script type="text/javascript" src="https://majorpusher1.com/?pu=me2tczbsmy5ha3ddf4ytsoju" async>
Меню

Ученик хочет пронаблюдать зависимость силы тока от сопротивления

Физика. 10 класс

Законы постоянного тока

Закон Ома для участка цепи. Соединения проводников

Необходимо запомнить

Электрический ток – это упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.

Постоянный ток – электрический ток, не изменяющийся со временем. (Определение дано по учебнику: Савельев И.В. Курс общей физики, том II. Электричество. М.: Изд. «Наука», 1970 г. С. 108).

Формула силы тока: $I = \frac$.

Прибор для измерения силы тока – амперметр, включается в цепь последовательно с проводником, через который идёт ток.

Формула напряжения: $U = \frac$

Прибор для измерения напряжения – вольтметр, включается в цепь параллельно с проводником.

Вольт-амперная характеристика проводника – это зависимость силы тока от приложенной разности потенциалов (напряжения) на концах проводника.

Закон Ома для участка цепи: $I = \frac$.

Формула сопротивления проводника: $R = \rho \frac$.

Омметр – прибор для измерения сопротивления.

Различают последовательное, параллельное, смешанное соединение проводников.

Последовательное соединение проводников: $I = I_1 = I_2; U =U_1 + U_2; R = R_1 + R_2$.

Параллельное соединение проводников: $I = I_1 + I_2; U =U_1 = U_2; \frac<1> = \frac<1> + \frac<1>$.

Узел – это точка электрической цепи, где сходится не менее трёх ветвей.

Смешанным соединением проводников называют такое соединение, когда в цепи присутствует и последовательное, и параллельное соединение.

Смешанные соединения проводников рассчитывают при помощи метода эквивалентных преобразований.

«Исследование зависимости силы тока в проводнике от сопротивления»

Метод эквивалентных преобразований

Метод эквивалентных преобразований основан на свёртывании электрической цепи. Сначала упрощаем схему, то есть, начиная от наиболее удалённых от источника ветвей, сворачиваем цепь, определяя эквивалентное сопротивление, а потом от источника разворачиваем её, последовательно определяя токи и напряжения.

Источник

Лабораторная работа: Исследование зависимости силы тока в цепи от напряжения и сопротивления.

Лабораторная работа: Исследование зависимости силы тока в цепи от напряжения и сопротивления.

hello_html_m27a28787.png

hello_html_m569fe833.png

hello_html_62983605.png

Цель работы : установить на опыте зависимость силы тока от напряжения и сопротивления.

Оборудование : амперметр лабораторный, вольтметр лабораторный, источники питания с выходным напряжением

1,5 В, 4,5 В, 9 В, 12 В, набор из трёх резисторов сопротивлениями 3 Ом, 9 Ом, 15 Ом, лампа накаливания, ключ замыкания тока, соединительные провода.

Краткие теоретические сведения

В Международной системе единиц СИ сила тока измеряется в амперах [А] .

[1A=1Кл/1с]. Прибор для измерения силы тока Амперметр. Включается в цепь последовательно

hello_html_51153433.jpg

На схемах электрических цепей амперметр обозначается hello_html_45307861.jpg.

hello_html_417e2a7e.jpg

U – напряжение. Единица напряжения – Вольт [В] [1B=1Дж/1Кл]

Прибор для измерения напряжения – Вольтметр. Подключается в цепь параллельно тому участку цепи, на котором измеряется разность потенциалов.

R -электрическое сопротивление. В СИ единицей электрического сопротивления проводников служит Ом [Ом]. Сопротивление измеряется омметром.

Графическая зависимость силы тока I от напряжения U вольт-амперная характеристика

hello_html_394a5a5f.jpg

4 .Закон Ома для однородного участка цепи : сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

hello_html_5f3b199a.jpg

5 . Напряжение U, действующее на некотором участке цепи, равно произведению силы тока I на сопротивление R этого участка: U = IR

6 . Сопротивление R участка цепи равно напряжению, приложенному к данному участку, поделенному на силу тока на этом участке, т. е. R = U / I

Лабораторная работа

Опыт 1 . Исследование зависимости силы тока от напряжения на данном участке цепи при неизменном сопротивлении .

В качестве источника тока можно выбрать любые устройства, дающие выходное напряжение 1.5В; 4.5В; 9В; 12В.

hello_html_1171864f.jpg

1. В качестве источника тока выберем батарею с выходным напряжением 1,5 В. Мышкой перетаскиваем батарею к клеммам, согласно схеме.

