Мета:
навчальна: формування уявлення
про кількісну характеристику електричного струму — силу струму; ознайомлення з
особливостями та правилами вимірювання сили струму за допомогою амперметра.
розвиваюча: розвивати логічне
мислення та пізнавальний інтерес; навички розв'язування задач.
виховна: виховувати спостережливість,
самостійність; формувати науковий світогляд.
Обладнання:
амперметр, міліамперметр, мікроамперметр, мультиметр, гальванометр, джерело
струму, споживач, вимикач, з'єднувальні провідники, два гнучкі провідники.
Тип уроку: повідомлення нового матеріалу.
Структура
уроку
I.
Організаційний етап.
II.
Актуалізація опорних знань.
III.
Мотивація навчальної діяльності. Оголошення теми, мети уроку.
IV.
Вивчення нового матеріалу
1.
Сила струму
2.
Одиниця сили струму
3.
Вимірювання сили струму
V. Закріплення нового
матеріалу.
VI. Підбиття підсумків
уроку. Рефлексія.
VIІ. Завдання додому.
Хід уроку
І. Організаційний
етап
Вітання.
II. Актуалізація опорних знань
Заслуховування
пропозицій учнів щодо розв’язування винахідницької задачі з попереднього уроку.
Умова: Відомо, що хвилі, які поширюються на
поверхні води, мають значну механічну енергію. Запропонуйте джерело енергії,
яке б давало змогу відбирати цю енергію та перетворювати її на електричну.
Розв’язання
(можливий
варіант)
Скористаємося
явищем електризації. Хвиля, яка має значний запас
енергії, буде виконувати механічну роботу з переміщення поплавця 1 по напрямних
стояках 2. Жорстко закріплений у поплавці ебонітовий стержень 3 здійснюватиме
зворотно-поступальний рух і тертиметься об хутро 4, що спричинить електризацію
обох взаємодіючих тіл — ебонітового стержня і хутра. Схематично такий пристрій
зображено на рисунку 1.
Рис. 1. “ебонітова” електростанція:
1 – поплавець із наскрізним отвором; 2 – напрямні стояки; 3 – ебонітовий
стержень; 4 – хутро.
ІІІ. Мотивація
навчальної діяльності
Дії
електричного струму можуть виявлятися різною мірою — сильніше чи слабше. (Задача
з винахідницьким характером). Від чого залежить інтенсивність електричного
струму? Згадайте як характеризуються електричні прилади? (Учні пропонують свої варіанти відповідей). Сьогодні ми
ознайомимося з такою фізичною величиною, яка б характеризувала електричний
струм у колі.
IV. Повідомлення
нового матеріалу
1. Сила струму
Чим більше заряджених
частинок переміщується від одного полюса джерела струму до іншого, тим більший
загальний заряд переноситься частинками. Досліди показують, що інтенсивність (ступінь
дії) електричного струму залежить від заряду, який проходить у електричному
колі протягом 1с.
Сипа
струму — скалярна фізична величина, що
дорівнює швидкості протікання заряду через поперечний переріз провідника.
Іншими словами, сила струму – це фізична величина, яка характеризує електричний
струм і визначається відношенням електричного заряду, що пройшло через
поперечний переріз провідника, до часу його проходження.
Сила
струму позначається літерою І.
де q — заряд, t
— час його проходження.
2. Одиниця сили
струму
На
Міжнародній конференції з мір та ваги у 1948 р. було вирішено для встановлення
одиниці сили струму використати явище магнітної взаємодії двох провідників зі
струмом.
Виконаємо дослід. Візьмемо два гнучкі
провідники, приєднані до джерела струму, і розмістимо їх паралельно один до одного.
Якщо
пропустити струм по провідниках в одному напрямі, то провідники
притягуватимуться один до одного, а якщо у протилежних напрямках, то
відштовхуватимуться.
Вимірювання
сили взаємодії провідників показують, що вона залежить від довжини провідників,
відстані між ними, середовища, в якому вони розміщені, та від сили струму в цих
провідниках.
За
однакових умов чим більша сила струму в кожному провіднику, тим із більшою
силою вони притягуються або відштовхуються.
