Задача на закон ома – Презентация для 10 класса » Решение задач на закон Ома. Последовательное и параллельное соединение проводников»

Содержание

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:

http://festival.1september.ru/articles/568112/Image4366.gif

http://festival.1september.ru/articles/568112/Image4367.gif

http://festival.1september.ru/articles/568112/Image4368.gif

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:

RAB=5 Ом
RBC=500 Ом 
RCD=500 Ом

RAD-?

Решение:

http://festival.1september.ru/articles/568112/Image4370.gif

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:

http://festival.1september.ru/articles/568112/img1.gif

http://festival.1september.ru/articles/568112/Image4371.gif

http://festival.1september.ru/articles/568112/Image4372.gif

http://festival.1september.ru/articles/568112/Image4373.gif

http://festival.1september.ru/articles/568112/Image4374.gif

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, UAC = 11В. Условие задачи Слайд 9.

Дано:

r1=1 Ом
r2=2 Ом
r3=3 Ом
UAB=11B

RAC-?
I1-?
I2-?
I3-?

Решение:

http://festival.1september.ru/articles/568112/img2.gif

http://festival.1september.ru/articles/568112/Image4379.gif

http://festival.1september.ru/articles/568112/Image4380.gif

http://festival.1september.ru/articles/568112/Image4381.gif

http://festival.1september.ru/articles/568112/Image4382.gif

http://festival.1september.ru/articles/568112/Image4383.gif

http://festival.1september.ru/articles/568112/Image4384.gif

http://festival.1september.ru/articles/568112/Image4385.gif

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

Задача 6. 

http://festival.1september.ru/articles/568112/img3.gif

  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.)

http://festival.1september.ru/articles/568112/img4.gif

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.

http://festival.1september.ru/articles/568112/img5.gif

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

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.

Закон Ома для участка цепи. Расчет электрического сопротивления проводника

Цель

Обобщить знания учащихся об электрическом токе и напряжении и установить на опыте зависимость силы тока от напряжения на однородном участке электрической цепи и от сопротивления этого участка, вывести закон Ома для участка цепи. Установить, что электрическое сопротивление зависит от длины проводника, удельного сопротивления и площади поперечного сечения.

Задачи урока

  • обучающие: закрепление понятия сила тока, напряжение, сопротивление; вывести зависимость между силой тока, напряжением и сопротивлением участка цепи. Закон Ома для участка цепи. Примеры на расчёт силы тока, напряжения и сопротивления проводника.
  • развивающие: развивать умения наблюдать, сопоставлять, сравнивать и обобщать результаты экспериментов; продолжить формирование умений пользоваться теоретическими и экспериментальными методами физической науки для обоснования выводов по изучаемой теме и для решения задач.
  • воспитательные: развитие познавательного интереса к предмету, тренировка рационального метода запоминания формул, развитие аккуратности, умения организовывать свою работу в определённом промежутке времени.

 

Тип урока

Урок формирования новых знаний с использованием электронных образовательных ресурсов.

Формы работы учащихся

Фронтальная, групповая, индивидуальная.

Используемые приемы обучения

проблемный; исследовательский.

Методы

Словесный, частично-поисковый, Практический, методы контроля и самоконтроля.

Средства обучения

Мел, доска, компьютер, мультимедийный проектор, наличие доступа в Интернет.

Демонстрации

1.Зависимость силы тока от сопротивления проводника при постоянном напряжении;
2.Зависимость силы тока от напряжения при постоянном сопротивлении участка цепи.
ЦОР Физика.

Формируемые УУД

  • регулятивные: самостоятельность, целеполагание, контроль;
  • познавательные:практическое освоениеоснов проектно-исследовательскойдеятельности, интерес к новому учебному материалу;
  • коммуникативные:организация и планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками, общительность, умение договариваться, работать в группе, аргументировать, отвечать на поставленные вопросы;
  • личностные: справедливость, формирование адекватнойпозитивной самооценки, оценивание успехов, установка на ЗОЖ.

Ожидаемые результаты
Учащиеся научатся:

  • Объяснять зависимость силы тока от напряжения и сопротивления на участке цепи;
  • Строить графики зависимости силы тока от напряжения и сопротивления;
  • Собирать простейшие электрические схемы;
  • Применять закон Ома для решения количественных задач.