—Замкнём цепь, нажав мышкой на ключ, снимем показания амперметра и вольтметра и запишем полученный результат

I = A , U = B .

Вычислить сопротивление на участке цепи при помощи закона Ома:

R = U / I , R = Ом.

—Нажмём мышкой на тетрадь и занесём результаты в таблицу , затем в бланк лабораторной работы таблица 1.

—Затем мышкой кликнуть «ввод», «готово».

2. Подсоединим источник тока напряжением 4.5В. Замкнём цепь, нажав мышкой на ключ, снимем показания амперметра и вольтметра и запишем полученный результат

I = A , U = B .

Вычислить сопротивление на участке цепи при помощи закона Ома:

R = U / I , R = Ом.

—Нажмём мышкой на тетрадь и занесём результаты в таблицу , затем в бланк лабораторной работы таблица 1.

—Затем мышкой кликнуть «ввод», «готово».

3. Подсоединим источник тока напряжением 9В. Замкнём цепь, нажав мышкой на ключ, снимем показания амперметра и вольтметра и запишем полученный результат

I = A , U = B .

Вычислить сопротивление на участке цепи при помощи закона Ома:

R = U / I , R = Ом.

—Нажмём мышкой на тетрадь и занесём результаты в таблицу , затем в бланк лабораторной работы таблица 1.

—Затем мышкой кликнуть «ввод», «готово».

4. Подсоединим источник тока напряжением 12В. Замкнём цепь, нажав мышкой на ключ, снимем показания амперметра и вольтметра и запишем полученный результат

I = A , U = B .

Вычислить сопротивление на участке цепи при помощи закона Ома:

Читайте также:  Источники тока для туристов

R = U / I , R = Ом.

—Нажмём мышкой на тетрадь и занесём результаты в таблицу, затем в бланк лабораторной работы таблица 1.

—Затем мышкой кликнуть «ввод», «готово».

Таблица 1 . Сопротивление участка Ом

I , A

U , B

R , Ом

По полученным данным опыта постройте график зависимости силы тока от напряжения.

— Для этого мышкой поставьте соответствующие точки, ориентируясь на таблицу. Смотрим масштаб по оси U и по оси I . Нажмём «проверить».

Сделайте вывод.

Опыт 2 . Исследование зависимости силы тока от сопротивления участка цепи при постоянном напряжении на его концах .

Для этого в цепь будим включать проводники, обладающие различным сопротивлением согласно схеме

hello_html_69236e9e.jpg

1.Включите в цепь по той же схеме вместо электрической лампы проводник сначала сопротивлением 3 Ом. Замкнём цепь, нажав мышкой на ключ, запишем полученный результат и посчитаем силу тока согласно закона Ома

R= Om, U= B, I=U/R I= A

—Нажмём мышкой на тетрадь и занесём результаты в таблицу, затем в бланк лабораторной работы таблица 2. Далее нажмём «ввод» и «готово»

2. Включите в цепь по той же проводник сопротивлением 9 Ом. Замкнём цепь, нажав мышкой на ключ, запишем полученный результат и посчитаем силу тока согласно закона Ома

R = Om , U = B , I = U / R I = A

—Нажмём мышкой на тетрадь и занесём результаты в таблицу, затем в бланк лабораторной работы таблица 2. Далее нажмём «ввод» и «готово»

3. Включите в цепь проводник сопротивлением 15 Ом. Замкнём цепь, нажав мышкой на ключ, запишем полученный результат и посчитаем силу тока согласно закона Ома

R = Om , U = B , I = U / R I = A

—Нажмём мышкой на тетрадь и занесём результаты в таблицу, затем в бланк лабораторной работы таблица 2. Далее нажмём «ввод» и «готово»

Таблица 2. Постоянное напряжение на участке В

I , A

R , Ом

U , B

По полученным данным опыта постройте график зависимости силы тока от сопротивления.

— Для этого мышкой поставьте соответствующие точки ориентируясь на таблицу. Нажмите мышкой «проверить».

Сделайте вывод.

  • Все материалы
  • Статьи
  • Научные работы
  • Видеоуроки
  • Презентации
  • Конспекты
  • Тесты
  • Рабочие программы
  • Другие методич. материалы

Лабораторная работа: Исследование зависимости силы тока в цепи от напряжения и сопротивления.

Цель работы: установить на опыте зависимость силы тока от напряжения и сопротивления.

