Скачать презентацию (4.57 МБ)

(Слайдя  1)

Цель: создать условия для формирования у обучающихся представления об электрическом сопротивлении, его зависимости от разных величин через проведение фронтальных экспериментальных заданий и демонстрацию интерактивной модели  электрического тока в металлах.

Задачи:

• Образовательные:
  • формировать у учащихся представление об электрическом сопротивлении проводников как физической величине;
  • дать объяснение природе электрического сопротивления на основании электронной теории при демонстрации интерактивной модели электрического тока в металлах;
  • показать зависимость сопротивления от размеров проводника при проведении фронтальных экспериментальных заданий.
• Воспитательные:
  • воспитывать самостоятельность и инициативу учащихся,
  • пробуждать интерес к предмету,
  • способствовать воспитанию таких качеств, как: наблюдательность, внимание, аккуратность.
• Развивающие:
  • развивать умения наблюдать физические явления, анализировать результаты эксперимента, делать обобщения и выводы.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Вид урока: смешанный.

Оборудование:

• Демонстрационное оборудование: источник питания, амперметр, вольтметр, реостат ползунковый, набор сопротивлений, ключ, провода с наконечниками.
• Лабораторное оборудование: набор сопротивлений 1, 2 и 4 Ом.
• Мультимедийное оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, звуковые колонки, экран,  презентация, видеофрагмент «Электрический ток в металлах» Физика.1С: Школа. Библиотека наглядных пособий. Дрофа.
• Учебник: Перышкин А.В. Физика.8кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. – М.: Дрофа, 2011,

ХОД УРОКА

1. Организационный  момент

2. Актуализация знаний

Составьте тексты из фраз А, Б, В (слайд  2)

Код ответов (Слайд 3)

1А,2Б, 2В
2А, 1Б, 1В
3А, 4Б, 4В
4А, 3Б, 3В

– К каким точкам нужно подключить ВОЛЬТМЕТР, чтобы измерить напряжение на резисторе (Слайд 3, по щелчку) Ответ –  CD (Слайд 3, по щелчку)

3. Инструктаж по технике безопасности.

– Как называется такое соединение? (Зажимы вольтметра присоединяют к тем точкам цепи, между которыми надо измерить напряжение, такое  включение называется  параллельным.)
– Как включают амперметр в цепь? (Амперметр включают в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором измеряют.)
– Что обязательно следует учитывать при включении амперметра и вольтметра? (Соблюдать полярность приборов и источника питания.)

4. Сообщение темы и цели урока.

– Сегодня на уроке мы будем изучать новую физическую величину Электрическое сопротивление (Слайд 4) Наша цель: выяснить в чем причина сопротивления от каких величин зависит

5. Изучение нового материала

План изложения нового материала (Слайд 4)

1. Электрическое сопротивление.
2. Зависимость сопротивления проводника от его длины, площади поперечного сечения и материала.
3. Удельное сопротивление.

1. Демонстрация опыта:

– Проведем эксперимент (слайд 5), цель которого – показать, что сила тока в проводнике зависит не только от напряжения, но и от свойств самого проводника. Собираем электрическую цепь из источника тока и медной проволочки на колодке, выключателя, амперметра и вольтметра, реостата. Замыкаем цепь и записываем показания амперметра и вольтметра. Будем менять силу тока в цепи и измерять напряжение на участке, где включен резистор. Сделаем эти измерения с тремя резисторами. Вместо медной проволоки включаем железную такой же длины и сечения. Сила тока в цепи уменьшается. Если же включить никелиновую проволочку, то сила тока опять уменьшается. Вольтметр же при подключении к концам этих проволочек показывает одинаковое напряжение. (Слайд 6)

Вывод: сила тока в цепи  зависит от свойств проводников, включенных в цепь. Для всех трех случаев найдем отношение напряжения к силе тока. (Слайд 6, по щелчку)
В каждом из случаев напряжение прямо пропорционально силе тока: U ~ I.
Коэффициент пропорциональности – это из области математики.
А какое отношение эти числа 1, 2, 4 имеют к природе к току, к напряжению?

