Plan de cours calcul de la résistivité de la résistance des conducteurs. Développement d'un cours de physique sur le thème "Calcul de la résistance des conducteurs. Résistance spécifique". Formes de travail étudiant

Résumé de la leçon

physique 8e année

«Calcul de la résistance des conducteurs.

Résistivité"

Sujet de cours. Dépendance de la résistance du conducteur à d'autres grandeurs physiques.

Objectifs de la leçon (résultats d'apprentissage prévus) :

Personnel:

    développement de l'indépendance dans l'acquisition de nouvelles connaissances et compétences pratiques ;

    développer la capacité de mener un dialogue sur la base de relations égales et de respect mutuel.

Métasujet : développement des compétences des étudiants :

    déterminer de manière indépendante le but de votre travail ;

    évaluer l'exactitude des hypothèses du point de vue des informations obtenues au cours de l'étude ;

    formuler votre propre opinion et position, l'argumenter et la coordonner avec les positions des partenaires de coopération lors de l'élaboration d'une solution commune dans le cadre d'activités conjointes ;

    évaluer et analyser de manière indépendante vos propres activités du point de vue des résultats obtenus.

Sujet:

    formation d'une idée de la dépendance de la résistance des conducteurs aux grandeurs physiques;

    développer la capacité de planifier et de mener une expérience et de formuler une conclusion basée sur les résultats de l'expérience ;

    développer la capacité d'appliquer les connaissances sur la dépendance de la résistance des conducteurs aux grandeurs physiques pour expliquer phénomènes physiques et des solutions aux problèmes appliqués.

Matériels et équipements :

    ordinateurs portables, projecteur et écran ;

    présentation informatique « Dépendance de la résistance aux grandeurs physiques »

    feuille de travail pour la conduite Recherche expérimentale(Annexe n°1) ;

    des fiches de travail à remplir sur ordinateur portable lors de l'étude expérimentale, complétées dans le cadre du programme ;

    fiche de diagnostic travail d'essai(Annexe n°2) ;

    tâches appliquées aux devoirs (Annexe n°3)

    marqueurs et feuille A3 pour chaque groupe.

    ensembles pour la recherche expérimentale : ampèremètre, voltmètre, source de courant, clé, fils de liaison, conducteurs métalliques :

    longueur et section transversale égales, mais résistivité différente - 2 pièces ;

    fabriqué à partir du même matériau, ayant des longueurs égales, mais des sections transversales différentes - 2 pièces ;

    fabriqué à partir du même matériau, ayant zones égales section transversale, mais longueurs différentes - 2 pcs.

Pendant les cours.

    Motivation.

Objectif : créer une situation problématique liée au manque de connaissances sur les raisons pour lesquelles il est impossible de remplacer les fils de connexion en métaux non ferreux par d'autres qui n'attireraient pas l'attention des intrus

Étudiants

Qu'est-ce qui est affiché à l'écran ?

Schéma du circuit électrique.

Quels sont les principaux éléments d’un circuit électrique ?

Source de courant, consommateurs d'énergie électrique, dispositifs de fermeture, fils de connexion.

Quelles sont les trois grandeurs qui caractérisent un circuit électrique ?

Des symboles apparaissent à l'écran : I, U, R

Courant, tension électrique et résistance électrique.

Quelle relation existe-t-il entre ces quantités ? Qui a fait ce lien ? (Comment la loi d'Ohm est-elle lue ?)

Les réponses des élèves sont entendues et la dépendance du courant à la tension et à la résistance ainsi que la formule de la loi d'Ohm apparaissent à l'écran.

L'intensité du courant est directement proportionnelle à la tension aux extrémités du conducteur. Le courant dans un conducteur est inversement proportionnel à la résistance du conducteur.

La dépendance du courant à la tension et à la résistance a été établie par Georg Ohm en 1827.

Pour transmettre le courant électrique à distance, on utilise des fils de connexion, principalement constitués de métaux non ferreux, par exemple l'aluminium.

Les cas de vol de métaux non ferreux sont fréquents. Voici ce qu'ils écrivent dans le journal régional « On Change » : « L'une des principales raisons des situations d'urgence et de pré-urgence sur les gazoducs, chemin de fer et dans le secteur de l’énergie aujourd’hui – le vol. De valeur pour les voleurs schéma électrique, dans lequel il y a beaucoup de cuivre et d’éléments contenant du cuivre, et les fils d’aluminium pour les lignes électriques sont également précieux.

