Поурочные разработки по Физике 8 класс к УМК А.В. Перышкина - 2017 год Электрическое сопротивление проводников. Единицы сопротивления. Удельное сопротивление. Расчет сопротивления проводника - ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Поурочные разработки по Физике 8 класс к УМК А.В. Перышкина - 2017 год

Электрическое сопротивление проводников. Единицы сопротивления. Удельное сопротивление. Расчет сопротивления проводника - ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Тип урока: урок открытия нового знания.

Используемые технологии: здоровьесбережения, уровневой дифференциации, информационно-коммуникационные, проблемного обучения, развития исследовательских навыков, групповые.

Цели: познакомить учащихся с понятиями сопротивление проводника, удельное сопротивление проводника, единицами измерения, с методами расчета сопротивления проводников.

Формируемые УУД: предметные: научиться объяснять понятия сопротивление проводника, удельное сопротивление проводника; знать единицы измерения сопротивления и его зависимость от геометрических размеров и материала проводника; рассчитывать сопротивление проводников; метапредметные: планировать учебное сотрудничество с учителем и одноклассниками, работать в паре, корректировать и оценивать действия партнера; составлять план и последовательность действий, осуществлять контроль в форме сличения алгоритма действий с заданным эталоном с целью обнаружения отклонений и отличий от эталона, корректировать изученные способы действий и алгоритмы; ставить и формулировать проблему, усваивать алгоритм деятельности, анализировать и оценивать полученные результаты; создавать, применять и преобразовывать знаки и символы; личностные: формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики.

Приборы и материалы: источники тока, проводники различного сечения, длины и материала, закрепленные на колодке, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода, справочные таблицы “Удельное сопротивление проводников”, электронное приложение к учебнику.

Ход урока

I. Организационный этап

(Учитель и ученики приветствуют друг друга, выявляются отсутствующие.)

II. Актуализация знаний. Проверка домашнего задания

(Учитель проводит фронтальный опрос по вопросам учебника. Два ученика записывают на доске решение домашних задач.)

III. Изучение нового материала

— Сила тока в проводнике зависит не только от напряжения, но и от свойств самого проводника.

Демонстрация. Соберем электрическую цепь из источника тока, медной проволочки на колодке, выключателя, амперметра и вольтметра. Замкнем цепь и запишем показатели амперметра и вольтметра. Затем вместо медной проволочки включим никелиновую проволочку такой же длины и сечения. Сила тока в цепи уменьшится. Если же включить железную проволочку, то сила тока значительно увеличится. Вольтметр же при подключении к концам этих проволочек показывает одинаковое напряжение. Следовательно, сила тока зависит от какого-то свойства проводника.

Вывод. Проводники влияют на силу тока, иначе говоря, оказывают сопротивление току.

Большим сопротивлением обладает проводник, в котором, при том же напряжении, проходит меньший ток. Свойство проводника ограничивать силу тока в цепи называют его сопротивлением.

(При отсутствии оборудования учитель демонстрирует учащимся анимационный ролик 93 “Сопротивление проводника” из электронного приложения к учебнику.)

Для лучшего понимания природы электрического сопротивления рассмотрим модельные представления электрического тока в металле, обратив внимание на взаимодействие движущихся электронов с ионами кристаллической решетки.

— Что ограничивает силу тока в проводнике?

• Электрическое поле положительно заряженных ионов кристаллической решетки действует с силой на электроны, уменьшая их скорость направленного движения, а, следовательно, и силу тока.

• Воздействие электрического поля электронов на соседние электроны, что также приводит к уменьшению скорости их направленного движения.

Проблема. От чего и как зависит сопротивление проводника?

(Учитель задает наводящие вопросы.)

— Как показать на опыте зависимость сопротивления проводника от его длины?

— Как показать на опыте зависимость сопротивления проводника от площади его поперечного сечения?

— Как можно показать, что сопротивление проводника зависит от рода вещества, из которого он изготовлен?

Выяснив причины, ограничивающие силу тока в проводнике, переходим к формулированию обобщающего определения величины сопротивления.

(Учитель демонстрирует учащимся анимационный ролик 98 “Расчет сопротивления проводника” из электронного приложения к учебнику.)

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

Электрическое сопротивление обозначается буквой R.

[R] = 1 Ом.

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

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

где ρ — коэффициент, характеризующий электрические свойства вещества, из которого изготовлен проводник. Этот коэффициент называется удельным сопротивлением вещества и вычисляется по формуле

Откуда

(Ученики работают со справочной таблицей “Удельное электрическое сопротивление некоторых веществ”.)

Поскольку сопротивление металлических проводников зависит от температуры (оно увеличивается при повышении температуры), то в таблице приводятся значения удельных сопротивлений для температуры 20 °С. Из таблицы следует, что серебро и медь — лучшие проводники электричества. Для изготовления нагревательных элементов используют вещества с большим удельным сопротивлением, например, нихром.

IV. Закрепление изученного материала. Решение задач

(Ученики решают задачи. Учитель разбирает задачи, вызвавшие затруднение.)

1. 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?

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

Ответ: 0,07 Ом.

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

Ответ: 2,08 м.

V. Рефлексия

(Ученики оценивают свою работу на уроке и качество усвоения материала по методу “Бассейн”.)

Каждый ученик с помощью магнита указывает свою фамилию на нарисованном на ватмане бассейне. Названия уровней бассейна:

1. Утонул в непонимании вначале.

2. Захлебнулся в середине дистанции.

3. Доплыл до финиша, но очень устал.

4. Доплыл с уверенностью до финиша.

5. Установил личный рекорд.

Домашнее задание

1. § 43, 45 учебника, вопросы к параграфам.

2. Сборник задач В.И. Лукашика, Е.В. Ивановой: № 1302, 1307, 1312, 1313.