Ход урока

1. Организационный момент (приветствие, присутствие).

2. Этап актуализации знаний

Учитель: Ребята, обратите внимание на слайд. Как Вы видите тема нашего сегодняшнего урока звучит как «Закон Ома для участка цепи. Расчет электрического сопротивления».

Рисунок 1

Но прежде, чем начать изучать новый материал, следует выяснить, к каким из физических явлений относится данная тема? (выслушиваются варианты ответа, возможно, понадобится вспомнить все остальные пять физических явлений). Итак, подведем итог, явления, к которым имеет отношение тема сегодняшнего урока называются электрические . Давайте вспомним, что же такое электрические явления? (выслушиваются предположения детей, далее работа по слайду).

Рисунок 2

Учитель: замечательно, ребята! Теперь когда мы знаем что такое электрические явления, необходимо поставить цель нашего урока, к которой мы будем стараться прийти в конце.

Рисунок 3

3. Мотивационный этап

Ребята, прежде чем устанавливать зависимости между физическими величинами, нам необходимо четко усвоить каждую из этих величин. Для этого давайте повторим по слайдам все физические величины, ос которыми нам сегодня придется работать при решении задач, а также повторим составные части электрической цепи, какие приборы помогают нам снимать показания.

Рисунок 4

Чтобы было легче понять, что такое сила тока, представьте, что перед Вами вместо провода труба, в которой находится вода, а воде плавают маленькие рыбки. Так вот рыбки, благодаря действию течения потока воды, начинают одновременно плыть в одном направлении. Если мы представим, что вместо рыбок у нас электроны, а вместо течения воды — электрическое поле, то в таком случае в проводнике возникает электрический ток, то есть упорядоченное движение заряженных частиц. За направление тока мы принимаем направление движения положительно заряженных частиц, то есть от + к -.

Рисунок 5

А теперь вспомним, что такое напряжение.

Рисунок 6

Если мы представим, что под действием течения воды в трубе одна из рыбок переместилась влево на расстояние 1 м, то мы можем сказать, что течение совершило работу по перемещению рыбки. Так и в случае электричества. Электрическое поле, перемещая заряженную частицу совершает работу, и если мы разделим значение этой работы на величину заряда частицы, то получим величину, которая называется электрическое напряжение.

Обратимся к еще одной физической величине

Рисунок 7

Электроны, передвигаясь вдоль проводника испытывают различные препятствия. Так, например, хорошими проводниками электрического тока являются металлы, а у них имеется кристаллическая решетка, чем более плотно устроена эта решетка, тем и электронам сложнее перемещаться из одного места проводника в другое, а следовательно электроны встречают некоторое сопротивление. Я неспроста сказала сопротивление, именно из этого физического смысла и вытекает понятие электрического сопротивления. Чем сложнее электронам передвигаться по проводнику, тем меньшее их количество в единицу времени будет перемещаться сквозь поперечное сечение и следовательно сила тока также будет меньше.

Давайте выясним, от каких параметров зависит электрическое сопротивление

Рисунок 8

И последнее, что мы сделаем перед изучением нового материала, это повторим, как правильно собираться электрические цепи по схемам, основные составные части электрической цепи.

Рисунок 9

4. Этап изучения нового материала

Ребята, зависимость этих трех физических величин друг от друга в 1827 году впервые вывел немецкий ученый Георг Ом. Поэтому и формула носит название его фамилии. Закон Ома.

Рисунок 10

Рисунок 11

Рассматривая зависимость друг от друга двух величин, третья должна оставаться постоянной. Мы с Вами сейчас опытным путем подтвердим что сила тока на участке цепи действительно будет увеличиваться при увеличении напряжения, но с учетом того, что сопротивление у нас будет величиной постоянной. (обращаемся к ЦОР).

По графику мы видим, что сила тока увеличивалась ровно настолько же, насколько мы увеличивали напряжение, а значит первое утверждение из закона Ома о том, «что сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка,» ВЕРНО!

Теперь выясним, как же сила тока зависит от сопротивления при постоянном напряжении и прав ли бы Георг Ом в своих суждениях.

По графику мы убедились с Вами «Что сила тока обратно пропорциональна сопротивлению».

А теперь предлагаю Вам правило треугольника, для более удобного запоминая данной формулы

Рисунок 12

5. Этап применения нового знания

Приступим к решению задач. От простого к сложному.

