Физика 8 класс. Урок № 38.

Тема урока: Расчёт сопротивления проводников. Удельное сопротивление.

УМК: Пёрышкина А. В.

Тип урока: изучение нового материала.

Цель урока: формирование у школьников теоретического, творческого и операционного мышления, направленного на выбор оптимальных решений.

Задачи урока:

Образовательная: формирование представлений об удельном сопротивлении, организация усвоения основных понятий по данной теме, формирование научного мировоззрения учащихся ; обобщить знания по теме «Закон Ома. Сопротивление». Закрепить приемы сборки электрических цепей, включение амперметра и вольтметра .

Развивающая: способствовать развитию умения генерировать идеи, выявлять причинно-следственные связи, работать в команде, пользоваться альтернативными источниками информации, формировать умение анализировать факты при наблюдении и объяснении явлений, при работе с текстом учебника .

Воспитательная: создать условия для формирования умений управлять своей учебной деятельностью, формирование интереса к физике, раскрытие связи теории и опыта, развитие внимания, памяти, логического и творческого мышления .

Методы обучения: репродуктивный, проблемный, эвристический.

Формы организации познавательной деятельности обучающихся: коллективная, индивидуальная, групповая.

Средства обучения: учебник, оборудование, необходимое для проведения физического эксперимента по теме «Удельное сопротивление проводника», раздаточный материал.

Ход урока

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Организационный момент.

Здравствуйте ребята. Я рада видеть вас сегодня на уроке, так как урок у нас будет очень интересный и несколько необычный. Это связано с тем, что вы сегодня выступите в роли исследователей. Для этого нам понадобятся не только оборудование для физического эксперимента, но и компьютеры. Повторим технику безопасности при работе в кабинете, при работе с оборудованием для физического эксперимента.

Приветствие, фиксация отсутствующих, краткий инструктаж по технике безопасности в компьютерном классе и при проведении физических экспериментов, первоначальные записи в тетрадях.

Отвечают на приветствие учителя, повторение техники безопасности при работе с физическими приборами и компьютерами

Постановка цели и задач урока

Я надеюсь, что наша с вами работа будет плодотворной, и вы сегодня узнаете много нового, интересного и полезного для себя. Итак, откройте тетради и запишите тему урока.

Тема урока.

Как вы поняли, мы продолжаем работу по теме «Электрические явления», а именно продолжаем знакомиться с характеристиками электрического тока (сила тока, напряжение и сопротивление).

Объявляет тему урока

Записывают тему урока в тетрадь

Актуализация знаний .

Эпиграфом к уроку я взяла слова древнекитайского философа Конфуция, который говорил: «Учиться и не размышлять – напрасно терять время, размышлять и не учиться – губительно».Как вы понимаете эти слова? Он выбран не случайно. Нам известно, что ученые-физики все теоретические гипотезы проверяют путем проведения многочисленных опытов. Наблюдая, сравнивая, анализируя, они либо подтверждают, либо опровергают выдвинутую гипотезу. Сегодня вы выступите в роли физиков-экспериментаторов. Однако вы должны подтвердить свою теоретическую подготовку. Проверим ваши знания. В этом нам поможет компьютерный тест и работа у доски. Для этого нам нужно разделиться на 2 группы: 1 группа – работа с компьютерными тестами, 2 группа – работа у доской (1 группа «теоретики»,2 группа «практики»).

Работа у доски: собери схему по цепи, собери формулы. Работа с приборами: собери цепь по схеме, собери формулы. Работа за компьютерами: выполнение компьютерного теста (с самопроверкой).Молодцы! Я вижу, что теорию вы знаете, ну а теперь перейдем к практике.

Даёт задания обучающимся. Следит за самостоятельностью выполнения заданий. Проверяет правильность выполнения.

Делятся на две группы. Работают с компьютерными тестами, интерактивной доской, физическими приборами – собирают электрическую цепь.

4. Первичное усвоение новых знаний

В жизни все время возникают проблемы, которые человеку нужно решать. Как он это делает? Например, есть проблема – как использовать два часа свободного времени?

На примере учеников объясняется цепочка действий по решению проблемы. Сначала появилась идея. Потом начинаются рассуждения, расчеты. Осуществление на практике. Итак, какая цепочка действий по решению проблемы у нас появилась? Проблема - идея – расчеты – практика. Запомним эти ступени. По ним человек всегда идет, решая задачи, возникающие перед ним в жизни и на работе. А теперь я хочу вам предложить одну из таких задач. Посмотрим, помогут ли вам справиться с ней ваши знания. Задача.

