Урок питомий опір. Розрахунок опору провідника. Питомий опір. Приклади розрахунків. Тема уроку: "Розрахунок опору провідника. Питомий опір"

Розробки уроків (конспекти уроків)

Лінія УМК А. В. Перишкін. Фізика (7-9)

Увага! Адміністрація сайту сайт не несе відповідальності за зміст методичних розробок, а також за відповідність розробки ФГОС.

мета:досліджувати залежність опору провідника від його характеристик.

завдання

навчальні:

  • досліджувати залежність опору провідника від його довжини, площі поперечного перерізу і речовини, з якого він виготовлений;
  • сформувати первинні уявлення знань про нову фізичної величиною «питомий електричний опір»;
  • продовжити формування умінь розв'язувати задачі;

розвиваючі:

  • працювати над формуванням дослідницьких компетенцій учнів шляхом організації фронтального віртуального міні-дослідження з використанням електронних ресурсів;
  • працювати над формуванням умінь учнів сприймати і представляти інформацію в словесній і символічної формах через обговорення результатів демонстраційного експерименту і самостійних віртуальних експериментів;
  • формувати вміння робити висновки на основі проведеного аналізу;
  • працювати над формуванням комунікативних компетенцій учнів;

виховні:

  • знайомити з експериментальним методом наукового пізнання природи; створити умови для розвитку самостійності учнів;
  • розвивати пізнавальний інтерес учнів до предмету.

Тип урокуКомбінований.

Форми роботи учнів:

  • групова (дослідницька самостійна робота з електронними ресурсами)
  • колективне обговорення результатів віртуальних експериментів;
  • індивідуальна (поточний контроль, самостійна робота з ЕОР К-типу)

Методи навчання, що використовуються на уроці:словесні, наочні, практичні.

демонстраційне обладнання: джерело живлення ВС-24М, лампочки на 3В і 12 В , ключ, цифровий амперметр, реохорд, з'єднувальні дроти.

засоби ІКТ: ПК (для вчителя) , відеопроектор , Інтерактивна дошка , нетбук (на індивідуальному робочому місці кожного учня). Презентація SMART Notebook по темі «Розрахунок опору провідників. Питомий опір".

Структура і хід уроку

1.Організаціонний етап

2. Перевірка домашнього завдання

3. Актуалізація знань

діяльність учителя

діяльність учня

Готує учнів до сприйняття нових знань.

Пропонує розгадати анаграми, зіставити текст - зображення.

Давайте згадаємо, що є причиною опору провідника?

Чи залежить сила струму від опору провідника? Як залежить? Чи залежить опір від сили струму і напруги?

Виконують інтерактивні завдання.

Складають назву приладів, правила їх підключення для вимірювання фізичних величин.

Зіставляють умовне позначення приладу на схемі з його назвою.


Відповідають на запитання вчителя

4. Створення проблемної ситуації

5. Постановка мети уроку. Вивчення нової теми

діяльність учителя

діяльність учня

1.Подводіт учнів до мети уроку. Різні споживачі струму мають різний опір, що необхідно знати, щоб виготовити провідник з необхідним опором? Залежність опору від геометричних розмірів провідника (довжини і площі поперечного перерізу) і речовини, з якого він виготовлений, вперше встановив Георг Ом.

1.Формуліруют з учителем мета уроку.

2. З'ясуйте: від чого і залежить опір провідника? Короткі рекомендації по роботі над навчальним модулем (Розрахунок опору провідника. Питомий опір. Реостати).


Роблять висновки за результатами виконання кожного завдання окремо.

Узагальнюють результати трьох віртуальних експериментів і формулюють загальний висновок.

3.Предлагает перевірити результати досліджень на експериментальній установці.

3.Совместно з учителем проводять експеримент підтверджує справедливість зроблених висновків.


4. Пропонує учням продовжити роботу з навчальним модулем.

З'ясуйте: яка фізична величина характеризує залежність опору провідника від матеріалу, з якого виготовлений провідник.

4. Продовжують роботу з навчальним модулем (6 пункт) і виконують записи в зошитах.

5.Предлагает учням попрацювати з таблицею питомої опору деяких речовин (стор.105 підручник фізика 8 клас, автор А.В.Пёришкін) і відповісти на питання:

  • В яких одиницях виміру представлені значення питомого опору в таблиці?
  • Яка речовина має найбільшу питомий опір?
  • Яка речовина має найменшу питомий опір?
  • Чому дроти ліній електропередач не виготовляються із золота і срібла, адже у них мале значення питомої опору?
  • Яка речовина використовується в проводах ліній електропередач? Чому?
  • Чому дорівнює питомий опір нікеліна? Що означає цей запис в таблиці?