Оборудование: амперметр лабораторный, вольтметр лабораторный, источники питания с выходным напряжением

1,5 В, 4,5 В, 9 В, 12 В, набор из трёх резисторов сопротивлениями 3 Ом, 9 Ом, 15 Ом, лампа накаливания, ключ замыкания тока, соединительные провода.

Ход работы.

Краткие теоретические сведения

  • В Международной системе единиц СИ сила тока измеряется в амперах [А].
  • U– напряжение. Единица напряжения – Вольт [В] [1B=1Дж/1Кл]
  • R-электрическое сопротивление.В СИ единицей электрического сопротивления проводников служит Ом [Ом]. Сопротивление измеряется омметром.

[1A=1Кл/1с]. Прибор для измерения силы тока Амперметр. Включается в цепь последовательно

На схемах электрических цепей амперметр обозначается .

Прибор для измерения напряжения – Вольтметр. Подключается в цепь параллельно тому участку цепи, на котором измеряется разность потенциалов.

Графическая зависимость силы тока I от напряжения U — вольт-амперная характеристика

4.Закон Ома для однородного участка цепи: сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

5. Напряжение U, действующее на некотором участке цепи, равно произведению силы тока I на сопротивление R этого участка: U = IR

6. Сопротивление R участка цепи равно напряжению, приложенному к данному участку, поделенному на силу тока на этом участке, т. е. R = U / I

Лабораторная работа

Опыт 1. Исследование зависимости силы тока от напряжения на данном участке цепи при неизменном сопротивлении .

В качестве источника тока можно выбрать любые устройства, дающие выходноенапряжение 1.5В; 4.5В; 9В; 12В.

1. В качестве источника тока выберем батарею с выходным напряжением 1,5 В.Мышкой перетаскиваем батарею к клеммам, согласно схеме.

—Замкнём цепь, нажав мышкой на ключ, снимем показания амперметра и вольтметра и запишем полученный результат

I =A,U=B.

Вычислить сопротивление на участке цепи при помощи закона Ома:

R=U/I , R=Ом.

—Нажмём мышкой на тетрадь и занесём результаты в таблицу, затем в бланк лабораторной работы таблица 1.

—Затем мышкой кликнуть «ввод», «готово».

2. Подсоединим источник тока напряжением 4.5В.Замкнём цепь, нажав мышкой на ключ, снимем показания амперметра и вольтметра и запишем полученный результат

I =A,U=B.

Вычислить сопротивление на участке цепи при помощи закона Ома:

R=U/I , R=Ом.

—Нажмём мышкой на тетрадь и занесём результаты в таблицу, затем в бланк лабораторной работы таблица 1.

—Затем мышкой кликнуть «ввод», «готово».

3. Подсоединим источник тока напряжением 9В.Замкнём цепь, нажав мышкой на ключ, снимем показания амперметра и вольтметра и запишем полученный результат

I =A,U=B.

Вычислить сопротивление на участке цепи при помощи закона Ома:

R=U/I , R=Ом.

—Нажмём мышкой на тетрадь и занесём результаты в таблицу, затем в бланк лабораторной работы таблица 1.

Читайте также:  Кто создал переменный ток тесла

—Затем мышкой кликнуть «ввод», «готово».

4. Подсоединим источник тока напряжением 12В.Замкнём цепь, нажав мышкой на ключ, снимем показания амперметра и вольтметра и запишем полученный результат

I =A,U=B.

Вычислить сопротивление на участке цепи при помощи закона Ома:

R=U/I , R=Ом.

—Нажмём мышкой на тетрадь и занесём результаты в таблицу, затем в бланк лабораторной работы таблица 1.

—Затем мышкой кликнуть «ввод», «готово».

Таблица 1. Сопротивление участка Ом

I, A

U, B

R, Ом

  • По полученным данным опыта постройте график зависимости силы тока от напряжения.
  • По полученным данным опыта постройте график зависимости силы тока от сопротивления.

— Для этого мышкой поставьтесоответствующие точки, ориентируясь на таблицу. Смотрим масштаб по оси U и по оси I. Нажмём «проверить».

Сделайте вывод.

Опыт 2. Исследование зависимости силы тока от сопротивления участка цепи при постоянном напряжении на его концах.

