Под электрическим напряжением понимают работу, совершаемую электрическим полем для перемещения заряда напряженностью в 1 Кл (кулон) из одной точки проводника в другую.

Как возникает напряжение?

Все вещества состоят из атомов, представляющих собой положительно заряженное ядро, вокруг которого с большой скоростью кружатся более мелкие отрицательные электроны. В общем случае атомы нейтральны, так как количество электронов совпадает с числом протонов в ядре.

Однако если некоторое количество электронов отнять из атомов, то они будут стремиться притянуть такое же их количество, формируя вокруг себя плюсовое поле. Если же добавить электронов, то возникнет их избыток, и отрицательное поле. Формируются потенциалы – положительный и отрицательный.

При их взаимодействии возникнет взаимное притяжение.

Чем больше будет величина различия – разность потенциалов – тем сильнее электроны из материала с их избыточным содержанием будут перетягиваться к материалу с их недостатком. Тем сильнее будет электрическое поле и его напряжение.

Если соединить потенциалы с различными зарядами проводников, то возникнет электрический – направленное движение носителей заряда, стремящееся устранить разницу потенциалов. Для перемещения по проводнику зарядов силы электрического поля совершают работу, которая и характеризуется понятием электрического напряжения.

В чем измеряется

Температуры;

Виды напряжения

Постоянное напряжение

Напряжение в электрической сети постоянно, когда с одной ее стороны всегда положительный потенциал, а с другой – отрицательный. Электрический в этом случае имеет одно направление и является постоянным.

Напряжение в цепи постоянного тока определяется как разность потенциалов на его концах.

При подключении нагрузки в цепь постоянного тока важно не перепутать контакты, иначе устройство может выйти из строя. Классическим примером источника постоянного напряжения являются батарейки. Применяют сети , когда не требуется передавать энергию на большие расстояния: во всех видах транспорта – от мотоциклов до космических аппаратов, в военной технике, электроэнергетике и телекоммуникациях, при аварийном электрообеспечении, в промышленности (электролиз, выплавка в дуговых электропечах и т.д.).

Переменное напряжение

Если периодически менять полярность потенциалов, либо перемещать их в пространстве, то и электрический устремится в обратном направлении. Количество таких изменений направления за определенное время показывает характеристика, называемая частотой. Например, стандартные 50 означают, что полярность напряжения в сети меняется за секунду 50 раз.

Напряжение в электрических сетях переменного тока является временной функцией.

Чаще всего используется закон синусоидальных колебаний.

Так получается за счет того, что возникает в катушке асинхронных двигателей за счет вращения вокруг нее электромагнита. Если развернуть вращение по времени, то получается синусоида.

Состоит из четырех проводов – трех фазных и одного нулевого. напряжение между проводами нулевым и фазным равно 220 В и называется фазным. Между фазными напряжение также существует, называется линейным и равно 380 В (разность потенциалов между двумя фазными проводами). В зависимости от вида подключения в трехфазной сети можно получить или фазное напряжение, или линейное.

Сегодня мы познакомимся ещё с одной физической величиной, но сначала ответьте мне на вопрос: когда тускнеет в лампочках свет, что мы говорим?

(Падает напряжение)

Тема: Электрическое напряжение. Вольтметр. Измерение напряжения.

Повторим и вспомним:

• что такое электрический ток;
• что такое электрическое поле;
• из чего состоит электрическая цепь

Мы узнаем:

• что такое напряжение;
• единицы напряжения;

напряжения в сети;

• как нужно подключать вольтметр в цепь.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ Да - хлопаем нет – топаем

Битва титанов физики

Назовите электрические приборы Найдите условное обозначение

Что же это такое электрический ток? Вспомним условия существования электрического тока.

Какие частицы переносят электрический заряд в металлах?

Что заставляет эти частицы двигаться?

О силе тока можно судить по показаниям амперметра, либо по действию тока (чем больше накалена нить, тем больше сила тока) Вопрос: от чего зависит сила тока?

Ответ: сила тока зависит от какой-то величины, связанной с источником тока. Источник тока создает электрическое поле, за счет совершения работы по разделению электрических зарядов.

Обычная лампочка и аккумулятор

Лампочка от карманного фонарика и батарейка

Выясним от чего зависит работа тока

Электрическое напряжение характеризует электрическое поле, создаваемое током.. Напряжение (U) показывает какую работу (А) совершает электрическое поле при перемещении единичного положительного заряда (q) из одной точки в другую.