–  Вы видели, что сила тока и напряжение менялись, а коэффициент пропорциональности оставался неизменным. Он изменялся только тогда, когда мы заменяли проводник.

Вывод: коэффициент пропорциональности отражает какое-то свойство проводника! Его назвали электрическим сопротивлением!

Итак, сразу три открытия:

1) Напряжение прямо пропорционально силе тока  U ~I.
2) Сопротивление можно определить с помощью амперметра и вольтметра:
3) Чем больше сопротивление проводника, тем меньше сила тока.

2. Работа с интерактивной моделью.

–  Рассмотрим движение и взаимодействие частиц, из которых состоит проводник (Слайд 7, гиперссылка на видеосюжет)
–  Как движутся в проводниках свободные, отрицательно заряженные  электроны? (Беспорядочно, хаотично)
–  Как движутся в проводниках положительно заряженные ионы? (Колеблются около своего места)
–  Что представляет собой электрический ток в металлах? (Упорядоченное, направленное движение электронов проводимости под действием электрического поля). (Слайд 8)
–  Как движущиеся под действием электрического поля электроны проводимости взаимодействуют друг с другом? (Отталкиваются)
–  Как взаимодействуют те же электроны с положительно заряженными ионами кристаллической решетки проводника? (Притягиваются)
–  Электрическое поле ионов тормозит движение электронов, и скорость направленного движения потока их уменьшается.
Число электронов, прошедших через поперечное сечение проводника меньше в единицу времени. Взаимодействие электронов и с ионами – в результате чего наблюдается торможение электронов проводимости ионами кристаллической решетки металлов, и есть причина сопротивления.

Вы можете спросить, неужели так просто открываются законы природы (Слайд 9) Нет. У ученых того времени не было тогда тех приборов, которыми пользуемся мы с вами. У Георга Ома не было ни стабильного источника тока, ни амперметра, ни вольтметра. У него была другая установка.

Итак: (Слайд 10) – опорный конспект (ОК)

Электрическое сопротивление – физическая величина, обозначается  R

[R] = Ом. За единицу сопротивления принимают сопротивление такого проводника, в котором при напряжении на концах 1В сила тока равна 1А.

В лабораторной работе использовались резисторы с сопротивлением

R₁ = 1 Ом,       R₂ = 2 Ом,      R₃ = 4 Ом.

Применяются и другие единицы сопротивления: миллиом (мОм), килом (кОм), мегаом (Мом)
Прибор для измерения сопротивления – Омметр.
Причиной электрического сопротивления являются столкновения электронов при своем движении с ионами кристаллической решетки. Чем больше столкновений, тем больше сопротивление.

3. Выполнение фронтальных экспериментальных заданий

Проблема:

– От чего и как зависит сопротивление проводника Чтобы разобраться в этом вопросе выполните экспериментальное задание.

Порядок выполнения работы

1) Рассмотрите имеющиеся у вас проволочные спирали. Запишите в тетрадь их паспортные данные (значения сопротивлений и допустимой силы тока)

2) Сравните длины проводов спиралей сопротивлением 1 и 2 Ом, подсчитав число их витков. Полагая, что обе спирали изготовлены из одного и того же материала, и имеют одинаковое сечение, сделайте вывод о зависимости сопротивления проводника от его длины.

3) Сравните длины проводов, из которых сделаны спирали сопротивлением 2 и 4 Ом. Оцените ориентировочно сечение проводов. Сделайте вывод о зависимости сопротивления проводника от площади его поперечного сечения.

4) Сформулируйте общий вывод о зависимости сопротивления проводника от его длины и площади поперечного сечения. Вывод запишите в тетрадь.

