Загальна інформація
Застосування
Схема досліду
У цьому досліді йдеться про експериментальне виведення закону Ома. Закон названо на честь Георга Симона Ома. У 1825 році він шукав математичне співвідношення для обчислення "дії електрики, що тече" (сили струму) залежно від розмірів і матеріалу електричного провідника. Після багатьох експериментів йому вдалося встановити зв'язок між електричною напругою , силою електричного струму та електричним опором , а саме .
Інша інформація (1/2)
Попередні знання
Учні мають бути обізнані з принципом дії простого електричного кола та знати поняття напруги й сили струму.
Принцип
За допомогою простих експериментів можна довести, що електрична напруга пропорційна силі електричного струму.
Інша інформація (2/2)
Навчальна мета
Учні мають розпізнати пропорційний зв'язок між напругою та силою струму, а також виробити розуміння поняття опору.
Завдання
Спочатку для двох конкретних опорів вимірюють силу струму за різних напруг. У другій частині опір замінюють лампою розжарювання.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Теорія (1/2)
Теорія
Закон Ома стверджує, що електрична напруга , яка спадає на об'єкті, пропорційна силі електричного струму . Коефіцієнтом пропорційності тут є характерний для матеріалу опір .
Отже, справджується: .
Припущення про сталий опір правильне лише в певних випадках, зокрема для металів за сталої температури. У цьому досліді, однак, достатньо вважати опір ідеальним і, отже, сталим. Щоб уникнути плутанини при вживанні слова "опір" до означення фізичного поняття опору, спершу варто говорити про елементи та . А в опрацюванні результатів слід пояснити функцію опору (стримує або перешкоджає струмові).
Набір магнітних електричних символів для демонстраційної дошки слугує для наочного позначення схеми.Обладнання
Складання та виконання
Складання
Склади дослід відповідно до рисунка ліворуч, увімкнувши спочатку опір ; встанови межі вимірювання та .
Схема досліду
Виконання
Замкни вимикач, увімкни блок живлення й - починаючи від - підвищуй напругу кроками по кожен; щоразу вимірюй силу струму й записуй результати.
Встанови напругу і замість увімкни в коло опір .
Так само, як і раніше, покроково визнач і запиши силу струму.
Встанови блок живлення на і замість технічного опору увімкни в коло лампу розжарювання.
Як і в 1-му досліді, підвищуй напругу, починаючи від й кроками по кожен, щоразу вимірюй досягнуту силу струму й записуй; під час серії вимірювань спостерігай за лампою розжарювання.
Опрацювання результатів (1/5)
За серією вимірювань першої частини досліду можна, наприклад, скласти таку таблицю результатів:
Опрацювання результатів (2/5)
Якщо тепер замінити опір лампою розжарювання, дістанемо такі результати вимірювань:
Питання
Опрацювання результатів (3/5)
Питання
Питання
Цю залежність називають законом Ома. Після введення поняття електричного опору природно означити частку як опір .
Графічне подання результатів вимірювань для опорів та
Опрацювання результатів (4/5)
Що випливає з графічного подання праворуч? Закон Ома для лампи розжарювання ____ справджується. У лампи розжарювання опір ____ зі збільшенням сили струму, що спричиняє підвищення температури. Очевидно, опір лампи розжарювання залежить від температури.
Графічне подання результатів вимірювань із лампою розжарювання
Опрацювання результатів (5/5)
Питання
Питання
Питання
Питання