Зависит ли сопротивление проводника от напряжения силы тока в нем

Зависимость силы тока от напряжения, сопротивление.

Описание презентации по отдельным слайдам:

Повторение На каких схемах направление тока в цепи указано неверно?

Повторение Найдите ошибки в схемах

Тема урока: Зависимость силы тока от напряжения. Сопротивление проводника. Подготовила учитель физики МБОУ СОШ №94 им. Ген. Лизюкова А.И. Золотых Ирина Юрьевна

Задачи урока: установить опытным путем зависимость силы тока от напряжения; познакомиться с новой физической величиной – сопротивлением проводника; развивать экспериментальные умения (выдвигать и обосновывать гипотезу, планировать эксперимент по её проверке)

Сформулировать цель; Выдвинуть и обосновать гипотезу; Составить план проведения эксперимента; Подобрать необходимое оборудование; Провести эксперимент; Проанализировать результаты; Сделать выводы.

Выяснить, зависит ли сила тока в цепи от напряжения? Как? Чем больше напряжение на концах проводника, тем больше сила тока в нем

I, A 0 1 2 3 4 5 U, B 1,5 1,25 1,0 0,75 0,5 0,25 Сила тока в проводнике прямо пропорциональ-на напряжению на его концах U, B I, A

Электрическое сопротивление проводников. Единицы сопротивления

– величина, равная отношению напряжения на концах проводника к силе тока в нем. 1 Мом = 1000000 Ом 1 кОм = 1000 Ом 1 мОм = 0,001 Ом Единица измерения: 1 Ом – сопротивление такого проводника, в котором при напряжении на концах 1 В сила тока равна 1 А

Сопротивление характеризует свойство проводника препятствовать протеканию электрического тока Причина сопротивления: взаимодействие свободных электронов с ионами кристаллической решетки От чего может зависеть сопротивление проводников? Запишите свои гипотезы. Что мешает упорядоченному движению электронов?

Начертите схему цепи, состоящей из источника тока, резистора, вольтметра, амперметра, ключа. Соберите цепь по схеме. Измерьте силу тока в цепи и напряжение на концах резистора. Рассчитайте сопротивление резистора. Проводник, имеющий определенное сопротивление называется РЕЗИСТОРОМ R

I, A 0 1 2 3 4 5 U, B 1,5 1,25 1,0 0,75 0,5 0,25 Сила тока в проводнике прямо пропорциональ-на напряжению на его концах R1 R2 R2 > R1 U, B I, A 1 0,5 2 1,0 3 1,5

? Что нового вы узнали сегодня на уроке? ? Как сила тока в цепи зависит от напряжения? ? Что называют сопротивлением проводника? ? Почему проводники обладают сопротивлением? ? Зависит ли сопротивление проводника от силы тока в нем? от напряжения на его концах?

При напряжении 6 В сила тока в цепи 2 А. Какой будет сила тока при напряжении 12 В? 3В? Сколько омов в 0,25 кОм? Выразите 2500 Ом в килоомах.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U, B I,A 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 3. Чему равна сила тока в проводнике при напряжении 4 В? При каком напряжении сила тока равна 1 А? Чему равно сопротивление проводника?

I,A U,B 0 № 2 № 1 4. Какой из графиков (№ 1 или № 2) соответствует проводнику с меньшим сопротивлением?

В комнате есть три выключателя. Один из них включает свет в соседней комнате, где стоит торшер. Как, имея возможность только один раз перейти от выключателей к торшеру, определить, какой из них включает торшер?

Сила тока – это_______, проходящий через поперечное сечение проводника _____ Сила тока обозначается буквой _____ 3. Формула: 4. Единица силы тока в СИ: ______ 5. 100 мА = ______ А; 3 кА = _________ А 6. Прибор для измерения силы тока называется ______________. Он включается в цепь ________________ с тем прибором, силу тока в котором измеряют. 7. Какова цена деления амперметра? 1 вариант Напряжение – это ________ электричес-кого поля по перемещению заряда ____ Напряжение обозначается буквой ____ 3. Формула: 4. Единица напряжения в СИ: ____ 5. 10 кВ = ______ В; 50 мВ = _____ В 6.Прибор для измерения напряжения называется_____________. Он включается в цепь ________________к прибору, напряжение на котором нужно измерить. 7. Какова цена деления вольтметра? 2 вариант

