V. Итог урока.

На сегодня все. Мы с вами научились решать задачи на последовательное и параллельное соединение проводников, закрепили знания о законе Ома для участка цепи.

Домашнее задание. Повторить все формулы и физические величины.

2.04.2010

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

Решение задач по теме Закон Ома

Предмет: физика

Класс: 8 Урок 38 Дата:

Тема урока: Решение задач по тетеме Закон Ома.

Цель урока:

Образовательная: научить учащихся решать задачи на тему Закон Ома, научить определять силу тока, напряжение, сопротивление.

Развивающая: продолжить развитие навыков решения задач на данную тему; продолжить развитие умений анализировать условия задач и ответов, умений делать выводы, обобщения; продолжить развитие памяти, творческих способностей.

Воспитательная: воспитание трудолюбия, инициативности и настойчивости в преодолении трудностей, воспитывать культуру общения при работе в группах

Методы обучения: -словесный;

-практический.

Оборудование: сборник задач, учебник, доска, мел, тетрадь.

Ход урока

І. Организационный момент.

ІI. Актуализация знаний.

На слайде физический диктант. (Слайд 2). Учащимся выдается таблица для заполнения.

1. Заполнить двенадцать ячеек таблицы на карточке:

Ученый

Физическая величина

Формула

Единица измерения

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Выполнил ______________ Проверил __________ Оценка__________

2. После заполнения таблиц учащиеся меняют карточками с соседом по парте, проверяют вместе с учителем и выставляют оценку:

Кол-во ошибок

1

2-3

4-6

7 и более

Оценка

5

4

3

2

Сегодня на уроке мы с вами будем решать задачи на закон Ома. Для этого вспомним формулы и законы, которые нам пригодятся при решении задач.

III. Решение задач.

Задача 1. Для начала решим устную задачу на запоминание закона Ома. 

a) U = 20B,R=10Om,I-?
б) I=10A,R = 5Om, R-?
в) I = 5A,U=15B,R-?

Ответ: а) I = 2А; б) U= 50 Ом; в) R = 3 Ом.

Задача 2.  Рассчитать силу тока, проходящую по медному проводу длиной 100м, площадью поперечного сечения 0,5мм², если к концам провода приложено напряжение 6,8B.

Дано:

I=100м
S=0,5мм²
U=6,8В

I-?

Решение:

Ответ: Сила тока равна 2А.

Задача 3.  В электрическую цепь включены последовательно резистор сопротивлением 5 Ом и две электрические лампы сопротивлением 500 Ом. Определите общее сопротивление проводника.

Дано:

R_AB=5 Ом
R_BC=500 Ом 
R_CD=500 Ом

R_AD-?

Решение:

Ответ: Общее сопротивление проводника равно 1005 Ом.

Задача 4.  Два резистора сопротивлением r ₁ = 5 Ом и r₂= 30 Ом включены, как показано на рисунке, к зажимам источника тока напряжением 6В. Найдите силу тока на всех участках цепи.

Дано:

r₁=5 Ом
r₂=30 Ом 
U=6B

I₀-?

Решение:

Ответ: Сила тока на всех участках цепи равна 1,4 А.

Задача 5. (Решает ученик, можно вызвать два ученика по очереди). Определите полное сопротивление цепи и токи в каждом проводнике, если проводники соединены так, как показано на рисунке, а r₁=1 Ом, r₂=2 Ом, r₃= 3 Ом, U_AC = 11В. Условие задачи Слайд 9.

Дано:

r₁=1 Ом
r₂=2 Ом
r₃=3 Ом
U_AB=11B

R_AC-?
I₁-?
I₂-?
I₃-?

Решение:

Ответ: R_АС =2,2 Ом, I₁=2A, I₂=3 А, I₃=2A.

Задача 6. 

1. Какому значению силы тока и напряжения соответствует точка А?

2. Какому значению силы тока и напряжения соответствует точка В?

3. Найдите сопротивление в точке А и в точке В.

4. Найдите по графику силу тока в проводнике при напряжении 8 В и вычислите сопротивление в этом случае.

5. Какой вывод можно проделать по результатам задачи?