Ребята, а что будет, если проводники не будут обладать сопротивлением? Сверхпроводимость. (Знакомство с явлением сверхпроводимости)А как можно добиться сверхпроводимости? Для этого нам необходимо знать, от чего зависит сопротивление проводников! Давайте проведем исследование. Итак, какая перед нами проблема? Если есть сопротивление проводника, то от чего оно зависит? Мы знаем, что причиной электрического сопротивления проводника является взаимодействие электронов с ионами кристаллической решетки металлов. Поэтому можно предположить, что сопротивление проводника зависит от длины, площади сечения, от рода вещества проводника. Какова цель нашего исследования? Изучить зависимость сопротивления от различных свойств проводника. Давайте определим задачи:

Выдвинуть и записать гипотезу.

Зарисовать схему цепи, которую необходимо собрать для опыта.

Собрать цепь и провести исследование.

Заполнить таблицу результатов.

Начертить график зависимости сопротивления от свойств

проводника.

Сделать вывод.

Каковы же гипотезы? Запись на доске гипотез. Сопротивление зависит от длины проводника, площади поперечного сечения, рода вещества, из которого сделан проводник. Проблема названа, цель поставлена, задачи – определены. Нам осталось только провести исследование и подтвердить или опровергнуть выдвинутые гипотезы. Перед вами на столах есть листы, в которые вы будете заносить результаты своего исследования и на основе которых сделаете выводы. Проведение исследовательской работы. Для работы нам необходимо будет опять разделиться на 2 группы: теоретики и практики. Группа теоретики: вы будете работать в режиме в сети Интернет. Сегодня мы с вами воспользуемся поисковой системой Яндекс. По запросу выйдем на сайт «Классная физика» 8 класс, выберем тему Удельное сопротивление, откроем страницы 3,4,5 и выполним компьютерный эксперимент.

Группа «Практики» остается для работы с оборудованием для физического эксперимента. У вас также имеются бланки-отчеты, в которые вы занесете результаты своего исследования. Анализ фактов.

Введение понятия удельного сопротивления. Единицы измерения (работа с учебником по таблице).

Постановка проблемного вопроса.

Вводит понятие удельного сопротивления. Единицы измерения удельного сопротивления.

Отвечают на вопросы учителя. Определяют задачи, выдвигают гипотезы, анализируют факты.

Первичное закрепление

Решение качественных и количественных задач (работа в рабочих тетрадях)

Контроль за правильным решением задач.

Решение задач.

Домашнее задание

п. 45,46, упр.20 (1,2(б)), упр.20(3)*

Подготовить сообщение «Интересные факты о сверхпроводимости проводников».

Формулировка домашнего задания, инструктаж по его выполнению

Слушают учителя и записывают домашнее задание в тетради.

Подведение итога урока.

«Итак, что нового вы узнали сегодня на уроке?»

Выставление оценок за работу на уроке

Формулирует вопрос

Отвечают на вопрос, повторяют выводы исследовательской работы

Рефлексия.

Продолжи предложения:

На уроке я узнал…

Я хочу сказать…

Проводит рефлексию

Рефлексируют.

Литература.

Физика 8 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений/ А.В. Перышкин.- М.: Дрофа. 2010 г.

Рабочая тетрадь по физике: 8 класс: к учебнику А.В. Перышкина «Физика. 8класс» / В.А. Касьянов, В.Ф Дмитриева.- М.: Издательство «Экзамен». 2012 г.

Сборник задач по физике: 7-9 кл.: к учебникам А.В. Перышкина и др.- М: Издательство «Экзамен». 2013 г.