L'État dépense beaucoup d'argent pour le remplacement et la protection. Peut-être que ce problème peut être résolu différemment en remplaçant les fils de connexion en métaux non ferreux par d'autres qui n'attireront pas l'attention des intrus ?

Nous noterons nos hypothèses sur un « cloud ». C'est devant vous.

Nous voyons différents points de vue. L'enseignant lit plusieurs options d'hypothèses.

Les élèves écrivent diverses options hypothèses, parmi lesquelles, par exemple, les suivantes :

    Les fils ne peuvent pas être remplacés car les métaux non ferreux, contrairement à d’autres, ont une résistance plus faible, ce qui signifie une meilleure conductivité.

    Les fils peuvent être remplacés, car la conductivité ne dépend pas du matériau dont est constitué le conducteur.

    Les fils ne peuvent pas être remplacés, car les métaux non ferreux caractéristiques spéciales, qui affectent l’augmentation de la conductivité électrique.

Peut-être que le travail que nous effectuerons à l’étape suivante nous aidera à tester nos hypothèses et à résoudre la situation problématique.

Qu'est-ce que je dois faire?

De mener des recherches.

Résultat : plusieurs variantes d'hypothèses sont apparues, ce qui a nécessité leur test. Les étudiants se sont souvenus des éléments de base d'un circuit électrique et de ses caractéristiques, ont établi une relation entre eux, une révision du matériel précédemment étudié leur permettra de planifier et de mener avec plus de confiance des recherches expérimentales à l'étape suivante de la leçon.

    Étude.

Objectif : établir au cours d'une étude expérimentale comment telle ou telle caractéristique du conducteur affecte la résistance.

Étudiants

Par où suggérez-vous de commencer vos recherches ? (Quelles seront vos actions ?)

Établir ce qui détermine la résistance des conducteurs ? A partir de quelles grandeurs physiques ?

Dans les cours de physique, nous utilisons deux types de recherche : théorique et expérimentale. Quel type de recherche aimez-vous le plus faire ?

Aujourd'hui, vous avez la possibilité de mener une étude expérimentale indépendante.

Je préfère mener des recherches expérimentales.

Les étudiants travaillent en groupes. Les deux groupes travaillent avec des conducteurs ayant des longueurs et des sections transversales égales et des résistivités différentes.

Deux groupes travaillent avec des conducteurs du même matériau, ayant des longueurs égales mais des sections transversales différentes

Deux groupes travaillent avec des conducteurs du même matériau, ayant des sections transversales égales mais des longueurs différentes

En fonction du niveau de développement de la capacité à élaborer un plan de recherche, un groupe reçoit un plan d'étude expérimentale. Ils doivent terminer la tâche, analyser les résultats et tirer une conclusion. La feuille de travail du plan de recherche est présentée en annexe 1.

Conception d'étude expérimentale.

    Assemblez le circuit à l’aide de cet équipement.

    Prenez des lectures d'ampèremètre et de voltmètre lorsque des fils métalliques sont connectés au circuit de données et calculez la résistance.

    Entrez les données dans l'ordinateur.

    Comparez les résistances, découvrez ce qui a influencé la valeur de la résistance.

    Tirer une conclusion.

    Analysez graphiquement les dépendances du courant sur la tension et la résistance.

D'autres groupes se voient proposer une tâche de niveau supérieur :

    Analyser le matériel proposé.

    Créez un plan pour une étude expérimentale et mettez-le en œuvre.

    Entrez les données reçues dans l'ordinateur.

    Tirer une conclusion conformément aux données reçues.

Résultat : les étudiants en groupes ont mené une étude expérimentale avecconducteurs ayant diverses caractéristiques, baséles résultats de l'expérience ont formulé une conclusionsur la dépendance de la résistance d'un conducteur sur des grandeurs physiques, telles que la longueur du conducteur, sa section transversale, ainsi que sur le type de substance à partir de laquelle le conducteur est fabriqué.

    Échange d'informations .

Objectif : permettre aux groupes de présenter les résultats de leurs travaux à l'ensemble de la classe et d'organiser une discussion sur ces résultats.

Les groupes ont rempli des feuilles de travail sur des ordinateurs portables. Lorsque les groupes ont présenté les résultats de leur travail, il a été demandé aux étudiants de prêter attention à l'exhaustivité et à l'exactitude de la formulation de la conclusion basée sur les résultats de l'étude expérimentale.