Задача №1

Напряжение на зажимах электрического утюга 220(В), сопротивление нагревательного элемента утюга 50 (Ом). Чему равна сила тока в нагревательном элементе? Рассчитайте величину электрического заряда, проходящего через проводник за время 0,5 сек?

Задача №2

Используя данные предыдущей задачи, рассчитайте длину проводника (спирали в нагревательном элементе утюга), если известно, что площадь поперечного сечения проводника S равна 0,8 кв.мм., и проводник выполнен из меди.

Рисунок 13

Задача №3

Сборник ОГЭ физика 2017. автор ЗОРИН Н. И.

Вариант 6 № 16

Через поперечное сечение проводника прошел заряд, равный 6 Кл, за время, равное 5 минутам. Сопротивление проводника 5 (Ом). Рассчитайте напряжение проводника.

Задача №4

Вариант 8 № 18

Рисунок 14

Задача №5

Вариант 9 № 16

Как изменится сила тока в электрической цепи, если площадь поперечного сечения проводника уменьшить вдвое?

Задача №6

Вариант 9 №15

Рисунок 15

6. Рефлексивный этап

Учитель: А сейчас подведем итог нашего урока. Вспомним цели, которые мы ставили перед собой! Как Вы считаете, удалось ли нам их добиться? Тогда давайте ответим на следующие вопросы: Какую взаимозависимость между силой тока, напряжением и сопротивлением на участке цепи мы раскрыли?

Ученики: Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.(слайд)

Учитель: В какой формуле выражена эта взаимозависимость?

Ученики: Взаимозависимость силы тока, напряжения и сопротивления выражена законом Ома для участка цепи.

Учитель: Кто впервые установил эту зависимость?

Ученики: Георг Ом (немецкий физик) в 1927 году.

Учитель: А как зависит электрическое сопротивление от длины проводника и площади поперечного сечения?

Ученики:Чем больше длина, тем больше сопротивление, чем больше площадь поперечного сечения, тем меньше сопротивление.

Учитель: Замечательно, надеюсь, данное занятие было полезным для Вас и теперь Вы сможете применять полученные знания на практике при решении задач.

Примеры решения задач по теме «Работа и мощность постоянного тока. Закон Ома для полной цепи»

Примеры решения задач по теме «Работа и мощность постоянного тока. Закон Ома для полной цепи»

«Физика — 10 класс»

При решении задач, связанных с расчётом работы и мощности тока, надо применять формулы (15.13) и (15.15) — смотри предыдущие темы.

Для определения силы тока в замкнутой цепи надо использовать закон Ома для полной цепи, а в случае нескольких источников правильно определить суммарную ЭДС.

Задача 1.

Аккумулятор с ЭДС Ε = 6,0 В и внутренним сопротивлением r — 0,1 Ом питает внешнюю цепь с сопротивлением R = 12,4 Ом. Какое количество теплоты Q выделится во всей цепи за время t = 10 мин?

Р е ш е н и е.

Согласно закону Ома для замкнутой цепи сила тока в цепи равна Количество теплоты, выделившейся на внешнем участке цепи, Q1 = I2Rt, на внутреннем — Q2 = I2rt. Полное количество теплоты

Задача 2.

Разность потенциалов в сети зарядной станции равна 20 В. Внутреннее сопротивление аккумулятора, поставленного на зарядку, равно 0,8 Ом; в начальный момент времени его остаточная ЭДС равна 12 В. Какая мощность будет расходоваться станцией на зарядку аккумулятора при этих условиях? Какая часть этой мощности будет расходоваться на нагревание аккумулятора?

Р е ш е н и е.

При зарядке аккумулятора зарядное устройство и аккумулятор соединены разноимёнными полюсами навстречу друг другу. Сила тока, идущего через аккумулятор, I = (U — Ε)/R. Мощность, расходуемая станцией:

Р1 = UI = U(U — Ε)/R = 200 Вт.

Мощность, расходуемая на нагревание аккумулятора:

Тогда Р21 = 0,4.

Задача 3.

При подключении вольтметра сопротивлением RV = 200 Ом непосредственно к зажимам источника он показывает U = 20 В. Если же этот источник замкнуть на резистор сопротивлением R = 8 Ом, то сила тока в цепи I2 = 0,5 А. Определите ЭДС и внутреннее сопротивление источника.

