Урок на темуРасчет сопротивления проводника. Удельное сопротивление 8 класс

Тема урока: Расчет сопротивления проводника. Удельное сопротивление.

Цель урока: 1. Повторение вопросов: электрический ток, сила тока, напряжение, сопротивление, закон Ома для участка цепи.

2. Выяснить, от чего зависит сопротивление проводника, ввести понятие удельного сопротивления, единицы его измерения.

3. Продолжить формирование диалектико-материалистического мировоззрения учеников на основе преставлений о строении вещества.

4. Уметь применять полученные знания при решении задач, собирать электрические цепи и строить их схемы.

5. Развитие речи, умение делать логические выводы.

Оборудование:

ЛИП, амперметр, вольтметр, реостат, экран с проволоками различной длины и сечения и изготовленных из различного материала, магнитная доска, набор по электричеству.

Литература:

1. Перышкин А.В. «Физика 8» §45

2. сост. Кириллова «Книга для чтения по физике» стр. 159-182

3. Глазунов «Методика преподавания физики в средней школе» §3.5 стр. 59

4. сост. Енохович «Хрестоматия по физике» стр. 57

5. Кац Ц.Б. «Биофизика на уроках физики» §4

6. Лукашик «Сборник задач по физике»

Мы занимаемся изучением электрических явлений, познакомились со многими характеристиками электрических явлений. Какими? . Сегодня мы более подробно рассмотрим третью физическую величину . А сначала вспомним то, что нам потребуется на уроке.

1) Что представляет собой электрический ток?

- Упорядоченное движение свободных заряженных частиц.

2) а в металлах?

- Упорядоченное движение электронов.

3) Что принимается за направление тока?

- Направление движения «+» заряженных частиц (от «+» к «» в эл. цепи)

4) Какие условия необходимы для существования тока?

- Наличие свободных заряженных частиц и электрическое поле.

5) Какую роль играет источник тока в цепи?

- Создает электрическое поле, которое совершает работу по перемещению зарядов в проводнике.

6) Как называется физическая величина, характеризующая электрическое поле?

- Электрическое напряжение

7) Что такое сила тока?

- Заряд, проходящий через поперечное сечение проводника в единицу времени.

8) Какой закон описывает зависимость между физическими величинами, характеризующими электрические явления?

- Закон Ома для участка цепи .

9) Что за физическая величина в знаменателе формулы? Что вы о ней знаете?

- Электрическое сопротивление .

10) Как с качественной точки зрения объяснить возникновение сопротивления в проводнике?

- Взаимодействие электронов с ионами кристаллической решетки, при этом замедляется упорядоченное движение электронов, т.е. уменьшается заряд, переносимый в 1с через S проводника, т.е. уменьшается .

11) Зависит ли сопротивление проводника от ?

- Нет, т.к. .

От чего же зависит ?

Выдвигаем гипотезы:

1) от свойств проводника (материала)

2) от длины проводника

3) от площади поперечного сечения

Объясняем каждую гипотезу с качественной точки зрения и проверяем экспериментально (сначала 2, потом 3, потом 1).

2) Чем длиннее проводник, тем большее количество кристаллических решеток встречают на своем пути электроны, следовательно, тем больше . () Проверить на опыте.

3) Чем больше S сечения проводника, тем большее количество электронов проходит через за единицу времени. Следовательно, - меньше ().

1) У каждого вещества свое строение, особый вид кристаллической решетки. Если ионы кристаллической решетки расположены ближе друг к другу, то пробираться электронам труднее и больше.

З

ависимость от вещества, из которого изготовлен проводник, называют удельным сопротивлением .

Объединим все в формулу:

Из формулы: удельное сопротивление численно равно сопротивлению проводника длиной 1 м и площадью сечения 1 .

Единицы измерения: 1

Всегда ли удобно использовать эту единицу измерения?

- Нет, т.к. провода тонкие, следовательно, измеряется в .

- внесистемная единица измерения.

Еще раз вывод: . В старших классах мы будем говорить еще о том, что зависит от внешних условий (от температуры). Поэтому табличные значения приведены при постоянной . (Таблица №8 стр. 105 и на столе в кабинете).

Какие вещества имеют самое большое удельное сопротивление? - Самое маленькое? (Ag, Cu, Au, Al).

Из каких веществ (металлов) выгоднее (удобнее) всего изготовлять провода для линии электропередач? Почему?

- Чем меньше , тем меньше и больше . Следовательно, меньше тепловое действие тока.

Почему провода не изготовляют из Ag? - Из каких металлов выгоднее всего изготовлять нагревательные приборы?

- Чем больше , тем больше и меньше и больше тепловое действие тока.