Конспект урока по теме «Расчет сопротивления проводников. Удельное сопротивление. Реостаты» Цель урока: Построение физической и математической модели сопротивления проводника и применение её для расчета характеристик электрического тока в цепи. Основной материал: Установление на опыте зависимости проводника от его длины, площади поперечного сечения и вещества, из которого он изготовлен. Удельное сопротивление. Единица удельного сопротивления. Формула для расчета сопротивления проводника. Назначение, устройство, действие и условное обозначение реостата. Эпиграф: Опыт – самый лучший наставник. Овидий (43 до н. э. – ок. 18 н. э.) Природа питает всю вселенную. Макробий (IV-V вв. н. э.) Модель урока 1.Актуализация познавательного опыта, лежащего в основе построения нового способа действия. Мотивация учебной деятельности. Вступление: «Все подчинено определенному закону» (Манилий). «Самой природой так заведено» (Тит Ливий). Не обращать внимания на законы природы глупо. Наши попытки изменить законы природы бессмысленны. Использовать их себе во благо и во вред врагам разумно. Но чтобы законы природы стали твоими союзниками, их надо знать и уметь применять для решения тех проблем, которые подкидывает тебе постоянно сама природа. 2.Изучение нового материала. Опыт №1: Между двумя штативами натянут провод, по которому пропускают электрический ток. Измеряют силу тока в цепи и напряжение на участке провода. Потом измеряют напряжение на участке провода, длина которого больше в 2 или 3 раза. В третий раз измеряют напряжение на всем участке провода. Вычисляют по закону Ома сопротивление во всех трех случаях. Примечание №1: При невозможности провести этот опыт на уроке, можно воспользоваться электронной лабораторной работой или заменить проволоку спаянными последовательно одинаковыми резисторами (рис. №1). Вывод: Сопротивление проводника прямо пропорционально его длине. Опыт №2: Между двумя штативами натянута проволока, по которой пропускают ток. Измеряют её Рис. №1 сопротивление по величине силы тока и напряжению на этом участке провода. Во втором случае, измеряют сопротивление 2 скрученных между собой таких же проволок. В 3 случае скручивают 3 проволоки и измеряют их сопротивление. Примечание №2: При невозможности провести этот опыт на уроке, можно воспользоваться электронной лабораторной работой или заменить проволоку спаянными паралельно одинаковыми резисторами (рис. №1).   Вывод: Сопротивление провода обратно пропорционально его площади поперечного сечения. Опыт №3: Измеряют сопротивление проволоки медной, стальной и алюминиевой одинаковой длины и одинаковой площади поперечного сечения. Примечание №3: При невозможности провести этот опыт на уроке, можно воспользоваться электронной лабораторной работой или заменить проволоку резисторами из разных материалов (рис. №2 и №3). Вывод: Сопротивление проводника зависит от рода вещества, из которого изготовлен проводник. Рис. №2 Вопрос №1: Как учесть род вещества при расчете сопротивления проводника используемого в электрической цепи? Ответ: Нужно измерить сопротивления проводников из различных веществ стандартной длины (1 м) и стандартной площадью поперечного сечения (1 м2). Данная величина называется удельным электрическим сопротивлением. Вопрос №2: Как теперь рассчитать сопротивление проводника имеющего стандартную площадь Рис. №3 поперечного сечения из материала, удельное электрическое сопротивление которого известно, но длина которого в 2, в 3 или 5,5 раз больше стандартной длины? Ответ: Нужно умножить удельное электрическое сопротивление на длину проводника (СИ). Вопрос №3: Как теперь рассчитать сопротивление проводника имеющего стандартную длину из материала, удельное электрическое сопротивление которого известно, но площадь которого в 3, в 3,5 или 0,3 раз больше стандартной длины? Ответ: Нужно удельное электрическое сопротивление разделить на площадь проводника (СИ). Вопрос №4: Как рассчитать сопротивление проводника произвольной длины и произвольной площади поперечного сечения, если известен материал из которого изготовлен этот проводник? Вывод: R =ρl/S Вопрос №5: Какое влияние на прохождение электрического тока оказывает сопротивление проводника, по которому идет электрический ток? Ответ: Сопротивление проводника мешает прохождению электрического тока в цепи. Как следует из закона Ома, чем больше сопротивление проводника, тем меньше сила тока в нем при неизменном напряжении. Вопрос №6: Почему же в электрические цепи специально впаивают постоянные сопротивления Рис. №4   (резисторы) (рис. №4), если они мешают прохождению электрического тока в цепи? Ответ: С их помощью регулируют направление электрического тока и величину электрического тока на том или ином участке электрической цепи. Вопрос №7: Как при необходимости можно регулировать величину электрического тока в цепи? Ответ: Можно изменять напряжение на этом участке цепи при неизменном его сопротивлении или можно изменять сопротивление этого участка при неизменном напряжении на этом участке цепи. Эвристическая беседа: Устройство, с помощью которого можно регулировать силу тока в цепи, называется реостатом (рис. №5). Он представляет Рис. №5 собой керамический цилиндр, на который намотана в один слой нихромовая проволока покрытая в качестве изоляции окалиной. По этой проволоке может передвигаться скользящий контакт. В месте металлического контакта бегунка и проволоки изоляция истирается. Передвигая контакт, мы изменяем длину провода, по которому проходит Рис. №6 электрический ток, и этим самым изменяем силу тока в цепи (рис. №6). 3.Совокупная рефлексия учебной деятельности. Апробация полученной физической модели. На рисунке №7 изображены различные типы кристаллических решеток. Как объяснить сопротивление проводника с точки зрения молекулярно-кинетической теории строения вещества свойства? Как объяснить зависимость величины сопротивления проводника от рода вещества, из которого он изготовлен? от его длины? от площади его поперечного сечения? Рис. №7 4.Домашнее задание. § 45, 46, 47.   

