Расчет сопротивления проводников

Задачи урока:
обучения: формировать навыки работы с приборами, умение решать расчетные, экспериментальные задачи. 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: научить учащихся измерять сопротивления проводников; получить соотношение между сопротивлением проводника, его длиной, площадью поперечного сечения и удельным сопротивлением.
Оборудование: источник тока, амперметр, вольтметр, линейка, штангенциркуль, ключ, авомметр, исследуемые проводники, соединительные провода, компьютер, интерактивная доска, проектор.

Методы измерения сопротивления проводников
Авомметр.

2. Метод вольтметра и амперметра

3. Метод измерения геометрических размеров
Вопрос1. Какие вещества являются хорошими проводниками электрического тока?
Вопрос 2. Какие из проводников лучше проводят электрический ток?

От чего зависит сопротивление проводника?
v
V

Задание 1. Зависимость сопротивления проводника от длины.
Собираем схему 3, нихромовую проволоку (клеммы 1, 2) подключить к источнику тока и амперметру. Меняя длину проводника наблюдать изменение силы тока.

Вывод 1.
При уменьшении длины нихромовой проволоки сила тока увеличивается, при увеличении длины сила тока уменьшается.
Следовательно: при L ↓ ~ I ↑ ~ R↓
R ~ L

Задание 2. Зависимость сопротивления проводника от площадь сечения.
Собираем схему 3, сперва одну нихромовую проволоку (клеммы 1, 2) подключить к источнику тока и амперметру, затем две нихромовые проволоки (клеммы 1-3, 2-4) подключить к источнику тока и амперметру. Наблюдать изменение силы тока.

Вывод 2.
При уменьшении площади сечения нихромовой проволоки сила тока уменьшается, при увеличении площади сечения сила тока увеличивается.
Следовательно: при S ↓ ~ I ↓ ~ R↑
R ~ 1/S

Задание 3. Зависимость сопротивления проводника от рода вещества.
Собираем схему 3, сперва нихромовую проволоку (клеммы 1, 2) подключить к источнику тока и амперметру, затем стальную проволоку (клеммы 5, 6) подключить к источнику тока и амперметру. Наблюдать изменение силы тока.

Вывод 3.
Сила тока при подключении нихромовой проволоки больше, чем при подключении стальной (железной) проволоки.
По таблице сравниваем удельные сопротивления этих веществ.
Следовательно: если I ↑ ~ R↓ ~ ρ↓
R ~ ρ

Удельное электрическое сопротивление некоторых веществ, при t = 20 С

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.

Последовательное соединение
При последовательном соединении трех проводников, сопротивление увеличивается, так как длина проводника увеличивается ( R ~ L, L↑ ~ R ↑ ).

Параллельное соединение
При параллельном соединении площадь сечения проводника увеличивается, сопротивление будет уменьшаться (при S ↓ ~ R↑ ).

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 .

задача
Дано: Решение.
L =180000м Сопротивление проводника
S = 12 мм2 вычислим по формуле:
ρ = 0,1 Ом мм2
м
R - ? R = 0,1* 180000/ 12 = 1,5 кОм
Ответ: 1,5 кОм.

Подведение итогов
Что узнали новое на уроке?
Какой метод понравился для вас больше всего?
Если некоторые приборов у нас отсутствуют под рукой, то вы должны уметь пользоваться другими методами.
Понравился урок?

Домашнее задание
§45, 46, упражнение 20, № 2 (а), 4.

В таблице зашифровано слово. На пересечении соответствующей величины и расчетной формулы стоит нужная буква. Прочитать слово.

В таблице зашифровано слово. На пересечении соответствующей величины и расчетной формулы стоит нужная буква. Прочитать слово.

Повторение закона Ома для участка цепи.
Сформулируйте закон Ома для участка цепи.
Как вычислить напряжение, используя закон Ома? Сопротивление?
Какова единица сопротивления?
В каком случае сопротивление проводника имеет значение 1 Ом?
Назовите, что является причиной сопротивления проводника.