5. Працюють з таблицею питомої опору (підручник) і відповідають на запитання вчителя.

6. Пропонує учням узагальнити отримані закономірності і скласти формулу для знаходження опору провідника. Провести перевірку.


6. Аналізують отримані результати і становлять формулу опору. Використовуючи, навчальний модуль (7пункт) проводять перевірку отриманої формули.

7. Пропонує отримати додаткові формули.

7. Порівнюють отримані формули.


6. Етап первинного освоєння знань

діяльність учителя

діяльність учня

1. Дає завдання учням по роботі з тестом для первинної діагностики рівня засвоєння знань.

(Питомий електричний опір речовин)

В практичний модуль включено 7 інтерактивних завдань різних типів з можливістю автоматизованої перевірки для закріплення знань. Модуль відноситься до II рівня інтерактивності

Відповідає на запитання учнів щодо роз'яснення правил виконання роботи.

Задають організаційні питання вчителю.

Виконують практичне завдання.

2.Определяем успішність виконання завдання. Цікавиться виниклими труднощами. Визначає завдання, з якими учні не змогли впоратися.

2.Сообщают, які завдання тесту викликали труднощі.

3.Організует роботу учнів по демонстрації вірних рішень.

3.Об'ясняют рішення завдань.


7. Етап закріплення отриманого матеріалу

діяльність учителя

діяльність учня

1. Учитель запрошує учня до дошки записати рішення задачі і перевірити відповідь.

Чому дорівнює опір 100 м мідного дроту перетином 1 мм 2?


2.Предлагает учням для закріплення нового матеріалу виконання практичного модуля, для вирішення якого необхідні нові знання. Для сильних учнів тестування з 9 питань, для слабких учнів - три розрахункових завдання.

1.Учащіеся записують умова і вирішення завдання в зошит.

2.Определяем успішність виконання завдань. Фіксує результати. Зазначає (для себе) учнів, які найбільш (найменш) успішно впоралися із завданням.

2.Виполняют тест.

Повідомляють результати вчителю.


Ми знаємо, що причиною електричного опору провідника є взаємодія електронів з іонами кристалічної решітки металу (§ 43). Тому можна припустити, що опір провідника залежить від його довжини і площі поперечного перерізу, а також від речовини, з якого він виготовлений.

На малюнку 74 зображено установка для проведення такого досвіду. У ланцюг джерела струму по черзі включають різні провідники, наприклад:

  1. нікелінові дроту однакової товщини, але різної довжини;
  2. нікелінові дроту однакової довжини, але різної товщини (різної площі поперечного перерізу);
  3. нікелінову і нихромовую дроту однакової довжини і товщини.

Силу струму в ланцюзі вимірюють амперметром, напруга - вольтметром.

Знаючи напругу на кінцях провідника і силу струму в ньому, згідно із законом Ома можна визначити опір кожного з провідників.

Мал. 74. Залежність опору провідника від його розмірів і роду речовини

Виконавши зазначені досліди, ми встановимо, що:

  1. з двох нікелінового дротів однакової товщини довша дріт має більший опір;
  2. з двох нікелінового дротів однакової довжини більший опір має дріт, поперечний переріз якої менше;
  3. нікелінового і нихромовая дроту однакових розмірів мають різний опір.

Залежність опору провідника від його розмірів і речовини, з якого виготовлений провідник, вперше на дослідах вивчив Ом. Він встановив, що опір прямо пропорційно довжині провідника, обернено пропорційно площі його поперечного перерізу і залежить від речовини провідника.

Як врахувати залежність опору від речовини, з якого виготовляють провідник? Для цього обчислюють так зване питомий опір речовини.

Питомий опір - це фізична величина, яка визначає опір провідника з даної речовини довжиною 1 м, площею поперечного перерізу 1 м 2.

Введемо буквені позначення: ρ - питомий опір провідника, I - довжина провідника, S - площа його поперечного перерізу. Тоді опір провідника R виразиться формулою

З неї отримаємо, що:

З останньої формули можна визначити одиницю питомого опору. Так як одиницею опору є 1 Ом, одиницею площі поперечного перерізу - 1 м2, а одиницею довжини - 1 м, то одиницею питомого опору буде:

Зручніше висловлювати площа поперечного перерізу провідника в квадратних мілліметpax, так як вона найчастіше буває невеликий. Тоді одиницею питомого опору буде:

У таблиці 8 наведені значення питомих опорів деяких речовин при 20 ° С. Питомий опір зі зміною температури змінюється. Дослідним шляхом було встановлено, що у металів, наприклад, питомий опір з підвищенням температури збільшується.