1. Сила тока – это заряд, проходящий че-рез поперечное сечение проводника в 1 с. 2. Сила тока обозначается буквой I 3. Формула: 4. Единица силы тока в СИ: 1 А 5. 100 мА = 0,1 А; 3 кА = 3000 А 6. Прибор для измерения силы тока называется амперметром. Он включается в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором измеряют. 7. Какова цена деления амперметра? 1 вариант 1. Напряжение – это работа электрического поля по перемещению заряда в 1 Кл. 2. Напряжение обозначается буквой U. 3. Формула: 4. Единица напряжения в СИ: 1 В 5. 10 кВ = 10000 В; 50 мВ = 0,05 В 6.Прибор для измерения напряжения называется вольтметром. Он включается в цепь параллельно к прибору, напряжение на котором нужно измерить. 7. Какова цена деления вольтметра? 2 вариант

Сформулируйте цель эксперимента (на какой вопрос вы хотите получить ответ?). Выдвинете гипотезу (как вы предпо-лагаете зависит сила тока от напряжения и почему?). Для обоснования гипотезы вспомните: что такое электрический ток? что характеризует напряжение? что характеризует сила тока? Составьте план проведения экспери-мента (какие величины нужно измерить? что сделать, чтобы достичь цели исследования?). Какие приборы необходимы для проведения эксперимента? Задание № 1 Задание № 2 Начертите схему цепи, состоящей из источника тока, резистора, вольтметра, амперметра, ключа. Соберите цепь по схеме. Измерьте силу тока в цепи и напряжение на концах резистора. Рассчитайте сопротивление резистора. Задание № 1 Сформулируйте цель эксперимента (на какой вопрос вы хотите получить ответ?). Выдвинете гипотезу (как вы предпо-лагаете зависит сила тока от напряжения и почему?). Для обоснования гипотезы вспомните: что такое электрический ток? что характеризует напряжение? что характеризует сила тока? Составьте план проведения экспери-мента (какие величины нужно измерить? что сделать, чтобы достичь цели исследования?). Какие приборы необходимы для проведения эксперимента? Задание № 2 Начертите схему цепи, состоящей из источника тока, резистора, вольтметра, амперметра, ключа. Соберите цепь по схеме. Измерьте силу тока в цепи и напряжение на концах резистора. Рассчитайте сопротивление резистора.

I, A 0 1 2 3 4 5 U, B 1,5 1,25 1,0 0,75 0,5 0,25 U, B I, A

Источник

Презентация на тему: Зависимость силы тока от напряжения. Сопротивление проводника

№ слайда 1

1. Сила тока – это заряд, проходящий че-рез поперечное сечение проводника в 1 с.2. Сила тока обозначается буквой I3. Формула:4. Единица силы тока в СИ: 1 А5. 100 мА = 0,1 А; 3 кА = 3000 А6. Прибор для измерения силы тока называется амперметром. Он включается в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором измеряют.7. Какова цена деления амперметра? 1. Напряжение – это работа электрического поля по перемещению заряда в 1 Кл.2. Напряжение обозначается буквой U.3. Формула:4. Единица напряжения в СИ: 1 В5. 10 кВ = 10000 В; 50 мВ = 0,05 В6.Прибор для измерения напряжения называется вольтметром. Он включается в цепь параллельно к прибору, напряжение на котором нужно измерить.7. Какова цена деления вольтметра?

№ слайда 2

Тема урока:Зависимость силы тока от напряжения. Сопротивление проводника.

№ слайда 3

установить опытным путем зависимость силы тока от напряжения; познакомиться с новой физической величиной – сопротивлением проводника; развивать экспериментальные умения (выдвигать и обосновывать гипотезу, планировать эксперимент по её проверке)

№ слайда 4

научный эксперимент: Сформулировать цель; Выдвинуть и обосновать гипотезу; Составить план проведения эксперимента; Подобрать необходимое оборудование; Провести эксперимент; Проанализировать результаты; Сделать выводы.