Урок физики в 8 классе

Большакова Анна Александровна

Учитель физики МАОУ СОШ №40 г. Томск

Расчет сопротивления проводника.

Удельное сопротивление.

Что вам известно об электрическом сопротивлении проводника?

В чём его причина?

Как можно определить сопротивление проводника опытным путём?

Как вы думаете, зависит ли сопротивление проводника от его длины?

Как изменить длину данного вам проводника?

Как на опыте проверить зависимость сопротивления проводника от его длины?

Опыт №1

R 1

R 2

Вывод:

Длина проводника увеличилась в 2 раза и сопротивление проводника увеличилось в 2 раза.

Как вы думаете, зависит ли сопротивление проводника от его толщины?

Как изменить толщину данного вам проводника?

Как на опыте проверить зависимость сопротивления проводника от его толщины?

Опыт №2

R 1

Вывод:

R 2

Сопротивление проводника обратно пропорционально площади его поперечного сечения

Как вы думаете, одинаково ли сопротивление проводников одинаковой длины и толщины, но сделанных из разного материала?

Как проверить ваши предположения на опыте?

Опыт №3

Нихром

Сталь

R 1

R 2

Сопротивление проводника зависит от материала, из которого изготовлен проводник.

Вывод:

Сопротивление проводника из данного вещества длиной 1 м и площадью поперечного сечения называется удельным сопротивлением этого вещества.

Удельное сопротивление

Единица измерения

Решение задач

Задача №1

Задача №2

Задача №3

Задача №4

Решение задач

У какого из медных проводников сопротивление больше и во сколько раз, если:

А). Площадь сечения проводов одинакова, а длина одного провода в 3 раза больше другого?

Б) Длина проводов одинакова, а площадь сечения второго больше первого в 2,5 раза?

Проволоку согнули пополам и включили в сеть. Как изменилось сопротивление проводника?

Длина медного провода 200 м, площадь поперечного сечения 2 мм 2 . Чему равно сопротивление такого проводника?

Никелиновый провод длиной 50 м и площадью поперечного сечения 0,5 мм 2 включён в электрическую цепь с напряжением 220 В. Определите силу тока в этой цепи?

Творческое задание:

ФИО составителя задачи

Условие задачи

ФИО решающего задачу

Решение задачи

Какова была тема урока?

А проблема?

Что нового о сопротивлении вы сегодня узнали?

Для чего нужно уметь определять сопротивление проводника?

Поставьте метку в графе таблицы, соответствующей вашей оценки урока

Мне урок понравился

Тема урока меня очень заинтересовала, и я постараюсь найти дополнительный материал

Понравилось проводить исследование

На уроке было скучно и неинтересно.

На уроке я ничего не понял.

Урок был обычным…

Домашнее задание:

§ 45, упр. 20 (1,2,3)

Разделы: Физика

Вид урока: комбинированный с компьютерной поддержкой.

Тип урока: урок самостоятельного приобретения знаний.

Цель урока: выяснить, как зависит сопротивление проводника от его геометрических размеров и материала, из которого изготовлен проводник.

• Образовательные : изучить зависимость сопротивления проводника от длины, площади поперечного сечения и материала из которого изготовлен данный проводник; ввести понятие “удельное сопротивление” и его единицы измерения;
• Развивающие : формирование умений проводить обобщения; развитие мыслительной деятельности учащихся с помощью решения исследовательских задач; развитие практических умений и навыков;
• Воспитательные : воспитание внимательности, аккуратности в обращении с измерительными приборами; воспитание познавательного интереса к предмету; формирование умения строить логическую цепочку рассуждений.

Оборудование: персональный компьютер, проектор, экран, презентация “Расчет сопротивления проводников” , диск “Школьный физический эксперимент”, источник тока, амперметр, вольтметр, резисторы различного поперечного сечения и удельного сопротивления, реохорд, соединительные провода.

Литература:

1. Китайгородский А.И. Физика для всех: Электроны. – 3-е изд., стер. – М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1984.- 208 с.
2. Перышкин А.В. Физика. 8 кл.:учеб. для общеобразоват. учреждений. – 6-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2004. – 192 с.
3. http://school-collection.edu.ru/

Педагогические технологии: здоровьесберегающая, проблемное обучение, личностно-ориентированное.

