Конспект лабораторной работы "Исследование зависимости электрического сопротивления проводника от его длины и площади поперечного сечения. Измерение удельного сопротивления металла"

ДАТА                                     УРОК №    14                         КЛАСС      8-а,б

Тема урока:

Лабораторная работа №4 «Исследование зависимости электрического сопротивления проводника от его длины и площади поперечного сечения. Измерение удельного сопротивления металла»

Цель урока: научиться экспериментально устанавливать зависимость между физическими величинами; экспериментально находить сопротивление вещества.

Планируемые результаты:

·        Предметные:

v вспомнить закон Ома, правила соединения амперметра и вольтметра в электрическую цепь;

v  научиться измерять удельное сопротивление проводника;

v проверить на опыте, что сопротивление проводника зависит его длины и площади поперечного сечения.

·        Метапредметные:

v осуществлять контроль и самоконтроль понятий и алгоритмов;

v формировать целеполагание как постановку учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно и усвоено учащимися, и того, что еще не известно;

v объяснять физическую природу электрического тока и условия его возникновения и существования;

v устанавливать причинно-следственные связи;

v строить логическую цепь рассуждений, структурировать знания.

·        Личностные:

v формирование самостоятельности в приобретении новых знаний;

v использование приобретенных знаний в повседневной жизни;

v формирование целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и техники.

Оборудование урока: учебник О.Ф. Кабардина «Физика. 8 класс», источник постоянного тока, три проволочных резистора, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода.

Ход урока:

1.     Организационный момент

Взаимное приветствие учителя и учащихся. Учитель отмечает отсутствующих на уроке.

2.     Проверка домашнего задания

Проверка выполнения домашних задач.

3.     Постановка целей. Мотивация учебной деятельности учащихся

Давайте, определим цели нашего урока:

-  вспомнить закон Ома, правила соединения амперметра и вольтметра в электрическую цепь;

- научиться измерять сопротивление проводника при помощи амперметра и вольтметра;

- проверить на опыте, что сопротивление проводника не зависит от силы тока в нем и напряжения на его концах.

4.     Актуализация знаний

Устный опрос

а) Электрический ток. Сила тока

     - что называется (это упорядоченное движение заряженных частиц)

     - причины возникновения (наличие свободных зарядов, наличие ЭП)

    - какой буквой обозначается (I)

    - в каких единицах измеряется (A)

    - каким прибором измеряется  (амперметр)

    - как определить цену деления прибора (берем 2 соседних деления, обозначенных цифрами, из большего отнимаем меньшее и делим на кол-во делений между ними)

     - как этот прибор включается в электрическую цепь (последовательно)

б) Напряжение

     - чем характеризуется (ЭП)

    - какой буквой обозначается (U)

    - в каких единицах измеряется (B)

    - каким прибором измеряется (вольтметр)

    - как этот прибор включается в электрическую цепь (параллельно)

в) Сопротивление

    - от каких величин зависит величина сопротивления (от силы тока и напряжения)

    - какой буквой обозначается (R)

    - в каких единицах измеряется (Ом)

    - прибор для исследования  сопротивления (резистор)

    - как этот прибор включается в электрическую цепь (последовательно)

г) удельное сопротивление проводника

    - от каких величин зависит величина удельного сопротивления (от длины проводника, площади поперечного сечения и электрического сопротивления)

    - какой буквой обозначается (ρ)

    - в каких единицах измеряется (Ом*мм²/м)

Согласно закону Ома: Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению

I=U/R

Как можно выразить отсюда сопротивление?

R=U/I

.

5.     Ход работы

Ученик во время работы должен:

 - быть внимательным, дисциплинированным, осторожным,

точно выполнять указания учителя;

 - перед включением тока пригласить учителя;

 - не допускать «зашкаливания» приборов;

 - включать установку лишь для измерений, наблюдений, а после этого отключить её;

- для включения и выключения тока в цепи использовать только выключатели;

- без проверки учителем электрической цепи, ток не включать.

Часть 1

1. Соберите электрическую цепь по схеме (рис.1) с резистором R2 из металлической проволоки длиной l₀, диаметром 0,36 мм и площадью поперечного сечения 0,1 мм². Измерьте напряжение U на резисторе R2 и силу тока I в цепи. Запишите результаты измерений в таблицу.

2. Вычислите электрическое сопротивление резистора R2. Запишите результат вычислений в таблицу.

3. Соберите электрическую цепь из металлической проволоки длиной 2l₀ и площадью поперечного сечения 0,1 мм² из двух последовательно соединенных резисторов. Измерьте напряжение U на двух резисторах и силу тока I в цепи. Вычислите электрическое сопротивление двух резисторов, соединенных последовательно. Запишите результаты измерений и вычислений в таблицу.

l	d, мм	S, мм2	U, В	I, A	R=U/I, Ом
l0
2l0
l0

4. Соберите электрическую цепь резистором R1 из металлической проволоки длиной l₀, диаметром 0,25 мм и площадью поперечного сечения 0,05 мм². Измерьте напряжение U на резисторе R1 и силу тока I в цепи. Запишите результаты измерений и вычислений в таблицу.

5. Сделайте вывод, как зависит электрическое сопротивление R однородного проводника от его длины l и площади поперечного сечения S.

Часть 2

1. Измерьте длину одного витка l’₁ провода резистора. Сосчитайте число витков n и вычислите длину l проволоки.

2. По диаметру проволоки, указанному на подставке, вычислите площадь поперечного сечения S проволоки по формуле

3. По найденным значениям электрического сопротивления R, длины проволоки l и площади поперечного сечения S вычислите удельное электрическое сопротивление ρ материала проволоки:

.

4. Выразите полученный результат в микроомах на метр (мкОм ∙ м). Сравните полученный результат с табличными значениями удельного электрического сопротивления различны металлов, и попробуйте определить, из какого металла изготовлена проволока данного резистора.

5. Сформулируйте общий ВЫВОД.

6.     Первичное закрепление

Как изменяется сопротивление проводника при увеличении его длины? (Увеличивается)

•        Как изменяется сопротивление проводника при увеличении площади поперечного сечения? (Уменьшается)

7.     Информация о домашнем задании, инструктаж по его выполнению:

§5-8, повторить

8.     Рефлексия

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

Каждый ученик с помощью стикера 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.