Ответ:

1. Сила тока = 0,4 А, напряжение – 4В.

2. Сила тока = 0,6 А, напряжение – 6В.

3. Сопротивление в т.А – 10 Ом, в т.В – 10 Ом.

4. Сила тока = 0,8А, сопротивление – 10 Ом.

5. При изменении силы тока и напряжения на одинаковую величину, сопротивление остается постоянным.

IV. Самостоятельная работа в группах.

Учащиеся делятся на 4 группы и каждой группе дается карточка с заданием.

Учитель объясняет критерии выставления оценок:

Во время работы в группах ведется наблюдение за более и менее активными участниками группы. Соответственно это будет влиять на более или менее высокую оценку при проверке записей в тетради, также будет учитываться уровень сложности решенных задач. Тетради с записями сдаются в конце урока. Время для решения задач ограниченное.

Задание 1.  (8 мин.)

Вопросы к карточкам:

1. Перечислите все элементы цепи.

2. Какие виды соединения используются?

3. Рассчитайте напряжение на лампе.

4. Рассчитайте напряжение на реостате.

5. Рассчитайте силу тока на всем участке цепи.

Задание 2.  (4 мин.)

Определить общее сопротивление в цепи.

R₁ = 2 Ом, R₂ = 102 Ом, R ₃ = 15 Ом, R₄ = 4 Ом.

Задание 3.  (3 мин.)

Определите силу тока I при заданных U и R.

Группа

R, Ом

U, В

I, А

I

2

55

?

II

14,2

87,4

?

III

21

100

?

IV

0,16

0,28

?

Задание 4.  (5 мин)

Моток проволоки имеет сопротивление R и длину l .

Вычислить площадь поперечного сечения S.

Группа

Материал

Параметры

Сопротивление

Длина проводника

Удельное сопротивление

R, Ом

l, мм²

p, Ом·мм²/м

I

Медь

0,83

33,9

1,7·10^-2

II

Алюминий

16,1

83,1

2,8·10^-2

III

Серебро

0,39

0,234

1,6·10^-2

IV

Сталь

23,2

3,06

12·10^-2

После выполнения заданий группами, тетради сдаются учителю.

V. Итог урока.

На сегодня все. Мы с вами научились решать задачи, закрепили знания о законе Ома для участка цепи.

VІ. Выставление оценок.

VІІ. Домашнее задание. Повторить все формулы и физические величины.

infourok.ru

Примеры решения задач по теме «Закон Ома. Последовательное и параллельное соединения проводников»

Примеры решения задач по теме «Закон Ома. Последовательное и параллельное соединения проводников»

«Физика — 10 класс»

При решении задач на применение закона Ома необходимо учитывать, что при последовательном соединении проводников сила тока во всех проводниках одинакова, а при параллельном их соединении напряжение одинаково на всех проводниках.

Задача 1.

Параллельно амперметру, имеющему сопротивление R_а = 0,5 Ом, подсоединён медный провод длиной l = 0,4 м и диаметром d = 0,001 м. Удельное сопротивление меди ρ = 1,7 • 10^-8 Ом • м. Определите полную силу тока в цепи, если амперметр показывает силу тока I_а = 0,2 А.

Р е ш е н и е.

Так как амперметр и провод подключены параллельно, то напряжение на амперметре равно напряжению на проводе:

I_аR_а = I_nR_n.

Определим сопротивление провода:

Тогда

Полная сила тока в цепи

Задача 2.

На рисунке 15.7 все сопротивления резисторов равны R. Определите эквивалентное сопротивление цепи.

Чему равна полная сила тока в цепи, если на клеммы 1, 2 подано напряжение U?

Р е ш е н и е.

Трудно определить, как соединены резисторы R1 и R3 — последовательно или параллельно. В подобных схемах всегда нужно искать резисторы, соединения которых очевидны. Так, очевидно, что резисторы 7?5 и R6 соединены последовательно. Значит, R_5,6 = R₅ + R₆ = 2R. Эквивалентный резистор сопротивлением R_5,6 соединён с резистором R₄ параллельно. Следовательно,

Эквивалентный резистор сопротивлением R_4-6, в свою очередь, соединён последовательно с резистором R₃:

R_3-6 = R₃ + R_4-6 = R + (2/3)R = (5/3)R,

а эквивалентный резистор сопротивлением R_3-6 — параллельно с резистором R₂:

И наконец, эквивалентный резистор R_2-6 соединён последовательно с резистором R₁, так что

R_экв = R_2-б + R = (5/8)R + R = (13/8)R.

