Расчёт сопротивления проводника. Удельное сопротивление

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 54»

открытый урок

«Расчёт сопротивления проводника. Удельное сопротивление»

подготовила и провела учитель физики и информатики

Алябьева Е.А.

Курск 2019

Предмет: физика

Класс: 8

Тема урока: Расчет сопротивление проводника. Удельное сопротивление.

Тип урока: Открытие новых знаний

Оборудование для демонстрационного опыта

Цель учащихся: узнать, что такое удельное сопротивление проводника; понимать зависимость сопротивления проводника от его геометрических размеров и вещества; научиться решать задачи.

Цель учителя: способствовать формированию знаний понятий: удельное сопротивление проводника, зависимости сопротивления проводника от геометрических размеров проводника и удельного сопротивления проводника, умений использовать их для решения качественных и количественных задач.

Планируемые результаты

Личностные: развивать мотивы учебной деятельности; формировать личностный смысл учения.

Метапредметные:

• Регулятивные: определять и формулировать цель деятельности, с помощью учителя и самостоятельно, искать средство ее осуществления; понимать причины своего неуспеха и находить способы выхода из этой ситуации; составлять план выполнения задач, решения проблем творческого и поискового характера, выполнения проекта совместно с учителем; соотносить результат своей деятельности с целью и оценивать его.

• Коммуникативные: отстаивать при необходимости свою точку зрения, аргументировать ее. Учиться подтверждать аргументы фактами; организовывать учебное взаимодействие в группе; слушать других, пытаться принимать другую точку зрения, быть готовым изменить свою точку зрения; читать вслух и про себя тексты учебника и при этом: - вести диалог с автором (ставить вопросы к тексту и искать ответы; проверять себя); вычитывать все виды текстовой информации.

• Познавательные: перерабатывать информацию для получения необходимого результата в том числе для создания нового продукта; устанавливать аналогии и причинно-следственные связи; выстраивать логическую цепь рассуждений; выбирать основания для сравнения, классификации объекта; относить объекты к известным понятиям; самостоятельно предполагать какая информация нужна для решения учебной задачи, состоящей из нескольких шагов.

Предметные:

• умение формулировать понятие удельного сопротивления;

• знать/называть единицы измерения удельного сопротивления в различных системах единиц измерения;

• умение наблюдать и описывать физические явления, для объяснения которых необходимо представление о сопротивлении проводника;

• умение записывать формулу для вычисления сопротивления проводника;

• умение рассчитывать сопротивление, силу тока и напряжение по известным параметрам проводника;

• овладение умениями формулировать гипотезы, оценивать полученные результаты;

• приобретение опыта простых экспериментальных исследований, прямых и косвенных измерений с использованием аналоговых и цифровых измерительных приборов.

1. Актуализация: повторение пройденного материала

1) Ответить на вопросы

– Что такое электрическое сопротивление?

- В чём причина сопротивления?
– Какой буквой обозначается сопротивление?
– В каких единицах измеряется сопротивление?
– Сформулируйте и запишите закон Ома.
– Выразите из закона Ома сопротивление. 
– Скажите, зависит ли сопротивление от напряжения и силы тока?

2) Решить задачу:

Сила тока в спирали электрической лампы 0,5 А при напряжении на её концах 1 В. Определите сопротивление спирали?
2. Изучение нового материала

– Мы выяснили, что R не зависит от U и I. Попробуем вместе определить задачи нашего урока.

Сегодня на уроке вы узнаете:

От каких величин зависит сопротивление проводника?
Как   вычислить сопротивление проводника?
Какое практическое значение имеет сопротивление?

Назовите приборы, изображенные на схеме.

3. Экспериментальная часть

Проведем опыт, схему которого вы видите на доске.

В собранной установке включают поочередно в электрическую цепь различные проводники и результаты измерений записывают   в таблицу:

Делаем вывод о зависимости R от S: (проводники разной площади поперечного сечения)

При увеличении площади поперечного сечения проводника, сопротивление уменьшается.

