Удельное сопротивление проводника

Деятельность учителя

Деятельность учащихся

Время

I. Организационный этап

Цель этапа: Включение обучающихся в деятельность на личностно-значимом уровне

2

Приветствует учащихся, проверяет готовность к уроку, создаёт эмоциональный настрой.

Здравствуйте. Садитесь. Проверьте, все ли готовы к уроку? У вас должны быть на парте учебник, тетрадь, ручки, карандаши и дневник.

Итак, начнем сегодняшний урок.

Проверяют свою готовность к уроку.

II. Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся

Цель этапа: мотивировать учащихся к учебной деятельности посредством создания эмоциональной обстановки.

5

-Ребята, на предыдущих уроках мы с вами узнали много нового об электричестве.

Сегодня я предлагаю начать урок с небольшого стихотворения, а вы попробуйте угадать, о чем мы будем говорить сегодня.

Оглянемся вокруг – повсюду мы окружены электрическими приборами. Для передачи электрического тока к этим приборам применяют соединительные провода.
Как вы думаете, из чего они сделаны?
А почему бы их не сделать из других материалов?
(Показывает образцы различных проводов)

Проволока обычно круглая, редко — шестиугольного, квадратного, трапециевидного или овального сечения из стали, алюминия, меди, никеля,титана, цинка, их сплавов и других металлов. Выпускают также биметаллические и полиметаллические проволоки

• медные провода (марки ПЭВ, ПЭЛ, ПЭТВ-2, ПЭТ-155, ЛЭЛО, ЛЭНК и др.);

• провода высокого сопротивления (константановые, манганиновые, нихромовые)

На эти и другие вопросы можно точно ответить только тщательно изучив электрические свойства различных материалов.

Наша сегодняшняя цель – выяснить, как ведут себя различные материалы по отношению к электрическому току. научиться применять эти знания при решении практических задач.

Для этого предлагаю, поставить себя на место ученых: выдвинуть гипотезы и проверить их, проведя несколько опытов с электрическим током в виртуальной лаборатории.

Просмотр слайда с мультфильмом (по мотивам стихотворения). (Прил. 1)

Дети высказывают своё мнение:
- слишком дорого
- нужен гибкий материал и т. д.
- нужен дешевый метал

.

Совместно формулируется цель урока: формирование представления о зависимости сопротивления проводника от физических величин.

III. Актуализация знаний

Цель этапа: актуализация изученных способов действий, достаточных для построения нового знания, их обобщение и знаковая фиксация

7

Перед началом эксперимента давайте вспомним, что полезного мы уже знаем про электричесий ток. (Прил. 2)

Что изображено на экране?

Что является основными элементами электрической цепи?

Какими тремя величинами характеризуется электрическая цепь?

Какая связь существует между этими величинами?
Запишите символами фразы:
«Сила тока прямо-пропорциональна напряжению»

«Сила тока обратно-пропорциональна сопротивлению»

А теперь предлагаю поиграть и проверить себя, всё ли вы запомнили. (Компьютерная игра на знание терминологии и формул). (Прил 3.)

Давайте подумаем, от чего может зависеть сопротивление проводника?
Какие параметры характеризуют любой предмет? (Длина, ширина, температура, сечение, плотность и т.д.)

У нас есть возможность проверить в виртуальной лаборатории зависимость сопротивления от некоторых из этих параметров. (Прил 4.)

Учащиеся проговаривают формулировки и правила по разделу «Эл. ток». Формулы фиксируются на доске.
Заслушиваются ответы учащихся, на экране (доске) появляются зависимости силы тока от напряжения и сопротивления и формула закона Ома

Выполнение теста-игры, самопроверка.

Учащиеся рассматривают образцы различных проводов, выдвигают свои предположения.

IV. Первичное усвоение новых знаний.

Цель этапа: обеспечение восприятия, осмысления и первичного запоминания знаний, связей и отношений в объекте изучения.

11

Исследование.

Цель: установление в ходе экспериментального исследования, как влияет на сопротивление та или иная характеристика проводника

Учитель организует коллективную деятельность учащихся по проверке высказанных ими утверждений, предлагает вопросы, подводящие детей к самостоятельным выводам. Форма урока, используемая учителем (виртуальная лаборатория), позволяет учащимся работать в группах, что способствует созданию комфортного климата на уроке и активизации деятельности учащихся.

Две группы работают с проводниками имеющими равные длины и площади поперечного сечения и разное удельное сопротивление.

Две группы работают с проводниками из одного материала, имеющими равные длины, но разные площади поперечного сечения

Две группы работают с проводниками из одного материала, имеющими равные площади поперечного сечения, но разные длины

Им необходимо выполнить задание в соответствии с планом, проанализировать полученные результаты и сделать вывод.

План экспериментального исследования.

1. Собрать цепь, используя данное оборудование.

2. Снять показания амперметра и вольтметра при включении в цепь данных металлических проводов и вычислить сопротивление.

3. Сравнить сопротивления, выяснить, что повлияло на величину сопротивления.

4. Сделать вывод.

Используя тот же прием, подводящий диалог, учитель помогает ученикам «смастерить» новое для них знание.

- Ну вот, вы успешно провели виртуальный эксперимент. Что показывает анализ измерений?

- Сформулируйте общий вывод о зависимости сопротивления проводника от физических величин

- Устанавливая зависимость сопротивления от физических величин, все ли мы учли?

Правильно. сопротивление прямо пропорционально длине проводника, обратно пропорционально площади его поперечного сечения и зависит от вещества проводника.

- Действительно линейная зависимость сопротивления от температуры существует.
О ней Вы можете узнать в научной литературе, об этой зависимости пойдет речь в старших классах.

- Используя данные, которые мы получили в ходе экспериментального исследования, можем ли мы записать формулу для расчета сопротивления?
- Как учесть зависимость сопротивления от вещества, из которого изготовляют проводник? Для этого вычисляют так называемое удельное сопротивление вещества.

Уточните, какие физические величины входят в формулу, и каковы их единицы измерения?

Каков физический смысл удельного сопротивления? Что определяет эта величина в формуле?

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

Какие единицы измерения у этой величины?

Обратимся к таблице на экране (таблица значений удельного сопротивления различных металлов). Теперь вы сможете без труда ответить на поставленный в начале урока вопрос: из каких материалов лучше делать провода.

Учащиеся делают выводы:

Сопротивление проводника прямо пропорционально зависит от вещества, из которого он изготовлен, от длины проводника, обратно пропорционально – от площади поперечного сечения.

Учащиеся согласились, а отдельные ученики высказали предположение о зависимости сопротивления от температуры.

где r– коэффициент пропорциональности, который характеризует вещество, из которого сделан проводник

R – сопротивление проводника, [R] = Ом;

L– длина проводника, [l] = м;

S – площадь поперечного сечения,

[S] = мм², [S] = м².

[r] = Ом · мм²/м; [r] = Ом · м²/м = Ом · м

Делают вывод:

Цветные металлы имеют меньшее удельное сопротивление, а значит, при равных других характеристиках сопротивление проводов из цветных металлов будет меньше.

Физкультминутка

Мы много писали, устали. Я буду давать команды, а вы их выполнять. Даются команды на активизацию мышц рук, головы, глаз и т.д. Например, посмотрите вверх; посмотрите на соседа слева; помашите соседу, сидящему за вами, и т.п.

Выполняют упражнения для двигательного аппарата, рук и глаз.

2

V. Первичная проверка понимания

Цель этапа: установление правильности и осознанности усвоения нового учебного материала; выявление пробелов, неверных представлений и их коррекция

Предлагаю теперь, вооружившись нашими новыми знаниями, попробовать вычислить сопротивления различных бытовых приборов. Параметры используемых в них проводников (материал, длину, площадь сечения) вы можете задать самостоятельно воспользовавшись нашими электронными карточками. (Прил 5). Полученный вами ответ внесите в соответствующее поле карточки и он будет проверен автоматически.

Тех, кто быстро справится с заданием, прошу также определить силу тока в цепи прибора.

Объединим наши результаты в таблице (на доске, в локальной сети…, в сети Интернет… )

Какой вывод можно сделать?

Каждый учащийся выбирает свой бытовой прибор и выполняет требуемые расчеты.
Числовой ответ заносится в электронную карточку для автоматической проверки.

Результаты проверки отмечаются в маршрутном листе

После выполнения задания всеми учащимися на доске формируется сводная таблица и делается вывод об эффективности использования различных материалов в качестве нагревательных элементов в бытовых приборах.

10

VI. Этап первичного закрепления с проговариванием во внешней речи

Цель этапа: усвоение учащимися нового способа действия при решении типовых задач.

Мы все сегодня хорошо поработали, повторили тему «Электрический ток», провели измерения, решили практические задачи. Эти знания и умения нам также пригодятся и на следующих уроках, при решении более сложных задач. Но в процессе работы некоторые из вас могли допускать ошибки, что-то забыть. Как мы договорились, все ваши недочеты зафиксированы в вашем маршрутном листе, и я прошу вас проработать их к следующему уроку.
Вы можете задать сейчас вопросы, если что-то осталось непонятным, мы постараемся вместе на них ответить.

Дети анализируют маршрутный лист (т.е. свою работу на уроке).

Учащиеся задают классу оставшиеся вопросы. Остальные отвечают на них.

Учитель корректирует ответы ребят

4

Рефлексия (подведение итогов занятия)
Цель этапа: осознание уч-ся своей учебной деятельности, самооценка результатов деятельности своей и всего класса

4

Теперь, когда вы получили ответы на все вопросы, я предлагаю подсчитать количество баллов, набранных вами за время урока и оценить свою работу одной из предложенных фраз:

• Я работал идеально весь урок

• Я работал хорошо, но иногда кое-что забывал

• Я работал хорошо, но иногда кое-что забывал, ошибался в вычислениях

• Я работал не всегда хорошо, часто ошибался, отвлекался

Ссылка на опрос в сети Интернет…

По желанию и критериям учителя баллы могут быть переведены в оценку за урок. Можно также оценивать отдельные этапы урока.

Теперь вы готовы самостоятельно выполнить домашнее практическое задание:

Домашнее задание. Ответить на вопросы §§ .

Практическое задание:

1. Рассчитать сопротивление троллейбусных проводов длиной 30 м. (Рельса в метро)

Учащиеся суммируют свои баллы в соответствии с маршрутным листом и оценивают свою работу на уроке, степень освоения материала.

Записывают домашнее задание.

Этап урока

Набрано баллов

Рекомендации

Тест на знание терминов и формул

Работа в виртуальной лаборатории

Решение задач из электронной карточки

Итог

Самооценка работы на уроке (подчеркнуть одно из утверждений)

• Я работал идеально весь урок

• Я работал хорошо, но иногда кое-что забывал

• Я работал хорошо, но иногда кое-что забывал, ошибался в вычислениях

• Я работал не всегда хорошо, часто ошибался, отвлекался