Des groupes travaillant avec des conducteurs qui diffèrent uniquement par leur résistivité ont conclu : La résistance dépend du matériau dans lequel le conducteur est fabriqué.

Ce qui suit apparaît au tableau : R.dépend du type de substance

Des groupes travaillant avec des conducteurs ne différant que par leur section transversale ont conclu : plus la surface (S) est grande, plus le courant (I) est élevé, plus la résistance (R) est faible.

La résistance est inversement proportionnelle à la surface de la section transversale :R.~ 1/ S

Des groupes travaillant avec des conducteurs de longueur différente sont parvenus à la conclusion suivante : plus la longueur (l) est grande, moins le courant (I) est grand, plus la résistance (R) est grande.

La résistance est directement proportionnelle à la longueur du conducteur :R.~ je

Résultat : la présentation des résultats des travaux a montré que tous les groupes ont mené à bien l'étude expérimentale. Les conclusions formulées par les étudiants à partir des résultats sont pour la plupart présentées dans leur intégralité. Les étudiants ont fait des ajouts au fur et à mesure que les résultats étaient présentés, et d'autres ont posé des questions de clarification.

    Organiser et relier les informations .

Objectif : relier les données obtenues lors des représentations des groupes pour formuler une conclusion sur la dépendance de la résistance des conducteurs aux grandeurs physiques. Établissez la signification physique de la résistivité d'un conducteur et formulez la conclusion que les métaux non ferreux ont une résistivité plus faible, ce qui signifie que, toutes caractéristiques égales, la résistance des fils en métaux non ferreux sera moindre. Tirer une conclusion sur l’exactitude des hypothèses.

Étudiants

Formuler conclusion générale sur la dépendance de la résistance des conducteurs aux grandeurs physiques

La résistance d'un conducteur dépend directement du matériau dans lequel il est constitué, de la longueur du conducteur et en proportion inverse de la surface de la section transversale.

En établissant la dépendance de la résistance aux grandeurs physiques, avons-nous tout pris en compte ?

Les étudiants étaient d’accord et certains ont suggéré que la résistance dépend de la température.

En effet, il existe une dépendance linéaire de la résistance à la température. On peut en apprendre davantage dans la littérature scientifique, cette addiction sera abordée au lycée.

À l’aide des données obtenues lors de l’étude expérimentale, pouvons-nous écrire une formule pour calculer la résistance ?

Les étudiants proposent leurs options.

R= k ____, où k est le coefficient

S proportionnalité,

qui caractérise la substance à partir de laquelle le conducteur est constitué

Précisez quelles grandeurs physiques sont incluses dans la formule et quelles sont leurs unités de mesure ?

R – résistance du conducteur, [R] = Ohm ;

je – longueur du conducteur, [ je] = m;

S – surface transversale,

[S] = mm2, [S] = m2.

L'enseignant aborde la présentation. À l'aide du matériel de présentation, l'enseignant introduit le concept de résistivité des conducteurs

r est la résistivité du conducteur. Notez la formule pour calculer la résistivité.

r = RS / je

Quelles sont les unités de mesure de cette quantité ?

[r] = Ohmmm2/m; [r] = Ohm m 2 /m = Ohm m

Nous devons comprendre quelle est la signification physique de cette quantité ? Que détermine cette valeur dans la formule ?

Dépendance de la résistance sur le type de substance

Un de nos groupes a travaillé avec cette addiction (le professeur fait référence aux résultats de l'étude).

Qu'arriverait-il à la résistance d'un conducteur en cuivre si on le prenait avec une longueur de 1 m et une section transversale de 1 mm 2 ?

La résistance du conducteur était égale à la résistivité

Qu'est-ce que la résistivité des conducteurs ?

La résistivité d'un conducteur est la résistance d'un conducteur d'une substance donnée, prise de 1 m de long et d'une section transversale de 1 mm2

Référons-nous au tableau à l'écran (tableau des valeurs de résistivité des différents métaux).

Déterminez la résistivité du cuivre, de l’aluminium et du fer à partir du tableau. Comparez-les.

r cuivre = 0,0175 Ohm mm 2 /m

r aluminium = 0,03 Ohm mm 2 /m

r fer = 0,13 Ohm mm 2 /m

Les métaux non ferreux ont une résistivité plus faible, ce qui signifie que, toutes caractéristiques égales, la résistance des fils en métaux non ferreux sera moindre.

