Презентация урока по физике на тему "Расчёт сопротивления проводника" (8 класс, физика)

преподавателя физики ГАПОУ «Чебоксарский техникум транспортных и Презентация урока по физике (8 класс) строительных технологий»  Порфирьева Владимира Андреевича ТЕМА: Расчёт сопротивления проводника. Цель внеклассного мероприятия:  (слайд № 2) 1.Экспериментально выяснить, что сопротивление проводника зависит от  длины, сечения и материала проводника.  2.Закрепить практические навыки по сборке электрических цепей и работы  с электроизмерительными приборами. Задачи: Образовательные:          (слайд № 3) 1.Формирование понятия  удельного сопротивления проводника. 2.Формирование умения определять сопротивление проводника при  помощи электро­измерительных приборов и объяснение результатов  физического опыта. 3.Закрепление умения учащихся работать с учебной литературой и  справочником. Развивающие: (слайд № 4) 1.Стимулировать познавательную активность учеников и интерес к  предмету. 2.Развивать наблюдательность­ самостоятельность. 3.Способствовать развитию мышления учащихся посредством логических  учебных действий. 4.Развивать умения правильно высказывать мысли, опираясь на изученный  материал 5.Формировать умения анализировать полученную информацию. 6.Видеть причинно – следственные связи. Воспитательные: (слайд № 5) 1.Способствовать  развитию умения анализировать свою деятельность и  деятельность своих товарищей 2.Воспитывать потребность у учащихся применять знания, полученные на  уроках. 3.Способствовать формированию способностей в принятии совместного  решения. 4.Развивать самостоятельность и  ответственность. 5.Формировать навыки работы в группах. Технологии, методы: 1.ИКТ; 2.Проблемное обучение. 3.Поисково  – исследовательский метод.          (слайд № 6) ( Проблема, самостоятельное исследование, исследование через  фронтальный эксперимент, формирование вывода) 4.Элементы традиционного обучения. Подготовка к проведению экспериментальных опытов. (слайд № 7) Диалог  учителя:  На предыдущих уроках мы выяснили, от каких величин и как  зависит сила тока в цепи. Вопрос. 1.Как читается Закон Ома? 2.Как выразить сопротивление участка цепи, зная его напряжение на его концах и  силу тока в нём? Ответ:  1. Закон Ома – это зависимость силы тока от напряжения. Георг Ом,  1827 г. «Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах  участка и обратно пропорциональна его сопротивлению» 2. Сопротивление проводника не зависит от напряжения     Учитель ставит задачу:             (слайд № 8) (слайд № 9) Мы выяснили, что сопротивление проводника не зависит от напряжения и силы тока в цепи. А от каких же величин оно зависит?   Проведём ряд  экспериментов и в конце урока ответим на этот вопрос. Наша задача сегодня научиться рассчитывать сопротивление проводника. Давайте вспомним: 1.Что вам известно об электрическом сопротивлении проводника? 2.В   чём   его   причина?  Ответ:  Электроны   взаимодействуют   с   ионами кристаллической решётки металла. При этом замедляется движение электронов. 3.Как можно определить сопротивление проводника опытным путём? Идёт   обсуждение   идей,  составление   схемы   электрической   цепи,   с   помощью которой можно определить сопротивление предложенного проводника. Затем создаются  рабочие группы: 1.Класс разбивается на 4 группы 2.Каждая   группа   выходит   к   своему   экспериментальному   стенду   и (слайд № 10) выполняет соответственно опыты    № 1,   № 2,   № 3   и  № 4 Затем   ученики,   работая   в   малых   группах   (по   4­5   человека),   собирают электрическую цепь, измеряют силу тока при различных условиях. проблемно­исследовательский  эксперимент Опыт № 1. (слайд № 11) Оборудование. Прибор для демонстрации зависимости R от длины, сечения и материала, ключ, источник тока, амперметр, 8 проводников. Ученики 1­й группы собирают такую цепь, состоящую из батарейки, лампочки и  амперметра и проводников, сделанных из одного материала, одинаковой  толщины, но разной длины. Учитель предлагает поочерёдно включать в цепь эти проводники, и просит детей  обратить внимание на результаты эксперимента и сделать вывод. Возьмём три проводника разной длины, сделанные из одного материала ­длинный;   ­ средний;  ­ короткий (слайд № 12) Опыт с длинным проводником. Амперметр показывает ток  I= 0,5 А Опыт со средним проводником. Амперметр показывает ток  I= 0,7А Опыт с коротким проводником. Амперметр показывает ток   I= 1,0А (слайд № 13) (слайд № 14) (слайд № 15) (слайд № 16) Результаты опыта № 1.  