Проект по физике

МБОУ «СОШ №28» г.Брянска Проект по физике на тему : « Исследование зависимости сопротивления от геометрических размеров проводника и вещества, из которого он изготовлен. Изготовление прибора». Авторы: Чемезов Никита Павленко Александр Научный руководитель: Подуражко Ирина Николаевна

Наука начинается с тех пор, как начинают измерять.

Точная наука немыслима без меры.

Д.И.Менделеев

Гипотеза: простейший физический прибор определяет зависимость сопротивления проводника от геометрических размеров и материала, из которого изготовлен проводник.

Цель: изготовить прибор, с помощью которого можно устанавливать зависимость сопротивления проводника от геометрических размеров проводника и материала, из которого изготовлен данный проводник.

Оборудование: источник тока, амперметр, вольтметр, линейка, ключ, исследуемые проводники, соединительные провода.

Задачи:

• Изучить теоретический материал о физических величинах, характеризующих электрический ток: сила тока, напряжение, сопротивление.
• Провести опыт по установлению зависимости сопротивления проводника от геометрических размеров и материала, из которого изготовлен данный проводник, с помощью изготовленного приспособления.
• Проанализировать полученную информацию, сделать вывод.

Определение силы тока:

Сила тока – физическая величина, равная отношению заряда , прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения.

Андре-Мари Ампер

(1775 - 1836) французский физик и математик

Условное обозначение в электрической схеме

Правила подключения:

Напряжение

• Электрическое напряжение – физическая величина, характеризующая электрическое поле.

Алессандро Вольта –

Итальянский физик и химик.

Напряжение

Прибор для измерения электрического напряжения -

вольтметр

На схемах вольтметр изображают

кружком с буквой V внутри.

Напряжение

• В цепь вольтметр, в отличие от амперметра, включается параллельно.

«Когда я первый раз прочел теорию Ома, она мне показалась молнией, вдруг осветившей комнату, погруженную во мрак»

Дж. Генри

Золотая медаль Лондонского Королевского общества – награда Георга Ома

Опытным путем Георг Ом установил, от каких факторов зависит сопротивление проводника

Зависимость сопротивления проводника от длины.

• Собираем схему , медную проволоку (клеммы 1, 2) подключить к источнику тока и амперметру. Меняя длину проводника наблюдать изменение силы тока.

Вывод 1.

При уменьшении длины медной проволоки сила тока увеличивается, при увеличении длины сила тока уменьшается .

Следовательно: при L ↓ ~ I ↑ ~ R ↓

R ~ L

Зависимость сопротивления проводника от площадь сечения.

• Собираем схему , сперва одну медную проволоку (клеммы 1, 2) подключить к источнику тока и амперметру, затем две медные проволоки (клеммы 1-3, 2-4) подключить к источнику тока и амперметру. Наблюдать изменение силы тока.

Вывод 2.

При уменьшении площади сечения медной проволоки сила тока уменьшается, при увеличении площади сечения сила тока увеличивается .

Следовательно: при S ↓ ~ I ↓ ~ R ↑

R ~ 1/S

Зависимость сопротивления проводника от рода вещества.

• Собираем схему , сперва медную проволоку (клеммы 1, 2) подключить к источнику тока и амперметру, затем железную проволоку (клеммы 5, 6) подключить к источнику тока и амперметру. Наблюдать изменение силы тока.

Вывод 3.

Сила тока при подключении медной проволоки больше, чем при подключении железной проволоки.

По таблице сравниваем удельные сопротивления этих веществ.

Следовательно: если I ↑ ~ R ↓ ~ ρ ↓

R ~ ρ

Свинец, Pb : ρ =0,21 Ом · мм 2 /м – это значит, что сопротивление свинцового проводника длиной

1 м и площадью поперечного сечения 1 мм 2 равно 0,21 Ом.

Выводы

• Сопротивление зависит от длины проводника, чем больше длина проводника тем больше его сопротивление.
• Сопротивление проводника зависит от площади поперечного сечения: чем меньше площадь сечения проводника, тем больше сопротивление.
• Сопротивление проводника зависит от рода вещества (материала), из которого он изготовлен.

Зависимость сопротивления от геометрических размеров проводника (длины и площади поперечного сечения) и вещества, из которого он изготовлен, впервые установил Георг Ом.

Это выражение позволяет вычислять длину проводника, поперечное сечение и удельное сопротивление проводника.

Удельное сопротивление проводника, ρ -

это физическая величина, показывающая, каково сопротивление проводника из данного вещества длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1м 2