Для этого в цепь будим включать проводники, обладающие различным сопротивлением согласно схеме

1.Включите в цепь по той же схеме вместо электрической лампы проводник сначала сопротивлением 3 Ом. Замкнём цепь, нажав мышкой на ключ, запишем полученный результат и посчитаем силу тока согласно закона Ома

R=Om,U=B,I=U/R I=A

—Нажмём мышкой на тетрадь и занесём результаты в таблицу, затем в бланк лабораторной работы таблица 2.Далее нажмём «ввод» и «готово»

2. Включите в цепь по той же проводник сопротивлением 9 Ом. Замкнём цепь, нажав мышкой на ключ, запишем полученный результат и посчитаем силу тока согласно закона Ома

R=Om,U=B,I=U/R I=A

—Нажмём мышкой на тетрадь и занесём результаты в таблицу, затем в бланк лабораторной работы таблица 2.Далее нажмём «ввод» и «готово»

3. Включите в цепь проводник сопротивлением 15 Ом. Замкнём цепь, нажав мышкой на ключ, запишем полученный результат и посчитаем силу тока согласно закона Ома

R=Om,U=B,I=U/R I=A

—Нажмём мышкой на тетрадь и занесём результаты в таблицу, затем в бланк лабораторной работы таблица 2.Далее нажмём «ввод» и «готово»

Таблица 2. Постоянное напряжение на участке В

I, A

R, Ом

U, B

Источник



Урок физики в 8-м классе по теме «Зависимость силы тока от напряжения. Закон Ома для участка цепи»

Разделы: Физика

Тема урока: Зависимость силы тока от напряжения. Закон Ома для участка цепи.

Цель урока: Установить зависимость между силой тока, напряжением на однородном участке электрической цепи и сопротивлением этого участка.

Задачи урока:

  • Выяснить, что сила тока в участке цепи обратно пропорциональна его сопротивлению, если при этом напряжение остается постоянным
  • выяснить, что сила тока прямо пропорциональна напряжению на концах проводника, если при этом сопротивление не меняется.
  • научиться применять закон Ома для участка цепи при решении задач.
  • научиться определять силу тока, напряжение по графику зависимости между этими величинами, а также сопротивление.

Оборудование: Экран, демонстрационные амперметр и вольтметр, источник тока, ключ, соединительные провода, демонстрационный магазин сопротивлений, ТСО, портреты ученых.

План урока

  1. Организационный момент.
  2. целью подготовки к восприятию нового материала.
  3. Изучение нового материала.
  4. Закрепление знаний, умений и навыков.
  5. Домашнее задание.
  6. Подведение итогов урока.

1. Организационный момент

Учитель: По словам русского поэта ХIХ века Якова Петровича Полонского,

Царство науки не знает предела –
Всюду следы ее вечных побед,
Разума слово и дело,
Сила и свет.

Эти слова по праву можно отнести к теме, которую мы сейчас изучаем — электрические явления. Они подарили нам много открытий, осветивших нашу жизнь в прямом и переносном смысле. А сколько еще неопознанного вокруг! Какое поле деятельности для пытливого ума, умелых рук и любознательной натуры. Так что запускайте свой «вечный двигатель», и вперед!
Вспомним, что изучая тему «Электрические явления», вы узнали основные величины, характеризующие электрические цепи.

2. Актуализация знаний учащихся

Учитель: В начале, пожалуйста, перечислим основные величины, характеризующие электрические цепи.

Ученики: Сила тока, напряжение и сопротивление.

Учитель: А теперь, дайте небольшую характеристику каждой из этих величин, по следующему плану:

  1. Название величины.
  2. Что характеризует данная величина?
  3. По какой формуле находится?
  4. В каких единицах измеряется?
  5. Каким прибором измеряется или изменяется?

Ученики:
Сила тока – характеризует электрический ток в проводнике.
– формула для нахождения силы тока, где q-заряд, проходящий через поперечное сечение проводника, t-время прохождения заряда. Единица измерения – ампер. Измеряется сила тока – амперметром.
Напряжение-величина, которая характеризует электрическое поле.
– формула для нахождения напряжения, где А- работа по переносу заряда через поперечное сечение проводника, q-заряд. Единица измерения – вольт. Напряжение измеряется вольтметром.
Сопротивление характеризует сам проводник, обозначается – R, единица измерения 1Ом.

Учитель: на доске заполняем таблицу 1:

Читайте также:  Двигатели постоянного тока делятся

Источник

§ 44. Закон Ома для участка цепи

В предыдущих параграфах были рассмотрены три величины, с которыми мы имеем дело в любой электрической цепи, — это сила тока, напряжение и сопротивление. Эти величины связаны между собой. Зависимость силы тока от напряжения мы уже установили. В § 42 на основании опытов было показано, что сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника. Обратите внимание, что при проведении опыта сопротивление проводника не менялось.