Таблиця 8. Питомий електричний опір деяких речовин (при t \u003d 20 ° С)

З усіх металів найменшим питомим опором володіють срібло і мідь. Отже, срібло і мідь - кращі провідники електрики.

При проводці електричних ланцюгів використовують алюмінієві, мідні та залізні дроти.

У багатьох випадках бувають потрібні прилади, що мають великий опір. Їх виготовляють із спеціально створених сплавів - речовин з великим питомим опором. Наприклад, як видно з таблиці 8, сплав ніхром має питомий опір майже в 40 разів більше, ніж алюміній.

Фарфор і ебоніт мають таке велике питомий опір, що майже зовсім не проводять електричний струм, їх використовують в якості ізоляторів.

питання

  1. Як залежить опір провідника від його довжини і від площі поперечного перерізу?
  2. Як показати на досвіді залежність опору провідника від його довжини, площі поперечного перерізу і речовини, з якого він виготовлений?
  3. Що називається питомим опором провідника?
  4. За якою формулою можна розраховувати опір провідників?
  5. яких одиницях виражається питомий опір провідника?
  6. З яких речовин виготовляють провідники, що застосовуються на практиці?

Урок фізики в 8 класі

Большакова Анна Александровна

Учитель фізики МАОУ ЗОШ №40 м Томськ

Розрахунок опору провідника.

Питомий опір.


Що вам відомо про електричний опір провідника?

У чому його причина?

Як можна визначити опір провідника дослідним шляхом?



Як ви думаєте, чи залежить опір провідника від його довжини?

Як змінити довжину даного вам провідника?

Як на досвіді перевірити залежність опору провідника від його довжини?


досвід №1

R 1

R 2

висновок:

Довжина провідника збільшилася в 2 рази і опір провідника збільшилася в 2 рази.


Як ви думаєте, чи залежить опір провідника від його товщини?

Як змінити товщину даного вам провідника?

Як на досвіді перевірити залежність опору провідника від його товщини?


досвід №2

R 1

висновок:

R 2

Опір провідника обернено пропорційно площі його поперечного перерізу


Як ви думаєте, чи однаково опір провідників однакової довжини і товщини, але зроблених з різного матеріалу?

Як перевірити ваші припущення на досвіді?


досвід №3

Ніхром

сталь

R 1

R 2

Опір провідника залежить від матеріалу, з якого виготовлений провідник.

висновок:


Опір провідника з даної речовини довжиною 1 м і площею поперечного перерізу називається питомим опором цієї речовини.

Питомий опір

Одиниця виміру


Розв'язання задач

завдання №1

завдання №2

завдання №3

завдання №4


Розв'язання задач

У кожного з мідних провідників опір більше і у скільки разів, якщо:

А). Площа перетину проводів однакова, а довжина одного проводу в 3 рази більше іншого?

Б) Довжина проводів однакова, а площа перерізу другого більше першого в 2,5 рази?

Дріт зігнули навпіл і включили в мережу. Як змінилося опір провідника?


Довжина мідного дроту 200 м, площа поперечного перерізу 2 мм 2. Чому дорівнює опір такого провідника?

Нікелінову провід довжиною 50 м і площею поперечного перерізу 0,5 мм 2 включений в електричний ланцюг з напругою 220 В. Визначте силу струму в цьому ланцюзі?


Творче завдання:

ПІБ укладача завдання

Умова задачі

ПІБ вирішального завдання

Рішення задачі



Яка була тема уроку?

А проблема?

Що нового про опір ви сьогодні дізналися?

Для чого потрібно вміти визначати опір провідника?


Поставте мітку в графі таблиці, що відповідає вашій оцінки уроку

Мені урок сподобався

Тема уроку мене дуже зацікавила, і я постараюся знайти додатковий матеріал

Сподобалося проводити дослідження

На уроці було нудно і нецікаво.

На уроці я нічого не зрозумів.

Урок був звичайним ...


Домашнє завдання:

§ 45, упр. 20 (1,2,3)

«Розрахунок опір провідника. Питомий опір"

Мета уроку:

навчальна:Створити умови, які спонукають самоосвітню активність

учнів, застосовувати свої знання в новій ситуації, формувати вміння вирішувати

розрахункові завдання. Встановити залежність опору провідника від його довжини,

площі поперечного перерізу і речовини, з якого він виготовлений.

розвиваюча:Розвивати елементи творчого пошуку на основі прийому узагальнення знань, вміння аналізувати, спостерігати, збирати електричні ланцюги, креслити схеми, розвивати навички практичної роботи, інтерес до предмету шляхом виконання різних завдань.

Виховна: Виховання світоглядних понять; пізнаваність навколишнього світу; виховання почуття товариської взаємодопомоги, взаєморозуміння, почуття відповідальності, етики роботи в парах.

