План-конспект урока по физике. 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 star2 stars3 stars4 stars5 stars
plan-konspekt-uroka-po-fizike-tema-zavisimost-soprotivleniya-provodnika-ot-temperatury/