Отсюда сопротивление проводника

Урок № 41

Тема: Электрическое сопротивление. Резисторы.
Скачать:

 

urok_fiziki_9_klass.doc

52 КБ

 

Предварительный просмотр:

Тема: Электрическое сопротивление. Резисторы

Цели урока: Познакомить учащихся с электрическим сопротивлением проводников как физической величиной. Дать объяснение природе электрического сопротивления на основании электронной теории. Показать зависимость сопротивления от геометрических размеров проводника.

Демонстрации:

1. Электрический ток в различных металлических проводниках;

2. Зависимость сопротивления проводника от его длины, площади поперечного сечения и материала.

План изложения нового материала:

1. Электрическое сопротивление проводника;

2. Зависимость сопротивления проводника от его длины, площади поперечного сечения и материала;

3. Удельное сопротивление.

Ход урока

I. Повторение. Проверка домашнего задания на оценку в журнал.

Что такое электрическое напряжение?

Какой буквой оно обозначается?

По какой формуле находится напряжение?

Как называется единица напряжения?

Как называется прибор для измерения напряжения? Как он обозначается на схемах?

Какими правилами следует руководствоваться при включении вольтметра в цепь?

II. Новый материал Прочитать внимательно

1. Эксперимент 1

Собираем электрическую цепь по схеме (рис. 1). Резистор представляет собой кусок проволоки. Запомним показания амперметра и вольтметра..

Далее заменим резистор на кусок проволоки из другого материала такой же длины и той же площадью поперечного сечения. Видим, что показания амперметра различны, т.е. сила тока изменилась. При этом напряжение в обоих опытах остается неизменным. Очевиден вывод: проводники влияют на силу тока; иначе говоря, - оказывают сопротивление току. Очевидно, тот проводник обладает большим сопротивлением, в котором при том же напряжении проходит меньший ток. Разные проводники обладают различным сопротивлением.

Электрическое сопротивление (R) - физическая величина, характеризующая свойство проводника ограничивать силу тока в цепи. Измеряется в омах (Ом).

Возникает вопрос:

- Что является причиной, ограничивающей силу тока в проводнике?

а) электрическое поле положительно заряженных ионов кристаллической решетки действует с силой на электроны, уменьшая их скорость направленного движения, а, следовательно, и силу тока;

б) воздействие электрического поля электронов на соседние электроны, что

также приводит к уменьшению скорости их направленного движения.

От чего же зависит сопротивление? Из эксперимента 1 видно, что оно зависит от материала, из которого изготовлен проводник.

Эксперимент 2

Собираем схему, как в предыдущем опыте, но вместо резистора по очереди включаем в цепь железные проволоки разной длины, но с одинаковой площадью сечения. Замечаем показания амперметра в каждом случае.

Вывод: сила тока (а значит, и сопротивление) зависит от длины проводника.

Эксперимент 3

Та же схема, что и в предыдущих опытах. В качестве резистора по очереди включаются в цепь два куска железной проволоки равной длины, но с разной площадью поперечного сечения. Снимаются показания амперметра.

Вывод: сила тока (а значит, и сопротивление) зависит от площади поперечного сечения проводника.

Таким образом, сопротивление проводника прямо пропорционально длине, обратно пропорционально площади поперечного сечения и зависит от материала.

Отсюда сопротивление проводника

R = r × l / S,

где r - удельное сопротивление вещества (Ом×мм²/м);

l - длина проводника [м];

S -площадь поперечного сечения [мм²].

1 Ом = 1В / 1А

r - удельное сопротивление вещества, это коэффициент, характеризующий способность вещества проводить электрический ток. Он равен

r = R S / l, это табличная величина.

Поскольку сопротивление металлических проводников зависит от температуры (оно увеличивается при повышении температуры), то в таблице приводятся значения удельных сопротивлений для температуры 20°С.

Из таблицы видно, что для металлов r маленькое, для диэлектриков большое.

Так как сопротивление зависит от длины проводника, то существует устройство, с помощью которого в электрической цепи можно изменять сопротивление. Это реостат.

Конструкция реостатов позволяет изменять длину проводника, по которому течет ток, изменяя при этом сопротивление в цепи. Путем изменения сопротивления цепи можно влиять на силу тока в ней. От нее, в свою очередь, зависит действие, оказываемое током на различные устройства в цепи.

III. Закрепление изученного составить конспект в тетради