Résultat : la conclusion générale de la leçon a été formulée et les élèves sont parvenus à un consensus sur le fait que les métaux non ferreux, à caractéristiques égales par ailleurs, ont moins de résistance que les autres.

    Réflexion.

Objectif : obtenir retour et souligner aux étudiants l'importance d'étudier le sujet.

Étudiants

Revenons au début de la leçon. Qui était sur le point de résoudre correctement la situation problématique ?

Celui qui exprimait l'idée que les métaux non ferreux, contrairement aux autres, ont moins de résistance, et donc une meilleure conductivité, s'est avéré avoir plus raison.

Est-il nécessaire de supprimer certaines hypothèses ?

Les élèves proposent de supprimer certaines bulles d’hypothèse.

Quel est le secret de votre confiance dans les réponses ?

Au début de la leçon, nous avons correctement formulé l'objectif, déterminé le plan de recherche expérimentale, été prudents lors de la réalisation de l'expérience et avons pu détecter la relation entre les grandeurs physiques.

Quelles nouvelles informations avez-vous relevées par vous-même ?

La résistance d'un conducteur dépend de sa longueur, de sa section transversale et du matériau à partir duquel il est fabriqué.

Pour transmettre l'électricité à distance, des conducteurs en métaux non ferreux peuvent être utilisés, car ils ont une conductivité électrique accrue.

Les connaissances que vous avez apprises dans la leçon d'aujourd'hui vous seront-elles utiles dans la vie ?

Les étudiants expriment différents points de vue, par exemple :

    Les connaissances nous permettront d'expliquer pourquoi les métaux non ferreux sont les meilleurs conducteurs de l'électricité.

    Les connaissances nous aideront à identifier les matériaux pouvant être utilisés pour augmenter ou diminuer la résistance d'un conducteur.

Résultat : sensibilisation des étudiants à l’importance d’étudier ce sujet.

    Application.

Objectif : utiliser de nouvelles connaissances pour résoudre des problèmes appliqués. Contrôle et maîtrise de soi de la maîtrise du nouveau matériel.

Les étudiants sont invités à réaliser des tâches (Annexe n°2) présentées sur des ordinateurs permettant l'autotest. Ensuite, vous évaluez votre travail sur l'échelle utilisée pour évaluer une tâche similaire à l'examen d'État -9 en physique : 1 point - il n'y a pas d'erreurs dans le travail et 0 point - une erreur a été commise.

Résultat : mettre à jour les connaissances acquises tout en résolvant des problèmes appliqués. Après avoir terminé le travail, nous avons discuté de ses résultats : 93 % des étudiants ont terminé les tâches correctement. Cela en dit assez haut niveau apprentissage des étudiants Matériel pédagogique au stade initial.

    Devoirs.

Les étudiants sont invités à préparer une synthèse sur le sujet de la leçon à l'aide du § 45 et à résoudre un problème de conception :

L'utilisation du courant électrique, ou, comme on dit, de l'électricité, coûte assez cher, nous devons donc l'utiliser de manière rationnelle. Par exemple, au crépuscule, nous commençons à recourir à l’éclairage artificiel : plus il fait sombre dehors, plus il faut d’éclairage. Mais nos appareils d'éclairage fonctionnent toujours dans le même mode. (L'enseignant s'est dirigé vers l'interrupteur et a démontré le processus d'éclairage de la classe.)

Vous êtes invité, en utilisant le matériel de la leçon d'aujourd'hui, à imaginer un appareil avec lequel vous pourriez modifier l'intensité de la lampe.

Pour appliquer les connaissances acquises au cours, les étudiants se voient proposer un choix de 2-3 tâches à caractère appliqué (Annexe n°3), par exemple :

    Trois fils de même section et longueur - cuivre, tungstène et plomb - sont connectés en parallèle au circuit de la batterie. Lequel transportera le plus de courant ?

    Une bobine de fil constantan mesure 10 m de long. Comment déterminer sa section transversale à l'aide d'un ampèremètre et d'un voltmètre sans dérouler le fil ?

    Il y a deux conducteurs du même matériau. Un conducteur est trois fois plus long que l'autre. Un conducteur court a une section transversale deux fois plus grande. Quel conducteur a la plus grande résistance ?