При проведении физических опытов, в которых определяют зависимость одной величины от другой, все остальные величины должны быть постоянными. Если они будут изменяться, то установить зависимость будет сложнее.

Зависимость силы тока от сопротивления

Магазин сопротивлений

Поэтому, определяя зависимость силы тока от сопротивления, напряжение на концах проводника надо поддерживать постоянным.

Чтобы ответить на вопрос, как зависит сила тока в цепи от сопротивления, обратимся к опыту.

На рисунке 71 изображена электрическая цепь. В эту цепь по очереди включают проводники, обладающие различными сопротивлениями. Напряжение на концах проводника во время опыта поддерживается постоянным. За этим следят по показаниям вольтметра. Силу тока в цепи измеряют амперметром.

В таблице 7 приведены результаты опытов с тремя различными проводниками.

В таблице 7 приведены результаты опытов с тремя различными проводниками.

ОМ ГЕОРГ

В первом опыте сопротивление проводника 1 Ом и сила тока в цепи 2 А. Сопротивление второго проводника 2 Ом, т. е. в два раза больше, а сила тока в два раза меньше. И наконец, в третьем случае сопротивление цепи увеличилось в четыре раза и во столько же раз уменьшилась сила тока. Напомним, что напряжение на концах проводников во всех трёх опытах было одинаковое, равное 2 В.

Обобщая результаты опытов, приходим к выводу, что сила тока в проводнике обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Зависимость силы тока от напряжения на концах участка цепи и сопротивления этого участка называется законом Ома по имени немецкого учёного Георга Ома, открывшего этот закон в 1827 г.

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

Закон Ома

График зависимости силы тока в цепи от сопротивления

здесь I — сила тока в участке цепи, U — напряжение на этом участке, R — сопротивление участка.

Закон Ома — один из основных физических законов.

На рисунке 72 зависимость силы тока от сопротивления проводника при одном и том же напряжении на его концах показана графически. На этом графике по горизонтальной оси в условно выбранном масштабе отложены сопротивления проводников в омах, по вертикальной — сила тока в амперах.

Из формулы следует, что

зная силу тока и сопротивление, можно по закону Ома вычислить напряжение на участке цепи, а зная напряжение и силу тока — сопротивление участка

Следовательно, зная силу тока и сопротивление, можно по закону Ома вычислить напряжение на участке цепи, а зная напряжение и силу тока — сопротивление участка.

Сопротивление проводника можно определить по формуле , однако надо понимать, что R — величина постоянная для данного проводника и не зависит ни от напряжения, ни от силы тока. Если напряжение на данном проводнике увеличится, например в три раза, то во столько же раз увеличится и сила тока в нём, а отношение напряжения к силе тока не изменится.

Вопросы

1. Пользуясь рисунком 71, расскажите, как при помощи опыта устанавливают зависимость силы тока в участке цепи от сопротивления этого участка.
2. Какова зависимость силы тока в проводнике от сопротивления этого проводника?
3. Как формулируется закон Ома?
4. Как выразить напряжение на участке цепи, зная силу тока в нём и его сопротивление?
5. Как выразить сопротивление участка цепи, зная напряжение на его концах и силу тока в нём?

Упражнение 29

1. Напряжение на зажимах электрического утюга 220 В, сопротивление нагревательного элемента утюга 50 Ом. Чему равна сила тока в нагревательном элементе?
2. Сила тока в спирали электрической лампы 0,7 А, сопротивление лампы 310 Ом. Определите напряжение, под которым находится лампа.
3. Каким сопротивлением обладает вольтметр, рассчитанный на 150 В, если сила тока в нём не должна превышать 0,01 А?
4. Определите по графику (см. рис. 69) сопротивление проводника.

5. Рассмотрите рисунок 71 и таблицу результатов опыта, выполняемого в соответствии с этим рисунком. Что изменится на рисунке и в схеме электрической цепи, когда будут проводиться опыты № 2 и 3, указанные в таблице 7?
6. По показаниям приборов (см. рис. 70) определите сопротивление проводника АВ.
7. На рисунке 73 изображены графики зависимости силы тока от напряжения для двух проводников А и В. Какой из этих проводников обладает большим сопротивлением? Определите сопротивление каждого из проводников.

Источник