Напряжение =

Единица измерения напряжения в системе СИ:

U = 1В «Вольт»

1 Вольт равен электрическому напряжению на участке цепи, где при протекании заряда, равного 1 Кл, совершается работа, равная 1 Дж:

Переведите в систему СИ:

• 200 мВ =
• 6 кВ =
• 0,02 кА =
• 270 мА =
• 20 мин. =
• 2,1 МВ =

2 100 000 В

У игр с напряжением печальный итог

– не любит шутить электрический ток!

СПАСАЙСЯ, КТО МОЖЕТ!

• Напряжение, считающееся безопасным для человека в сухом помещении, составляет до 36 В.
• Для сырого помещения это значение опускается до 12 В.
• Когда человек касается провода, находящегося под напряжением выше 240 В, ток пробивает кожу. Если по проводу течет ток, величина которого еще не смертельна, но достаточна для того, чтобы вызвать непроизвольное сокращение мышц руки (рука как бы “прилипает” к проводу), то сопротивление кожи постепенно уменьшается, и в конце концов ток достигает смертельной для человека величины в 0,1 А. Человеку, попавшему в такую опасную ситуацию, нужно как можно скорее помочь, стараясь “оторвать” его от провода, не подвергая при этом опасности себя.

Вольтметр:

• Калибровка «0»
• «+» к «+» «-» к «-»
• Включается параллельно
• Условное обозначение

Измеряем напряжение

Определите цену деления прибора:

• 2 В/дел
• 0,5 В/дел

Сборка электрической цепи и измерение напряжения

1. постройте в тетради схему электрической цепи и определите направление тока

2. соберите электрическую цепь, ключ должен быть разомкнут

2. Найдите «+» и «-» на аккумуляторе.

3. Рассмотрите вольтметр, определите цену деления

Найдите «0» на вольтметре, вспомните как подключается вольтметр

4. Позовите учителя для проверки электрической цепи

5. Только после разрешения учителя замкните ключ

и определите показания вольтметра

6. Запишите показания вольтметра в тетрадь

Задачи 1. При прохождении по проводнику электрического заряда равного 5 Кл, совершается работа200Дж. Чему равно напряжение на концах этого проводника? А) 1000 В Б) 40 В В) 40 А Г) 0,025 В

2. Напряжение на автомобильной лампочке 12 В. Какой заряд прошел через нить накала лампочки, если при этом была совершена работа 1200Дж? А) 0,01Кл Б) 100Кл В) 14400Кл Г)10 В

3.Определите работу, совершенную при прохождении через спираль электроплитки заряда 80 Кл, если она включена в сеть с напряжением 220 В А) 0,36Дж Б) 2,75Дж В) 17600Дж Г) 0,36В

5. Определите цену деления Вольтметра

А) 1 В Б) 1,5 В В) 3 В Г) 15 В

4. Необходимо измерить силу тока в лампе и напряжение на ней. Как следует включить по отношению к лампе амперметр и вольтметр?

Итоги урока:

Мы узнали?

• что такое напряжение?
• единицы напряжения?
• какой прибор используют для измерения

напряжения в сети?

• как нужно подключать вольтметр в цепь?

А научились?

Домашнее задание

§39-41 Упр. 6 (2,3) Дополнительно(на оценку): 1264,1265 - Лукашик.

Молния При ударе молнии, например в дерево. Оно нагревается, влага из него испаряется, а давление образовавшегося пара и нагревшихся газов приводят к разрушениям. Для защиты зданий от грозовых разрядов применяют молниеотводы, которые представляют собой металлический стержень, возвышающийся над защищаемым объектом. Молния. В лиственных деревьях ток проходит внутри ствола по сердцевине, где много сока, который под действием тока закипает и пары разрывают дерево. Причина заключается в том, что между кабелем и севшей на него птицей не возникает разницы напряжений. Ведь сидит она на нем, не соприкасаясь с землей, к тому же сидит только на одном кабеле. Таким образом, напряжения кабеля и птицы абсолютно совпадают. Но если вдруг, взмахнув крыльями, та же птица невзначай коснется соседнего кабеля, но уже с другим напряжением, то адская машина сработает… Причина заключается в том, что между кабелем и севшей на него птицей не возникает разницы напряжений. Ведь сидит она на нем, не соприкасаясь с землей, к тому же сидит только на одном кабеле. Таким образом, напряжения кабеля и птицы абсолютно совпадают. Но если вдруг, взмахнув крыльями, та же птица невзначай коснется соседнего кабеля, но уже с другим напряжением, то адская машина сработает… К счастью, кабели обычно располагаются на значительном расстоянии друг от друга, что делает их соприкосновение практически невозможным. Именно поэтому угроза для жизни пернатых ничтожно мала. Но упаси вас Бог проверять это утверждение на практике.

