Bзучение зависимости сопротивления реальных проводников от их геометрических параметров и удельных сопротивлений материалов.

КГУ «Булаевская средняя школа №2»

учитель физики

Федица А.В.

2 категория

РАЙОННЫЙ СЕМИНАР «НОВОЕ СОДЕРЖАНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ СОВРЕМЕННОЙ ШКОЛЫ ЧЕРЕЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УСЛОВИЯХ ИНФОРМАТИЗАЦИИ»

ОТКРЫТОЕ ЗАНЯТИЕ

ПРИКЛАДНОЙ КУРС ПО ФИЗИКЕ 10 КЛАСС. ВИРТУАЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА «ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ РЕАЛЬНЫХ ПРОВОДНИКОВ ОТ ИХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ»

г. Булаево

апрель 2014 г.

Тема урока: изучение зависимости сопротивления реальных проводников от их геометрических параметров и удельных сопротивлений материалов.

Целевая аудитория: 10-й класс естественно-математического направления.

Тип урока: лабораторная работа.

Форма деятельности: групповая.

Оценка педагогической ситуации: состав класса практически равный по скорости и сложности усвоения материала, за исключением индивидуальных учащихся. Тема занятия характеризуется доступностью и наглядностью, что выступает дополнительным условием к включению детей в самостоятельно-творческую деятельность.

Цель урока:

- ознакомиться с внешним видом, техническими данными и правилами пользования цифровыми амперметрами и вольтметрами, методикой измерения с их помощью сопротивлений участков цепи постоянного тока (методом амперметра и вольтметра), научиться соблюдать правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок;

- определить удельное сопротивление проводника и сравнить его с табличным значением.

Задачи урока:

Образовательная:

- познакомить учащихся с виртуальными мультиметрами, способами работы с ними;

- проанализировать зависимость сопротивления проводника от его геометрических размеров.

Развивающая:

- способствовать развитию познавательного интереса, мыслительной деятельности средствами ИКТ;

- улучшать внимание и наблюдательность;

- реально оценивать собственные действия;

- уметь творчески интерпретировать имеющуюся информацию.

Воспитательная:

- воспитывать чувство ответственности каждого за свои действия;

- воспитание доброжелательности, сотрудничества, сотворчества;

- воспитывать умение работать в группе.

Продолжительность занятия – 45 минут.

Материалы и оборудование:

- компьютер;

- интерактивная доска;

- оборудование для опытов;

- компьютерной учебной программе “Beginnings of Electronics”;

- программа Excel;

- презентация я разминкой для глаз.

План урока:

1. Организационный момент – 2 минуты.

2. Актуализация знаний – 6 минут.

• вопросы на знание теоретического материала;

• вопросы на знание формул;

1. Объяснение нового материала и техники безопасности – 5 минут.

2. Выполнение заданий лабораторной работы – 30 минут.

3. Рефлексия, подведение итогов – 2 минуты.

1. Организационный момент.

Современный мир требует быстрого перехода от старых технологий: на столах стояли небезопасные источники питания, груды проводов не позволяли разобраться в схемах, вольтметры и амперметры были с погрешностями и небольшим пределом измерения, теперь новые современные технологии позволяют объединить всё воедино. С помощью компьютера и специальных программ можно составить и рассчитать практически любую схему, в программе Excel - сделать быстро и качественно расчёт по любым формулам. На занятиях прикладного курса по темам «Электродинамика» мы работаем в программе «Начало электродинамики» - где составляем схемы, и Excel, где составляем таблицы по данным и делаем расчёты.

Тема сегоднешнего занятия «Изучение зависимости сопротивления реальных проводников от их геометрических параметров и удельных сопротивлений материалов». Цель занятия: изучить методы работы с интерактивными приборами и научиться определять сопротивление реальных проводников с различными геометрическими параметрами.

1. Актуализация знаний.

Прежде чем приступить к выполнению заданий немного вспомним теорию по электродинамике и законам постоянного тока.

1. Электрическим током называется…

2. Какая формула выражает закон Ома для участка цепи?

3. Сопротивление проводника зависит от…

4. Напряжение на участке можно измерить…

5. Какая формула выражает закон Ома для полной цепи?

6. Силу тока на участке цепи измеряют…

7. Сопротивление в цепи измеряют...

8. Как подключается в цепь амперметр?

9. Как подключается в цепь вольтметр?

1. Объяснение нового материала и техники безопасности.

При работе с компьютером соблюдайте технику безопасности, не перегибайте крышку ноутбука, на ударяйте и не кладите посторонние вещи на клавиатуру. При ощущении усталости какой-либо части тела необходимо сделать глубокий вдох и сильно напрячь уставшую часть тела, после чего задержать дыхание на 3-5 секунды и на выдохе расслабиться.

При ощущении усталости глаз нужно в течение 2-3 мин окинуть взглядом комнату, устремлять взгляд на разные предметы, смотреть вдаль (в окно).

Если резко возникло общее утомление, появилось дрожание изображения на экране дисплея (покачивание, подергивание, рябь), следует сообщить об этом мне.

Сегодня на занятие мы будем рассчитывать сопротивление и удельное сопротивление проводников, а также проверять полученные данные опытным путём.

Немецкий физик Георг Ом (1787-1854) в 1826 году обнаружил, что отношение напряжения U между концами металлического проводника, являющегося участком электрической цепи, к силе тока I в цепи есть величина постоянная:

(1)

Эту величину R называют электрическим сопротивлением проводника. Электрическое сопротивление измеряется в Омах. Электрическим сопротивлением 1 Ом обладает такой участок цепи, на котором при силе тока 1 А напряжение равно 1 В.

Опыт показывает, что электрическое сопротивление проводника прямо пропорционально его длине l и обратно пропорционально площади S поперечного сечения проводника:

(2)

Постоянный для данного вещества параметр называется удельным электрическим сопротивлением вещества. Удельное сопротивление измеряется в Омм.

1. Выполнение заданий лабораторной работы.

1. В программе Excel создайте две таблицы 1 и 2, учитывая, что расчёты сопротивления и удельного сопротивления будут вестись автоматически, сохраните файл под своей фамилией:

Таблица 1

Таблица 2

2. Соберите на монтажном столе электрическую схему, показанную на рисунке 1 и рисунке 2:

Рисунок 1

3. Определите цену деления амперметра и вольтметра.

4. Выберите материал проводника в соответствии с номером варианта.

Варианты заданий.

5. Установите значения длины и площади поперечного сечения в соответствии номера варианта.

6. Определите экспериментально с помощью мультиметра напряжение на проводнике. Для этого необходимо подключить параллельно проводнику мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения, соблюдая полярность.

Разминка для глаз.

7. Запишите показания мультиметра в таблицу 1.

8. Определите экспериментально с помощью мультиметра силу тока в цепи. Включите мультиметр в режиме измерения постоянного тока последовательно в цепь, соблюдая полярность.

9. Запишите показания мультиметра в таблицу 1.

10. Определите сопротивление проводника по формуле (1).

11. Определите удельное сопротивление по формуле (2).

12. Проделайте пункты 6 - 11 изменяя длину, но, не меняя площадь поперечного сечения и материал проводника.

13. Результаты измерений занесите в таблицу 1, созданную в программе Excel:

14. Проделайте пункты 6 – 11 изменяя площадь, но, не меняя длины поперечного сечения и материал проводника.

15. Результаты измерений занесите в таблицу 2, созданную в программе Excel.

16. Найдите среднее значение удельного сопротивления в первой и второй таблице и сравните его с истинным значением.

17. Измерьте сопротивление проводника непосредственно с помощью омметра. Сравните полученные результаты.

Дополнительное задание.

1. Создайте таблицу 3.

Таблица 3

2. Проделайте пункты 6 – 11 изменяя материал, но, не меняя длины поперечного сечения и площади проводника.

3. Результаты измерений занесите в таблицу 3, созданную в программе Excel:

4. Измерьте сопротивление проводника непосредственно с помощью омметра. Сравните полученные результаты.

Рефлексия, подведение итогов.

Давайте обсудим то, что узнали, и то, как работали – т.е. каждый оценит свой вклад в достижение поставленных в начале урока целей, свою активность, эффективность работы. Выскажите одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана на доске:

1. сегодня я узнал…

2. было интересно…

3. было трудно…

4. я выполнял задания…

5. я понял, что…

6. теперь я могу…

7. я почувствовал, что…

8. я приобрел…

9. я научился…

10. у меня получилось …

11. я смог…

12. я попробую…

13. меня удивило…

14. урок дал мне для жизни…

15. мне захотелось…