Р е ш е н и е.

По закону Ома для полной цепи в первом случае сила тока во втором случае Показания вольтметра — падение напряжения на его внутреннем сопротивлении, т. е. U = I1RV. Из соотношения I1(RV + r) = I2(R + r) найдём внутреннее сопротивление источника:

Для ЭДС источника запишем: Ε = I2(R + r) = 24 В.

Задача 4.

Определите силу тока короткого замыкания для источника, который при силе тока в цепи I1 = 10 А имеет полезную мощность Р1 = 500 Вт, а при силе тока I2 = 5 А — мощность Р2 = 375 Вт.

Р е ш е н и е.

Сила тока короткого замыкания Полезная мощность Р = IU, где U — напряжение на зажимах источника, или падение напряжения на внешнем участке цепи. Напряжения на зажимах источника в первом и во втором случаях

Вычтем почленно из первого выражения второе:

откуда определим

ЭДС источника тока

Окончательно для силы тока короткого замыкания

Задача 5.

Конденсатор ёмкостью 2 мкФ включён в цепь (рис. 15.12), содержащую три резистора и источник постоянного тока с ЭДС 3,6 В и внутренним сопротивлением 1 Ом. Сопротивления резисторов R1 = 4 Ом, R2 = 7 Ом, R3 = 3 Ом.

Чему равен заряд на правой обкладке конденсатора?

Р е ш е н и е.

Участок цепи, в котором находится конденсатор, разомкнут, и ток через резистор R3 не идёт.

Разность потенциалов между пластинами конденсатора равна падению напряжения на резисторе R2: U = IR2.

Сила тока, идущего по цепи, согласно закону Ома равна

Заряд на обкладках конденсатора

На правой обкладке конденсатора накопится отрицательный заряд, так как она подключена к отрицательному полюсу источника.

Задача 6.

Определите параметры источника тока, если известно, что максимальная мощность, равная 40 Вт, выделяется при подключении резистора сопротивлением 10 Ом.

Р е ш е н и е.

Максимальная мощность выделяется при равенстве внешнего и внутреннего сопротивлений, следовательно, R = r = 10 Ом.

Мощность определяется формулой Р = I2R, или с учётом закона Ома:

Тогда ЭДС источника

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»

Конспект по теме «Решение задач по теме закон Ома»

II. Вводное слово.

Сегодня на уроке мы с вами будем решать задачи на закон Ома, на последовательное и параллельное соединение проводников.

Запишите тему урока. 

Для этого вспомним формулы и законы, которые нам пригодятся при решении задач.

III. Решение задач.

(3 ученика выходят к доске и записывают: первый закон Ома и выражает и него напряжение и сопротивление; второй – формулы справедливые для последовательного соединения; третий – формулы справедливые для последовательного соединения).

Задача 1. Для начала решим устную задачу на запоминание закона Ома. (Слайд 5)

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. (Решает учитель с использованием презентации) Слайд 6.

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:

hello_html_m4d645547.gif

hello_html_e559e1f.gif

hello_html_14f438b3.gif

Ответ: Сила тока равна 2А.

Вопросы: Что известно из условия задачи? Какую величину необходимо определить? По какому закону будем определять силу тока? Какие величины нам неизвестны для нахождения силы тока и как их найти? (hello_html_578b007c.gif – берется из таблицы). Теперь найдем и полученное значение подставим в формулу для нахождения силы тока. (Перевод S в м2 не нужно делать, т.к. в единицах измерения плотности тоже присутствуют тоже мм2)

Задача 3. (Решает у доски сильный ученик) Условия задач

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

Дано:

RAB=5 Ом
RBC=500 Ом 
RCD=500 Ом

RAD-?

Решение:

hello_html_m68432458.gif

Ответ: Общее сопротивление проводника равно 1005 Ом.

Вопросы: Какие элементы цепи нам даны? Как найти общее сопротивление?

Задача 4. (Класс делится на 2 группы, каждая из которой решает задачу своим способом (одни находя силу тока используя закон Ома, вторые используя формулу параллельного соединения). Затем по одному представителю пишут решения на доске) Условия задачи .