Почему птицы безнаказанно садятся на провода высоковольтной передачи?

Почему у наэлектризованных людей волосы поднимаются вверх?

• Волосы электризуются одноименным зарядом. Как известно, одноименные заряды отталкиваются, поэтому волосы, подобно листочкам бумажного султана, расходятся во все стороны. Если любое проводящее тело, в том числе и человеческое, изолировать от земли, то его можно зарядить до большого потенциала. Так, с помощью электростатической машины тело человека можно зарядить до потенциала в десятки тысяч вольт.

- Электричество не только играет важную роль в жизни человека, но и в его здоровье. Сокращаясь, мышечные клетки сердца производят электроэнергию. Именно благодаря этим импульсам электрокардиограмма измеряет ритм сердца. - Электричество не только играет важную роль в жизни человека, но и в его здоровье. Сокращаясь, мышечные клетки сердца производят электроэнергию. Именно благодаря этим импульсам электрокардиограмма измеряет ритм сердца. Найдите физические ошибки:

Спасибо за урок! Успехов!

Тема урока : Электрическое напряжение. Вольтметр

Тип урока: изучение и первичное закрепление новых знаний и способов деятельности

Электрическое напряжение. Вольтметр

Цели урока: организовать деятельность по восприятию, осмысление и первичному запоминанию новых знаний и способов деятельности по теме: «Электрическое напряжение. Вольтметр».

Задачи урока:

Обеспечить ознакомление учащихся с понятием напряжения и единицами его измерения;

Создать условия для воспитания мотивов учения, положительного отношения к знаниям, дисциплинированности;

Обеспечить формирование умений выделять главное, составлять план, вести конспекты, наблюдать, развивать умения частичной - поисковой деятельности, выдвижение гипотезы и её решение.

Ход урока:

1. Организационный этап

Приветствие, фиксация отсутствующих, проверка подготовленности учащихся к учебному занятию, раскрытие целей урока и плана его проведения.

2. Проверка домашнего задания

Тестирование 2 варианта по 6 заданий

Тест по теме: «Сила тока. Единицы силы тока. Амперметр. Измерение силы тока»

1. Сила тока — это физическая величина, равная...

а) ...электрическому заряду, прошедшему по электрической цепи за время ее работы.

б) ...электрическому заряду, прошедшему в цепи через поперечное сечение проводника.

в) ...электрическому заряду, прошедшему в цепи через поперечное сечение проводника за 1 с.

г) ...электрическому заряду, перемещенному за 1 с от положительного полюса источника тока к отрицательному.

2. Как названа единица силы тока?

а) Джоуль (Дж). б) Ватт (Вт). в) Кулон (Кл). г) Ампер (А).

3. Переведите в миллиамперы силы тока, равные 0,05 А и 500 мкА.

а) 50 мА и 0,5 мА. б) 500 мА и 5 мА.

в) 500 мА и 0,5 мА. г) 50 мА и 5 мА.

4. Какова сила тока в цепи, если в течение 4 мин сквозь ее поперечное сечение прошел заряд 120 Кл?

а) 30 А. б) 0,5 А. в) 5 А. г) 3 А.

5. Силу тока измеряют...

а) ...гальванометром. б) ...гальваническим элементом.

в) ...амперметром. г) ...электрометром.

6. По показанию амперметра № 2 сила тока в цепи равна 0,5 мА. Какую силу тока зарегистрируют амперметры № 1 и № 3?

а) № 1- меньше 0,5мА, № 3 - больше 0,5 мА.

б) № 1 - больше 0,5 мА, № 3 - меньше 0,5 мА.

в) № 1 и № 3, как и № 2, - 0,5 мА.

1. По какой формуле определяют силу тока?

а) N = A/t. б) I = q/t. в) m = Q/λ. г) m = Q/L.

2. Выразите силы тока, равные 0,3 А и 0,03 кА, в миллиамперах?

а) 30 мА и 3000 мА. б) 300 мА и 30 000 мА.

в) 300 мА и 3000 мА. г) 30 мА и 30 000 мА.

3. Чему равны в амперах силы тока 800 мкА и 0,2 кА?

а) 0,008 А и 200 А. б) 0,0008 А и 20 А.