устаткування: Джерело струму, амперметр, вольтметр, лінійка, ключ, досліджувані

провідники, з'єднувальні дроти, комп'ютер, проектор.

Хід уроку

I. Організаційний етап. Визначення цілей уроку. (1 хв.)

II. Етап актуалізації опорних знань (10 хв.) - робота з усім класом

1. Що таке сила струму? Кокой буквою вона позначається?

2. За якою формулою розраховується сила струму?

3. Як називається одиниця вимірювання сили струму? Як вона позначається?

4. Як називається прилад для вимірювання сили струму? Як він позначається на схемах?

5. За якою формулою знаходиться електричний заряд, що проходить через поперечний переріз провідника, якщо відомі сила струму і час його проходження?

6. Що таке електрична напруга? Кокой буквою воно позначається?

7. За якою формулою розраховується електричну напругу?

8. Як називається одиниця вимірювання напруги? Як вона позначається?

9. Як називається прилад для вимірювання електричної напруги? Як він позначається на схемах?

10. Якими правилами слід керуватися при включенні вольтметра в ланцюг?

11. Яка залежність сили струму від напруги?

12. Як позначається електричний опір?

13. Як залежить сила струму від опору?

14. Сформулюйте закон Ома для ділянки кола

III . Пояснення матеріалу. (10 хвилин)

На попередньому уроці ми з'ясували, що причиною опору провідникає взаємодія рухомих електронів з іонами кристалічної решітки.

Різні провідники володіють різним опором з - за відмінності в будові їх кристалічної решітки, з - за різної довжини і площі поперечного перерізу.

Значить можна припустити, що опір провідника залежить від його довжини і площі поперечного перерізу, і від речовини, з якого він виготовлений.

проведемо досвід: Силу струму в ланцюзі вимірюють амперметром, напруга - вольтметром. Знаючи ці параметри і використовуючи закон Ома можна визначити опір кожного з провідників. У ланцюг джерела струму по черзі включають різні провідники:

Нікелінові дроту однакової товщини, але різної довжини;

Нікелінові дроту однакової довжини, але різної товщини (різної площі поперечного перерізу);

Нікелінову і нихромовую дроту однакової довжини і товщини.

висновки:

    З двох нікелінового дротів однакової товщини довша дріт має більший опір;

    З двох нікелінового дротів однакової довжини більший опір має дріт з меншим поперечним перерізом;

    Нікелінового і нихромовая дроту однакових розмірів мають різний опір.

Залежність опору провідника від його розмірів і речовини, з якого виготовлений провідник, вперше на дослідах вивчив Ом.

Він встановив, що опір прямо пропорційно довжині провідника, обернено пропорційно площі його поперечного перерізу і залежить від його речовини провідника.

Як врахувати залежність опору від речовини, з якого виготовляють провідник?

Для цього обчислюють так зване питомий опір речовини.

Питомий опір - це фізична величина, яка визначає опір провідника з даної речовини довжиною 1 м, площею поперечного перерізу 1 м2.

Одиниця питомої опору в системі СІ є 1 Ом * м, або

Значення питомої опору провідника наведені в таблиці 8 (стор.105 підручник фізика 8 клас, автор А.В.Пёришкін).

Досвідченим шляхом було встановлено, що у металів питомий опір з підвищенням температури збільшується.

З усіх металів найменшим питомою опір мають срібло і мідь. Отже, срібло і мідь - кращі провідники електрики. При проводці електричних ланцюгів використовують алюмінієві, мідні та залізні дроти.

У багатьох випадках бувають потрібні прилади, що мають великий опір. Їх виготовляють із спеціально створених сплавів - речовин з великим питомим опором.

Наприклад, як видно з таблиці 8, сплав ніхром має питомий опір майже в 40 разів більше, ніж алюміній.

Фарфор і ебоніт мають таке велике питомий опір, що майже зовсім не проводять електричний струм, їх використовують в якості ізоляторів.

IV . Закріплення матеріалу. (15 хвилин.)

Учням пропонується варіант завдань, складений відповідно до КІМамі ДПА. Завдання обговорюються колективно, біля дошки по черзі вирішуються завдання №3, 4, 6.

Частина 1

    Опір провідника залежить від


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

    Для плавної зміни сили струму потрібно використовувати

    1. вимикач 3) важільний реостат

      ползунковий реостат 4) амперметр

    Якої довжини треба взяти нікелінову дріт перетином 0,2 мм 2 для виготовлення реостата опором 20 Ом?

