Тема. Сила струму

Мета уроку: увести фізичну величину, що характеризує електричний

струм, та одиницю її виміру. Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

План уроку



Контроль знань

5 хв

1. Назвіть основні складові елементи, що вхо-
дять у коло електричного струму.

2. Запропонуйте схему з'єднання джерела стру-
му, дзвоника і двох кнопок, що дозволяють
подзвонити з двох різних місць.

3. На трамвайних коліях у деяких місцях
встановлюють автоматичні сигнали «Стере-
жися трамвая». Сигнал загоряється до того,
як трамвай підходить, і гасне, коли трамвай
проходить. Запропонуйте схему ввімкнення
цього сигналу

Демонстрації

5 хв

1. Амперметр.

2. Вимірювання сили струму амперметром

Вивчення

нового

матеріалу

25 хв

1. Сила струму.

2. Одиниця сили струму.

3. Вимірювання сили струму

Закріплення

вивченого

матеріалу

10 хв

1. Контрольні питання.

2. Навчаємося розв'язувати задачі


вивчення нового матеріалу

1. Сила струму

У наших квартирах різні лампочки, підключені до одного й до того самого джерела струму, світяться з різною яскравістю. Зна­чить, у різних лампах струм спричиняє різну дію. Це відбувається внаслідок того, як можна припустити, що від джерела через лам­почки протікають різні електричні заряди.

Для оцінювання й порівняння електричних зарядів, що проті­кають через провідник, була введена спеціальна фізична величи­на — сила електричного струму.


2

Електромагнітні явища. Електричний струм


^ Сила струму — це фізична величина, що характеризує елек­тричний струм і чисельно рівна заряду, що проходить через по­перечний переріз провідника за одиницю часу.

2. Одиниця сили струму

Для вибору одиниці сили струму можна було б скористатися будь-якою його дією: тепловою, магнітною чи хімічною. Важливо зазначити, що ця дія повинна піддаватися точному кількісному ви­раженню.

З першого січня 1960 р. для визначення одиниці сили стру­му — ампера як основної одиниці СІ — використовують магнітну взаємодію двох паралельних провідників зі струмом. Силу, з якою взаємодіють провідники, можна виміряти досить точно.

Розглянемо два нескінченно довгих провідники з дуже малим по­перечним перерізом, розташованим на відстані 1 м один від одного.


Якщо по цих провідниках пропустити струм, то вони почнуть взаємодіяти (притягуватися або відштовхуватися) з певною силою. Якщо сила, що діє на кожний метр провідника, виявиться рівною 2 10-7 Н, то можна стверджувати, що сила струму в провідниках дорівнює 1 А.

^ Один ампер — це сила постійного струму, за якої два нескін­ченно довгих паралельних прямолінійних провідники з дуже


3

КирикЛ. А. · «Усі уроки фізики. 9 клас»


малим поперечним перерізом, що розташовані у вакуумі на відстані 1 м один від одного, взаємодіють із силою, що дорівнює 2 10-7 Н на кожний метр довжини.

Крім ампера, на практиці використовують частинні одиниці ампера: міліампер (ма) і мікроампер (мка). Для великих струмів — кілоампер (кА).

1 мА = 10-3 А; 1 мкА = 10-6 А; 1 кА = 103 А. Через одиницю сили струму 1 А визначається одиниця елек­тричного заряду — 1 Кл. Оскільки , то q = It

1 Кл = 1 А ·1 с.

^ За одиницю електричного заряду прийнято вважати заряд, що проходить через поперечний переріз провідника за час 1 с за сили струму 1 А.

3. Вимірювання сили струму

Силу струму вимірюють спеціальними приладами — амперме­трами. Як і будь-який вимірювальний прилад, амперметр не пови­нен впливати на значення вимірюваної величини. Тому амперметр улаштований так, що у випадку ввімкнення його в коло значення сили струму практично не змінюється.

Для вимірювання сили струму амперметр вмикають послідов­но так, щоб до клеми зі знаком « + » був підключений провідник, що йде від позитивного полюса джерела струму, а до клеми зі зна­ком «-» — провідник від негативного полюса.

За шкалою амперметра видно, на яку найбільшу силу струму він розрахований. Перед проведенням вимірів необхідно визначи­ти ціну поділки даного приладу.

Питання до учнів у ході викладу нового матеріалу

? Для чого вводиться поняття «сила струму»? ? Що характеризує сила струму?

? Яка дія струму покладена в основу встановлення одиниці сили струму?

? Як можна визначити в СІ одиницю заряду — кулон?


4

Електромагнітні явища. Електричний струм


? На рисунку показана шкала амперметра. Яку максимальну силу струму ним можна виміряти? Яка ціна поділки цього приладу?

закріплення вивченого матеріалу

1. Якісні питання

  1. Виразіть в амперах силу струму, що дорівнює 1000 мА; 200 мА; 5 кА.

  2. Чи будуть відрізнятися показання двох амперметрів, зображе­них на схемі?


2. Навчаємося розв'язувати задачі

  1. Через спіраль електроплитки за 12 хв пройшло 3 000 Кл елек­трики. Яка сила струму в спіралі?

  2. Який заряд пройшов через спіраль праски, якщо нею прасува­ли 1,5 год, а сила струму в спіралі 3 А?

  3. Скільки електронів пройде за 2 с через поперечний переріз спі­ралі лампи, якщо сила струму в спіралі дорівнює 0,32 А?

Розв'язок. З визначення сили струму випливає, що q = It.

Знаючи величину заряду електрона qe, можна знайти число електро­нів N, що пройшли через поперечний переріз спіралі лампи:

Перевіримо одиниці величин:


Проводимо обчислення:

Відповідь: за 2 с через поперечний переріз спіралі пройде 4-*1018 електронів.

Що ми дізналися на уроці

  • Сила струму — це фізична величина, що характеризує елек­тричний струм і чисельно дорівнює заряду, що проходить через поперечний переріз провідника за одиницю часу.

Один ампер — це сила постійного струму, за якої два нескін­ченно довгих паралельних прямолінійних провідники з дуже малим поперечним перерізом, що розташовані у вакуумі на від­стані 1 м один від одного, взаємодіють із силою, що дорівнює 2 10-7 Н на кожний метр довжини.

  • За одиницю електричного заряду приймають заряд, що про­ходить через поперечний переріз провідника за час 1 с за сили струму 1 А.

1 Кл = 1 А ·1 с.

Домашнє завдання

  1. Підр.: § 9.

  2. Зб.:

рів1 — № 5.1; 5.2; 5.3; 5.4; 5.5. рів2 — № 5.11; 5.12; 5.13; 5.14, 5.15. рів3 — № 5.18, 5.26; 5.30.