в) 0,0008 А и 200 А. г) 0,008 А и 20 А.

4. В проводнике, включенном в цепь на 2 мин, сила тока была равна 700 мА. Какое количество электричества прошло через его сечение за это время?

а) 8,4 Кл. б) 14 Кл. в) 1,4 Кл. г) 84 Кл.

5. Силу тока в какой лампе показывает включенный в эту цепь амперметр?

г) В каждой из них.

6. На каком участке цепи, в которой работают электролампа и звонок, надо включить амперметр, чтобы узнать силу тока в звонке?

а) До звонка (по направлению электрического тока).

б) После звонка.

в) Возле положительного полюса источника тока.

г) На любом участке этой цепи.

Ответы

3. Актуализация субъектного опыта учащихся

1. О силе тока можно судить по показаниям амперметра, либо по действию тока (чем больше накалена нить, тем больше сила тока)

Вопрос : от чего зависит сила тока?

Демонстрация: увеличение показаний амперметра, при увеличении количества источников тока.

Ответ: сила тока зависит от какой-то величины, связанной с источником тока.

2. Источник тока создает электрическое поле, за счет совершения работы по разделению электрических зарядов.

4. Изучение новых знаний и способов деятельности

Работу электрического поля, создающего ток, называют работой тока.

А-работа тока

Чем сильнее электрическое поле, тем больше скорость движения заряженных частиц, тем больше перенесенный заряд, тем больше электрический ток.

Электрическое поле характеризуется величиной, называемой напряжением электрического поля.

Напряжение электрического поля - это физическая величина, характеризующая действие электрического поля на заряженные частицы.

U - напряжение электрического поля.

U = А/q - напряжение показывает какую работу совершает электрическое поле по перемещению единицы заряда на данном участке цепи.

Безопасное напряжение 42 В.

Вольтметр - это прибор для измерения напряжения.

Вольтметр подключают к тем точкам цепи, между которыми надо измерить напряжение (параллельно), причем плюс к плюсу, а минус к минусу.

5. Первичная проверка понимания изученного

Вопросы:

1. Что называют работой тока? (Работу электрического поля, создающего ток)

2. Что называют электрическим напряжением? (Физическая величина, характеризующая действие электрического поля на заряженные частицы)

3. Обозначение и единицы измерения напряжения. (U, вольты)

3. Как называют прибор для измерения напряжения? (Вольтметр)

4. Как включают вольтметр в цепь? (Подключают к тем точкам цепи, между которыми надо измерить напряжение (параллельно), причем плюс к плюсу, а минус к минусу)

6. Этап закрепления изученного

Работа по сборнику задач по физике (В.И. Лукашик, Е.В. Иванова) № 1265, 1266-устно.

7. Этап обобщения и систематизации

Решите задачи:

1. Определите напряжение на участке цепи, если при прохождении по нему заряда в 15 Кл током была совершенна работа в 6 кДж.

U = A/q = 6000 Дж/15 Кл = 400 В.

2. При переносе 60 Кл электричества из одной точки электрической цепи в другую за 12 мин совершенна работа 900 Дж. Определите напряжение и силу тока в цепи.

U = A/q = 900 Дж/60 Кл = 15 В

I = q/t = 60 Кл/720 с = 0,08 А.

8. Итоги, домашнее задание п.39-41

9. Рефлексия

Рефлексия. (Проведите стрелочки к тем утверждениям, которые соответствуют вашему состоянию в конце урока).

Список использованной литературы

1. Перышкин А.В. Физика. 8 класс. - М.: Дрофа, 2009.

2. Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике 7-9 класс - М.: Просвещение, 2008.

3. Чеботарева В.А. Тесты по физике. 8 класс - Издательство «Экзамен», 2009.

\ Документы \ Для учителя физики

При использовании материалов этого сайта - и размещение баннера -ОБЯЗАТЕЛЬНО!!!

Урок по физике в 8-м классе "Электрическое напряжение. Единицы напряжения. Вольтметр"

Разработку урока предоставила: Толстых Юлия Владимировна, учитель физики и информатики,I квалификационная категория, МОУ СОШ села Кузьминские Отвержки Липецкого района, email:[email protected]

Цель урока:

1. Дать понятие напряжения и его объяснение; познакомить с формулой и единицей напряжения; изучить прибор для измерения напряжения и правила включения его в цепь.
2. Развивать навыки сборки цепи; мышление; память; речь; интерес к предмету; умение применять полученные знания на практике.
3. Воспитание чувства ответственности, коллективизма, добросовестного отношения к выполнению заданий, самодисциплины.