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:

hello_html_m147e368e.gif

hello_html_3fc3d09f.gif

hello_html_59bec305.gif

hello_html_m6c7cb3d6.gif

hello_html_m67167dfb.gif

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

Вопросы: Какой тип соединения рассматривается в задаче? Что известно из условия? Какие величины необходимо найти? Как найти I0? Что для этого неизвестно? Как найти I 1 и I2?

Второй способ решения данной задачи:

Дано:

r1=5 Ом
r2=30 Ом 
U=6B

I0-?

Решение:

hello_html_m74811556.gif

hello_html_fcfd2cb.gif

hello_html_m3509fb44.gif

hello_html_m45b701ff.gif

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

Вопросы: Какой тип соединения рассматривается в задаче? Что известно из условия? Какие величины необходимо найти? По какой формуле будем находить общий ток в цепи? Какая величина нам неизвестна при нахождении силы тока и как ее найти?

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, UAC = 11В. Условие задачи Слайд 9.

Дано:

r1=1 Ом
r2=2 Ом
r3=3 Ом
UAB=11B

RAC-?
I1-?
I2-?
I3-?

Решение:

hello_html_726b81a1.gif

hello_html_7c14a4ab.gif

hello_html_m2e6abd75.gif

hello_html_75ebd5ec.gif

hello_html_m39bc09ad.gif

hello_html_337cddc5.gif

hello_html_m6b5dab1e.gif

hello_html_334ac727.gif

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

Вопросы: Какие типы соединения изображены на рисунке? Что нужно определить? Как найти полное сопротивление и величины в него входящие? Как найти силу тока в цепи? Как определить I1и 12? Как определить UBC?

Задача 6. Условия задачи Слайд 10. (Вопросы 1,2,5 решаются устно. 3,4 – два ученика).

hello_html_m3d68eb50.gif

  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.

Моток проволоки имеет сопротивление R и длину l .

Вычислить площадь поперечного сечения S.

2

p, Ом·мм2

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 на последовательное и параллельное соединение проводников, закрепили знания о законе Ома для участка цепи.

Домашнее задание. Повторить все формулы и физические величины.

Урок решения задач физика 8 класс по теме:«Закон Ома. Расчет сопротивления. Удельное сопротивление»

hello_html_m2ff6b22c.gifhello_html_m338b401a.gifhello_html_m16453c7b.gifhello_html_e5ac164.gifhello_html_m36411480.gifhello_html_e5ac164.gifhello_html_6c7170f1.gifhello_html_e5ac164.gifhello_html_6c7170f1.gifhello_html_e5ac164.gifhello_html_6c7170f1.gifhello_html_m3e4d4840.gifhello_html_6c7170f1.gifhello_html_m529adf11.gifhello_html_m60651c00.gifhello_html_1aa08934.gifhello_html_m60651c00.gifhello_html_1aa08934.gifhello_html_6c7170f1.gifhello_html_m529adf11.gifhello_html_m60651c00.gifhello_html_1aa08934.gifhello_html_m60651c00.gifhello_html_1aa08934.gifУрок физики 8 класс.

Тема: « Решение задач на расчёт сопротивления проводника, длины проводника, силы тока и напряжения»

Цель урока: научить учащихся решать задачи по изученной теме: «Закон Ома. Расчет сопротивления. Удельное сопротивление»

Ход урока.

  1. Организационный момент — 1 мин

  2. Фронтальный опрос (вопросы к опросу)

А) Как формулируется закон Ома?

Б) Как выразить напряжение на участка цепи, зная силу тока в нём и его сопротивление?

В) Как зависит сопротивление проводника от его длины и от площади поперечнего сечения?

Г) Что называется удельным сопротивлением проводника?

Д) По какой формуле можно рассчитыват удельное сопротивление проводника?

III. Решение задач.

Задача 1.

Сопротивление проводника 70 Ом, сила тока в нем 6 мА. Каково напряжение на его концах?

Дано: Решение.

R= 70 Ом U = I  R

I = 6 мА = 0,006 A U = 0,006 А 70 Ом = 0, 42 В.

U = ? Ответ: U = 0, 42 В.

Задача 2.

Найдите сопротивление спирали, сила тока в которой 0,5 А, а напряжение на её концах 120 В.

Дано: Решение.

