4. Сопротивление проводников

В VII классе изучают зависимость Зависимость сопротивления от температуры не вводят. Удельное сопротивление определяют как сопротивление проводника данного материала длинои и площадью поперечного сечения Размерность удельного сопротивления в при решении задач в VII классе не употребляют.

Упражнения следует начать с вопросов, помогающих уяснить смысл понятия удельного сопротивления, а затем перейти к качественным и количественным задачам, в которых преимущественно определяют сопротивление проводников.

256. Что означает запись:

Учащиеся должны объяснить, что в первом случае железный проводник длиной и площадью поперечного сечения имеет сопротивление 0,12 ом, а во втором случае медный проводник тех же размеров — 0,017 ом.

После уяснения сущности выясняют с помощью качественных задач зависимости сопротивления проводника от его длины и площади поперечного сечения, т. е.

257. Какой из двух проводников одинакового материала и сечения имеет большее сопротивление и во сколько раз: длиной

258. Какой из двух проводников одинаковой длины и материала имеет большее сопротивление и во сколько раз: с площадью поперечного сечения

259. Кусок проволоки разрезали пополам и половинки свили между собой. Как изменилось сопротивление проводника?

Ответ. Длина проводника уменьшилась в 2 раза, что привело к уменьшению его сопротивления в 2 раза. Но, кроме того,

увеличилась площадь поперечного сечения в 2 раза, что еще в 2 раза уменьшило сопротивление. Общее сопротивление проводника уменьшилось в 4 раза.

Далее переходят к решению простых вычислительных задач на зависимость

260. Определите сопротивление железного проводника длиной при площади поперечного сечения

Первую задачу этого типа лучше решить арифметически, проведя следующее рассуждение: железного провода сечением имеет сопротивление 0,12 ом, провод длиной имеет сопротивление в пять раз больше, т. е. 0,12 ом увеличение же площади сечения провода в 3 раза уменьшает его сопротивление втрое, т. е. см — 0,2 ом.

Полезно данное рассуждение сокращенно записать в виде таблицы:

Здесь производят арифметические действия с числами, а действия с наименованиями не производят.

Лишь после арифметического решения показывают решение задачи по формуле

При этом следует обратить внимание учащихся на два обстоятельства.

Во-первых, решение с использованием формулы значительно экономнее по времени и более просто в записи.

Во-вторых, при таком решении надо проводить, кроме действий с числами, еще и действия с наименованиями.

261. Определите сопротивление медного трамвайного провода сечением

Задача аналогична предыдущей, но при ее решении следует обратить особое внимание на правильный выбор единиц. Длину проводника берут обязательно в метрах, а площадь поперечного сечения

Ответ.

Задачи эти не являются сложными для учащихся и решать их надо всего лишь несколько. Не следует увлекаться решением

данных задач, так как зависимость будет еще использоваться при решении комбинированных (более сложных) задач после изучения закона Ома для участка цепи.

Все же после прямых задач на определение по решают задачи по определению или из зависимости

262. Сколько метров алюминиевой проволоки сечением надо взять, чтобы ее сопротивление оказалось равным 0,032 ом?

Главная трудность для учащихся при решении задач данного типа, не считая выбора единиц, — математические операции с формулой На это следует обратить внимание, тщательно выполняя и поясняя соответствующие преобразования на доске и следя за тем, чтобы все ученики самостоятельно выполняли преобразования.

Ответ.

Следует также прибегать к логической приближенной проверке полученных ответов. В данном случае возможна следующая «грубая» проверка. Так как ом ом при сечении, большем то длина должна быть больше что и имеет место в действительности.

Аналогично можно определять проводника по формуле проводника по формуле Формулы для определения учащиеся не должны запоминать.

Полезно при решении задач использовать паспортные данные приборов, в частности реостатов.

263. На табличке реостата имеется надпись: 30 ом, 3 а. Что она означает? Каково примерно сопротивление обмотки, включенной в цепь? Как увеличить (уменьшить) сопротивление? Как обнаружить, что сопротивление реостата, включенного в цепь, увеличилось (уменьшилось)? Данную задачу можно поставить и как пер и ментал

Учащиеся должны ответить, что реостат имеет сопротивление от до 30 ом. Величину сопротивления реостата меняют перемещением его ползунка. При этом изменяется длина включенной в цепь проволоки обмотки реостата. При увеличении сопротивления при постоянном напряжении сила тока в цепи уменьшается. При уменьшении реостата сила тока увеличивается.

Необходимо заметить, что сила тока должна быть не более За. В противном случае обмотка реостата перегреется и перегорит.