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

Дополнительные сведения:

Тело человека является проводником электрического тока, причем разные ткани имеют различное удельное сопротивление: наибольшее - кожа , меньшее мышечная и жировая ткани, спинной и головной мозг и особенно малое кровь. Сопротивление тела человека зависит от состояния рогового слоя кожи. Повреждение (порезы, царапины, ссадины), увлажнение, загрязнение снижают сопротивление тела человека и увеличивают опасность поражения его током. Кроме того, разные участки тела имеют разную толщину рогового слоя и неравномерное распределение потовых желез, поэтому имеют разные сопротивления.

Построить схему электрической цепи, собранной на демонстрационном столе, в тетради и на доске.

Можно ли определить, из какого материала изготовлена проволока? Как? Какие измерения для этого нужно сделать?

- Измерить , снять показания амперметра и вольтметра и определить сопротивление, а затем по таблице №8 посмотреть, из какого материала оно изготовлено.

Оформить задачу в тетради

Дано: Решение:

; .

Д.З. §45 Упр. 20 (2а, б, в).

Подведение итогов урока: Мы более подробно познакомились с 3 физической величиной, характеризующей электрическое явление . Выяснили, что зависит только от размеров и рода вещества проводника и ввели понятие удельного сопротивления, его единицы измерения.

Составление таблицы на доске:

№

, м

,

, А

, В

, Ом

,

Материал

1

0,5

0,3

0,8

1,4

1,75

1,1

Нихром

2

1

0,3

0,6

2,2

3,7

1,1

Нихром

3

0,5

0,2

0,7

1,9(2)

2,7

1,1

Нихром

4

0,5

0,35

1,3

0,03

0,023

0,017(0,0161)

Медь

5

0,5

0,35

1(1)

0,7(0,8)

0,7

0,5

константан

;

1 и 2 строчки:

1 и 3 строчки:

4 и 5 строчки: зависит от рода материала.

Определите, из какого материала изготовлен каждый проводник?

Работа по группам по 2 парты по таблице. Ответ округлить до десятых.

1)

2)

3)

4)

5)

Дополнить таблицу.

В тетради у учеников:

Расчет сопротивления проводников.

1) от свойств проводника (материала)

2) от длины проводника

3) от площади поперечного сечения?

Проверка:

1) вещество одинаково

Дано:

;

Чем больше , тем больше ;

2) вещество одинаково

Чем меньше , тем больше . Следовательно

3) (4 и 5 пров.)

У разных веществ сопротивление разное. зависит от рода вещества.

, если ; - удельное сопротивление.

[СИ]: 1

- внесистемная единица измерения.

Из какого материала изготовлен проводник?

Дано: Решение:

.

Анализ урока:

В 8 Б классе 26 учеников. По уровню способностей класс средний. Есть дети с неплохими способностями, трудолюбивые, заинтересованные в получении знаний, есть и такие, кто отбывает «школьную повинность». При планировании урока ставилась цель заинтересовать в получении знаний и тех и других. Данный урок имеет важное значение в теме «Электрические явления», т.к. позволяет с помощью полученной формулы и изученного ранее закона Ома для участка цепи, рассчитывать электрические цепи. Знания по этой теме необходимы при изучении следующих тем: «Соединение проводников», «Работа и мощность тока».

При проведении урока ставились задачи:

1. образовательные: получение формулы и умение применять ее при решении задач; знакомство с новой физической величиной и единицами измерения; повторение ранее изученного материала о , законе Ома для участка цепи.

2. воспитательные: продолжить формирование диалектико-материалистического мировоззрения учащихся на основе представления о строении вещества; правильное и аккуратное выполнение записей в тетради и на доске.

3. развития: делать логические выводы и обобщения, развитие речи, умения преодолевать трудности, развитие эмоций.

Для достижения триединой дидактической цели урока использовались методы: словесные, наглядные, проблемно-поисковые, индуктивный (от частного к общему при выводе формулы), методы самостоятельной работы при определении проводника. Данный урок - урок изучения нового материала. Для подготовки к восприятию нового был проведен фронтальный опрос по ранее изученному материалу. Основную часть времени урока занимает изучение нового материала (гипотеза - проблемно-поисковый метод - вывод (получение результата) - проверка на опыте (эксперимент) - окончательный вывод (формула)). Для усиления интереса к изучаемому вопросу использовался дополнительный материал о сопротивлении различных участков тела человека электрическому току. Использовалась работа с учебником (таблица) и таблицей на рабочем столе. Для практического закрепления знаний решались задачи на основе материалов проводимого эксперимента с занесением полученных результатов в таблицу на доске; использовались качественные задачи (работа с таблицей).

На уроке была деловая, рабочая атмосфера.

В целом удалось реализовать все поставленные задачи.