Développements de cours (notes de cours)

Ligne UMK A.V. Peryshkin. Physique (7-9)

Attention! L'administration du site n'est pas responsable du contenu évolutions méthodologiques, ainsi que pour le respect de l'évolution de la norme éducative de l'État fédéral.

Cible:étudier la dépendance de la résistance du conducteur sur ses caractéristiques.

Tâches

éducatif:

  • étudier la dépendance de la résistance d'un conducteur sur sa longueur, sa section transversale et le matériau à partir duquel il est fabriqué ;
  • former des idées primaires de connaissance sur la nouvelle grandeur physique « résistivité électrique » ;
  • continuer à développer des compétences en résolution de problèmes ;

développement:

  • travailler au développement des compétences de recherche des étudiants en organisant des mini-recherches virtuelles frontales utilisant des ressources électroniques ;
  • travailler sur le développement des compétences des élèves à percevoir et à présenter des informations sous des formes verbales et symboliques en discutant des résultats d'une expérience de démonstration et d'expériences virtuelles indépendantes ;
  • développer la capacité de tirer des conclusions basées sur l'analyse ;
  • travailler au développement des compétences communicatives des élèves ;

éducatif:

  • présenter la méthode expérimentale savoir scientifique nature; créer les conditions du développement de l'autonomie des étudiants ;
  • développer l'intérêt cognitif des élèves pour le sujet.

Type de cours: combiné.

Formes de travail étudiant :

  • groupe (recherche travail indépendant avec des ressources électroniques)
  • discussion collective des résultats d'expériences virtuelles ;
  • individuel (contrôle de courant, travail indépendant avec EOR de type K)

Méthodes pédagogiques utilisées dans la leçon : verbal, visuel, pratique.

Matériel de démonstration: alimentation VS-24M, ampoules 3V et 12V , clé, ampèremètre numérique, rhéocorde, fils de connexion.

Outils TIC: PC (pour enseignant) , projecteur de video , tableau interactif , netbook (sur le lieu de travail individuel de chaque étudiant). Présentation de SMART Notebook sur le thème « Calcul de la résistance des conducteurs. Résistivité".

Structure et déroulement de la leçon

1.Étape organisationnelle

2. Vérifier les devoirs

3. Actualisation des connaissances

Activités des enseignants

Activité étudiante

Prépare les étudiants à percevoir de nouvelles connaissances.

Propose de résoudre des anagrammes, de comparer texte - image.

Rappelons-nous ce qui cause la résistance des conducteurs ?

L'intensité du courant dépend-elle de la résistance du conducteur ? Comment ça dépend ? La résistance dépend-elle du courant et de la tension ?

Effectuez des tâches interactives.

Ils composent les noms des appareils et les règles de connexion pour mesurer des grandeurs physiques.

Comparez le symbole de l'appareil sur le schéma avec son nom.


Répondre aux questions des enseignants

4. Créer une situation problématique

5. Fixer l'objectif de la leçon. Apprendre un nouveau sujet

Activités des enseignants

Activité étudiante

1. Conduit les élèves au but de la leçon. Différents consommateurs de courant ont des résistances différentes, que faut-il savoir pour fabriquer un conducteur avec la résistance requise ? La dépendance de la résistance aux dimensions géométriques du conducteur (longueur et section transversale) et à la substance à partir de laquelle il est fabriqué a été établie pour la première fois par Georg Ohm.

1.Formulez le but de la leçon avec l'enseignant.

2. Découvrez : de quoi dépend la résistance du conducteur ? Brèves recommandations pour travailler sur le module de formation (Calcul de la résistance des conducteurs. Résistance spécifique. Rhéostats).


Tirez des conclusions basées sur les résultats de l’accomplissement de chaque tâche séparément.

Résumez les résultats de trois expériences virtuelles et formulez une conclusion générale.

3. Propose de vérifier les résultats de la recherche dans une configuration expérimentale.

3. Avec l'enseignant, ils réalisent une expérience confirmant la validité des conclusions tirées.


4. Invite les étudiants à continuer à travailler avec le module d'apprentissage.

Découvrez : lequel quantité physique caractérise la dépendance de la résistance du conducteur vis-à-vis du matériau à partir duquel le conducteur est fabriqué.

