План-конспект урока по физике. Тема: Зависимость сопротивления проводника от температуры
Цель урока: сформировать представление у учащихся о зависимости сопротивления проводника от его температуры; ввести понятие температурного коэффициента сопротивления и сверхпроводимости.
Ход урока
Проверка домашнего задания методом фронтального опроса
1. Как изменится количество теплоты, выделяемое электрической плиткой за определенное время, если ее спираль после перегорания и соединения концов стала несколько короче? 2. Назовите лучшие металлические проводники электрического тока.
3. Чем отличаются проводники от полупроводников?
4. Катушка вращалась по часовой стрелке, а затем резко заторможена. В каком направлении двигался ток в момент торможения?
5. Как в металлическом проводнике, скорость направленного движения электронов, зависит от напряжения на концах проводника?
Изучение нового материала
Если ток от источника тока пропустить через стальную спираль, соединенную с лампочкой и подогревать спираль в пламени горелки, то хорошо видно, как уменьшается накал спирали лампочки.
Вопросы учащимся: — почему это происходит?
— как меняется сопротивление спирали в зависимости
от температуры?
Выводим формулу: R- R0/ R = α t
Где R0- сопротивление проводника при t = 0˚C. α- температурный коэффициент сопротивления, который характеризует зависимость сопротивления вещества от температуры. Температурный коэффициент сопротивления численно равен относительному изменению сопротивления проводника при нагревании на 1 К.
Для металлических проводников α > 0. При небольших изменениях температур
α = const; Чистые, без примесей, металлы имеют α = 1/273 К-1.
α < 0 – для растворов электролитов.
Сопротивление проводника меняется за счет изменения его удельного сопротивления.
Если R= ρ· L/S; R0= ρ0·L/S; в результате преобразований получаем: ρ =ρ0 (1 + α·t)
Удельное сопротивление проводника находится в линейной зависимости от температуры.
Эта зависимость нашла применение в термометрах сопротивления. Рабочим элементом такого термометра является платиновая проволока. По изменению удельного сопротивления проволоки определяют температуру. Такие термометры используют для измерения очень высоких и очень низких температур.
Ρ
Удельное сопротивление металлов растет линейно с увеличением
температуры.
Ρ0
0 t
У растворов электролитов оно уменьшается при увеличении температуры.
Рассказ учителя об открытии, развитии и значении явления сверхпроводимости.
Закрепление изученного материала методом решения задач.
Задача. Обмотка электромагнита, выполненная из алюминия, при температуре 0˚С потребляет мощность 5 кВт. Во время работы температура обмотки увеличилась до 60˚С, а напряжение осталось постоянным. Какой при этом будет потребляемая мощность? Что будет, если неизменным останется ток обмотки?
Дано: R= R0 (1 + α ΔT); P0= U2/R0; P = U2/R; U2 = P0 R0;
T1= 273 K
T2 = 333 K P0R0= P R; Pu= R0/ R; R0/ R= 1 / 1+ α Δt;
ΔT= 60 K
α= 3,6 ·10-3 K-1 Pu= P0R0 /R= P0 1/ 1+α Δt = 5000/ 1+ 3,6 ·10-3 ·60 = 4,11 кВт
P0 = 5000 Вт
U1=U2= U= const P0 = I2 R0; P = I2R; I2= P0/R0 = ρ / R; P = R/ R0ρ0-1= 1/ (1 + α Δt)-1·ρ0-1
I1 =I2 =I= const
Pu-? P = 6,1 кВт
P1 — ?
Подведем итоги урока
Домашнее задание: § 113, 114, упр.20 № 5.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)