1) 5 м 2) 10 м 3) 15 м 4) 20 М

Частина 2

    Установіть відповідність між фізичними величинами та формулами для їх обчислення. До кожної позиції першого стовпця підберіть відповідну позицію другого і запишіть в таблицю обрані цифри під відповідними буквами

фізичні величини Формула

А)сила струму 1)

Б)напруга 2)

В)опір 3)

4)

5)

застосування Пристрій

А) для вимірювання напруги 1) реостат

Б) для вимірювання сили струму 2) вольтметр

3) гальванометр

4) амперметр

5) електроскоп

V. Домашнє завдання. П 45, 46, упр 20 № 2 (в)

реостати

Реостат - прилад, який використовується для регулювання сили струму в ланцюзі.

Найпростіший реостат - дріт з великим питомим опором, така як нікелінового або ніхромовий.

Види реостатов:

повзунковий реостат - ще один вид реостатов, в якому сталевий дріт намотана на керамічний ціліндр.Проволока покрита тонким шаром окалини, яка не проводить електричний струм, тому її витки ізольовані один від друга.Над обмоткою - металевий стрижень за яким переміщається повзунок.

Він притиснутий до витків обмоткі.От тертя повзунка про витки шар окалини стирається і електричний струм в ланцюзі проходить від витоків дроту до повзунка, потім в стержень.Когда реостат підключили в ланцюг, можна пересувати повзунок, таким чином збільшувати або зменшувати опір реостата.

рідинний реостат - представляє бак з електролітом, в який занурюються металеві пластини.

дротяний реостат - Відбудеться з дроту з матеріалу в якому високий питомий опір, натягнутий на раму.

Не можна перевищувати силу струму реостата, тому що обмотка реостата може перегоріти.

Реостат ми часто застосовуємо в повсякденному житті, наприклад, регулюючи гучність телевізора і радіо, збільшуючи і зменшуючи швидкість їзди на машині.

конспект уроку

фізики 8 клас

«Розрахунок опору провідника.

Питомий опір"

Тема урока. Залежність опору провідника від інших фізичних величин.

Мета уроку (плановані результати навчання):

особистісні:

    розвиток самостійності в придбанні нових знань і практичних умінь;

    формування вміння вести діалог на основі рівноправних відносин і взаємної поваги.

метапредметние: розвиток в учнів умінь:

    самостійно визначати мету своєї роботи;

    оцінювати вірність гіпотез з точки зору отриманої інформації в ході дослідження;

    формулювати власну думку і позицію, аргументувати і координувати її з позиціями партнерів у співпраці при виробленні загального рішення у спільній діяльності;

    самостійно оцінювати і аналізувати власну діяльність з позиції отриманих результатів.

Предметні:

    формування уявлення про залежність опору провідника від фізичних величин;

    формування вміння планувати і проводити експеримент, на підставі результатів експерименту формулювати висновок;

    формування вміння застосовувати знання про залежність опору провідника від фізичних величин для пояснення фізичних явищ і вирішення прикладних завдань.

Матеріали та обладнання:

    ноутбуки, проектор та екран;

    комп'ютерна презентація «Залежність опору від фізичних величин»

    робочий лист для проведення експериментального дослідження (додаток №1);

    робочі листи, для заповнення на ноутбуках під час експериментального дослідження, виконані в програмі;

    лист діагностичної перевірочної роботи (додаток №2);

    прикладні задачі для домашньої роботи (додаток №3)

    маркери і аркуш формату А3 в кожну групу.

    набори для експериментального дослідження: амперметр, вольтметр, джерело струму, ключ, з'єднувальні дроти, металеві провідники:

    рівної довжини і площі поперечного перерізу, але різним питомим опором - 2 шт .;

    виготовлений з одного матеріалу, які мають рівні довжини, але різні площі поперечного перерізу - 2 шт .;

    виготовлені з одного матеріалу, мають рівні площі поперечного перерізу, але різні довжини - 2 шт.

Хід уроку.

    Мотивація.

Мета: створення проблемної ситуації, пов'язаної з відсутністю знань про те, чому не можна замінити з'єднувальні дроти, виготовлені з кольорових металів, на інші, які б не привертали увагу зловмисників

учні

Що зображено на екрані?

Схема електричного кола.

Що є основними елементами електричного кола?

Джерело струму, споживачі електричної енергії, що замикають пристрої, з'єднувальні дроти.

Якими трьома величинами характеризується електричний ланцюг?

На екрані з'являються символи: I, U, R

Сила струму, електрична напруга і електричний опір.

Який зв'язок існує між цими величинами? Хто встановив цей зв'язок? (Як читається закон Ома?)

Заслуховуються відповіді учнів, на екрані з'являються залежності сили струму від напруги і опору і формула закону Ома.

Сила струму прямо пропорційна напрузі на кінцях провідника. Сила струму в провіднику обернено пропорційна опору провідника.