Выводы: сопротивление проводника зависит:

• от длины проводника – чем больше длина, тем больше столкновений, тем больше сопротивление;
• от сечения – чем больше сечение, тем больше электронов проходит через проводник в единицу времени, тем меньше сопротивление;
• от свойств материала, обусловленных сопротивлением кристаллической решетки проводника (расположением атомов и расстоянием между ними).

4. Объяснение учителем нового материала

(Слайд 10) – опорный конспект (ОК) – продолжение.

Впервые это было экспериментально показано Г.Омом. Он установил, что сопротивление проводника прямо пропорционально длине, обратно пропорционально площади поперечного сечения и зависит от материала

Удельное сопротивление.

Если обозначить сопротивление проводника буквой – R, его длину буквой  – l, а площадь поперечного сечения – S, то формула для вычисления сопротивления будет иметь такой вид:

где  – коэффициент, характеризующий электрические свойства вещества, из которого изготовлен проводник. Этот коэффициент называется удельным сопротивлением вещества. Это такое сопротивление, которым обладает проводник из данного материала длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1м².  Для измерения используют:  или по формуле

5. Работа с учебником.

Рассмотрим таблицу удельных электрических сопротивлений некоторых веществ. (Табл. № 8, стр. 105.Учебник Физика-8, А.В.Перышкин) Поскольку сопротивление металлических проводников зависит от температуры (оно увеличивается при повышении температуры), то в таблице приводятся значения удельных сопротивлений для температуры 20^оС
– Удельное сопротивление никелина  . Что это значит?
– Какие из веществ относятся к лучшим проводникам электричества?

Из таблицы следует, что серебро и медь – лучшие проводники электричества.

– Для нагревательных элементов удобно использовать вещества с большим удельным сопротивлением, назовите такие вещества нихром, удельное сопротивление никелина  .

6. Закрепление изученного. Решение задач

Задача 1

Вычислите сопротивление, если

Задача 2

Каково сопротивление медного провода длиной 1м и площадью поперечного сечения 1 мм²

Задача 3

Имеются две алюминиевые проволоки одинаковой толщины. Длина одной 1 м, а другой – 5 м. У какой проволоки  сопротивление меньше и во сколько раз

Задача 4

При устройстве молниеотвода использовали стальной провод сечением 35 мм² и длиной 70 м. Определите его сопротивление.

7. Подведение итогов урока

Тест-контроль (Слайд 14)

Привести в соответствие строки в 1 и 2  графе

1) Электрическое сопротивление проводника	А) сопротивление проводника из данного вещества длиной 1м, площадью поперечного сечения 1м2
2) Какие вещества имеют большое уд.сопротивление	Б) Удельное сопротивление проводника рассчитывается по формуле
3)	В) прибор для измерения сопротивления
4) Единица измерения сопротивления	Г) прямо пропорционально длине проводника и обратно пропорционально площади поперечного сечения проводника
5)	Д)
6) Единица измерения удельного сопротивления	Е) Сопротивление проводника рассчитывается по формуле
7) Омметр	Ж)   фарфор, эбонит
8) Причина электрического сопротивления	З)
9) Удельным сопротивлением проводника называется	И) столкновения электронов и ионов
10)	К) Сопротивление проводника рассчитывается по формуле через закон Ома

Самопроверка:

Код ответов (Слайд 15)

1 –  Г,
2 –  Ж,
3 – Е,
4 – З,
5 – Б,
6 – Д,
7 – В,
8 – И,
9 – А,
10 – К.

Контроль со стороны учителя по поднятой руке учащихся (кто выполнил задание 9-10 правильных ответов –  «5», 7-8 правильных ответов –  «4», 5-6 правильных ответов – «3», есть ли те, кто не справился с заданием)

8. Домашнее задание (Слайд 16)

§  43, 45, 46 выучить определения, формулы
Упр.18(1, 2), 20(1, 2)

Экспериментальное задание.

По паспортным  данным лампочек елочных гирлянд и карманного фонаря рассчитайте сопротивление нитей накаливания.