Урок физики в 8 классе по теме: «Расчет сопротивления проводника. Удельное сопротивление».
план-конспект урока по физике (8 класс)

Урок физики  в 8 классе по теме:

«Расчет сопротивления проводника.  Удельное сопротивление».

Тип урока: урок изучения нового материала и первичного закрепления новых  знаний.

Цели урока:

Обучающая: Создать условия, побуждающие самообразовательную активность  учащихся, применять свои знания в новой ситуации, формировать навыки работы с приборами, интерактивной доской, умение решать  расчетные задачи. Установить зависимость сопротивления проводника от его длины,  площади поперечного сечения и вещества, из которого он изготовлен.

Развивающая: Развивать элементы творческого поиска на основе приема обобщения знаний, умение анализировать, наблюдать, собирать электрические цепи, чертить схемы, развивать навыки практической работы, интерес к предмету путём выполнения разных заданий.

Воспитательная: Воспитание мировоззренческих понятий; познаваемость окружающего мира; воспитание чувства товарищеской взаимовыручки, взаимопонимание, чувство ответственности.

Оборудование: источник тока, амперметр, вольтметр, ключ, резистор, лампочка,  соединительные провода, компьютер, проектор, интерактивная доска.

Ход урока

1. Организационный этап. Определение целей урока. (1 мин.)

Поприветствовать, обозначить цели и задачи урока. Записать тему урока в тетрадях.

2. Этап актуализации опорных знаний      (10 мин.)

1. Работа с карточками. Учащимся необходимо  выполнить задание №1, установить соответствие между физической величиной и формулой. Один ученик у доски, остальные выполняют самостоятельно, сравниваем результат.
2. Определить сопротивление резистора,  используя предложенные приборы: резистор, источник тока, вольтметр, амперметр, лампочка и ключ.

На демонстрационном столе собрана электрическая цепь. Необходимо записать формулу для определения сопротивления и  произвести расчёты на доске. Один у доски, остальные на месте. (выполнить задание 2 на карточке) Работа в парах.

3. По графикам определить сопротивление проводников. Двое у доски, остальные на месте.

4. Вопросы для обсуждения.

1. Что такое сила тока? Кокой буквой она обозначается?

2. По какой формуле рассчитывается сила тока?

3. Как называется единица измерения силы тока? Как она обозначается?

4. Как называется прибор для измерения силы тока? Как он обозначается на схемах?

5. По какой формуле находится электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника, если известны сила тока и время его прохождения?

6. Что такое электрическое напряжение? Кокой буквой оно обозначается?

7. По какой формуле рассчитывается электрическое напряжение?

8. Как называется единица измерения напряжения? Как она обозначается?

9. Как называется прибор для измерения электрического напряжения? Как он обозначается на схемах?

10. Какими правилами следует руководствоваться при включении вольтметра в цепь?

11. Какова зависимость силы тока от напряжения?

12. Как обозначается электрическое сопротивление?

13. Как зависит сила тока от сопротивления?

14. Сформулируйте закон Ома для участка цепи

III. Объяснение материала.       (15 мин)

На предыдущем уроке мы выяснили, что причиной сопротивления проводника является взаимодействие движущихся электронов с ионами кристаллической решетки. В результате взаимодействия электронов с ионами кристаллической решетки, скорость электронов уменьшается, следовательно, через поперечное сечение проводника за единицу времени проходит меньше электронов, т.е. меньший заряд (I = q/t). В результате уменьшается сила тока, увеличивается сопротивление проводника (R = U/I).

Проводники из разных металлов обладают различным сопротивлением: из-за различия в строении их кристаллической решетки, из-за разной длины и площади поперечного сечения.

Значит можно предположить, что сопротивление проводника зависит от его длины, площади поперечного сечения, и от вещества, из которого он изготовлен.

Работа  с интерактивной доской (Собираем электрическую цепь)

В цепь источника тока по очереди включают различные проводники:

- никелиновые проволоки одинаковой толщины, но разной длины;

Вывод: (делает ученик) 

1. Из трех никелиновых проволок одинаковой толщины более длинная проволока имеет большее сопротивление; (при подключении самой длинной проволоки – амперметр  показал наименьшую силу тока)

- никелиновые проволоки одинаковой длины, но разной толщины (разной площади поперечного сечения);

Вывод: (делает ученик) 

2. Из трех никелиновых проволок одинаковой длины большее сопротивление имеет проволока с меньшим поперечным сечением; (при подключении проволоки с меньшим поперечным сечением – амперметр  показал наименьшую силу тока)

- никелиновую и железную и медную проволоки одинаковой длины и толщины.