U = 120 B Rhello_html_m37ad0ab1.gif

I = 0,5 A R = hello_html_m58027fe9.gif

R = ? Ответ: R = 240 Ом.

Задача 3.

Сопротивление нагревательного элемента утюга 88 Ом, напряжение в электросети 220 В. Какова сила тока в нагревательном элементе?

Дано: Решение.

R= 88 Ом hello_html_609b2035.gif

U = 220 B I =hello_html_2cf9bde8.gif = 2,5 А

I = ? Ответ: I = 2,5 A.

Задача 4.

Определите сопротивление алюминиевого провода длиной 100 м и площадью поперечного сечения 2,8 мм2.

Дано: Решение.

l = 100 м R = hello_html_397fa386.gif

 = 0,028 hello_html_m1f97f343.gif R = 0,028 hello_html_m1f97f343.gifhello_html_m2b0b0083.gif = 1 Ом

S =2, 8 мм2

R = ? Ответ: R = 1 Ом.

Задача 5.

Рассчитайте удельное сопротивление меди, провод из которой длиной 500 м и площадью поперечного сечения 0,1 мм2 имеет сопротивление

85 Ом.

Дано: Решение.

l = 500 м R = hello_html_397fa386.gif

R = 85 Ом  = RS / l

S =0,1мм2  = 85 Ом 0,1мм2/500 м =1,710-2 Оммм2 / м

 = ? Ответ:  = 0,017 Оммм2 / м

Задача 6.

Найти площадь поперечнего сечения алюминевого праовода длиной 500 м, имеющего сопротивление 7 Ом.

Дано: Решение.

l = 500 м R = hello_html_397fa386.gif

R = 7 Ом S = l / R

 = 0,027Ом мм2 / м S = 0,027Ом мм2 / м 500 м / 7 Ом = 1,93 мм2

S =? Ответ:S 2 мм2

Задача 7.

Какова сила тока на участке цепи, состоящей из константовой проволки длиной 10 м и сечением 1,2 мм2, если напряжение на концах этого участка равно 20 В?

Дано: Решение.

l = 10 м R = hello_html_397fa386.gif

U = 20 B I = U/R

 = 0,5 Ом мм2 / м =0,5 10-6м2 R = 0,5 10-6м2 10 м/1,210-6 м2 =50/12

S = 1,2 мм2 = 1,210-6 м2 I =20 B12/50 Ом =4,8 А

I =? Ответ: I =4, 8 A.

Задача 8.

Чему равна длина железного провода, имеющего площадь поперечнего сечения 0,8мм2, если при прохождении по нему тока 1 А напряжение на его концах равно 12 В?

Дано: Решение.

I = 1А R = hello_html_2358549d.gif ; hello_html_76488b5a.gif

U = 12 B R= U/I

 = 0,1 Ом мм2 / м =0,1 10-6 Омм R = hello_html_30ab1d9a.gif =12 Ом.

S = 0,8 мм2 = 0,810-6 м2 hello_html_2f4f6fe9.gif= 96 м

l = ? Ответ: hello_html_7571aeb8.gif = 96 м.

Задача 9

Рассчитайте напряжение на концах линии электропередачи длиной 0,5 км при силе тока в ней 15 А , если провода, изготовлены из алюминия, имеют площадь поперечнего сечения 14 мм2.

Дано: Решение.

I = 15А I =hello_html_m4fa24eda.gif; U = I R

 = 0,28 10-7 Омм R = hello_html_397fa386.gif ;

S = 14 мм2 = 1410-6 м2 hello_html_11852162.gif R = 0, 28 10-7 Омм 500 м/ 1410-6 м2=

l = 0, 5 км = 500 м = 1 Ом.

U =? U = 15A1 Ом =15 В

Ответ: U= 15B.

Задача 10.

Определите силу тока, проходящего через реостат, изготовленный из никелиневой проволки длиной 25 м и площадью поперечнего сечения 0,5 мм2, если напряжение на зажимах реостата равно 45 В.

Дано: Решение.

l = 25 м R = hello_html_397fa386.gif

U = 45B I = U/R

 = 0,4 10-6м2 R = 0,4 10-6м2 25 м/0,510-6 м2 =20 Ом

S = 0, 5 мм2 = 0,510-6 м2 I =45 B/ 20 Ом =2,25 А

I =? Ответ: I =2, 25 A.

