Разработка урока по теме "Расчёт сопротивления проводника. Удельное сопротивление"

Разработка урока по теме

«Расчет сопротивление проводника. Удельное сопротивление»

Физика, 8 класс.

Разработал: Черкасов Александр Николаевич

Учитель физики филиала

МБОУ Волчковской СОШ в с. Шехмань

Наука начинается с тех пор, как начинают измерять.

Точная наука немыслима без меры.

Д. И. Менделеев

Цели урока:

Обучающая: Создать условия, побуждающие самообразовательную активность

учащихся, применять свои знания в новой ситуации, формировать умение решать

расчетные 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.

Оборудование: источник тока, амперметр, вольтметр, линейка, ключ, исследуемые

проводники, соединительные провода, компьютер, проектор.

Ход урока

I. Организационный этап. Определение целей урока. (1 мин.)

II. Этап актуализации опорных знаний (10 мин.) – работа со всем классом

1. Что такое сила тока? Какой буквой она обозначается?

2. По какой формуле рассчитывается сила тока?

3. Как называется единица измерения силы тока? Как она обозначается?

4. Как называется прибор для измерения силы тока? Как он обозначается на схемах?

5. По какой формуле находится электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника, если известны сила тока и время его прохождения?

6. Что такое электрическое напряжение? Какой буквой оно обозначается?

7. По какой формуле рассчитывается электрическое напряжение?

8. Как называется единица измерения напряжения? Как она обозначается?

9. Как называется прибор для измерения электрического напряжения? Как он обозначается на схемах?

10. Какими правилами следует руководствоваться при включении вольтметра в цепь?

11. Какова зависимость силы тока от напряжения?

12. Как обозначается электрическое сопротивление?

13. Как зависит сила тока от сопротивления?

III. Объяснение материала. (10 мин)

На предыдущем уроке мы выяснили, что причиной сопротивления проводника является взаимодействие движущихся электронов с ионами кристаллической решетки.

Разные проводники обладают различным сопротивлением из – за различия в строении их кристаллической решетки, из – за разной длины и площади поперечного сечения.

Значит можно предположить, что сопротивление проводника зависит от его длины и площади поперечного сечения, и от вещества, из которого он изготовлен.

Проведем опыт: Силу тока в цепи измеряют амперметром, напряжение – вольтметром. Зная эти параметры и используя закон Ома можно определить сопротивление каждого из проводников. В цепь источника тока по очереди включают различные проводники:

- проводники одинаковой толщины, но разной длины;

- никелиновые проволоки одинаковой длины, но разной толщины (разной площади поперечного сечения); (виртуальный эксперимент).

- никелиновую и нихромовую проволоки одинаковой длины и толщины.

Выводы:

1. Из двух проводников одинаковой толщины более длинный имеет большее сопротивление;

1. Из двух никелиновых проволок одинаковой длины большее сопротивление имеет проволока с меньшим поперечным сечением; (виртуальный эксперимент).

1. Никелиновая и нихромовая проволоки одинаковых размеров имеют разное сопротивление.

Зависимость сопротивления проводника от его размеров и вещества, из которого изготовлен проводник, впервые на опытах изучил Ом.

Он установил, что сопротивление прямо пропорционально длине проводника, обратно пропорционально площади его поперечного сечения и зависит от его вещества проводника.

Как учесть зависимость сопротивления от вещества, из которого изготовляют проводник?

Для этого вычисляют так называемое удельное сопротивление вещества.

Удельное сопротивление – это физическая величина, которая определяет сопротивление проводника из данного вещества длиной 1 м, площадью поперечного сечения 1 м2.

• удельное сопротивление проводника

• S - площадь поперечного сечения проводника,

• l - длина проводника

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

Которая применяется в технике, как устаревшая внесистемная единица. Данная единица равна такому удельному сопротивлению вещества, при котором однородный проводник длиной 1 м с площадью поперечного сечения 1 мм², изготовленный из этого вещества, имеет сопротивление, равное 1 Ом. Соответственно, удельное сопротивление какого-либо вещества, выраженное в этих единицах, численно равно сопротивлению участка электрической цепи, выполненного из данного вещества, длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм².

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

Опытным путем было установлено, что у металлов удельное сопротивление с повышением температуры увеличивается.

Из всех металлов наименьшим удельным сопротивление обладают серебро и медь. Следовательно, серебро и медь – лучшие проводники электричества. При проводке электрических цепей используют алюминиевые, медные и ранее - железные провода.

Во многих случаях бывают нужны приборы, имеющие большое сопротивление. Их изготавливают из специально созданных сплавов – веществ с большим удельным сопротивлением.

Например, как видно из таблицы 8, сплав нихром имеет удельное сопротивление почти в 40 раз больше, чем алюминий.

Фарфор и эбонит имеют такое большое удельное сопротивление, что почти совсем не проводят электрический ток, их используют в качестве изоляторов.

IV. Закрепление материала. (15 мин.)

Учащимся предлагается вариант заданий, составленный в соответствии с КИМами ГИА. Задания обсуждаются коллективно, у доски поочередно решаются задания № 3, 4, 6.

Часть 1

1. Сопротивление проводника зависит от

1. приложенного к нему напряжения

2. от силы тока и приложенного напряжения

3. от материала проводника

4. от длины, площади поперечного сечения и материала проводника

1. Удельное сопротивление никелина равно 0,4 . Это означает, что

   1. сопротивление никелинового проводника длиной 0,4 м и площадью поперечного сечения 0,1 мм² равно 1 Ом

   2. сопротивление никелинового проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм² равно 0,4 Ом

   3. сопротивление никелинового проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 0,4 мм² равно 1 Ом

   4. сопротивление никелинового проводника длиной 0,1 м и площадью поперечного сечения 0,1 мм² равно 0,4 Ом

2. Как изменится сопротивление проводника, если его длину увеличить в 2 раза?

   1. увеличится в 2 раза 3) не изменится

   2. уменьшится в 2 раза 4) станет равным нулю

3. Медный провод имеет длину 240 см и площадь поперечного сечения 0,2 мм². Вычислите сопротивление этого провода.

1) 0,204 Ом 2) 0,816 Ом 3) 2,04 Ом 4) 28,23 Ом

1. Для плавного изменения силы тока нужно использовать

   1. Выключатель 3) рычажный реостат

   2. ползунковый реостат 4) амперметр

2. Какой длины нужно взять никелиновую проволоку сечением 0,2 мм² для изготовления реостата сопротивлением 20 Ом?

1) 5 м 2) 10 м 3) 15 м 4) 20 М

Часть 2

1. Установите соответствие между физическими величинами и формулами для их вычисления. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами

Физические величины Формула

А) сила тока 1)

Б) напряжение 2)

В) сопротивление 3)

4)

5)

1. Где используются эти устройства? В каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами

Применение Устройство

А) для измерения напряжения 1) реостат

Б) для измерения силы тока 2) вольтметр

3) гальванометр

4) амперметр

5) электроскоп

V. Домашнее задание. П 45, 46, упр 20 № 2 (в) (2 мин)

VI. Итог урока. Оценивание учащихся. (2 мин)