Расчет сопротивления проводников. Удельное сопротивление

Разделы: Физика


Цель.

Обучающая:

  • Создать условия, побуждающие самообразовательную активность учащихся, применять свои знания в новой ситуации, формировать навыки работы с приборами, умение решать расчетные, экспериментальные задачи. Установить зависимость сопротивления проводника от его длины, площади поперечного сечения и вещества, из которого он изготовлен.

Развивающая:

  • Развивать элементы творческого поиска на основе приема обобщения знаний, умение анализировать, наблюдать, собирать электрические цепи, чертить схемы, развивать навыки практической работы, интерес к предмету путём выполнения разных заданий.

Воспитательная: Воспитание мировоззренческих понятий; познаваемость окружающего мира; воспитание чувства товарищеской взаимовыручки, взаимопонимание, чувство ответственности, этики работы в парах.

Структура урока.

1. Организационный этап.

2. Актуализация знаний.

3. Решение задач на применение закона Ома для участка цепи.

4. Изучение новой темы.

5. Расчет удельного сопротивления проводника.

6. Повторение соединения амперметра и вольтметра

7. Практическая работа.

8. Подведение итогов.

9. Домашнее задание

Оборудование: Амперметр и вольтметр (демонстрационные), источники тока, амперметры, вольтметры лабораторные, исследуемые проводники, соединительные провода, ключи. Приложение1: Презентация

1. Организационный этап. (На доске записывается тема урока слайд 1)

2. Актуализация знаний. Учитель предлагает учащимся (Приложение1, слайд 2 - 3) проверить знания формул и законов, используя игровую ситуацию.

В таблице зашифровано слово. На пересечении соответствующей величины и расчетной формулы стоит нужная буква. Прочитать слово.

Если ученики выполняют задание медленно, они работают с одной таблицей, второе задание выполняют только те учащиеся, которые быстро справляются с 1 заданием. Если работают быстро все, тогда второе задание "Расшифруй", выполняет весь класс.

Аналогичное задание для проверки единиц измерения физических величин. (Приложение, слайды 4 - 5)

3. Повторение закона Ома для участка цепи.

Учитель:

- Сформулируйте закон Ома для участка цепи.

- Как вычислить напряжение, используя закон Ома?

- Сопротивление?

Применяя закон Ома для участка цепи, заполните таблицу.

(Приложение, слайды 6 - 7). Решение задач на применение закона Ома для участка цепи проводится с помощью заполнения таблицы. Её можно начертить на доске. Результаты записывает ученик или можно показать на слайде.

4. Изучение новой темы.

Учитель.

На предыдущем уроке мы выяснили, что является причиной сопротивления проводника. Назовите её.

Учащиеся:

1. Электрическое поле положительных ионов действует на электроны и уменьшает их скорость. В результате уменьшается сила тока, увеличивается сопротивление проводника.

2. Электрическое поле, созданное электронами, тоже влияет на соседние электроны, уменьшая их скорость, а значит и уменьшает силу тока, увеличивает сопротивление проводника.

Учитель.

Выясним: от чего зависит сопротивление проводника?

Демонстрация 1. (слайд 8) Собираем цепь из медной проволоки, амперметра, вольтметра, ключа. Измеряем силу тока и напряжение.

Заменим проволоку на другую, длина которой меньше. Сила тока увеличилась, напряжение осталось прежним. Следовательно: сопротивление зависит от длины проводника.

Демонстрация 2.

Медную проволоку заменим другой, большего сечения. Напряжение не изменяется, а сила тока увеличивается.

Делаем вывод. Сопротивление проводника зависит от площади поперечного сечения: чем больше площадь, тем меньше сопротивление (и наоборот, чем меньше площадь сечения проводника, тем больше сопротивление).

Демонстрация опыта 3. .

Медный провод заменим железным, такой же длины и сечения. Сила тока уменьшится.

Сопротивление проводника зависит от рода вещества (материала), из которого он изготовлен.

Зависимость сопротивления от геометрических размеров проводника (длины и площади поперечного сечения) и вещества, из которого он изготовлен, впервые установил Георг Ом.

Сопротивление прямо пропорционально длине проводника, обратно пропорционально площади его поперечного сечения и зависит от вещества проводника.

 

Сопротивление проводника из данного вещества длиной 1метр, площадью поперечного сечения 1 квадратный миллиметр называется удельным сопротивлением проводника.

  • - удельное сопротивление проводника
  • S - площадь поперечного сечения проводника,
  • l - длина проводника

Единица удельного сопротивления в системе СИ является 1 Ом *м, или

Значения удельного сопротивления проводника приведены в таблице 8 (стр.105 учебник физика 8 класс, автор А.В.Пёрышкин)

5. Решение задачи на расчет удельного сопротивления проводника

(Ученик решает задачу у доски. Приложение, слайды 9 - 11)

Задача. Определите сопротивление телефонного провода между городами Южно-Сахалинском и Томари, если расстояние между ними 180 километров, а провода сделаны из железной проволоки поперечного сечения 12 квадратных миллиметров.

(Приложение, слайды 9 - 11)

6. Повторение соединения амперметра и вольтметра

Повторим, как соединяют амперметр и вольтметр в цепи.

Посмотрите на схемы и найдите ошибку

(Приложение, слайд12)

Повторяем, как определить цену деления приборов.

7. Практическая работа

Учитель:

Ребята, на столах у вас находятся приборы: амперметр, вольтметр, проводник в виде спирали, соединительные провода, источник тока. Проводник изготовлен из железа, площадь поперечного сечения 1 квадратный миллиметр.

Как можно определить длину проводника?

В результате обсуждения приходим к выводу:

1) Растянуть проводник и измерить его длину. Затем, чтобы проводник принял форму спирали, намотать его на карандаш.

2) Измерить с помощью амперметра и вольтметра силу тока и напряжение на проводнике, вычислить его сопротивление. Затем, используя удельное сопротивление и площадь поперечного сечения, вычислить длину проводника

Учащиеся выполняют практическую работу вторым способом..

Результаты работы проверяет учитель.

Тетради сдают на проверку.

8. Рефлексия. (Подведение итогов.)

  • Что узнали новое на уроке?
  • Понравился урок?

Оценки выставляют после проверки тетрадей

9. Домашнее задание: параграфы 45, 46, упражнение 20 № 2 (а), 4. (Слайд 13).