Вывод: (делает ученик) 

3. Никелиновая и железная и медная проволоки одинаковых размеров имеют разное сопротивление; (амперметр показал разную силу тока)

     Зависимость сопротивления проводника от его размеров и вещества, из которого изготовлен проводник, впервые на опытах изучил Георг Ом. 

(Слайд 1)

     Он установил, что сопротивление прямо пропорционально длине проводника (l), (чем больше длина проводника, тем  больше его сопротивление), обратно пропорционально площади его поперечного сечения (S) (чем меньше площадь сечения проводника, тем больше сопротивление) и зависит от вещества проводника.

     Как учесть зависимость сопротивления от вещества, из которого изготовляют проводник?

Для этого вычисляют так называемое удельное сопротивление вещества. (Слайд 2)

Удельное сопротивление – это физическая величина, которая определяет сопротивление проводника из данного вещества длиной 1 м, площадью поперечного сечения 1 мм2.

• ρ – удельное  сопротивление проводника (Слайд 3)
• S – площадь  поперечного сечения проводника,
• l – длина  проводника

(Слайд 4)

Единица удельного сопротивления в системе СИ является  1 Ом ∙ м,   или  
 (т.к. площадь поперечного сечения проводника мала, ее измеряют в мм2).

Значения удельного сопротивления проводника приведены в таблице 8 (стр.105 учебник физика 8 класс, автор А. В. Перышкин).

(Слайд 5) Например, удельное сопротивление никелина равно 0,4 . Это означает, что сопротивление никелинового проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм2  равно 0,4 Ом. (Рассматриваем несколько значений удельных сопротивлений проводников по таблице вместе с учениками).

1. Какое вещество обладает самым маленьким сопротивлением при всех равных условиях?
2. Какое из веществ обладает наилучшей проводимостью электрического тока? (вопрос ученикам)

Из всех металлов наименьшим удельным сопротивление обладают серебро и медь. Следовательно, серебро и медь – лучшие проводники электричества.

При проводке электрических цепей используют алюминиевые, медные и железные провода.

Во многих случаях бывают необходимы приборы, имеющие большое сопротивление. Их изготавливают из специально созданных сплавов – веществ с большим удельным сопротивлением.

Например, как видно из таблицы 8, сплав нихром имеет удельное сопротивление почти в 40 раз больше, чем алюминий. Фарфор и эбонит имеют такое большое удельное сопротивление, что почти совсем не проводят электрический ток, их используют в качестве изоляторов.

IV. Закрепление материала.      (15 мин.)

( Еще раз делаем выводы и отвечаем на вопросы.)

Выводы:

• Сопротивление зависит от длины проводника, чем больше длина проводника тем  больше его сопротивление. 
• Сопротивление проводника зависит от площади поперечного сечения: чем меньше площадь сечения проводника, тем больше сопротивление. 
• Сопротивление проводника зависит от рода вещества (материала), из которого он изготовлен, т.е. от удельного сопротивления.

Вопросы для закрепления: (Слайд 6)

1.  Каково сопротивление медного провода длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм2?

2. Имеются две медные проволоки одинаковой длины. У одной площадь поперечного сечения 1 мм2, а у другой 5 мм2. У какой проволоки сопротивление меньше и во сколько раз?

3.  Во сколько раз сопротивление стальной проволоки длиной 1 м больше сопротивления железной проволоки той же длины и такой же площади поперечного сечения?

4. Определите устно, каким сопротивлением обладают железный проводник длиной 10 м и медный проводник длиной 100 м, если площади поперечных сечений этих проводников равны 1 мм2. (Слайд 7)

(Слайд 8) Задача. Вычислите, каким сопротивлением обладает нихромовый проводник длиной 5 м и площадью поперечного сечения 0,75 мм2. ( I вариант).

Задача. Чему равно сопротивление константановой проволоки длиной 8 м и площадью поперечного сечения 2 мм2? (II вариант).

Заключение: Что мы выяснили на сегодняшнем уроке:

• От каких величин зависит сопротивление?
• Что такое удельное сопротивление?
• Где его найти для решения задач, если известно вещество проводника.

5. Домашнее задание: § 45 (отвечать на вопросы), упр. №20 (1, 2).

(Слайд 9)

6. Рефлексия. (Подведение итогов, выставление оценок). (Слайд 10)

Ученики должны оценить свою деятельность на уроке с помощью карточек, которые лежат на партах (зелёная  – все понятно, желтая – есть затруднения, красная – много непонятного).