Задача 11.

Допустимый ток для изолированного медного провода сечением

1 мм2 при продолжительной работе равен 11 А. Сколько метров такой проволки можно включить в сеть с напряжением 220 В?

Дано: Решение.

I = 11А R = hello_html_2358549d.gif ; hello_html_76488b5a.gif

U = 220 B R= U/I

 = 0,17 10-7 Омм R = hello_html_m214e7b2b.gif =20 Ом.

S = 1 мм2 = 10-6 м2 hello_html_m169aaab3.gif= 1176,5 м

l = ? Ответ: hello_html_7571aeb8.gif = 1176,5м.

Задача 12.

Определите напряжение на концах железого провода длиной 140 см и площадью поперечнего сечения 0,2 мм2, по которому течет ток 250 мА.

Дано: Решение.

I = 250 мА =0,25А I =hello_html_m4fa24eda.gif; U = I R

 = 0, 1 10-6 Омм R = hello_html_397fa386.gif ;

S = 2 мм2 = 210-6 м2 hello_html_11852162.gif R = 0,1 10-6 Омм 1,4 м/ 210-6 м2 =

l = 140 см = 1, 4 м = 0, 07 Ом.

U =? U = 0,25A0, 07 Ом =0,0175 В

Ответ: U= 17, 5 мB.

IV.Итоги урока.

V. На дом повторение §§§ 40-46.Упражнение 30(2;3) по учебнику

Перышкин А. В. 2013год

Литература. Е.А. Марон

«Физика опорные конспекты и разноуровневые задания»

Закон Ома для участка цепи

Мы уже познакомились с тремя важными характеристиками электрической цепи. Напряжение, сила тока и сопротивление связаны между собой. Как мы уже выяснили, сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению на концах проводника. Также, мы узнали, что чем больше сопротивление, тем меньше сила тока в проводнике при одинаковом напряжении. Конкретную зависимость силы тока от сопротивления установил Георг Ом, проводя свои опыты. Он подключал к одному и тому же источнику проводники с разным сопротивлением и измерял силу тока.

С помощью вольтметра можно убедиться, что напряжение на концах проводника постоянно, а с помощью амперметра ­— измерить силу тока. Так же, как и в опытах с напряжением, мы записываем результаты измерений в таблицу и строим график.

Из таблицы видно, что сила тока уменьшается ровно во столько раз, во сколько увеличивается сопротивление, поэтому график представляет собой ветвь гиперболы. Из этого можно сделать вывод, что сила тока в цепи обратно пропорциональна сопротивлению.

Обобщив результаты опытов, Ом сформулировал закон для участка цепи: сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна сопротивлению:

Таким образом, мы узнали, как связаны между собой сила тока, напряжение и сопротивление.

Из формулы, описывающей закон Ома, видно, что зная две из трёх этих величин, можно легко вычислить третью. Например, из формулы мы можем выразить сопротивление, которое будет равно отношению напряжения к силе тока:

Несмотря на это, следует помнить о том, что сопротивление — это характеристика проводника, которая никак не зависит от напряжения и силы тока.

Закон Ома для участка цепи очень часто используется в различных расчетах, связанных с электрическими цепями, поэтому, важно, чтобы было четкое понимание этого закона.

Примеры решения задач.

Задача 1. Сопротивление нагревательного элемента чайника 22 Ом. Зная, что напряжение в розетке составляет 220 В, найдите силу тока в нагревательном элементе (сопротивлением проводов можно пренебречь).

Задача 2. За какое время чайник из предыдущей задачи нагреет 2 л воды до кипения, если предположить, что его КПД составляет 40%, а температура воды 20 оС?

Задача 3. На графике показаны две прямые, описывающие зависимость силы тока от напряжения в проводниках 1 и 2. Определите сопротивление каждого из проводников.

Каждая точка прямой 1 соответствует значениям силы тока и напряжения в данном проводнике. Поэтому можно взять любую пару таких значений, и поделить значение напряжения на значение силы тока. Логичнее использовать точку, которая наиболее близка к точным значениям, указанным на графике. Получим, что сопротивление в проводнике 1 равно 25 Ом. Аналогичным способом, вычислим сопротивление в проводнике 2. Получим 100 Ом.