№ слайда 5

№ слайда 6
№ слайда 7

Сила тока в проводнике прямо пропорциональ-на напряжению на его концах

№ слайда 8

– величина, равная отношению напряжения на концах проводника к силе тока в нем. 1 Мом = 1000000 Ом 1 кОм = 1000 Ом 1 мОм = 0,001 Ом

№ слайда 9

Сопротивление характеризует свойство проводника препятствовать протеканию электрического тока Что мешает упорядоченному движению электронов? Причина сопротивления: взаимодействие свободных электронов с ионами кристаллической решетки От чего может зависеть сопротивление проводников? Запишите свои гипотезы.

№ слайда 10

Проводник, имеющий определенное сопротивление называется РЕЗИСТОРОМ Начертите схему цепи, состоящей из источника тока, резистора, вольтметра, амперметра, ключа. Соберите цепь по схеме. Измерьте силу тока в цепи и напряжение на концах резистора. Рассчитайте сопротивление резистора.

№ слайда 11

Сила тока в проводнике прямо пропорциональ-на напряжению на его концах

№ слайда 12

Подведем итоги! ? Что нового вы узнали сегодня на уроке?? Как сила тока в цепи зависит от напряжения?? Что называют сопротивлением проводника?? Почему проводники обладают сопротивлением?? Зависит ли сопротивление проводника от силы тока в нем? от напряжения на его концах?

№ слайда 13

Проверь себя! При напряжении 6 В сила тока в цепи 2 А. Какой будет сила тока при напряжении 12 В? 3В? Сколько омов в 0,25 кОм? Выразите 2500 Ом в килоомах.

№ слайда 14

3. Чему равна сила тока в проводнике при напряжении 4 В? При каком напряжении сила тока равна 1 А? Чему равно сопротивление проводника?

№ слайда 15

4. Какой из графиков (№ 1 или № 2) соответствует проводнику с меньшим сопротивлением?

№ слайда 16

Домашнее задание: § 42, 43. Упр. 17, 18(2,3)

№ слайда 17

Сообрази! В комнате есть три выключателя.Один из них включает свет в соседней комнате, где стоит торшер.Как, имея возможность только один раз перейти от выключателей к торшеру, определить, какой из них включает торшер?!

№ слайда 18

Все молодцы! Всем спасибо!

№ слайда 19

Сила тока – это_______, проходящий через поперечное сечение проводника _____ Сила тока обозначается буквой _____ 3. Формула:4. Единица силы тока в СИ: ______ 5. 100 мА = ______ А; 3 кА = _________ А6. Прибор для измерения силы тока называется ______________. Он включается в цепь ________________ с тем прибором, силу тока в котором измеряют.7. Какова цена деления амперметра? Напряжение – это ________ электричес-кого поля по перемещению заряда ____ Напряжение обозначается буквой ____ 3. Формула:4. Единица напряжения в СИ: ____ 5. 10 кВ = ______ В; 50 мВ = _____ В6.Прибор для измерения напряжения называется_____________. Он включается в цепь ________________к прибору, напряжение на котором нужно измерить.7. Какова цена деления вольтметра?

№ слайда 20

Сформулируйте цель эксперимента (на какой вопрос вы хотите получить ответ?).Выдвинете гипотезу (как вы предпо-лагаете зависит сила тока от напряжения и почему?). Для обоснования гипотезы вспомните: что такое электрический ток? что характеризует напряжение? что характеризует сила тока?Составьте план проведения экспери-мента (какие величины нужно измерить? что сделать, чтобы достичь цели исследования?).Какие приборы необходимы для проведения эксперимента? Начертите схему цепи, состоящей из источника тока, резистора, вольтметра, амперметра, ключа. Соберите цепь по схеме. Измерьте силу тока в цепи и напряжение на концах резистора. Рассчитайте сопротивление резистора. Сформулируйте цель эксперимента (на какой вопрос вы хотите получить ответ?).Выдвинете гипотезу (как вы предпо-лагаете зависит сила тока от напряжения и почему?). Для обоснования гипотезы вспомните: что такое электрический ток? что характеризует напряжение? что характеризует сила тока?Составьте план проведения экспери-мента (какие величины нужно измерить? что сделать, чтобы достичь цели исследования?).Какие приборы необходимы для проведения эксперимента? Начертите схему цепи, состоящей из источника тока, резистора, вольтметра, амперметра, ключа. Соберите цепь по схеме. Измерьте силу тока в цепи и напряжение на концах резистора. Рассчитайте сопротивление резистора.