4. Continuez à travailler avec le module de formation (point 6) et prenez des notes dans des cahiers.

5. Invite les élèves à travailler avec le tableau de résistivité de certaines substances (p. 105 du manuel de physique de 8e année, auteur A.V. Peryshkin) et à répondre aux questions :

  • Dans quelles unités de mesure les valeurs de résistivité sont-elles présentées dans le tableau ?
  • Quelle substance a la résistivité la plus élevée ?
  • Quelle substance a la plus faible résistivité ?
  • Pourquoi les fils des lignes électriques ne sont-ils pas fabriqués en or et en argent, car ils ont une faible valeur de résistivité ?
  • Quelle substance est utilisée dans les fils des lignes électriques ? Pourquoi?
  • Quelle est la résistivité du nickel ? Que signifie cette entrée dans le tableau ?

5. Travaillez avec la table de résistivité (manuel) et répondez aux questions de l’enseignant.

6. Invite les élèves à généraliser les schémas obtenus et à créer une formule pour trouver la résistance du conducteur. Inspecter.


6. Analysez les résultats obtenus et créez une formule de résistance. A l'aide du module de formation (point 7), la formule résultante est vérifiée.

7. Propose des formules supplémentaires.

7. Comparez les formules résultantes.


6. Étape d'acquisition des connaissances primaires

Activités des enseignants

Activité étudiante

1. Donne aux étudiants une tâche pour travailler avec le test pour diagnostic primaire niveau d’acquisition des connaissances.

(Résistivité électrique des substances)

Le module pratique comprend 7 tâches interactives divers types avec possibilité de tests automatisés pour consolider les connaissances. Le module appartient au niveau II d'interactivité

Répond aux questions des élèves pour clarifier les règles de travail.

Posez des questions d'organisation à l'enseignant.

Effectuez une tâche pratique.

2.Détermine le succès de la tâche. Il s'intéresse aux difficultés survenues. Identifie les tâches que les étudiants n’ont pas pu accomplir.

2. Dites-vous quels éléments de test ont causé des difficultés.

3.Organise le travail des étudiants pour démontrer les bonnes solutions.

3. Expliquez la solution aux tâches.


7. Étape de fixation du matériau obtenu

Activités des enseignants

Activité étudiante

1. L'enseignant invite l'élève au tableau pour écrire la solution au problème et vérifier la réponse.

Quelle est la résistance de 100 m de fil de cuivre d'une section de 1 mm 2 ?


2. Propose aux étudiants de réaliser un module pratique pour consolider du nouveau matériel dont la solution nécessite de nouvelles connaissances. Pour les étudiants forts, un test de 9 questions, pour les étudiants faibles - trois tâches de calcul.

1. Les élèves notent la condition et la solution du problème dans un cahier.

2. Détermine le succès de l’accomplissement des tâches. Enregistre les résultats. Marque (pour lui-même) les étudiants qui ont le plus (le moins) réussi la tâche.

2. Effectuez le test.

Rapporter les résultats à l'enseignant.


On sait que la cause de la résistance électrique d'un conducteur est l'interaction des électrons avec les ions du réseau cristallin métallique (§ 43). Par conséquent, on peut supposer que la résistance d'un conducteur dépend de sa longueur et de sa section transversale, ainsi que de la substance à partir de laquelle il est fabriqué.

La figure 74 montre la configuration pour mener une telle expérience. Différents conducteurs sont tour à tour inclus dans le circuit source de courant, par exemple :

  1. des fils de nickel de même épaisseur, mais de longueurs différentes ;
  2. fils de nickel de même longueur, mais d'épaisseurs différentes ( des tailles différentes coupe transversale);
  3. fils de nickel et de nichrome de même longueur et épaisseur.

Le courant dans le circuit est mesuré avec un ampèremètre et la tension avec un voltmètre.

Connaissant la tension aux extrémités du conducteur et le courant qui y circule, à l'aide de la loi d'Ohm, vous pouvez déterminer la résistance de chacun des conducteurs.

Riz. 74. Dépendance de la résistance du conducteur en fonction de sa taille et du type de substance

Après avoir réalisé ces expériences, nous établirons que :

  1. de deux fils de nickel de même épaisseur, le fil le plus long a une plus grande résistance ;
  2. de deux fils de nickelin de même longueur, le fil de plus petite section a la plus grande résistance ;
  3. Les fils de nickel et de nichrome de même taille ont des résistances différentes.