Из закона Ома следует, что сила тока

Задача 3.

К участку цепи с напряжением U через резистор сопротивлением R подключены параллельно десять лампочек, имеющих одинаковое сопротивление r.

Определите напряжение на каждой лампочке.

Р е ш е н и е.

Начертим схему цепи (рис. 15.8). Очевидно, что напряжение на каждой лампочке будет одинаково, так как они соединены параллельно.
Резистор сопротивлением R и участок цепи с лампочками соединены последовательно,
следовательно, U = U₁ + U₂ = IR + IR_экв.
Запишем закон Ома для каждого из участков цепи:
откуда или
Решив это уравнение относительно U₂,
получим
Найдём эквивалентное сопротивление участка цепи с лампочками из соотношения

откуда

Окончательно получим

Источник: «Физика — 10 класс», 2014, учебник Мякишев, Буховцев, Сотский

Законы постоянного тока — Физика, учебник для 10 класса — Класс!ная физика

Электрический ток. Сила тока — Закон Ома для участка цепи. Сопротивление — Электрические цепи. Последовательное и параллельное соединения проводников — Примеры решения задач по теме «Закон Ома. Последовательное и параллельное соединения проводников» — Работа и мощность постоянного тока — Электродвижущая сила — Закон Ома для полной цепи — Примеры решения задач по теме «Работа и мощность постоянного тока. Закон Ома для полной цепи»

class-fizika.ru

Решение задач по теме «Законы Ома. Соединение потребителей»

Практическое занятие № 1

Решение задач по теме «Законы Ома. Соединение потребителей»

Цель: научиться применять формулы и законы изученной темы для решения задач, научиться оценивать реальность полученных результатов.

Теоретическое обоснование работы:

I = – закон Ома для участка цепи;

I = – закон Ома для замкнутой цепи;

R = — сопротивление цилиндрического проводника;

– эквивалентное сопротивление двух последовательно соединенных резисторов;

=+ – эквивалентное сопротивление двух параллельно соединенных резисторов.

Примеры решения задач:

1). Электрическая лампочка включена в сеть напряжением 220 В. Какой ток будет проходить через лампочку, если сопротивление ее нити 240 Ом?

Дано: Решение

U = 220 В

R = 240 Ом I = U/R = 220/240 = 0.9 (A)

Найти:

I Ответ: I = 0.9 A

2). Аккумулятор внутренним сопротивлением 0,4 Ом работает на лампочку сопротивлением 12,5 Ом. При этом ток в цепи равен 0,26 А. Определите ЭДС аккумулятора и напряжение на зажимах лампочки.

Дано: Решение

r = 0,4 Ом

R = 12,5 Ом I = E/(R + r)E = I∙(R + r) =0,26∙(12,5 + 0,4) = 3,35 (В)

I = 0,26 А

Найти: I = U/R ⇒ U = I∙R = 0,26∙12,5 = 3,25 (В)

E

U Ответ: E = 3,35 В; U = 3,25 В

3). Восемь проводников сопротивлением 10 Ом каждый соединены в четыре одинаковые параллельные группы. Определите эквивалентное сопротивление цепи и нарисуйте ее электрическую схему.

Дано:

R₁ = … R₈ = 10 Ом

Найти: R_А R_Б R_В R_Г

R 1/R_А = 1/R₁ + 1/R₂ = 1/10 + 1/10 = 2/10 = 1/5

R_A = 5 (Ом)

R_A = R_Б = R_В = R_Г = 5 Ом

R = R_A + R_Б + R_В + R_Г = 5 + 5 + 5 + 5 = 20 (Ом)

Ответ: R = 20 Ом

Задачи для самостоятельного решения:

1). Электропаяльник, включенный в сеть напряжением 220 В, потребляет ток 0,3 А. Определите сопротивление электропаяльника.

