Зависимости электрического сопротивления от температуры. Соединение проводников.

Урок 35.5

Тема урока: Зависимости электрического сопротивления от температуры. Соединение проводников.

Задачи урока:

• образовательные: сформировать понятия: температурный коэффициент сопротивления, сверхпроводимость; обеспечить усвоение основных закономерностей последовательного  и  параллельного  соединений  проводников;  научить решать

простейшие задачи на применение формул последовательного и параллельного соединений;

•     воспитательные:   продолжить  формирование  научного  мировоззрения  учащихся,

показав, как количественные изменения в цепях (способы включения потребителей) ведут к качественным изменениям;

•     духовно-нравственное  воспитание:  ценность:  патриотизм;  счастье  (подценности:

готовность служить Отечеству; трепетное отношение к достижениям людей);

•     развития мышления: учить делать заключения по аналогии о закономерностях

различных физических явлений (например, разветвление электрического тока на два тока и разделение потока воды в реке по двум каналам, сходящимся вместе); формировать умения применять общий закон (закон Ома) для участка цепи в частных ситуациях (различные виды соединений).

Основной материал

Зависимость электрического сопротивления от температуры. Сверхпроводимость. Последовательное и параллельное соединения проводников (сила тока, напряжение, сопротивление).

Ход урока

Ученость нужна, чтобы знаньем владел, А знания нужны для свершения дел.

(Юсуф Хас-Хаджиб)

I.    Проверка домашнего задания.

! Фронтальный опрос.

1.      Сформулируйте закон Ома для участка цепи.

2.      Что называют сопротивлением?

3.      Что принято за единицу сопротивления?

4.      От чего и как зависит сопротивление проводника?                  *

5.      Что называется удельным сопротивлением проводника?

6.      Каковы единицы измерения удельного сопротивления?

!Самостоятельная работа № 9 по урокам 33.3, 34.4                                '

4

П.   Новый материал.                                                                                                                 $

Зависимость электрического сопротивления от температуры.

Удельное    сопротивление    металлов    при    нагревании увеличивается приблизительно по линейному закону. p = p₀(l + at) или R = R₀(l + at)

р - удельное сопротивление (R) металла при температуре t,
Ро - его удельное сопротивление (Ro) при О °С,
a - температурный коэффициент сопротивления, особый для
_^     каждого металла.
^{0                       t,0}° Демонстрации. Опыт по рис.84 учебника.                                              *

Сверхпроводимость. $

С приближением температуры к абсолютному нулю удельное сопротивление становится очень малым и в 1911 г. нидерландский ученый Камерлинг-Оннес обнаружил, что при охлаждении ртути до 4,1 К удельное сопротивление уменьшается до нуля (рис.86 учебника). Явление уменьшения удельного сопротивления до нуля при температуре не равной абсолютному нулю называется сверхпроводимостью. Материалы, обнаруживающие это явление, называются сверхпроводниками.

Прохождение тока в сверхпроводнике происходит без потерь энергии, поэтому однажды возбужденный в сверхпроводящем кольце ток может идти неограниченно долго без изменения. Последовательное и параллельное соединение проводников.

Проводники в электрических цепях могут соединяться последовательно и параллельно.   При   последовательном   соединении   конец   первого   проводника соединяется с началом второго и т.д. Демонстрации. Опыт по рис.88а учебника.

л-,

-<8КЭ-п

При этом выполняются соотношения: и = щ + u₂; Ii = I2 = I По закону Ома для участка цепи ui=IRi; u₂ = IR₂; u = IR; IR = IRi + IR₂; R = Ri + R₂.

Так как I =

3. R,

И1

R-,

имеем — = и₀

Ro

При параллельном соединении начала и концы проводников соединяются вместе и подключаются к источнику тока. Демонстрации. Опыт по рис. 89а учебника.

При этом выполняются соотношения: щ = u₂ = u; I = Ii +1₂. По закону Ома для участка цепи

цэ-®-¹

U

R

u    _ u 5'   _ ?

R

j_ j_ R, "V

V.

I    R

Так как ui = I1R1; u₂ = I₂R₂; IiRi = I₂R₂; -^L = —^.

h    ^Ki

Для подключения ламп электрического освещения, бытовых электрических
приборов применяется параллельный способ включения.
Решить задачи: № 558, а также:
Два проводника сопротивлениями 10 и 15 Ом соединены параллельно и подключены
к напряжению 12 В. Определить силу тока в каждом проводнике и силу тока до
разветвления.                                                                                                                                    ^

VI. Задание на дом

§40,41 Повт. §39 Дано °: Ro=100 Ом t = 20 °С

R-?

Упр.19(3),упр.20(6)