Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Конспекты / Урок по физике на тему "Электрическое сопротивление проводников" (8 класс)

Урок по физике на тему "Электрическое сопротивление проводников" (8 класс)

  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:

hello_html_1cb313cc.jpg

Лилия Сергеевна Чирва,

учитель физики МБОУ «СШ №7»

г. Новый Уренгой.



Урок на тему:

«ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ. РЕЗИСТОРЫ»

в 8 классе .


Цели урока:

Познакомить учащихся с электрическим сопротивлением проводников как физической величиной. Дать объяснение природе электрического сопротивления на основании электронной теории. Показать зависимость сопротивления от геометрических размеров проводника.

Ход урока.


  1. Проверка домашнего задания.

  1. Актуализация опорных знаний. (Рисунок 1), (Рисунок 2).

hello_html_423a07c6.jpghello_html_362f0e1f.jpg

  1. Изучение нового материала.


hello_html_3bda7d45.jpg(Рисунок 3).


Опыт №1. Соберём электрическую цепь по рисунку (из учебника), в которую включена панель с разными проводниками. Подключим по очереди проводники одинаковой длины и с одинаковой площадью поперечного сечения, но из разных материалов. Запишем показания приборов: I1 = … A, I2 = … А, U1=…В, U2=…В.


hello_html_m3c1dc64.jpg (Рисунок 4).


Вывод: сила тока зависит не только от напряжения, но и от свойств проводников.

Это означает, что разные проводники оказывают разное противодействие току, т.е. оказывают сопротивление (определение ).

Обозначение: R.

Единица измерения (СИ): Ом.



Георг Ом – немецкий учёный, который впервые ввёл это понятие в физику.

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

hello_html_m381471d6.jpg

На практике используются и другие единицы сопротивления:

1 кОм = 1000 Ом,

1 мОм = 0,001 Ом,

1 МОм = 1000000 Ом,

Выясним: что же является причиной, ограничивающей силу тока в проводнике?

Вспомним, что представляет собой электрический ток в металлах?

- направленное движение электронов.

Рассмотрим модельные представления электрического тока в металле.

(Приложение 1.)Если бы электроны в проводнике не испытывали никаких помех в своём движении, то они, будучи приведены в упорядоченное движение, двигались бы по инерции неограниченно долго. В действительности электроны взаимодействуют с ионами кристаллической решётки металла. При этом замедляется упорядоченное движение электронов и сквозь поперечное сечение проводника проходит за 1 с меньше их число. Соответственно и переносимый электронами за 1 с заряд, т.е. уменьшается сила тока. Таким образом, каждый проводник как бы противодействует электрическому току, оказывает ему сопротивление.

Вывод: причина сопротивления – взаимодействие движущихся электронов с ионами кристаллической решётки.

Таким образом, сопротивление проводников зависит от:

  1. рода вещества, из которого он изготовлен.


Опыт №2. Включим в цепь проволоки из одинакового материала, но разной длины и разной площадью поперечного сечения. Запишем показания приборов.

2) Вывод: сопротивление проводника зависит от его длины; чем длиннее проводник, тем больше сопротивление.

Опыт №3. Включим в цепь проволоки из одинакового материала и одинаковой длины, но с разной площадью поперечного сечения. Запишем показания приборов.

3) Вывод: сопротивление проводника зависит от площади поперечного сечения; чем больше площадь поперечного сечения, тем меньше сопротивление.

Запишем формулу для расчёта сопротивления проводника:

hello_html_451a2a40.jpg

где ρ - удельное сопротивление вещества.

Определение (учебник ).

Из формулы следует:

hello_html_m3813ef8c.jpg

Единица измерения (СИ):

1 Ом . мм2 /м, или 1 Ом . м.

На практике часто площадь поперечного сечения выражают в мм2. Поэтому удобно пользоваться единицей

hello_html_60d3ccc4.png

Выразим длину проводника и площадь поперечного сечения.


hello_html_27768ab7.jpg

Рассмотрим таблицу 3 (учебник ). Поскольку R металлов зависит от температуры

(R увеличивается при повышении температуры), то в таблице приводятся значения ρ при 20 °С. (Раскрыть физическое содержание).

Лучшие проводники электричества: серебро, медь.

Диэлектрики: фарфор, нихром.

Силу тока на практике приходится менять (уменьшать или увеличивать). Например, изменяя силу тока в динамике радиоприёмника, мы регулируем громкость; в электродвигателе швейной машины – скорость вращения.

Прибор для регулирования силы тока называется реостатом.

Условное обозначение реостата:

hello_html_598cd530.jpg


Конструкция реостатов позволяет изменять длину проводника, по которому идёт ток, изменяя при этом сопротивление в цепи. Путём изменения сопротивления цепи можно влиять на силу тока в ней. От неё, в свою очередь, зависит действие, оказываемое током на различные устройства в цепи.

Различают рычажные и ползунковые реостаты (рис.35,36 учебника). hello_html_2ee1b00a.jpg hello_html_40f3388.jpg


В ползунковых реостатах используют проволоку с большим удельным сопротивлением – никелиновую или нихромовую - покрытую тонким слоем окалины, т.е. витки такого реостата изолированы. Её наматывают на керамический цилиндр. По металлическому стержню перемещается ползунок. Реостат рассчитан на определённое сопротивление (наибольшую силу тока).