2) К кислотному аккумулятору, имеющему ЭДС 205 В и внутреннее сопротивление 0,2 Ом, подключен потребитель сопротивлением 2,6 Ом. Определите ток в цепи.

3). Разветвление из трех параллельно включенных резисторов сопротивлениями 3, 8, и 6 Ом включено последовательно с другим разветвлением, состоящим из четырех резисторов сопротивлениями 2, 7, 6 и 3 Ом. Определите эквивалентное сопротивление цепи и нарисуйте ее электрическую схему.

4). Приведите примеры источников электрического тока, в которых механическая и химическая энергия превращается в электрическую.

5). Начертите схему электрической цепи, состоящей из источника тока, выключателя и двух ламп, включенных параллельно. Что произойдет в цепи при перегорании одной лампы?

6). Как определить длину мотка медной проволоки, не разматывая его?

7). Зависит ли сопротивление катушки, изготовленной из стального провода, от величины приложенного к ней напряжения?

gigabaza.ru

«Электрическое сопротивление. Закон Ома». Видеоурок. Физика 8 Класс

Тема: Электромагнитные явления

Урок: Решение задач на тему “Электрическое сопротивление. Закон Ома”

На предыдущих уроках мы говорили, что сила тока зависит от напряжения и сопротивления проводника. Также мы выяснили, что сопротивление проводника зависит от его геометрических размеров и материала, из которого он сделан. На этом уроке будут рассмотрены задачи, связанные именно с этими двумя положениями.

Первая формула, которая понадобится для решения задач, – закон Ома для участка цепи:

Сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению. Сила тока измеряется в Амперах (I=[А]), напряжение – в Вольтах (U=[В]), сопротивление – в Омах (R=[Ом]). Тогда из закона Ома можно сказать, что .

Еще одна формула, которая нам понадобится, – формула зависимости сопротивления проводника от его параметров:

Сопротивление проводника равно его удельному сопротивлению, умноженному на дробь, где в числителе – длина проводника, в знаменателе – площадь поперечного сечения проводника. При этом сопротивление измеряется в Омах (R=[Ом]), длина – в метрах (l=[м]). В единицах измерения СИ (система интернациональная) площадь измеряется в метрах квадратных, но поскольку сечение провода невелико, то имеет смысл измерять площадь поперечного сечения в миллиметрах квадратных (S=[м²]=[мм²]). Удельное сопротивление, как правило, определяется по таблицам: зная материал, из которого сделан проводник, можно определить его удельное сопротивление. Единицы измерения удельного сопротивления:

Первая запись единиц измерения используется для удобства (), а в таблицах значение обычно подается в виде второй записи (). Можно увидеть, что записи эквивалентны, т. к. если перевести миллиметры в метры, то метры сократятся.

Рассмотрим следующую задачу: надо определить силу тока в проводнике, длина которого 100 м, а сечение этого проводника – 0,5 мм².

Этот проводник выполнен из меди и включен в цепь таким образом, что на его концах наблюдается напряжение 6,8 В. Стоит отметить, что в задаче дан материал, из которого сделан проводник. Значит, можно узнать значение удельного сопротивления из таблицы.

Рис. 1. Решение задачи №1

Сначала следует записать краткое условие задачи. На рис. 1. слева от вертикальной черты показано, как это нужно сделать. Значение длины (l=100 м), площади поперечного сечения (S=0,5 мм²) и напряжения (U=6,8 В) дано в условии. Значение удельного сопротивления меди () мы взяли из таблицы. Под горизонтальной чертой на рис. 1 написано, что нужно найти в задаче – силу тока.

Для решения задачи запишем закон Ома для участка цепи: . Также нам потребуется выражение для сопротивления проводника: . Далее постараемся записать решение в общем виде, то есть выражение для сопротивления мы подставим в закон Ома. Поскольку R в законе Ома стоит в знаменателе, то ρ и l окажутся в знаменателе, S перейдет в числитель. Получаем:

Теперь подставим значения данных величин:

Ответ: I=2A.