Ohm a été le premier à étudier expérimentalement la dépendance de la résistance d'un conducteur en fonction de sa taille et de la substance à partir de laquelle le conducteur est fabriqué. Il a découvert que la résistance est directement proportionnelle à la longueur du conducteur, inversement proportionnelle à sa section transversale et dépend de la substance du conducteur.

Comment prendre en compte la dépendance de la résistance au matériau qui constitue le conducteur ? Pour ce faire, calculez ce qu'on appelle résistivité d'une substance.

La résistance spécifique est une grandeur physique qui détermine la résistance d'un conducteur constitué d'une substance donnée d'une longueur de 1 m et d'une section transversale de 1 m 2.

Présentons désignations de lettres: ρ est la résistivité du conducteur, I est la longueur du conducteur, S est sa section transversale. Alors la résistance du conducteur R sera exprimée par la formule

De là, nous obtenons ceci :

A partir de la dernière formule, vous pouvez déterminer l'unité de résistivité. Puisque l’unité de résistance est 1 ohm, l’unité de section transversale est de 1 m2 et l’unité de longueur est de 1 m, alors l’unité de résistivité est :

Il est plus pratique d'exprimer la section transversale du conducteur en millimètres carrés, car elle est le plus souvent petite. L’unité de résistivité sera alors :

Le tableau 8 montre les valeurs de résistivité de certaines substances à 20 °C. La résistance spécifique change avec la température. Il a été établi expérimentalement que pour les métaux, par exemple, la résistivité augmente avec l'augmentation de la température.

Tableau 8. Résistivité électrique de certaines substances (à t = 20 °C)

De tous les métaux, l’argent et le cuivre ont la plus faible résistivité. L’argent et le cuivre sont donc les meilleurs conducteurs d’électricité.

Lors du câblage des circuits électriques, des fils d'aluminium, de cuivre et de fer sont utilisés.

Dans de nombreux cas, des appareils à haute résistance sont nécessaires. Ils sont fabriqués à partir d'alliages spécialement créés - des substances à haute résistivité. Par exemple, comme le montre le tableau 8, l'alliage nichrome a une résistivité près de 40 fois supérieure à celle de l'aluminium.

La porcelaine et l'ébonite ont une résistivité si élevée qu'elles ne conduisent presque pas du tout. électricité, ils sont utilisés comme isolants.

Des questions

  1. Comment la résistance d’un conducteur dépend-elle de sa longueur et de sa section transversale ?
  2. Comment montrer expérimentalement la dépendance de la résistance d'un conducteur en fonction de sa longueur, de sa section transversale et de la substance à partir de laquelle il est fabriqué ?
  3. Quelle est la résistivité d'un conducteur ?
  4. Quelle formule peut-on utiliser pour calculer la résistance des conducteurs ?
  5. Dans quelles unités est exprimée la résistivité d’un conducteur ?
  6. De quelles substances sont faits les conducteurs utilisés dans la pratique ?

Carte des cours technologiques

Nom complet de l'enseignant : Shimonaeva E.N.

Note : 8

UMC : « A.V. Perychkine"

Sujet : Physique

Sujet : Calcul de la résistance des conducteurs. Résistivité.

Type de cours : Leçon sur la découverte de nouvelles connaissances

La place et le rôle de la leçon dans le sujet étudié : Chapitre " Phénomènes électriques", 11ème leçon

Cible: Établir la dépendance de la résistance du conducteur en fonction de la longueur, de la section transversale, du type de substance et introduire le concept de résistivité électrique.

*Résultats prévus

Connaissance du sujet, actions du sujet

UUD

réglementaire

éducatif

communicatif

personnel

Savoir déterminer la résistivité et utiliser une table de résistivité ; appliquer les connaissances acquises lors de la résolution de problèmes ; sont capables de comparer et de systématiser les connaissances expérimentales et théoriques ; réaliser une expérience et savoir utiliser les instructions. Nous avons dérivé une formule pour calculer la résistance d'un conducteur.

Capable d’effectuer des actions selon les instructions ; évaluer et ajuster les résultats ; fixez des objectifs pour la leçon et planifiez vos actions pour atteindre l'objectif ; conclure.

Capable d'analyser des données obtenues expérimentalement; généraliser; conclure.

Capable de construire une interaction productive dans un groupe, de participer à des discussions collectives ; écoute, justifie ta réponse.

Représenter le modèle de connexions entre les phénomènes naturels ; un intérêt cognitif s'est formé ; sont capables d’acquérir de manière indépendante des connaissances et des compétences pratiques.