В современных радиоэлектронных устройствах используют резисторы – детали, обеспечивающие заданное (номинальное) электрическое сопротивление цепи (рис. учебника, набор резисторов).


  1. Обобщение изученного материала. Осмысление.


hello_html_7f1984ee.jpghello_html_m477aaf56.jpg

  1. Закрепление изученного материала. Решение задачи из учебника).


Задача .

Дано: СИ: Решение:

L= 80 cм 0,8 м hello_html_m73f39e62.jpg

S= 0,2 мм2 0,028 Ом мм2. 0,8 м

ρ = 0,028 Ом мм2R = ___________________ =0,11 Ом.

________________ 0,2 мм2

R - ?

Ответ: 0,11 Ом.


  1. Домашнее задание:

Изучить § …., № ….,№.....

Подготовить сообщение о жизни и деятельности Г.Ома (по желанию учащихся).

  1. Проверка знаний. Тест (индивидуальная работа за компьютером с выдачей оценки и правильного ответа).



Расчёт сопротивления проводников. Тест.

1. Для изготовления спиралей электрических плиток используют проводники с большим удельным сопротивлением. Какой проводник пригоден для этого?

А) Медный. Б) Алюминиевый. В) Никелиновый.


2. Из каких веществ изготавливают проводники, применяемые на практике?

А) Эбонит. Б) Медь. В) Константан.


3. Удельное сопротивление константана 0,5 Ом мм2/м.

Это значит, что константановый проводник длиной …

А) 0,5 м и площадью поперечного сечения 1 мм2 имеет сопротивление 1 Ом.

Б) 1 м и площадью поперечного сечения 0,5 мм2 имеет сопротивление 1 Ом.

В) 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм2 имеет сопротивление 0,5 Ом.


4. Длина одного провода 20 см, другого – 1,6 м. площадь сечения и материал проводов одинаковы. У какого провода сопротивление больше и во сколько раз?

А) Второго; в 8 раз. Б) Второго; в 4 раза. В) Первого; в 8 раз.


5. Медная, железная и никелиновая проволоки имеют равные размеры. Какая их них имеет наименьшее сопротивление?

А) Медная. Б) Железная. В) Никелиновая.


6. Какие вещества используют в качестве изоляторов?

А) Эбонит. Б) Медь. В) Серебро.


7. Удельное сопротивление никелина 0,4 Ом мм2/м.

Это значит, что никелиновый проводник длиной …

А) 0,4 м и площадью поперечного сечения 1 мм2 имеет сопротивление 1 Ом.

Б) 1 м и площадью поперечного сечения 0,4 мм2 имеет сопротивление 1 Ом.

В) 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм2 имеет сопротивление 0,4 Ом.


8. Проволоку разрезали пополам и сложили вдвое. Изменится ли её сопротивление?

А) Не изменится. Б) Уменьшится в 4 раза. В) Увеличится в 4 раза.



Для более успешных учеников можно предложить задание сложнее на отдельных карточках.

Расчёт сопротивления проводников.

1 вариант.

Фамилия, имя______________________________________________класс_______________


1. Из каких веществ изготавливают проводники, применяемые на практике?

_____________________________________________________________________________


2. Удельное сопротивление константана 0,5 Ом мм2/м. Что это значит?


__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


3. Какого сечения нужно взять константановую проволоку длиной 8 м, чтобы она имела сопротивление 5 Ом? Удельное сопротивление константана 0,5 Ом мм2/м.


2 вариант.

Фамилия, имя___________________________________________класс__________________


1. Какие вещества используют в качестве изоляторов?



2. Удельное сопротивление никелина 0,4 Ом мм2/м. Что это значит?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


3. Какой длины нужно взять нихромовый проводник площадью поперечного сечения

0,2 мм2 для изготовления спирали нагревательного элемента сопротивлением 22 Ом?

Удельное сопротивление нихрома 1,1 Ом мм2/м.



  1. Подведение итогов.



Литература.

  1. Азёрников В.З. Физика. Великие открытия.- М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2000.

  2. Волков В.А. Поурочные разработки по физике.- М.: «ВАКО», 2004.

  3. Горбушкин Ш.А. Азбука физики. Опорные конспекты для изучения физики за курс средней общеобразовательной школы: Экспериментальные материалы.- Ижевск: Удмуртия. 1992.

  4. Громов С.В., Родина Н.А. Физика 9.- М.: Просвещение, 2000.

  5. Дягилев Ф.М. Из истории физики и жизни её творцов: Книга для учащихся.- М.: Просвещение, 1996.

  6. Мартынова Н.К. Физика: Книга для учителя.- М.: Просвещение, 2002.

  7. Пёрышкин А.В., Гутник Е.М. Физика 9.- М.: Дрофа, 2000.

  8. Физика. Полный школьный курс.- М.: АСТ – ПРЕСС, 2000.

9. Открытая физика. Версия 2.5. Часть 2. Под редакцией профессора МФТИ

С.М. Козелла. Физикон. WWW. physicon. ru

Выберите курс повышения квалификации со скидкой 50%:

Автор
Дата добавления 17.01.2016
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров236
Номер материала ДВ-347218
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх