Расчет сопротивления проводника. Удельное сопротивление

Задачи урока:
обучения: установить зависимость сопротивления проводника от его длины, площади поперечного сечения и вещества, из которого он изготовлен.
воспитания: воспитание мировоззренческих понятий; познаваемость окружающего мира; этики работы в парах.
развития: 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.

Наука начинается с тех пор, как начинают измерять.
Точная наука немыслима без меры.
Д.И.Менделеев
Цель урока: получить соотношение между сопротивлением проводника, его длиной, площадью поперечного сечения и удельным сопротивлением.
Оборудование: источник тока, амперметр, вольтметр, линейка, ключ, исследуемые проводники, соединительные провода, компьютер, проектор.

Определение силы тока:
Сила тока – физическая величина, равная отношению заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения.

Андре-Мари Ампер
(1775 - 1836)
французский физик и математик

Условное обозначение в электрической схеме

Правила подключения:

I=1,4 A
I=3 A
Снимите показания с приборов

Напряжение
Электрическое напряжение – физическая величина, характеризующая электрическое поле.
Алессандро Вольта –
Итальянский физик и химик.

Напряжение
Прибор для измерения электрического напряжения -
вольтметр
На схемах вольтметр изображают
кружком с буквой V внутри.

Напряжение
В цепь вольтметр, в отличие от амперметра, включается параллельно.

Разгадайте ребус
сопротивление
электричество
Э
С=К
3
О
т
,
А=Е
Л
К=П
Л
И
,

«Когда я первый раз прочел теорию Ома, она мне показалась молнией, вдруг осветившей комнату, погруженную во мрак»
Дж. Генри
О, этот гений...
Золотая медаль Лондонского Королевского общества – награда Георга Ома

Применяя закон Ома для участка цепи, заполните таблицу. Заполни таблицу

0 2 4 6 8 10 U, В
2
6
4
I, А
А
В
С
Какой из проводников имеет наибольшее сопротивление?
Какой из проводников имеет наименьшее сопротивление?
А ну-ка, подумай!

Опытным путем Георг Ом установил, от каких факторов зависит сопротивление проводника

Зависимость сопротивления проводника от его длины
S1=S2=S
никелин
Таким образом, сопротивление проводника зависит прямопропорционально от его длины:
R ~ l
R
2R
l
2l

Зависимость сопротивления проводника от площади его поперечного сечения
l1=l2=l
никелин
Таким образом, сопротивление проводника зависит обратнопропорционально от площади его поперечного сечения: R ~ 1/S
R
R/2
S
2S

Зависимость сопротивления проводника от рода материала
l, S, никелин
R1 ≠
l, S, нихром
R2
Очевидно, что сопротивление проводника зависит от рода вещества, из которого изготовлен проводник

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.

Это выражение позволяет вычислять длину проводника, поперечное сечение и удельное сопротивление проводника.
Зависимость сопротивления от геометрических размеров проводника (длины и площади поперечного сечения) и вещества, из которого он изготовлен, впервые установил Георг Ом.

Удельное сопротивление проводника, ρ -
это физическая величина, показывающая, каково сопротивление проводника из данного вещества длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1м2

Свинец, Pb: ρ=0,21 Ом·мм2/м – это значит, что сопротивление свинцового проводника длиной
1 м и площадью поперечного сечения 1 мм2 равно 0,21 Ом.

Учимся решать задачи
Прочитай и запиши в тетрадь
решение задачи, приведенной
на странице 106.
Стр. 106, пример 1.

Решение задач
1. Сколько метров никелиновой проволоки сечением
0,1 мм2 потребуется для изготовления реостата с
сопротивлением 180 Ом?
l - ?
ρ=0,4 Ом·мм2/м
S=0,1 мм2
R=180 Ом

Решаем задачу
При устройстве молниеотвода
использовали железный провод
сечением 50 мм2 и длиной 25 м.
Определите его сопротивление.
Ответ: 0,05 Ом

Задача
Задача. Определите сопротивление телеграфного провода между Южно-Сахалинском и Томари, если расстояние между городами 180 км, а провода сделаны из железной проволоки площадью поперечного сечения 12 мм2
Задача. Рассчитайте сопротивление медного контактного провода, подвешенного для питания трамвайного двигателя, если длина провода равна 5 км, а площадь поперечного сечения - 0,65 см2 .
Задача. Какой длины надо взять медную проволоку площадью поперечного сечения 0,5 мм2 , чтобы сопротивление ее было равно 34 Ом?
Задача. Вычислите, каким сопротивлением обладает нихромовый проводник длиной 5 м и площадью поперечного сечения 0,75 мм2 .

[ρ] =
ρ – удельное сопротивление
R, [R]=1 Ом , 1 Ом = 1В/1А;
Итог урока
Электрическое сопротивление
R=ρ
LS
__
Ом мм2
______
м

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.