Point

Аннотация Данный урок в разделе «Электродинамика» в подразделе «Законы постоянного тока» стоит первым. Задача учителя, основываясь на знаниях обучающихся, полученных в 8 классе, напомнить знакомые понятия электрический ток, сила тока, напряжение, сопротивление и др., выяснить от каких величин зависит сила тока в проводнике и на опыте вывести закон Ома для участка цепи.

Урок сопровождается презентацией, что позволяет учителю более компактно излагать материал и помогает учащимся в составлении краткого конспекта по теме: они учатся конспектировать, выделять главное, делать выводы.

В ходе урока используются индивидуальные и групповые формы работы. По ходу фронтального эксперимента формулируются выводы, согласованные с членами команды. Групповую деятельность применяю на всех этапах урока: при изучении нового материала, на этапе первичного закрепления знаний и при их оценивании в конце урока.

В конце урока учащиеся должны знать условия существования, действия электрического тока, зависимость электрического тока от напряжения и от каких величин зависит сила тока в проводнике. Для проверки знаний используется тест с взаимопроверкой.

Конспект урока «Электрический ток»

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».

Цели урока: обобщить и углубить знания учащихся об электрическом токе; выяснить, при каких условиях возникает электрический ток в цепи.

Вопросы урока:

• Электрический ток.

• Направление тока.

• Действие тока.

• Сила тока.

• Напряжение.

• Сопротивление.

• Зависимость силы тока от величины единичного заряда и скорости его движения.

• Закон Ома для участка цепи.

Ответьте на вопросы (оцените свои знания – на карточках)

• 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 эл. ток в проводнике.

Изучение нового материала.

Вначале выясним условия, необходимые для существования тока (после беседы): наличие свободных заряженных частиц, наличие электрического поля для упорядоченного движения этих частиц, замкнутая электрическая цепь.

Для поддержания эл.поля в проводнике необходим источник тока.

Опыт: два электрометра, один заряжен, другой нет. Соединим проводником электроскопы и убедимся, что часть эл.заряда переходит с одного прибора на другой.

Увидеть движущиеся электроны в проводнике невозможно. Как можно обнаружить эл.ток? (по его действиям)

Действия эл. тока (демонстрации)

• Тепловое (электроплитка)

• Химическое ( электролиз, раствор медного купороса)

• Магнитное ( рамка с током на магнитную стрелку)

• 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.

Расскажите о них по плану ( подготовительная работа в группах, рассказ одного из участников группы):

• Название

• Определение

• Связь с другими величинами

• Единицы измерения

• Прибор.

Сила тока I – физическая величина, показывающая, какой заряд переносится через поперечное сечение проводника за единицу времени.

От чего зависит сила тока?

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 Nчастиц, заряд каждой из них равен заряду электрона q₀. При создании электрического поля в проводнике заряженные частицы движутся направленно со средней скоростью v.

I=

V=S∙Δl

N=n∙V=n∙ S∙Δl

Δq=N∙ q₀= n∙ S∙Δl∙q₀

I=== q_0∙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.

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^-6 м².

v==3,5*10^-5 м/с = 0,035мм/с

Для тех, кто решил быстрее: 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

Учитель: Как зависит сила тока от напряжения в участке цепи при постоянном сопротивлении этого участка? Проведем опыт.

Учитель: Определите назначение частей электрической цепи: источник тока, амперметр, вольтметр, магазин сопротивлений, соединительные провода, ключ.

Источник тока – для создания и поддержания электрического поля в проводнике. Амперметр для измерения силы тока в проводнике. Вольтметр для измерения напряжения на концах проводника. Демонстрационный магазин сопротивления – для изменения сопротивления на участке цепи. Ключ – (замыкающее и размыкающее устройство), нужен для включения и выключения в нужное время источника тока. Соединительные провода – доставляют электрическую энергию в электрическую цепь.

(Учитель демонстрирует зависимость силы тока от напряжения при постоянном сопротивлении проводника).

Учитель: Ребята, во время опыта ваша задача внимательно проследить за показаниями амперметра и вольтметра, а затем сделать соответствующий вывод.( таблицу заполняем на доске)

Учитель: Итак, ребята, что вы наблюдали?

Ученик: С увеличением напряжения сила тока в проводнике возрастает при постоянном сопротивлении.

Учитель: А теперь мы с вами выясним, как сила тока зависит от сопротивления проводника, при постоянном напряжении на его концах.

Учитель: Ребята, ваша задача опять внимательно проследить за показаниями приборов и сделать вывод, одновременно заполнить таблицу, при U = 3В:

(Учитель демонстрирует опыт, при этом необходимо показания вольтметра поддерживать постоянными, заполняет таблицу, лучше начинать при R = 1 Ом, U = 3В).

Учитель: Что вы наблюдали?

Ученик: С увеличением сопротивления проводника сила тока уменьшается.

(слайд).

Учитель: Такой график называется графиком обратной пропорциональности между силой тока и сопротивлением.

Учитель: Итак, ребята, запишем результат опыта: сила тока в проводнике обратно пропорциональна сопротивлению проводника, при постоянном напряжении на концах проводника.

Учитель: Ребята, зависимость силы тока от сопротивления была изучена немецким физиком Омом.

Учитель: Обобщим два эти вывода и запишем итоговую формулу:

(Записываем данную формулу на доске и в тетрадях).

Учитель: Такая запись носит название:

“Закон Ома для участка цепи”.

Закон Ома читается так: “сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению”.

I=

Учитель: Данный закон немецкий физик Георг Ом открыл в 1827 году.

(Учитель обращает внимание на портрет Георга Ома).

Учитель: 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.

Ответьте на вопросы (оцените свои знания – на карточках)

• Единица измерения силы тока.

• Сформулируйте закон Ома для участка цепи.

• Единица измерения сопротивления

• 1 кВ переведите в Вольты.

• Условия существования тока в цепи

• Стандартное напряжение в цепи.

• Какое направление движение частиц в проводнике принято за направление электрического тока?

• Какие действия электрического тока вы знаете?

• Что называется электрическим током?

• От каких величин зависит сила тока в проводнике.

Домашнее задание: прочитать §104-106, выучить вывод формулы I= q_0∙n∙v∙S.