Ход урока по учебнику А.В. Перышкина.

1. Проверка домашнего задания.

Учитель читает вопросы:

1. Сила тока обозначается…..
2. Сила тока измеряется…..
3. Формула для вычисления силы тока…..
4. Прибор включается в цепь…..
5. Единица электрического заряда…..
6. Сколько Ампер в 1 мА?

Ответы: выбрать вариант

1. А- I- R
2. Вольтметром- часами- амперметром
3. F = m a- I = q / t- q = I t
4. параллельно- последовательно- первым
5. 1 сек- 1 метр- 1 Кулон
6. 0,001А- 10А- 100А

Карточки с заданиями раздаются слабым ученикам, а остальные работают у доски и по вопросам

2. Объяснение нового материала.

1. Техника безопасности при работе с электрическим оборудованием.

• Вспомните, ребята, что называют работой тока? Работу электрического поля, создающего ток, называют работой тока.
• Что же это за величина-работа тока? От чего она зависит?

Можно с уверенностью сказать, что она зависит от силы тока, т.е.от электрического заряда, протекающего по цепи в 1с, а так же от новой для вас величины, которая называется электри-ческим напряжением.

Напряжение-это физическая величина, характеризующая электрическое поле и показывающая, какую работу совершает электрическое поле при перемещении единичного положительного заряда из одной точки в другую. Оно обозначается буквой U. Для вычисления напряжения ис-пользуется формула: U = A / q .Единица напряжения названа Вольтом (В) в честь итальянского учёного Алессандро Вольта, создавшего первый гальванический элемент.За единицу напряже-ния принимают такое электрическое напряжение на концах проводника, при котором работа по перемещению электрического заряда в 1Кл по этому проводнику равна 1Дж. 1В = 1Дж / 1КлКроме вольта применяют дольные и кратные ему единицы: милливольт (мВ) и кило-вольт(кВ). 1мВ = 0,001В 1кВ = 1000ВДля измерения напряжения на полюсах источника тока или на каком-нибудь участке цепи применяют прибор, называемый вольтметром. Зажимы вольтметра присоединяют к тем точкам цепи, между которыми надо измерить напряжение. Та-кое включение прибора называют параллельным. Сборка цепи и чертёж схемы, содержащей вольтметр. Объясняется, как обозначается прибор на схеме.

Напряжение

Буква U

Формула U = A / q

Единица 1 Вольт

Дольные единиц ы 1кВ = 1000В

Кратные единицы 1мВ = 0,001В

Прибор вольтметр

Включение в цепь параллельно

Демонстрация вольтметров разного вида с рассказом и объяснением их принципа работы.

3. Закрепление полученных знаний.

На доске записать 2 варианта и вызвать двух учеников для самостоятельной работы.

Переведите данные значения напряжения в Вольт:

1-й вариант:

2-й вариант:

Задания для работы с классом:

Задание 1: Начертите схему электрической цепи, состоящей из аккумулятора, электрического звонка, ключа, вольтметра и амперметра, измеряющих соответственно напряжение на звонке и силу тока в нём. На схеме обозначит знаки зажимов аккумулятора, амперметра и вольтметра, соблюдая правила их соединения. Укажите стрелками направление ток в цепи и направление движения электронов в нём.

Задание 2: Какая работа совершается электрическим полем при перемещении заряда в 4,5 Кл через поперечное сечение нити накала лампе, если напряжение на лампе равно 3 В?

(A=Uq=3 B *4,5 Кл= 13,5 Дж)

Задание 3: При прохождении одинакового количества электричества в одном проводнике совершена работа 100 Дж, а в другом – 250 Дж. На каком проводнике напряжение больше? Во сколько раз?

(При прохождении одинакового количества электричества по проводнику, напряжение будет больше в том случае в котором работа тока больше. Во втором случае работа тока больше в 250Дж/100Дж=2,5 раза)

Задание 4: С какими значениями электрического напряжения приходится встречаться человеку в быту? (127В, 220В)

4. Подведение итогов урока.

Опрос по вопросам.

• Что называют работой тока?
• Как объяснить электрическое напряжение на участке цепи?
• Формула для вычисления напряжения.
• Дольные и кратные единицы напряжения.
• Назначение вольтметра и правила включения его в цепь.

Молодцы, ребята! Оценки за урок.

5. Домашнее задание. §39-41 Упр 16 (А.В. Пёрышкин )