Pendant les cours

**Nom

étape de la leçon

La tâche qui devrait être

résolu (dans le cadre de l'obtention des résultats de cours prévus)

Formes d'organisation des activités étudiantes

Actions de l’enseignant pour organiser les activités des élèves

Actions des élèves (matières, cognitives,

réglementaire)

Le résultat de l'interaction entre l'enseignant et les élèves pour atteindre les résultats de cours prévus

Diagnostique

atteindre les résultats de cours prévus

Motivation (autodétermination pour les activités éducatives)

Développement de la préparation interne aux activités éducatives. organiser une auto-évaluation en classe.

Conversation

Je crée une situation problématique

Analyser la situation problématique

Interaction établie sur Activités éducatives

100% de préparation des élèves pour la leçon

Actualisation des connaissances

Résoudre les difficultés individuelles.

Interrogatoire

(réception de questions fines et épaisses)

Organiser et réguler les interactions des étudiants

Connaître les définitions du courant, de la tension, de la résistance

Le nombre de réponses correctes parmi les répondants est de 100 %

Identifier la localisation et les causes de la difficulté

Organiser une analyse de la situation actuelle, identifier la localisation et les causes de la difficulté

Enquête frontale

je pose une question

Enregistrez l'étape à laquelle la difficulté est survenue

Construire un projet pour sortir d'un problème

Créer une situation problématique

Déterminez les objectifs de la leçon. Créer un plan pour sortir d'une situation problématique

Enquête

Conversation

Je crée une situation problématique

J'invite les élèves à énoncer les objectifs du cours

Résoudre une situation problématique.

Énoncer les objectifs de la leçon

Formulez la définition de « l’humidité de l’air » et notez-la dans votre cahier.

Objectifs de cours définis

La définition de « l'humidité de l'air » a été formulée et une formule a été dérivée.

100 % des étudiants interrogés ont exprimé les objectifs de la leçon et les plans pour résoudre les problèmes.

100% des répondants

étudiants

Mise en place d'un plan pour surmonter les difficultés

Confirmer les données théoriques par l'expérimentation.

Saisissez une nouvelle grandeur physique

Travailler individuellement, ou en binôme, en groupe/paire

Histoire

J'organise le travail en groupe. Je contrôle l'exactitude du travail

Je donne une définition d'une nouvelle grandeur physique, désignation

Effectuer des mesures, des calculs, formuler des conclusions

Écrire

Nous avons déterminé la dépendance de la résistance à diverses propriétés chef d'orchestre, a formulé une conclusion.

Une nouvelle grandeur physique a été introduite, une définition, une désignation et une unité de mesure ont été données.

100 %

Les étudiants ont terminé la tâche et formulé des conclusions

Consolidation

Appliquer les connaissances acquises à la résolution pratique de problèmes

Travaillez individuellement, ou en paires, en groupes/paires.

Je contrôle l'exactitude du travail

Résoudre des problèmes de calcul

Problèmes de calcul correctement résolus à l'aide d'une nouvelle formule

100 % des étudiants ont résolu les problèmes correctement

En résumé, réflexion.

Résumer les connaissances acquises et tirer des conclusions

Conversation

Je résume les réponses des élèves.

\ Pour un professeur de physique

Lorsque vous utilisez des éléments de ce site - et placer une banderole est OBLIGATOIRE !!!

Sujet de cours : "Calcul de la résistance des conducteurs. Résistance spécifique"

Le but de la leçon :Établissez la dépendance de la résistance en fonction de la longueur et de la section transversale du conducteur. Familiarisez-vous avec le concept de résistivité et ses unités de mesure, au niveau de la compréhension.

Objectifs de la leçon:

Éducatif: Montrer expérimentalement la dépendance de la résistance sur la longueur et la section transversale du conducteur. Introduire le concept de résistivité.

Éducatif: Insistez sur la relation entre la résistance et la longueur et la surface transversale en tant que manifestation de l'une des caractéristiques de la méthode de cognition dialectique des phénomènes. Poursuivre le travail pour développer l’autonomie, la précision et l’attention des élèves.

Du développement: Continuez à travailler sur le développement de l'attention et de la capacité de penser de manière logique et créative. Continuer à développer des compétences en résolution de problèmes

Équipement: Source de courant, ampèremètre, conducteurs avec différentes résistances, clé, voltmètre.

Chargement...Chargement...