№ слайда 21

Источник

Постоянный электрический ток. Сила тока. Напряжение. Электрическое сопротивление. Закон Ома для участка электрической цепи

1. Электрическим током называют упорядоченное движение заряженных частиц.

Для того чтобы в проводнике существовал электрический ток, необходимы два условия: наличие свободных заряженных частиц и электрического поля, которое создаёт их направленное движение.

При существовании тока в разных средах: в металлах, жидкостях, газах — электрический заряд переносится разными частицами. В металлах этими частицами являются электроны, в жидкостях заряд переносится ионами, в газах — электронами, положительными и отрицательными ионами.

Дистиллированная вода не проводит электрический ток, поскольку она не содержит свободных зарядов. Если в воду добавить поваренную соль или медный купорос, то в ней появятся свободные заряды, и она станет проводником электрического тока. В растворе поваренной соли в воде происходит электролитическая диссоциация — процесс разложения молекулы поваренной соли на положительный ион натрия и отрицательный ион хлора. Если в сосуд с раствором поваренной соли поместить две металлические пластины, соединённые с источником тока (рис. 79), то положительный ион натрия в электрическом поле будет двигаться к пластине, соединенной с отрицательным полюсом источника тока, называемым катодом, а отрицательный ион хлора — с положительным полюсом источника тока, называемым анодом.

Газы в обычных условиях тоже не проводят электрический ток, так как в них нет свободных зарядов. Однако если в воздушный промежуток между двумя металлическими пластинами, соединёнными с источником тока, внести зажжённую спичку или спиртовку, то газ станет проводником и гальванометр зафиксирует протекание тока но цепи. При внесении пламени в воздушный промежуток между пластинами происходит ионизация газа (рис. 80). При этом от атома «отрываются» электроны и образуется положительный ион. Во время движения электрон может присоединиться к нейтральному атому и образовать отрицательный ион. Положительные ионы движутся к отрицательному электроду, а отрицательные ионы и электроны — к положительному электроду.

2. Направленное движение зарядов обеспечивается электрическим полем. Электрическое поле в проводниках создаётся и поддерживается источником тока. В источнике тока совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц. Эти частицы накапливаются на полюсах источника тока. Один полюс источника заряжается положительно, другой — отрицательно. Между полюсами источника образуется электрическое поле, под действием которого заряженные частицы начинают двигаться упорядоченно.

В источнике тока совершается работа при разделении заряженных частиц. При этом различные виды энергии превращаются в электрическую энергию. В электрофорной машине в электрическую энергию превращается механическая энергия, в гальваническом элементе — химическая.

3. Электрический ток, проходя по цепи, производит различные действия. Тепловое действие электрического тока заключается в том, что при его прохождении по проводнику в нём выделяется некоторое количество теплоты. Пример применения теплового действия тока — электронагревательные элементы чайников, электроплит, утюгов и пр. В ряде случаев температура проводника нагревается настолько сильно, что можно наблюдать его свечение. Это происходит в электрических лампочках накаливания.

Магнитное действие электрического тока проявляется в том, что вокруг проводника с током возникает магнитное поле, которое, действуя на магнитную стрелку, расположенную рядом с проводником, заставляет её поворачиваться (рис. 81).

Благодаря магнитному действию тока можно превратить железный гвоздь в электромагнит, намотав на него провод, соединённый с источником тока. При пропускании по проводу электрического тока гвоздь будет притягивать железные предметы.

Химическое действие электрического тока проявляется в том, что при его прохождении в жидкости на электроде выделяется вещество. Если в стакан с раствором медного купороса поместить угольные электроды и присоединить их к источнику тока, то, вынув через некоторое время эти электроды из раствора, можно обнаружить на электроде, присоединённом к отрицательному полюсу источника (на катоде), слой чистой меди.

Это происходит потому, что между электродами существует электрическое поле, в котором ионы (положительно заряженные ионы меди и отрицательно заряженные ионы кислотного остатка) движутся к соответствующим электродам. Достигнув отрицательного электрода, ионы меди получают недостающие электроны, при этом восстанавливается чистая медь.