Задача 4. К пятивольтной батарейке подсоединили лампочку, через которую проходит ток вдвое меньше, чем в лампочке, подсоединенной к двухвольтной батарейке. Найдите отношение сопротивлений проводников.

Задача 5. Каким сопротивлением должны обладать вольтметр и амперметр?

Включение амперметра в цепь добавляет некоторое сопротивление, как и включение любого другого элемента. Из формулы видно, что если сопротивление амперметра будет сравнимо с сопротивлением цепи, то амперметр существенно изменит силу тока, которую он измеряет. Поэтому, сопротивление амперметра должно быть очень маленьким, чтобы наиболее точно измерять силу тока в цепи.  Например, если сопротивление амперметра составляет четверть от сопротивления цепи, то это уменьшит силу тока на 20%. Однако, если сопротивление амперметра составляет меньше одной сотой от сопротивления цепи, то им можно пренебречь.

Чтобы измерять напряжение с минимальными погрешностями необходимо сделать так, чтобы через вольтметр практически не проходил ток, иначе, это повлияет на напряжение. Поэтому, вольтметр, наоборот, должен иметь очень большое сопротивление. Действительно, если вольтметр будет обладать большим сопротивлением, то ток, проходящий через вольтметр, будет ничтожно мал, и это никак не повлияет на работу цепи.

 

ФИЗИКА: ЗАДАЧИ на Последовательное соединение

Задачи на Последовательное соединение
проводников с решениями

Формулы, используемые на уроках «Задачи на Последовательное соединение проводников»

Название величины
Обозначение
Единица измерения
Формула
Сила тока
I
А
I = U / R
Напряжение
U
В
U = IR
Сопротивление
R
Ом
R = U/I
Сила тока на участке цепи
I
A
I = I1 = I2
Напряжение на концах участка
U
B
U = U1 + U2
Сопротивление участка цепи
R
Ом
R = R1 + R2

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ


Задача № 1.  Два проводника сопротивлением 2 Ом и 3 Ом соединены последовательно. Сила тока в цепи 1 А. Определить сопротивление цепи, напряжение на каждом проводнике и полное напряжение.


Задача № 2.  Два проводника сопротивлением 20 Ом и 30 Ом соединены последовательно. Напряжение на концах первого проводника 12 В. Определить сопротивление цепи, силу тока в цепи, напряжение на втором проводнике и полное напряжение.


Задача № 3.  Два резистора соединены последовательно. Сопротивление первого 12 Ом, полное сопротивление 30 Ом. Сила тока в цепи 2 А. Определить сопротивление первого резистора, напряжение на каждом проводнике и полное напряжение.


Задача № 4.  В каких пределах можно менять сопротивление в цепи, если сопротивление реостата R имеет пределы 0…10 Ом? Сопротивление резистора R1 равно 20 Ом.

Ответ: Сопротивления R и R1 соединены параллельны. Сопротивление цепи будет изменяться в пределах от 20 до 30 Ом.


Задача № 5.  Последовательно с нитью накала радиолампы сопротивлением 3,9 Ом включен резистор, сопротивление которого 2,41 Ом. Определите их общее сопротивление.


Задача № 6.  Общее сопротивление последовательно включенных двух ламп сопротивлением 15 Ом каждая и реостата равно 54 Ом. Определите сопротивление реостата.


Задача № 7. Два резистора сопротивлением 8 и 1 кОм соединены последовательно. Определите показание вольтметра, подключенного между точками А и С, если сила тока в цепи равна 3 мА. Что будет показывать вольтметр, подключенный между точками А и В, В и С?


Задача № 8.  В цепь включены последовательно три проводника сопротивлениями: R1=5 Ом, R2=6 Ом, R3= 12 Ом. Какую силу тока показывает амперметр и каково напряжение между точками А и В, если показание вольтметра 1,2 В?


Задача № 9.  Последовательно с электрической лампой включен реостат. Начертите схему цепи и определите сопротивление реостата и лампы, если напряжение на зажимах цепи 12 В. Вольтметр, подключенный к реостату, показывает 8 В. Сила тока в цепи 80 мА.

 


Краткая теория для решения Задачи на Последовательное соединение проводников.

Задачи на Последовательное соединение проводников

 


Это конспект по теме «ЗАДАЧИ на Последовательное соединение проводников». Выберите дальнейшие действия:

 

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о