Уявімо
два дуже тонкі і дуже довгі паралельні провідники, розташовані у вакуумі на
відстані 1 м
один від одного. Сила струму в провідниках однакова. За одиницю сили струму
беруть силу такого струму, при якому відрізки таких двох паралельних
провідників завдовжки 1 м
взаємодіють із силою 2·10-7 Н. цей дослід вперше провів скромний,
нещасний в житті вчений, але в науці він — титан. Прізвище та ім'я цього
французького фізика і математика — Ампер Андре-Марі, одиницю сили струму
називають ампером і позначають великою літерою А.
Під час
вимірювання застосовують також частинні або кратні одиниці сили струму:
1 мкА = 0.000001
А (мікроампер);
1мА = 0,001 А (міліампер);
1 кА = 1000 А (кілоампер)
та ін.
Одиниця
електричного заряду
Саме
через одиницю сили струму визначають одиницю електричного заряду — кулон
(Кл).
Один
кулон — електричний заряд,
що переноситься зарядженими частинками, які створюють струм 1 А, через
поперечний переріз провідника за 1 с. Електричним зарядом іноді ще називають кількість
електрики.
3. Вимірювання сили
струму
Для
вимірювання сили струму виготовлено значну кількість різноманітних приладів
(амперметри, міліамперметри, мікроамперметри, мультиметр, гальванометри тощо). (Демонстрація
приладів)
Розглянемо
будову амперметра, для цього виймемо його з корпусу, щоб можна було побачити
його будову та всі необхідні позначення на шкалі.
Правила користування
електричними приладами:
1.
Встановити, для вимірювання якої фізичної величини використовується прилад. (Якщо
на шкалі вказано літеру А, це означає амперметр.)
2.
Встановити, на яке максимальне значення вимірювальної величини розраховано
прилад.
3.
Встановити, для якого струму (постійного чи змінного) можна використовувати
прилад. Постійний струм на шкалі приладу позначається горизонтальною рискою
«-», а змінний — «~».
4. Якщо
прилад можна використовувати в колах постійного струму, то біля клем, до яких
приєднуються провідники, стоять знаки «+» і «-». До клеми «+» слід приєднувати
провідник від позитивно зарядженого полюса джерела струму, що також
позначається знаком «+».
5.
Визначити ціну поділки приладу. (Пригадати означення ціни поділки. Визначити
ціну поділки для різних шкал.)
6.
Визначити, яке значення вимірювальної величини показує прилад. Якщо стрілка
зупинилася між поділками, то значення заокруглюють до найближчої поділки.
Увага!
1. Амперметр умикають у
коло послідовно
з тим приладом, силу струму в якому вимірюють.
2. Заборонено приєднувати
амперметр безпосередньо до джерела струму без послідовно ввімкнених із ним
споживачів.
(Показ на демонстраційних приладах спосіб
увімкнення в коло амперметра)
Схема увімкнення
амперметра у коло:
Сила струму — дуже важлива
характеристика електричного кола. Ті, хто працює з електричними колами, повинні
знати, що для людського організму безпечною вважається сила струму до 1 мА.
Сила струму понад 100 мА призводить до уражень організму.
V. Закріплення нового
матеріалу.
Задачі
1. У чому головна відмінність
між струмом у металевому провіднику, яким розряджають електроскоп, і струмом у
провіднику, який з'єднує полюси джерела струму?
2. Запишіть в амперах
силу струму: 30 000 мкА; 5,6 кА; 100 мА.
3. Яку фізичну величину
вимірює прилад, шкала якого показана на рисунку?
Яка його
ціна поділки? Які покази приладу?
4. Яка сила струму в
електричному колі, якщо через поперечний переріз провідника проходить заряд 100
Кл за 4 с?
VI. Підбиття
підсумків уроку. Рефлексія.
1.
Вам сподобався урок?
2.
Що нового ви дізналися?
3.
Що ви ще хотіли б дізнатися з даної теми?
VIІ. Завдання додому
1.
Опрацювати § 11.
2. Компетентнісна задача.
За
написами на цоколі електричної лампочки кишенькового ліхтарика з’ясувати силу
струму в Амперах та обчислити який заряд проходить через лампочку за 10 хвилин
її роботи.
(Відповідь залежить від значень на цоколі)
Немає коментарів:
Дописати коментар