Залежність сили струму від напруги і опору встановив Георг Ом в 1827г.

Для передачі електричного струму на відстані застосовують з'єднувальні дроти, які в основному виготовляють з кольорових металів, наприклад - алюмінію.

Нерідкі випадки розкрадання кольорових металів. Ось, що пишуть в Обласній газеті «На зміну»: «Одна з головних причин виникнення аварійних і передаварійних ситуацій на газопроводах, залізниці і в енергетичній галузі сьогодні - злодійство. Цінність для викрадачів представляє електрична схема, в якій багато міді і медесодержащими елементів, а також цінність становлять алюмінієві дроти ліній електропередач ».

Держава витрачає великі гроші на заміну, охорону. Може бути, цю проблему можна вирішити по-іншому, замінивши з'єднувальні дроти, виготовлені з кольорових металів, на інші, які не притягнуть увагу зловмисників?

Свої припущення ми будемо записувати на «хмарці». Воно перед вами.

Ми бачимо різні точки зору. Учитель зачитує кілька варіантів гіпотез.

Учні записують різні варіанти гіпотез, серед яких були, наприклад, такі:

    Провід замінити не можна, так як кольорові метали, на відміну від інших мають менший опір, а значить кращу провідність.

    Провід замінити можна, так як провідність не залежить від того, з якого матеріалу зроблений провідник.

    Провід замінити не можна, так як кольорові метали мають особливі характеристики, які впливають на підвищення електропровідності.

Може бути, робота, яку ми виконаємо на наступному етапі, допоможе нам перевірити наші припущення і розв'язати проблемну ситуацію.

що потрібно для цього зробити?

Провести дослідження.

Результат: з'явилося кілька варіантів гіпотез, що викликало необхідність їх перевірки. Учні згадали основні елементи електричного кола і її характеристики, встановили між ними взаємозв'язок, огляд раніше вивченого матеріалу дозволить їм більш впевнено планувати і проводити експериментальне дослідження на наступному етапі уроку.

    Дослідження.

Мета: встановлення в ході експериментального дослідження, як впливає на опір та чи інша характеристика провідника.

учні

З чого ви пропонуєте почати дослідження? (Які будуть ваші дії?)

Встановити, від чого залежить опір провідників? Від яких фізичних величин?

На уроках фізики ми застосовуємо два види дослідження: теоретичне та експериментальне. Яке дослідження вам подобається проводити більше?

Сьогодні Вам надається можливість провести самостійне експериментальне дослідження.

Більше подобається проводити експериментальне дослідження.

Учні працюють в групах. Дві групи працюють з провідниками мають рівні довжини і площі поперечного перерізу і різний питомий опір.

Дві групи працюють з провідниками з одного матеріалу, мають рівні довжини, але різні площі поперечного перерізу

Дві групи працюють з провідниками з одного матеріалу, мають рівні площі поперечного перерізу, але різні довжини

Залежно від рівня сформованості вміння складати план дослідження одним групам дається план експериментального дослідження. Їм необхідно виконати завдання, проаналізувати отримані результати і зробити висновок. Робочий лист з планом дослідження представлений в додатку 1.

План експериментального дослідження.

    Зібрати ланцюг, використовуючи дане обладнання.

    Зняти покази амперметра і вольтметра при включенні в ланцюг даних металевих проводів і обчислити опір.

    Дані занести в комп'ютер.

    Порівняти опору, з'ясувати, що вплинуло на величину опору.

    Зробити висновок.

    Проаналізувати графічні залежності сили струму від напруги і від опору.

Іншим групам пропонується завдання більш високого рівня:

    Проаналізувати запропоноване обладнання.

    Скласти план експериментального дослідження та реалізувати його.

    Отримані дані занести в комп'ютер.

    Зробити висновок відповідно до отриманих даних.

Результат: учні в групах провели експериментальне дослідження зпровідники, які мають різні характеристики, на підставірезультатів експерименту сформулювали висновокпро залежність опору провідника від фізичних величин, таких як довжина провідника, площа його поперечного перерізу, а так само від роду речовини, з якого виготовлений провідник.

    Обмін інформацією .

Мета: дати можливість групам представити результати своєї роботи всьому класу і організувати обговорення цих результатів.

Групи заповнили робочі аркуші в ноутбуках. Під час представлення групами результатів своєї роботи учням пропонувалося звернути увагу на повноту і правильність формулювання висновку за результатами експериментального дослідження.

Групи, що працюють з провідниками, які відрізняються тільки питомим опором прийшли до висновку: Опір залежить від речовини, з якого виготовлений провідник.

