(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)
| А | Б | В | |
| 1. | Сила тока равна… | …отношению работы тока на данном участке… | …к электрическому заряду, прошедшему по участку. |
| 2. | Напряжение равно… | …отношению электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника… | …ко времени прохождения заряда |
| 3. | Амперметр включают в цепь… | …параллельно участку цепи | Единицы измерения – В |
| 4. | Вольтметр включают в цепь… | …последовательно с потребителем. | Единицы измерения – А |
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)
- Электрическое сопротивление.
- Зависимость сопротивления проводника от его длины, площади поперечного сечения и материала.
- 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
20оС
– 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
| 1) I = 3 А U = 15 В |
2) I = 0,3 А U = 3 В |
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.