4. Характеристикой тока в цепи служит величина, называемая силой тока \( (I) \) . Силой тока называют физическую величину, равную отношению заряда \( q \) , проходящего через поперечное сечение проводника за промежуток времени \( t \) , к этому промежутку времени: \( I=q/t \) .

Определение единицы силы тока основано на магнитном действии тока, в частности на взаимодействии параллельных проводников, по которым идёт электрический ток. Такие проводники притягиваются, если ток по ним идёт в одном направлении, и отталкиваются, если направление тока в них противоположное.

За единицу силы тока принимают такую силу тока, при которой отрезки параллельных проводников длиной 1 м, находящиеся на расстоянии 1 м друг от друга, взаимодействуют с силой 2·10 -7 Н.

Эта единица называется ампером (1 А).

Зная формулу силы тока, можно получить единицу электрического заряда: 1 Кл = 1 А · 1 с.

5. Прибор, с помощью которого измеряют силу тока в цепи, называется амперметром. Его работа основана на магнитном действии тока. Основные части амперметра магнит и катушка. При прохождении по катушке электрического тока она в результате взаимодействия с магнитом, поворачивается и поворачивает соединённую с ней стрелку. Чем больше сила тока, проходящего через катушку, тем сильнее она взаимодействует с магнитом, тем больше угол поворота стрелки. Амперметр включается в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором нужно измерить (рис. 82), и потому он имеет малое внутреннее сопротивление, которое практически не влияет на сопротивление цепи и на силу тока в цепи.

У клемм амперметра стоят знаки «+» и «-», при включении амперметра в цепь клемма со знаком «+» присоединяется к положительному полюсу источника тока, а клемма со знаком «-» к отрицательному полюсу источника тока.

6. Источник тока создаёт электрическое поле, которое приводит в движение электрические заряды. Характеристикой источника тока служит величина, называемая напряжением. Чем оно больше, тем сильнее созданное им поле. Напряжение характеризует работу, которую совершает электрическое поле по перемещению электрического заряда, равного 1 Кл.

Напряжением \( U \) называют физическую величину, равную отношению работы \( (A) \) электрического поля по перемещению электрического заряда к заряду \( (q) \) : \( U=A/q \) .

Возможно другое определение понятия напряжения. Если числитель и знаменатель в формуле напряжения умножить на время движения заряда \( (t) \) , то получим: \( U=At/qt \) . В числителе этой дроби стоит мощность тока \( (P) \) , а в знаменателе — сила тока \( (I) \) : \( U=P/I \) , т.е. напряжение — физическая величина, равная отношению мощности электрического тока к силе тока в цепи.

Единица напряжения: \( [U]=[A]/[q] \) ; \( [U] \) = 1 Дж/1 Кл = 1 В (один вольт).

Напряжение измеряют вольтметром. Он имеет такое же устройство, что и амперметр и такой же принцип действия, но он подключается параллельно тому участку цепи, напряжение на котором хотят измерить (рис. 83). Внутреннее сопротивление вольтметра достаточно большое, соответственно проходящий через него ток мал по сравнению с током в цепи.

У клемм вольтметра стоят знаки «+» и «-», при включении вольтметра в цепь клемма со знаком «+» присоединяется к положительному полюсу источника тока, а клемма со знаком «-» к отрицательному полюсу источника тока.

7. Собрав электрическую цепь, состоящую из источника тока, резистора, амперметра, вольтметра, ключа (рис. 83), можно показать, что сила тока \( (I) \) , протекающего через резистор, прямо пропорциональна напряжению \( (U) \) на его концах: \( I\sim U \) . Отношение напряжения к силе тока \( U/I \) — есть величина постоянная. Если заменить резистор, включённый в цепь, другим резистором и повторить опыт, получим тот же результат: сила тока в резисторе прямо пропорциональна напряжению на его концах, а отношение напряжения к силе тока есть величина постоянная. Только в этом случае значение отношения напряжения к силе тока будет отличаться от отношения этих величин в первом опыте. Причиной этого является то, что в цепь включались разные резисторы. Следовательно, существует физическая величина, характеризующая свойства проводника (резистора), по которому течёт электрический ток. Эту величину называют электрическим сопротивлением проводника, или просто сопротивлением. Обозначается сопротивление буквой \( R \) .