Это можно понять так: если подключить амперметр последовательно к данному проводнику, то он покажет значение 2А. Стоит обратить внимание, что ничего сложного в таких задачах нет. Стоит только разобраться, какие величины куда подставить. Обычно такие задачи в дальнейшем будут использоваться как составная часть более сложных задач.

В предыдущей задаче мы находили значение силы тока. Но эту характеристику можно измерить соответствующим прибором – амперметром. Поэтому, как правило, есть другие задачи, в которых требуется найти характеристики проводника. Если мы хотим сделать какое-то сопротивление, то мы должны знать эти характеристики проводника: длину, площадь сечения, материал. Решая такие задачи, мы сможем их найти, зная силу тока и напряжение.

Рассмотрим пример именно такой задачи. По вольфрамовой проволоке протекает электрический ток. Длина проволоки – 4 м, сила тока составляет 0,05 А. Напряжение, под которым находится данный проводник, составляет 5 В. Необходимо определить величину площади поперечного сечения.

Рис. 2. Решение задачи №2

Как и в первом случае, запишем краткое условие задачи (рис. 2, слева от вертикальной черты). Нам даны сила тока I=0,05 А, напряжение U=5 В и длина проволоки l=4 м. Значение удельного сопротивления вольфрама  можно найти из таблицы. Под горизонтальной чертой написано то, что требуется найти: S, площадь поперечного сечения проволоки.

Как и в предыдущей задаче запишем две формулы. Первая – это формула для вычисления сопротивления проводника: . Отсюда можно выразить площадь сечения проводника:

Из этого уравнения мы не сможем сразу найти сечение, поскольку нам неизвестно сопротивление. Для его определения потребуется вторая формула – закон Ома для участка цепи: . Из него можно выразить значение сопротивления всей проволоки:

Подставив это выражение в формулу для площади сечения, получим:

Получаем дробь, где в числителе стоит произведение трех величин: удельного сопротивления, длины проводника и силы тока, а в знаменателе стоит только напряжение. Подставим численные значения:

Получаем ответ: площадь поперечного сечения проволоки . Как видим, сечение проволоки невелико, то есть проволока будет очень тонкой.

Стоит отметить, что для решения конкретных технических задач, подобных решенной ранее, обычно используются данные, которые получают при помощи приборов. Например, имеется катушка с намотанным на нее проводником. Требуется измерить, например, длину этого проводника. Разматывать катушку не имеет смысла, поскольку провод может быть очень длинным. Как же тогда поступить?

Рис. 3. Схема для измерения длины проводника в катушке

По небольшому образцу такого провода измеряют площадь его сечения. По внешнему виду проводника можно определить материал, из которого он сделан, а значит, и узнать его удельное сопротивление. Далее катушку (обозначена желтым цветом на рис. 3) подключают к источнику тока и при помощи амперметра и вольтметра определяют напряжение на этой катушке и силу тока, протекающего по проводнику, который намотан на эту катушку. В результате получаем задачу, похожую на ту, что мы решали ранее, но найти надо длину проводника. Используя формулу для сопротивления и закон Ома, получим:

В заключение стоит сказать, что такие задачи не являются трудными, но достаточно показательны. Из большого количества величин, данных в задаче, можно легко получить значение требуемой величины.

Список литературы

1. Генденштейн Л.Э, Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. / Под ред. Орлова В.А., Ройзена И.И. Физика 8. – М.: Мнемозина.
2. Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
3. Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф. Физика 8. – М.: Просвещение.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети интернет

1. Фестиваль педагогических идей «Открытый урок» (Источник).
2. ПроШколу.ру (Источник).
3. Электрознайка (Источник).

Домашнее задание

1. Стр. 106–108: вопросы № 1–4. Перышкин А.В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
2. Длина и площадь поперечного сечения алюминиевого и железного проводов одинаковые. На них подается одинаковое напряжение. В каком из проводов сила тока будет больше?
3. Можно ли вычислить напряжение в проводнике, зная силу тока в нем, его длину и площадь сечения, но не зная, из какого материала он сделан?
4. Для уменьшения потерь энергии соединительные провода делают так, чтобы ток в них был как можно меньше. Для этого их должны делать большего или меньшего диаметра?

interneturok.ru