Profesor:

PROIECT DE TEHNOLOGIE DIDACTICI. Date generale Data: Clasa: a X - a Obiectul : Fizic Unitatea de nvare: : Curentul electric staionar Coninut (Titlul leciei): Rezistena electric Tipul leciei: Lecie de comunicare - nsuire de noi cunotine II. Obiective cadru

1. Cunoaterea i nelegerea termenilor i a conceptelor specifice domeniului fizicii; 2. Dezvoltarea capacitilor de explorare/investigare a realitii i de experimentare prin folosirea unor instrumente i3. 4. proceduri proprii fizicii; Dezvoltarea capacitilor de analiz i de rezolvare de probleme utiliznd competenele cognitive dobndite prin studiul fizicii; Dezvoltarea capacitii de comunicare, utiliznd limbajul specific fizicii; Formarea unor valori i atitudini referitoare la impactul fizicii asupra naturii i societii.

5.

III. Obiective operaionale: La sfritul leciei elevii trebuie s fie capabili: s defineasc rezistena electric i unitatea sa de msur; s precizeze factorii de care depinde rezistena unui conductor; s scrie unitatea de msur pentru rezistivitate; s realizeze montajele electrice necesare pentru definirea rezistenei electrice, pentru precizarea dependenei rezistenei electrice de lungimea conductorului, de seciunea i de natura sa, respectiv pentru evidenierea dependenei de temperatur; s rezolve probleme specifice; s culeag date experimentale, s le prelucreze i s precizeze cauzele erorilor aprute.

IV. Resurse:

Umane: Profesor, Elevi, Laborant. Materiale (Didactice): tabl, cret, fie de activitate experimental, manual, trusa de fizic pentru liceu: miliampermetre, voltmetre, alimentatoare didactice, fire conductoare, plac cu fire rezistive, crocodili.

V. Metode de nvmnt: : explicaia, problematizarea, conversaia, exerciiul, experimentul didactic. Obs. Se pot utiliza i alte metode n funcie de receptivitatea elevilor V. Moduri de activitate cu elevii:

n echip: la efectuarea experimentelor; Frontal: pentru reactualizarea cunotinelor, discutarea rezultatelor experimentelor; Individual: la rezolvarea problemelor.

DESFURAREA LECIEI

Nr. crt. 1

Evenimentul didactic Momentul organizatoric Captarea ateniei; enunarea obiectivelor Verificarea rapid a temei pentru acas

Activitatea profesorului - salut clasa - verific rapid starea de curenie a clasei, a tablei - nregistreaz elevii abseni - enun obiectivele i scrie titlul leciei pe tabl - trezete interesul elevilor pentru lecie purtnd cu acetia discuii - verific tema, prin sondaj cere elevilor - s defineasc intensitatea curentului electric i tensiunea electric - s scrie relaiile lor de definiie - s precizeze unitatea de msur a intensitii curentului electric i a tensiunii electrice - s precizeze instrumente de msur ale acestor mrimi i modul lor de conectare n circuitele electrice - prezint elevilor materialele aflate pe masa de lucru. - face o scurt prezentare a normelor de protecie a muncii pe care elevii trebuie s le respecte pe parcursul efecturii experimentelor - prezint elevilor fia de activitate experimental aflat pe masa de lucru EXPERIMENTE (pe grupe) - invit elevii s realizeze experimentele conform fiei de activitate experimental - face o sintez a constatrilor desprinse de elevi reinnd pe cele care conduc la definirea mrimii fizice - definete rezistena electric, precizeaz unitatea de msur i o definete - dicteaz elevilor constatrile desprinse de ei i mpreun cu ei va trage concluziile - noteaz pe tabl concluziile - face desenele necesare, pe tabl - propune probleme spre rezolvare - inventariaz principalele momente ale leciei cernd elevilor s dea rspunsuri clare i rapide - prezint schiat cerinele leciei pentru a nlesni sistematizarea cunotinele la elevi - mparte fie ce conin tema pentru acas - noteaz n catalog i n carnetul de elev interveniile la or ale elevilor