Сопротивлением проводника \( (R) \) называют физическую величину, равную отношению напряжения \( (U) \) на концах проводника к силе тока \( (I) \) в нём. \( R=U/I \) .

За единицу сопротивления принимают Ом (1 Ом).

Один Ом — сопротивление такого проводника, в котором сила тока равна 1 А при напряжении на его концах 1 В: 1 Ом = 1 В/1 А.

Причина того, что проводник обладает сопротивлением, заключается в том, что направленному движению электрических зарядов в нём препятствуют ионы кристаллической решетки, совершающие беспорядочное движение. Соответственно, скорость направленного движения зарядов уменьшается.

8. Электрическое сопротивление \( R \) прямо пропорционально длине проводника \( (l) \) , обратно пропорционально площади его поперечного сечения \( (S) \) и зависит от материала проводника. Эта зависимость выражается формулой: \( R=\rho\frac \) . \( \rho \) — величина, характеризующая материал, из которого сделан проводник. Эта величина называется удельным сопротивлением проводника, её значение равно сопротивлению проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м 2 .

Единицей удельного сопротивления проводника служит: \( [\rho]=\frac<[R][S]> <[l]>\) ; \( [\rho]=\frac<1Ом\cdot1м^2> <1м>\) . Часто площадь поперечного сечения измеряют в мм 2 , поэтому в справочниках значения удельного сопротивления проводника приводятся как в Ом·м, так и в \( \frac<Ом\cdotмм^2> <м>\) .

Изменяя длину проводника, а следовательно его сопротивление, можно регулировать силу тока в цепи. Прибор, с помощью которого это можно сделать, называется реостатом (рис. 84).

9. Как показано выше, сила тока в проводнике зависит от напряжения на его концах. Если в опыте менять проводники, оставляя напряжение на них неизменным, то можно показать, что при постоянном напряжении на концах проводника сила тока обратно пропорциональна его сопротивлению. Объединив зависимость силы тока от напряжения и его зависимость от сопротивления проводника, можно записать: \( I=\frac \) . Этот закон, установленный экспериментально, называется законом Ома (для участка цепи): сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть 1

1. На рисунке приведена схема электрической цепи, состоящей из источника тока, ключа и двух параллельно соединённых резисторов. Для измерения напряжения на резисторе \( R_2 \) вольтметр можно включить между точками

1) только Б и В
2) только А и В
3) Б и Г или Б и В
4) А и Г или А и В

2. На рисунке представлена электрическая цепь, состоящая из источника тока, резистора и двух амперметров. Сила тока, показываемая амперметром А₁, равна 0,5 А. Амперметр А₂ покажет силу тока

1) меньше 0,5 А
2) больше 0,5 А
3) 0,5 А
4) 0 А

3. Ученик исследовал зависимость силы тока в электроплитке от приложенного напряжения и получил следующие данные.

Проанализировав полученные значения, он высказал предположения:

А. Закон Ома справедлив для первых трёх измерений.
Б. Закон Ома справедлив для последних трёх измерений.

Какая(-ие) из высказанных учеником гипотез верна(-ы)?

1) только А
2) только Б
3) и А, и Б
4) ни А, ни Б

4. На рисунке изображён график зависимости силы тока в проводнике от напряжения на его концах. Чему равно сопротивление проводника?

1) 0,25 Ом
2) 2 Ом
3) 4 Ом
4) 8 Ом

5. На диаграммах изображены значения силы тока и напряжения на концах двух проводников. Сравните сопротивления этих проводников.

1) \( R_1=R_2 \)
2) \( R_1=2R_2 \)
3) \( R_1=4R_2 \)
4) \( 4R_1=R_2 \)

6. На рисунке приведена столбчатая диаграмма. На ней представлены значения мощности тока для двух проводников (1) и (2) одинакового сопротивления. Сравните значения напряжения \( U_1 \) и \( U_2 \) на концах этих проводников.

1) \( U_2=\sqrt<3>U_1 \)
2) \( U_1=3U_2 \)
3) \( U_2=9U_1 \)
4) \( U_2=3U_1 \)

7. Необходимо экспериментально обнаружить зависимость электрического сопротивления круглого угольного стержня от его длины. Какую из указанных пар стержней можно использовать для этой цели?