Делаем вывод о зависимости R от l: (проводники разной длины)

При увеличении длины проводника, сопротивление увеличивается

Делаем вывод о зависимости R от материала (вещества): (проводники из разного материала

R зависит от материала, из которого изготовлен.

Обучающиеся делают обобщение, проанализировав предыдущие выводы:

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

R = ρ • L/S

Где ρ – коэффициент, характеризующий электрические свойства вещества, из которого изготовлен проводник. Этот коэффициент называется удельным сопротивлением вещества. 
L – длина проводника, 
S – площадь поперечного сечения проводника

               ρ = R • S/L

               [ ρ ] = Ом•м

Удобнее выражать так: 

               [ ρ ] = Ом•мм²/м

Чему будут равны L и S?

L= R • S/ρ          S = ρL/R

6) Откройте учебник на странице 105 Таблицу 8.

Найдём в таблице:

Удельное сопротивление меди = 0,017 Ом•мм²/м, это значит, что удельное сопротивление проводника из меди длиной 1 метр и площадью поперечного сечения 1 мм² = 0,017 Ом.

Удельное сопротивление никелина 0,4 Ом•мм²/м. Что это значит?

Какое вещество будет лучшим проводником, с большим удельным сопротивлением или с меньшим?

Назовите из таблицы вещества,  являющиеся хорошими проводникам и являющиеся хорошими диэлектриками.

Практическое применение: (читает ученик)

Вещества с наименьшим удельным сопротивлением хорошо проводят электрический ток. Их используют в качестве электропроводки, из них изготавливают провода.

В электронагревательных приборах: чайниках, утюгах, обогревателях и т. д. Для нагревательных элементов удобно использовать вещества с большим удельным сопротивлением, например, нихром.

Существуют вещества, которые обладают очень большим удельным сопротивление. Из-за этого они не проводят электрический ток. Такие вещества используют в качестве диэлектриков или изоляторов.

Демонстрация таблиц «физика человека» на экране (электрические параметры)

Удельное сопротивление тканей тела, Ом*м:

мышцы............................... 1,5
кровь............................... 1,8
верхний слой кожи (сухой)........... 3,3-105
кость (без  надкостницы)............ 2-106

Сопротивление тела человека от конца одной
руки до конца другой(при сухой 
неповрежденной коже рук), кОм............. 15

Сила тока через тело человека, 
считающаяся безопасной,   мА.............. до 1

Сила   тока через тело человека,
приводящая к серьезным поражениям
организма,  мА............................ 100

Безопасное электрическое напряжение
(сырое помещение),         В............... 12

Безопасное электрическое напряжение
(сухое   помещение),       В............... 36

6. Закрепление изученного

Задача 1

Каково сопротивление медного провода длиной 1 метр площадью поперечного сечения 1 мм²?

Задача 2

Имеются две медные проволоки одинаковой длины. У одной площадь поперечного сечения 1 мм², а у другой – 5 мм². У какой проволоки сопротивление меньше и во сколько раз?

Задача3

При устройстве молниеотвода использовали железный провод сечением 35 мм² и длиной 25 м. Определите его сопротивление.

Задача 4

Ртуть заполняет стеклянную трубку с внутренним сечением 1 мм² и имеет сопротивление 2Ом. Вычислите длину столбика ртути в трубке.

7. Домашнее задание: §45,46 учебника; вопросы упр. 20(2,3,4) письменно. Подготовка к  л.р. №5.

Ход урока

1. Организационный этап

2. Проверка домашнего задания

Закон Ома (сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на

концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению)

Источники

https://infourok.ru/urok-fiziki-po-fgos-raschet-soprotivlenie-provodnika-udelnoe-soprotivlenie-1526061.html

https://xn--j1ahfl.xn--p1ai/library/raschet_soprotivleniya_udelnoe_soprotivlenie_provod_173820.html

http://uchitelya.com/fizika/129315-konspekt-uroka-raschet-soprotivleniya-provodnika.html