Урок физики в 8 классе по теме "Расчёт сопротивления проводников. Удельное сопротивление"

8 класс Урок ____ Дата ________

РАСЧЁТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ. УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Цель: установить, от каких параметров зависит сопротивление проводника

Планируемые результаты

Предметные:

• называют зависимость сопротивления проводника от его длины, площади поперечного сечения и вещества, из которого он изготовлен,

• формирование понятия удельное сопротивление проводника,

• формировать навыки решения расчетных задач,

• получат возможность применять полученные знания и умения в новой ситуации

Метапредметные:

• умение планировать свою деятельность, определять цель, обнаруживать и формулировать проблему урока, работать по плану, выдвигать версии, оценивать степень успешности достижения цели,

• расширение представлений о связи физики с жизненным опытом, о наличии широких возможностей применения физических законов в природе и жизни человека,

• осмыслить практическую значимость, полезность приобретаемых знаний и умений

Личностные:

• формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к учению и познанию,

• формирование способности высказывать суждения и давать им обоснования,

• осмыслить практическую значимость, полезность приобретаемых знаний и умений

Тип урока: комбинированный урок

Оборудование: ПК, интерактивная доска

ХОД УРОКА:

1. Организационный этап

2. Актуализация знаний

Проверочная работа (презентация)

Взаимопроверка (работа в парах)

1. Мотивация. Этап постановки целей и задач урока

Демонстрация

– Почему при подключении к одному и тому же источнику тока разных проводников наблюдаем различные показания амперметра?

– Почему разные проводники обладают различным сопротивлением?

– От чего может зависеть сопротивление проводника?

– Какова тема сегодняшнего урока?

– На какие вопросы вы хотели бы ответить на сегодняшнем уроке? Узнать … Научиться …

1. Открытие новых знаний

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

– Как это может повлиять на установление тока в проводнике? От каких параметров может зависеть сопротивление проводника?

Ученики предлагают различные варианты (чтобы найти зависимость от какого либо параметра, необходимо остальные параметры уровнять). Проверка с помощью ресурса http://school-collection.edu.ru/catalog/res/669ba072-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/?interface=catalog

1. Чем больше длина проводника, тем большее сопротивление приходиться преодолевать электронам при прохождении по проводнику, значит, R₁ R₂.

Проверка (никелиновые проволоки одинаковой толщины, но разной длины)

Вывод: из двух никелиновых проволок одинаковой толщины более длинная проволока имеет большее сопротивление.

1. Сопротивление проводника зависит от его толщины.

Проверка (никелиновые проволоки одинаковой длины, но разной толщины (разной площади поперечного сечения)

Чтобы лучше понять эту зависимость, представьте себе две пары сообщающихся сосудов, причем у одной пары сосудов соединяющая трубка тонкая, а у другой – толстая.

При заполнении водой одного из сосудов каждой пары переход ее в другой сосуд по толстой трубке произойдет гораздо быстрее, чем по тонкой. Это значит, что толстая трубка окажет меньшее сопротивление течению воды. Точно так же и электрическому току легче пройти по толстому проводнику, чем по тонкому, т. е. первый оказывает ему меньшее сопротивление, чем второй.

Вывод: из двух никелиновых проволок одинаковой длины большее сопротивление имеет проволока с меньшим поперечным сечением.

1. Сопротивление проводника зависит от материала проводника.

Демонстрация (медный, железный, никелевый проводники одинаковой длины и толщины).

Вывод: Сопротивление проводника зависит от вещества, из которого он изготовлен.

Наибольший по величине ток пройдет по медному проводнику, а наименьший – по никелиновому.

Исходя из наших опытов, сопротивление проводника прямо пропорционально длине проводника, обратно пропорционально площади поперечного сечения и зависит от вещества проводника.

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

Электрическое сопротивление различных материалов характеризует физическая величина – удельное сопротивление.

Удельным сопротивлением называется сопротивление проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения в 1 мм² при температуре +20 С°.

Итак, исходя из наших опытов, сопротивление проводника прямо пропорционально длине проводника, обратно пропорционально площади поперечного сечения и зависит от вещества проводника (удельного сопротивления):

где  ρ – удельное сопротивление проводника,

S – площадь поперечного сечения проводника,

l – длина проводника.

– Как узнать единицу измерения удельного сопротивления? Выразить ρ из данной формулы

; СИ: .

Однако площадь поперечного сечения проводника удобнее измерять в мм², поскольку это больше соответствует размерам реальных проводников, тогда

1. Включение нового знания в систему

• Работа с таблицей «Удельное сопротивление некоторых веществ» (с. 130)

• Решение расчетных задач:

1. Железный провод длиной 250 м имеет площадь поперечного сечения 2 мм². Найдите сопротивление данного провода. (12,5 Ом)

2. Какой длины необходимо взять константановую проволоку сечением 1 мм² для изготовления резистора в 2 Ом? (4 м)

3. Для реостата, рассчитанного на 20 Ом, используют никелиновую проволоку длиной 100 м. Найдите сечение проволоки и ее диаметр. (2,1 мм²)

1. Домашнее задание

• Изучить § 45

• Сравнить сопротивления нихромового провода длиною 1 м и медного провода длиною 63 м одинакового сечения.

(обладает примерно таким же сопротивлением)

1. Подведение итогов Рефлексия

• Как звучала тема урока?

• Какие цели стояли перед вами в начале урока?

• Что нового вы узнали? Чему научились?

• В чем возникли трудности?

• Что было полезным?

• Где эти знания вы сможете применить?