Длинный провод    Средний       Короткий провод                                              Ток = 0,5 А             Ток = 0,7 А     Ток = 1 А Учитель задаёт вопрос  Какой вывод можно сделать, глядя на эти результаты ?  (Ученики выдвигают свои гипотезы) (слайд № 17) Возможны три утверждения для вывода по опыту № 1: 1) Чем длиннее проводник, тем больше его сопротивление  R  2) Чем длиннее проводник, тем меньше его сопротивление 3) Сопротивление не зависит от длины проводника   (слайд № 18)                          Ученики делают окончательный вывод опыта № 1 Сопротивление зависит от длины проводника. Оно прямо пропорционально его  длине:    R  l     (слайд № 19) Учитель задает экспериментальную проверку по опыту 1: Вопросы: 1). Как изменить длину данного вам проводника?                    2). Как можно проверить зависимость сопротивления проводника от его  длины?  Ответ: с помощью опыта 1. Обсуждая эти вопросы, ученики приходят к выводу о том, что нужно взять ещё  точно такой же проводник и включить его в цепь последовательно с первым. Ученики, работая в группах того же состава проводят эксперимент, определяя  сопротивление этого участка. Опыт № 2. проблемно­исследовательский  эксперимент (слайд № 20) (слайд № 21) Ученики 2­й группы собирают такую цепь, состоящую из батарейки, лампочки и  амперметра и проводники, сделанные из одного материала, одинаковой длины, но разного сечения. Учитель предлагает поочерёдно включать в цепь три  проводника, и просит детей  обратить внимание на результаты эксперимента и сделать потом вывод. Возьмём три проводника одинаковой длины, сделанные из одного материала, но  разного сечения         (слайд № 22) Опыт с толстым проводником.  Амперметр показывает ток   I=1,8 А Опыт со средним проводником. Амперметр показывает ток  I=0,6 А Опыт с тонким проводником.     Амперметр показывает ток  I=0,2 А (слайд № 23) (слайд № 24) (слайд № 25) (слайд № 26) Результаты опыта № 2:   Толстый          Средний           Тонкий   Ток = 1,8 А      Ток = 0,6 А      Ток = 0,2 А Учитель задаёт вопрос: Какой вывод можно сделать, глядя на  эти результаты ? (Ученики выдвигают свои гипотезы).         (слайд № 27) Возможны три утверждения: 1) Чем больше площадь поперечного сечения проводника, тем больше его  сопротивление 2) Чем больше площадь поперечного сечения проводника, тем меньше его  сопротивление  3) сопротивление не зависит от площади поперечного сечения      Ученики делают окончательный вывод опыта № 2 Сопротивление проводника обратно пропорционально площади его поперечного      (слайд № 28) сечения:              (слайд № 29) Учитель задает экспериментальную проверку по опыту 2: Вопросы: 1). Как изменить толщину данного вам проводника?                   2). Как можно опытным путём проверить зависимость сопротивления  проводника от его толщины? Обсуждая эти вопросы, ученики собирают электрическую цепь, включив в неё два  одинаковых проводника параллельно, при этом площадь поперечного сечения  исследуемого участка цепи увеличится в 2 раза. 3). Сравните полученный результат с результатом I опыта и сделайте вывод о  зависимости сопротивления  проводника от площади его поперечного сечения. Ученики сравнивают полученный  результат с результатом первого опыта и делают  вывод о том, что  Опыт № 3. проблемно­исследовательский  эксперимент            (слайд № 30)            (слайд № 31) Ученики 3­й группы собирают такую цепь, состоящую из батарейки, лампочки и  амперметра и  п р о в о д н и к о в  одинаковой длины и сечения, но сделанные из  разных материалов. Учитель предлагает поочерёдно включать в цепь три  проводника, и просит детей  обратить внимание на результаты эксперимента и сделать потом вывод.      (слайд № 32) Возьмём три проводника одинаковой длины,  одинакового сечения,  но сделанные  из разного материала Опыт с железным проводником. Амперметр показывает ток   I=1,8 А         (слайд № 34) Опыт с медным    проводником. Амперметр показывает ток    I=2,6 А         (слайд № 35) Опыт с никелевым  проводником. Амперметр показывает ток I=0,3 А         (слайд № 36)         (слайд № 33) Результаты опыта № 3.  Железо Медь       Никель     Ток = 1,8 А     Ток = 2,6 А       Ток = 0,3 А Учитель задаёт вопрос: Какой вывод можно сделать, глядя на  эти результаты ? (Ученики выдвигают свои гипотезы). Возможны два утверждения:                                   (слайд № 37) 1) Сопротивление проводника зависит от вещества из которого он изготовлен 2) Сопротивление проводника не зависит от вещества из которого он изготовлен.                           (слайд № 38) Ученики делают окончательный вывод опыта № 3 Сопротивление  зависит  от материала, из которого изготовлен проводник                           (слайд № 39) Вывод по трем опытам. Таким образом, можно записать, что сопротивление проводника равно:  R  l S                           (слайд № 40) Коэффициент пропорциональности, отражающий зависимость сопротивления  от свойств материала, обозначается буквой              и называется удельным  сопротивлением проводника                           (слайд № 41) Удельное сопротивление проводника – это физическая величина, которая  показывает, каким сопротивлением обладает изготовленный из данного вещества  проводник  длиной 1 м  и  площадью поперечного сечения   1мм2. (слайд № 42) Единица сопротивления. Единицей сопротивления в системе СИ является ­  Ом. Поэтому единицей  удельного сопротивления является                  На практике часто используется  мОм  внесистемная единица     Ом  2 мм м    Значения удельного сопротивления для разных проводников получают опытным  путём. Результаты занесены в справочные таблицы Табличные значения удельного сопротивления (слайд № 44­45) (слайд № 43) 1. Из всех металлов наименьшим удельным сопротивлением обладает серебро и       (слайд № 46) медь. 2. Это лучшие проводники электричества. 3. Для изготовления проводов чаще всего используют : алюминий, железо и медь. Итак, сопротивление проводника прямо пропорционально  его длине и  обратно пропорционально его сечению.            (слайд № 47) Опыт № 4. проблемно­исследовательский  эксперимент Ученики 4­й группы собирают такую цепь, состоящую из батарейки, лампочки и  амперметра и  одного п р о в о д н и к а Учитель предлагает включать в цепь проводник, и просит детей обратить  внимание на результаты эксперимента и сделать потом вывод. Ток при включении соответствует холодному проводнику Ток = 0,5 А         Далее, через некоторое время провод нагревается и  Ток = 0,2 А            (слайд № 48) Учитель задаёт вопрос: Какой вывод можно сделать, глядя на  эти результаты ? (Ученики выдвигают свои гипотезы). Ученики делают окончательный вывод опыта № 4 При протекании электрического тока по проводнику он нагревается.  С ростом температуры сопротивление проводника увеличивается,  и,  следовательно, сила тока в этом проводнике уменьшается.            (слайд № 49­50) По окончании выполнения всех опытов учитель собирает все команды о просит  объявить окончательный вывод сегодняшнего внеклассного мероприятия. 1.Сопротивление проводника Выводы внеклассного мероприятия: 1.Прямо пропорционально длине провода 2.Обратно пропорционально площади поперечного сечения провода 3.Зависит от материала провода 4.Зависит от температуры провода 2. Экспериментально подтвердили зависимость сопротивления от длины, сечения, материала и температуры  проводника. Домашнее задание для закрепления 4 практические задачи. Читать § 45. Рассмотрим решения некоторых задач.      Задача № 1                   (слайд № 52­56) Закрепление внеклассного мероприятия.            (слайд № 51) Сопротивление железного провода длиной   1 метр и площадью поперечного  сечения 1мм2 при комнатной температуре рано: Выберите правильный ответ                    1)  1      Ом; Найти   R­ ?          2)  0,1   Ом;          3)  10    Ом;            4)  0,01 Ом        R  Ом  1.0 l S  2 мм м R  Ом  1,0 l S  2 мм м м 1 2 мм  1  1,0 Ом                  Задача № 2            (слайд № 57­59) Медную спираль заменили на железную такого же сечения и длины. Сила тока в  новой спирали при неизменном напряжении Выберите правильный ответ    Сила тока   1)  увеличилась;  2)  уменьшилась;                       3)  не изменилась; Решение: Сопротивление железной спирали  больше сопротивления медной спирали.                             О Т В Е Т:  Следовательно, сила тока в железной спирали уменьшилась. Задача № 3                (слайд № 60­62) Проводники разрезали пополам и половинки свили между собой. Выберите правильный ответ    Сопротивление:1)  увеличилась в 2 раза;                            3) уменьшилась в 4 раза;   4) Не изменилось Решение: Когда проводник разрезали пополам длина стала равной Площадь поперечного сечения стала  в 2 раза больше   2)  уменьшилась в 2 раза; S2 l 2 Ответ: Сопротивление уменьшилось в 4 раза.         (слайд № 60­63) R    l S l 2 2 S     l 2 : S 2 1     l   S 4  Задача № 4.           Вычислить сопротивление  медного трамвайного провода длиной 1 км  и площадью поперечного сечения 0,65 см2. Решение: Удельное сопротивление меди найдем по  таблице R  l S R    l S  10 017,0 65 ,0 017 Ом  2 мм м 3 10  65 м 2 мм  3  17 65   26,0 Ом Преподаватель ГАПОУ  «Чебоксарский техникум ТрансСтройТех» В.А.Порфирьев