На дошці з'являється: R залежить від роду речовини

Групи, що працюють з провідниками, що відрізняються тільки площею поперечного перерізу, прийшли до висновку: Чим більше площа (S), тим більше струм (I), тим менше опір (R).

Опір обернено пропорційно залежить від площі поперечного перерізу:R~ 1/ S

Групи, що працюють з провідниками, що відрізняються тільки довжиною, прийшли до висновку: Чим більше довжина (l), тим менше струм (I), тим більше опір (R).

Опір прямо пропорційно залежить від довжини провідника:R~ l

Результат: представлення результатів роботи показало, що всі групи успішно впоралися з експериментальним дослідженням. Висновки, сформульовані учнями на підставі результатів, в основному, представлені в повному обсязі. Учні вносили доповнення по ходу представлення результатів, інші ставили уточнюючі питання.

    Організація і зв'язування інформації .

Мета: пов'язати дані, отримані під час виступу груп для формулювання висновку про залежність опору провідника від фізичних величин. Встановити фізичний зміст питомої опору провідника і сформулювати висновок про те, що кольорові метали мають меншу питомий опір, а значить, при рівних інших характеристиках опір проводів з кольорових металів буде менше. Зробити висновок про вірність гіпотез.

учні

Сформулюйте загальний висновок про залежність опору провідника від фізичних величин

Опір провідника прямо пропорційно залежить від речовини, з якого він виготовлений, від довжини провідника, обернено пропорційно - від площі поперечного перерізу.

Встановлюючи залежність опору від фізичних величин, чи всі ми врахували?

Учні погодилися, а окремі учні висловили припущення про залежність опору від температури.

Дійсно лінійна залежність опору від температури існує. Про неї Ви можете дізнатися в науковій літературі, про цю залежності піде мова в старших класах.

Використовуючи дані, які ми отримали в ході експериментального дослідження, чи можемо ми записати формулу для розрахунку опору?

Учні пропонують свої варіанти.

R \u003d k ____, де k- коефіцієнт

S пропорційності,

який характеризує речовину, з якого зроблений провідник

Уточніть, які фізичні величини входять в формулу, і які їхні одиниці виміру?

R - опір провідника, [R] \u003d Ом;

l - довжина провідника, [ l] \u003d М;

S - площа поперечного перерізу,

[S] \u003d мм 2, [S] \u003d м 2.

Учитель звертається до презентації. Використовуючи матеріал презентації, учитель вводить поняття питомої опору провідника

r - питомий опір провідника. Запишіть формулу для розрахунку питомої опору.

r \u003d RS / l

Які одиниці вимірювання у цієї величини?

[R] \u003d Ом · мм 2 / м; [R] \u003d Ом · м 2 / м \u003d Ом · м

Нам потрібно розібратися, який фізичний зміст цієї величини? Що визначає ця величина у формулі?

Залежність опору від роду речовини

Одна з груп у нас працювала з цією залежністю (вчитель посилається на результати дослідження).

Щоб відбулося з опором мідного провідника, якби ми взяли його довжиною 1 м і площею поперечного перерізу 1 мм 2?

Опір провідника дорівнювало питомому опору

Що таке питомий опір провідника?

Питомий опір провідника - це опір провідника даної речовини, взятого довжиною 1 м і площею поперечного перерізу 1 мм 2

Звернемося до таблиці на екрані (таблиця значень питомої опору різних металів).

Визначте за таблицею питомий опір міді, алюмінію, заліза. Порівняйте їх.

r міді \u003d 0,0175 Ом · мм 2 / м

r алюмінію \u003d 0,03 Ом · мм 2 / м

r заліза \u003d 0,13 Ом · мм 2 / м

Кольорові метали мають меншу питомий опір, а значить, при рівних інших характеристиках опір проводів з кольорових металів буде менше.

Результат: був сформульований загальний висновок уроку і учні прийшли до єдиної думки про те, що кольорові метали при рівних інших характеристиках, на відміну від інших мають менший опір.

    Рефлексія.

Мета: отримання зворотного зв'язку і акцентування уваги учнів на значенні вивчення даної теми.

учні

Повернемося до початку уроку. Хто виявився близький до вірного вирішення проблемної ситуації?

Більш правим виявився той, хто висловив ідею про те, що кольорові метали, на відміну від інших мають менший опір, а значить кращу провідність.

Чи є необхідність прибрати деякі гіпотези?

Учні пропонують зняти деякі хмарки з гіпотезами.

У чому секрет вашої впевненості у відповідях?

Ми на початку уроку, вірно сформулювали мету, визначили план експериментального дослідження, були уважні при проведенні експерименту, змогли виявити залежність між фізичними величинами.

Які нові відомості для себе ви відзначили?

На опір провідника впливають його довжина, площа поперечного перерізу і матеріал, з якого він виготовлений.