1) А и Г
2) Б и В
3) Б и Г
4) В и Г

8. Два алюминиевых проводника одинаковой длины имеют разную площадь поперечного сечения: площадь поперечного сечения первого проводника 0,5 мм 2 , а второго проводника 4 мм 2 . Сопротивление какого из проводников больше и во сколько раз?

Читайте также: Устройство защитного отключения f202 2 полюса ток номинальный 25а ток отключения 30ма
1) Сопротивление первого проводника в 64 раза больше, чем второго.
2) Сопротивление первого проводника в 8 раз больше, чем второго.
3) Сопротивление второго проводника в 64 раза больше, чем первого.
4) Сопротивление второго проводника в 8 раз больше, чем первого.

9. В течение 600 с через потребитель электрического тока проходит заряд 12 Кл. Чему равна сила тока в потребителе?

1) 0,02 А
2) 0,2 А
3) 5 А
4) 50 А

10. В таблице приведены результаты экспериментальных измерений площади поперечного сечения \( S \) , длины \( L \) и электрического сопротивления \( R \) для трёх проводников, изготовленных из железа или никелина.

На основании проведённых измерений можно утверждать, что электрическое сопротивление проводника

1) зависит от материала проводника
2) не зависит от материала проводника
3) увеличивается при увеличении его длины
4) уменьшается при увеличении его площади поперечного сечения

11. Для изготовления резисторов использовался рулон нихромовой проволоки. Поочередно в цепь (см. рисунок) включали отрезки проволоки длиной 4 м, 8 м и 12 м. Для каждого случая измерялись напряжение и сила тока (см. таблицу).

Какой вывод можно сделать на основании проведённых исследований?

1) сопротивление проводника обратно пропорционально площади его поперечного сечения
2) сопротивление проводника прямо пропорционально его длине
3) сопротивление проводника зависит от силы тока в проводнике
4) сопротивление проводника зависит от напряжения на концах проводника
5) сила тока в проводнике обратно пропорциональна его сопротивлению

12. В справочнике физических свойств различных материалов представлена следующая таблица.

Используя данные таблицы, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

1) При равных размерах проводник из алюминия будет иметь меньшую массу и большее электрическое сопротивление по сравнению с проводником из меди.
2) Проводники из нихрома и латуни при одинаковых размерах будут иметь одинаковые электрические сопротивления.
3) Проводники из константана и никелина при одинаковых размерах будут иметь разные массы.
4) При замене никелиновой спирали электроплитки на нихромовую такого же размера электрическое сопротивление спирали уменьшится.
5) При равной площади поперечного сечения проводник из константана длиной 4 м будет иметь такое же электрическое сопротивление, что и проводник из никелина длиной 5 м.

Часть 2

13. Меняя электрическое напряжение на участке цепи, состоящем из никелинового проводника длиной 5 м, ученик полученные данные измерений силы тока и напряжения записал в таблицу. Чему равна площадь поперечного сечения проводника?

Источник

§ 101. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление

Что заставляет заряды двигаться вдоль проводника?

Как электрическое поле действует на заряды?

Вольт-амперная характеристика. В предыдущем параграфе говорилось, что для существования тока в проводнике необходимо создать разность потенциалов на его концах. Сила тока в проводнике определяется этой разностью потенциалов. Чем больше разность потенциалов, тем больше напряжённость электрического поля в проводнике и, следовательно, тем большую скорость направленного движения приобретают заряженные частицы. Согласно формуле (15.2) это означает увеличение силы тока.

Для каждого проводника — твёрдого, жидкого и газообразного — существует определённая зависимость силы тока от приложенной разности потенциалов на концах проводника.

Её находят, измеряя силу тока в проводнике при различных значениях напряжения. Знание вольт-амперной характеристики играет большую роль при изучении электрического тока.

Закон Ома. Наиболее простой вид имеет вольт- амперная характеристика металлических проводников и растворов электролитов. Впервые (для металлов) её установил немецкий учёный Георг Ом, поэтому зависимость силы тока от напряжения носит название закона Ома.

На участке цепи, изображённой на рисунке 15.3, ток направлен от точки 1 к точке 2. Разность потенциалов (напряжение) на концах проводника равна U = φ₁ — φ₂. Так как ток направлен слева направо, то напряжённость электрического поля направлена в ту же сторону и φ₁ > φ₂.

