фізика
Тема: Закони постійного струму.
План
1. Електричний струм. Сила струму.
2. Закон Ома для ділянки кола.
3. Електричні кола. Послідовне й паралельне з’єднання провідників.
4. Електрорушійна сила.
5. Закон Ома для повного кола.
6. Робота й потужність постійного струму. Закон Джоуля – Ленца.
Знати:
- Що таке електричний струм? Який струм називають постійним?
- За яких умов виникає у провіднику електричний струм?
- Що таке джерело струму? Які ви знаєте джерела струму?
- Що таке електричне коло і з яких частин воно складається?
- Назвати дії струму і навести приклади.
- Від чого залежить робота струму?
- Що таке електрична напруга? Яким приладом вона вимірюється?
- Що називають силою електричного струму? Якою формулою вона виражається? Яким приладом вимірюється і від чого залежить?
- Про зв’язок яких трьох основних електричних величин йдеться в законі Ома? Як формулюється закон Ома для ділянки кола?
- Що таке опір? Питомий опір? Від чого залежить опір провідника? У чому причина опору? Що беруть за одиницю опору?
- Для чого призначений реостат?
- Які є види з’єднань елементів електричного кола? У чому їх суть? Які формули виражають закономірності при послідовному та паралельному з’єднанні споживачів?
- Чому під час проходження струму провідник нагрівається?
- За якою формулою можна обчислити кількість теплоти у провіднику зі струмом? Який закон виражає ця формула?
- Що таке коротке замикання і розрив кола?
Вміти:
Розв’язувати нестандартні теоретичні завдання:
Задача 1. Скільки лампочок з напругою 6 В необхідно взяти для виготовлення новорічної гірлянди?
Задача 2. Чому птахи можуть сидіти на проводах електропередач і їх не вражає електричний струм?
Задача 3. Кусок дроту розрізали пополам і половинки скрутили між собою. Як змінився опір провідника?
Задача 4. Спіраль нової електроплитки після вмикання в мережу перегоріла. Якщо опір спіралі менший, ніж записано в паспорті, то чи буде правильним висновок, що саме через це зіпсувалась електроплитка?
Задача 5. Як зміниться опір кола, якщо опір одного з резисторів у цьому колі: а) збільшиться; б) зменшиться? Чи залежить відповідь від типу з’єднання провідників?
Задача 6. Чому не можна за допомогою вольтметра магнітоелектричної системи безпосередньо виміряти ЕРС елемента?
Задача 7. Чому під час короткого замикання напруга на клемах джерела близька до нуля, адже струм у колі має найбільше значення?
Задача 8. Збільшиться чи зменшиться потужність електроплитки, якщо відрізати частину нагрівальної спіралі?
Задача 9. Вагон освітлюється шістьма лампами, ввімкненими послідовно. Чи зменшиться витрата енергії, якщо зменшити число ламп до чотирьох?
Задача 10. У мережу паралельно ввімкнено дві лампи. Опір однієї з ламп більший за опір іншої. У якій з ламп виділиться більша кількість теплоти за один і той самий час?
Розв’язувати розрахункові задачі:
Задача 1. За якої сили струму за 4 с через поперечний переріз провідника проходить заряд 32 Кл?
Задача 2. Сила струму електронного променя кінескопа дорівнює 100 мкА. Скільки електронів кожної секунди потрапляє на екран кінескопа?
Задача 3. Чому дорівнює напруга в ділянці кола, в якій здійснюється робота 800 Дж у разі проходження по ділянці 50 Кл електрики?
Задача 4. З однакових резисторів по 10 Ом необхідно скласти коло опором
6 Ом. Яка найменша кількість резисторів для цього буде потрібна? Накресліть схему кола.
Задача 5. Розрахуйте силу струму, що проходить по мідному проводу завдовжки у 100 м і площею поперечного перерізу 0,5 мм2 за напруги 6,8 В.
Задача 6. Під час живлення лампочки від елемента з ЕРС 1,5 В сила струму кола дорівнює 0,2 А. Знайдіть роботу сторонніх сил в елементі за 1 хв.
Задача 7. ЕРС батареї акумуляторів дорівнює 6 В, а внутрішній опір батареї 0,25 ОМ. Знайдіть силу струму коротокого замикання.
Задача 8. Лампа працює під напругою 6,3 В за сили струму 0,5 А. Визначте потужність цієї лампи.
Задача 9. Під час зміни зовнішнього опору від 6 до 21 Ом ККД схеми збільшився вдвічі. Чому дорівнює внутрішній опір джерела струму?
Задача 10. Яка кількість теплоти щосекунди виділяється ксеноновим електричним світильником потужністю 300 кВт?
Алгоритм розв’язування задач за темою
«Постійний струм»
1. Накреслити схему і проаналізувати її.
2. Якщо необхідно визначити загальний опір кола, то треба з’ясувати, який тип з’єднання, для цього необхідно чітко уявити, що таке паралельне і послідовне з’єднання провідників.
3. При розрахунку сили струму, напруги чи опору на ділянці кола використати закон Ома для ділянки кола, чи замкненого кола, а також те, що:
а) при послідовному з’єднанні провідників сила струму в усіх провідниках одна й та сама, а напруги різні, причому сума спадів напруг на окремих провідниках дорівнює загальній напрузі на ділянці;
б) при паралельному з’єднанні провідників напруга на всіх провідниках одна й та сама, а сила струму різна, причому певна сила струму дорівнює силі струмів в окремих провідниках.
4. При розв’язуванні на розрахунках складних електричних кіл, що
мають декілька джерел, зручно користуватися правилом Кірхгофа.
5. При визначенні кількості теплоти, що виділяється на ділянці кола,
що має джерело струму, треба користуватися формулою
Джоуля – Ленца у вигляді Q = I2Rt. Якщо на ділянці кола немає
джерела струму, то кількість теплоти можна обчислити за будь –
якою формулою.
6. В задачах на роботу, потужність і теплову дію струму треба при
аналізі умови встановити, де відбувається перетворення електричної енергії в механічну енергію і теплоту, і скласти рівняння на основі закону збереження енергії.
7. Задачі з електролізу розв’язуються шляхом складання рівнянь на
основі закону Фарадея.
