Изучение внутреннего сопротивления источника

Перед изучением закона Ома для всей цепи вводятся понятия внутреннего сопротивления и ЭДС источника тока. Здесь мы останавливаемся лишь на введении понятия внутреннего сопротивления источника. При этом мы исходим из следующего, весьма плодотворного, на наш взгляд, методического приема: сначала обучающиеся при помощи соответствующего эксперимента, математических выкладок или рассуждений подводятся к изучаемому вопросу, как к «проблеме», затем эта «проблема» решается в исследовательском плане (экспериментально, аналитически или логически) самими обучающимися при соответствующем руководстве со стороны преподавателя.

Такой прием активизирует познавательную деятельность обучающихся, развивает их логическое мышление, придает учебному процессу подлинно творческий характер. Для того чтобы подвести обучающихся к «проблеме», связанной с наличием у источников тока внутреннего сопротивления, мы ставим следующий предварительный опыт. В цепь источника тока, имеющего большое внутреннее сопротивление (батарея гальванических элементов), включаются последовательно два реостата и амперметр оба реостата сначала вводятся полностью. Затем один из реостатов выводится наполовину. Обучающиеся наблюдают, что ток увеличивается при этом не вдвое, а значительно меньше. Этот результат является «проблемой», требующей разрешения. При анализе опыта выясняем с обучающимися, что при данном напряжении источника (его обучающиеся пока еще считают постоянным) ток обратно пропорционален сумме сопротивлений обоих реостатов; поэтому уменьшение вдвое сопротивления одного из них приводит к уменьшению тока в цепи меньше чем вдвое. На это заключение можно дальше опереться. Далее оставляем в цепи лишь один реостат и повторяем опыт. Обучающиеся наблюдают «непонятное им явление: и в этом случае при уменьшении сопротивления реостата вдвое ток уменьшается не в два раза, а меньшe.

При обсуждении этого наблюдения обучающиеся подводятся к мысли, что источник тока имеет определенное внутреннее сопротивление, от которого сила тока зависит так же, как от сопротивления второго реостата в первом опыте. После этого обучающимся разъясняется, что внутреннее сопротивление источника тока есть сопротивление тех проводников, по которым ток протекает внутри источника.

Леонова Валерия Александровна,

преподаватель математики и физики,

Колледж университета «Туран»

г. Алматы