Измеряя силу тока амперметром, а напряжение вольтметром, можно убедиться в том, что сила тока прямо пропорциональна напряжению.

Закон Ома для участка цепи
Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна приложенному к нему напряжению U и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка R:

Применение обычных приборов для измерения напряжения — вольтметров — основано на законе Ома. Принцип устройства вольтметра такой же, как и у амперметра. Угол поворота стрелки прибора пропорционален силе тока.

Сила тока, проходящего по вольтметру, определяется напряжением между точками цепи, к которой он подключён. Поэтому, зная сопротивление вольтметра, можно по силе тока определить напряжение. На практике прибор градуируют так, чтобы он сразу показывал напряжение в вольтах.

Сопротивление. Основная электрическая характеристика проводника — сопротивление. От этой величины зависит сила тока в проводнике при заданном напряжении.

С помощью закона Ома (15.3) можно определить сопротивление проводника:

Для этого нужно измерить напряжение на концах проводника и силу тока в нём.

На рисунке 15.4 приведены графики вольт-амперных характеристик двух проводников. Очевидно, что сопротивление проводника, которому соответствует график 2, больше, чем сопротивление проводника, которому соответствует график 1.

Сопротивление зависит от материала проводника и его геометрических размеров. Сопротивление проводника длиной l с постоянной площадью поперечного сечения S равно:

где ρ — величина, зависящая от рода вещества и его состояния (от температуры в первую очередь).

Величину ρ называют удельным сопротивлением проводника.

Удельное сопротивление материала численно равно сопротивлению проводника из этого материала длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м 2 .

Единицу сопротивления проводника устанавливают на основе закона Ома и называют её омом.

Единицей удельного сопротивления является 1 Ом • м. Удельное сопротивление металлов мало. А вот диэлектрики обладают очень большим удельным сопротивлением. Например, удельное сопротивление серебра 1,59 • 10 -8 Ом • м, а стекла порядка 10 10 Ом • м. В справочных таблицах приводятся значения удельного сопротивления некоторых веществ.

Значение закона Ома. Из закона Ома следует, что при заданном напряжении сила тока на участке цепи тем больше, чем меньше сопротивление этого участка. Если по какой-то причине (нарушение изоляции близко расположенных проводов, неосторожные действия при работе с электропроводкой и пр.) сопротивление между двумя точками, находящимися под напряжением, оказывается очень малым, то сила тока резко возрастает (возникает короткое замыкание), что может привести к выходу из строя электроприборов и даже возникновению пожара.

Именно из-за закона Ома нельзя говорить, что чем выше напряжение, тем оно опаснее для человека. Сопротивление человеческого тела может сильно изменяться в зависимости от условий (влажности, температуры окружающей среды, внутреннего состояния человека), поэтому даже напряжение 10—20 В может оказаться опасным для здоровья и жизни человека. Следовательно, всегда необходимо учитывать не только напряжение, но и силу электрического тока. При работе в физической лаборатории нужно строго соблюдать правила техники безопасности!

Закон Ома — основа расчётов электрических цепей в электротехнике.

Вопросы к параграфу

1 Согласно закону Ома сопротивление участка цепи Означает ли это, что сопротивление зависит от силы тока или напряжения?

2. Что такое удельное сопротивление проводника?

Образцы заданий ЕГЭ

А1. При увеличении напряжения U на участке электрической цепи сила тока I в цепи изменяется в соответствии с графиком (см. рис.). Электрическое сопротивление на этом участке цепи равно

1) 2 Ом 3) 2 мОм
2) 0,5 Ом 4) 500 Ом

А2. На рисунке изображены графики зависимости силы тока в трёх проводниках от напряжения на их концах. Сопротивление какого проводника равно 2,5 Ом?

1) 1 3) 3
2) 2 4) такого проводника нет

А3. Медная проволока имеет электрическое сопротивление 1,2 Ом. Какое электрическое сопротивление имеет медная проволока, у которой в 4 раза больше длина и в б раз больше площадь поперечного сечения?

1) 7,2 Ом 2) 1,8 Ом 3) 0,8 Ом 4) 0,2 Ом

А4. Если увеличить в 2 раза напряжение между концами проводника, а его длину уменьшить в 2 раза, то сила тока, проходящего через проводник,

Источник