План урока:

1. Организационный момент

2. Актуализация знаний – выполнение самостоятельной работы.

3. Взаимопроверка выполненной самостоятельной работы

4. Изучение нового материала

5. Выполнение лабораторного опыта

6. Работа с учебником

7. Решение задач

8. Игровой момент.

9. Домашнее задание

10. Итог урока.

Ход урока

Ребята мы с вами уже выяснили, что сопротивление проводника зависит от силы тока и напряжения. Но как вы думаете, от каких еще параметров зависит сопротивление проводника?

Это мы и выясним сегодня на уроке. Но сначала выполним небольшую самостоятельную работу.

Учащиеся выполняют самостоятельную работу (7 мин.)

Вариант № 1

Вариант № 2

В карточке ответы расположены в произвольном порядке. Необходимо привести их в соответствие с вопросами.

1. Электрическим током называется...	1. U = A/q
2. Вольтметр включается в цепь	2. силы тока.
3. Единица измерения сопротивления	3.
4. Предохранитель обозначается на схеме	4. упорядоченное движение заряженных частиц.
5. Напряжение вычисляется по формуле...	5.
6. Амперметр прибор для измерения	6. 1 Ом.
7. Звонок на схеме обозначается	7. параллельно к прибору.

Взаимопроверка: после выполнения самостоятельной работы учащиеся меняются тетрадями и проверяют выполненную работу другого вариант и выставляют отметку (ответы слайд № 2).

Цель урока формулируется вместе с учащимися (слайд № 4).

Класс делится на группы и выполняет лабораторный опыт .

На столах находятся собранные цепи, по которой им нужно начертить схемы и определить сопротивления проводника, используя закон Ома для участка цепи (слайд № 6, 7)

Из проделанного опыта выясняем, что сопротивление проводника зависит от длины проводника, R l; площади поперечного сечения R 1/S и материала из которого изготовлен данный проводник R . (слайд № 8).

R – сопротивление проводника, Ом

– удельное сопротивление проводника

S – площадь поперечного сечения проводника, мм 2

l – длина проводника, м (слайд 9)

Просмотр диска Школьный физический эксперимент “Зависимость сопротивления проводника от его длины”.

Удельное сопротивление указывает на то, из какого материала изготовлен данный проводник.

Запись единицы измерения удельного сопротивления проводника.

(слайд № 10, 11)

Анализ таблицы № 8 “Удельное электрическое сопротивление некоторых веществ” с. 105.

Какой материал обладает наибольшим удельным сопротивлением?

Какой материал обладает наименьшим удельным сопротивлением?

Как вы думает, что это значит, если материал обладает наибольшим (наименьшим) удельным сопротивлением.

• 1 группа. Нихромовый проводник длиной 0,64 м и площадью поперечного сечения 0,05 мм 2
• 2 группа Нихромовый проводник длиной 0,35м и площадью поперечного сечения 0,1 мм 2
• 3 группа Константановый проводник площадью поперечного сечения 0,16 мм 2 и длиной 0,25 м.
• 4 группа Константановый проводник площадью поперечного сечения 0,38 мм 2 и длиной 0,6 м.
• 5 группа Константановый проводник площадью поперечного сечения 0,02 мм 2 и длиной 0,56 м.
• 6 группа Константановый проводник площадью поперечного сечения 0,02 мм 2 и длиной 0,8 м.

Игровой момент (слайды № 12,13). Показывается условные обозначения приборов, вспомнить его название и выбрать необходимую букву из этого слова

Показывается условное обозначение приборов: 1. ам перметр, 2. резисто р, 3. л ампа, 4. зво нок, 5. пред охранитель, отриц ательный полюс, 7. зажимы

Разбор решенных задач на применение формулы сопротивления проводника рассмотреть на примере решенных задач в учебнике (слайды № 15, 16)

Решить задачу: Определите силу тока в железном проводнике длиной 150 м и площадью поперечного сечения 0,25 мм 2 включенном в цепь с напряжением 220 В.

Домашнее задание: параграфы 45, 46 упр. 20 № 2, 3

Итог урока. Итак, мы сегодня с вами познакомились, каким образом можно определить сопротивление проводника, зная его геометрические размеры и материал из которого он изготовлен.

Продолжите, пожалуйста, фразу:

Сегодня на уроке я узнал …

Сегодня на уроке я познакомился …