Для передачі електроенергії на відстані можна використовувати провідники з кольорових металів, так як вони мають підвищену електропровідність.

Стануть в нагоді вам в житті знання отримані сьогодні на уроці?

Учні висловлюють різні точки зору, наприклад:

    Знання дозволять нам пояснювати, чому кольорові метали - кращі провідники електрики.

    Знання допоможуть нам визначити матеріали, які можна використовувати для збільшення або зменшення опору провідника.

Результат: усвідомлення учнями значущості вивчення даної теми.

    Застосування.

Мета: використання нового знання для вирішення прикладних завдань. Контроль і самоконтроль засвоєння нового матеріалу.

Учням пропонується виконати завдання (додаток №2) представлені на комп'ютерах, які дозволяють здійснювати самоперевірку. Потім здійснюється оцінка своєї роботи за шкалою, яка застосовується для оцінювання подібного завдання на ДПА -9 з фізики: 1 бала - в роботі помилок немає і 0 балів - допущена помилка.

Результат: актуалізація отриманих знань в ході вирішення прикладних завдань. Після виконання роботи обговорили її результати: 93% учнів безпомилково виконали завдання. Це говорить про достатньо високий рівень засвоєння учнями навчального матеріалу на початковому етапі.

    Домашнє завдання.

Учням пропонується підготувати опорний конспект по темі уроку з використанням § 45 і вирішити конструкторську задачу:

Використання електричного струму, або, як кажуть, електроенергії, досить дорого, тому ми її повинні використовувати раціонально. Наприклад, коли настають сутінки, ми починаємо вдаватися до штучного освітлення, чим темніше на вулиці, тим більше потрібно освітлення. Але наші освітлювальні прилади працюють постійно в одному режимі. (Учитель підійшов до вимикача і продемонстрував процес освітлення класу).

Вам пропонується, використовуючи матеріал сьогоднішнього уроку, придумати прилад, за допомогою якого можна було б змінити напруження лампи.

Для застосування знань, отриманих на уроці, учням на вибір пропонуються 2-3 завдання прикладного характеру (додаток №3), наприклад:

    Три зволікання однакового перетину і довжини - мідна, вольфрамова і свинцева - підключені в ланцюг батарейки паралельно. З якої з них піде великий струм?

    Моток константановой дроту має довжину 10 м. Як, що не розмотуючи дроту, за допомогою амперметра і вольтметра визначити площу її поперечного перерізу?

    Є два провідника з одного і того ж матеріалу. Один провідник в три рази довше за інше. Короткий провідник має в два рази більшу площу поперечного перерізу. Який з провідників має більший опір?

Схожі статті

  • Skyrim - Фікс вильотів при завантаженні збереження Завантажити мод на Скайрім краш фікс

    Примітка: Якщо ви відчуваєте проблеми після установки (вильоти при відкритті меню, збільшення підвисань, графічні неполадки, тоді спробуйте вписати "EnableOnlyLoading \u003d true" в data / SKSE / Plugins / SafetyLoad.ini. Це змусить ...

  • Що вище місяця. Вище місяця. Спеціально для групи world of different books переклади книг

    Висока і низька Місяць сайт - "Спостерігач" 22-07-2007 Влітку повний Місяць над горизонтом ходить низько над горизонтом. Іноді її важко розглянути за деревами і будівлями. Кожна людина знає, що фаза Місяця змінюється день у день. Ось ...

  • Видано указ про створення колегій

    Всю державну діяльність Петра I умовно можна розділити на два періоди: 1695-1715 роки та 1715-1725. Особливістю першого етапу були поспіх і не завжди продуманий характер, що пояснювалося веденням Північної війни. Реформи були ...

  • Громадянська війна - Брати Бурі

    Після недовгого ради з Галмар, ярл Ульфрік віддасть наказ штурмувати непокірне місто. Нас він відсилає до табору, який Брати Бурі вже розбивають неподалік від Вайтрана (при цьому саме місто з карти пропаде, щоб не було спокуси ...

  • Квест «Без вісті зниклий»: «Скайрім»

    Звільнити Торальда в Скайрім виникає необхідність в сторонньому квесті фракції Сірі Гриви. Сам квест почнеться після діалогу з фрейле Сіра Голова в Вайтране, та розповість Довакін, що її син живий, хоч чутки ходять прямо ...

  • Skyrim - Магія Як знайти заклинання в Скайріме

    Магія - невід'ємна частина світу Нірн, вона дозволяє управляти стихіями, закликати істот, зцілювати рани, змінювати матерію і створювати ілюзії. Все це доступно для вивчення і в Скайріме. Щоб подивитися доступні вам заклинання, ...