Activitatea elevilor - salut profesorul - se pregtesc pentru lecie - noteaz n caiete - prezint caietele i rezultatele problemei

2 3

4

Verificarea cunotinelor anterioare

- rspund ntrebrilor adresate de profesor

Coninutul noii nvri: 5 REZISTENA ELECTRIC

- se grupeaz la mese - identific materialele i rspund ntrebrilor adresate de profesor - ascult i eventual pun ntrebri - identific sarcinile de lucru i se pregtesc pentru efectuarea lucrrii. - pot pune ntrebri legate de modul de lucru. noteaz indicaiile profesorului n caiete. - ncep s lucreze sub observaia profesorului - noteaz n caiete constatrile fcute dup fiecare operaie - deseneaz i noteaz concluziile i definiiile. - rezolv problemele, sub supravegherea profesorului - rspund ntrebrilor adresate de profesor

6

Rezolvare de probleme Realizarea feed-back- ului

7

8

Stabilirea temei pentru acas. Notarea elevilor

- primesc fiele cu tema pentru acas - sunt informai de notele obinute i prezint carnetele spre completare

2

ExplicaieE1 Studiul felului n care se modific intensitatea curentului electric dac la captul diferitelor conductoare se aplic aceeai tensiune electric.

Ampermetrul msoar intensitatea curentului electric care trece prin firul montat la bornele 1 i 2, iar voltmetrul cderea de tensiune pe capetele aceluiai fir. Mrimea fizic care determin raportul conductorului, numit rezisten electric. R=

U I

pentru un conductor dat, evideniaz o proprietate a

U I

SI =

U SI 1V = = 1 (Ohm) I SI 1A

Definiie: Raportul constant, pentru un conductor dat, ntre cderea de tensiune pe capetele conductorului i intensitatea curentului ce se stabilete prin el, se numete rezisten electric a conductorului. Definiie: Un conductor, are rezistena de 1, atunci cnd aplicndu-i la capete o diferen de potenial de 1V, prin el trece un curent cu intensitatea de 1 A . E2 Dependena rezistenei conductorului de lungimea sa Dublnd lungimea conductorului, se constat c se dubleaz i I. R~l Rezistena unui conductor variaz direct proporional cu lungimea sa. E3 Dependena rezistenei conductorului de seciunea sa:

R~

1 S

Rezistena unui conductor variaz invers proporional cu seciunea sa. E4 Dependena rezistenei conductorului de natura materialului:

Mrimea fizic cu ajutorul creia se urmrete dependena dintre natura conductorului i rezistena electric se numete rezistivitate electric sau rezisten specific ().

R ~

SI = 1 m Rezistena unui conductor cilindric i omogen este direct proporional cu lungimea conductorului (l), cu rezistivitatea acestuia () i invers proporional cu aria seciunii sale (S) l R= S Rezistena unui conductor crete odat cu creterea temperaturii (deoarece odat cu creterea temperaturii crete rezistivitatea)

= 0(1 + t); unde: - rezistivitatea electric la temperatura t(0C) 0 - rezistivitatea electric la temperatura de 0 0C - coeficientul de temperatur al rezistivitii Exist o categorie de substane, numite semiconductoare (germaniu, siliciu, etc) a cror rezisten electric scade odat cu creterea temperaturii.

3

Probleme propuse spre rezolvare 1) Care este intensitatea curentului electric ce trece printr-un conductor de cupru lung de 170 m i cu seciunea de 16 mm2, conectat la tensiunea de 220 V, tiind c de-a lungul conductorului se produce o cdere de tensiune de 6%? l = 170m S =16 mm2 = 1610-6m2 U =220 V Uc =0,06 U =1,710-8 m Ic=?

UC RC l R= SI=

I ==73,1 A

0,06U S l

2) O srm de cupru are rezistena R = 10 i masa m =4 kg. Cunoscnd rezistena cuprului =1,710-8 m i densitatea d a cuprului d = 8,6103 kg/m3, s se calculeze lungimea l, aria seciunii S i diametrul D ale srmei. R = 10 M = 4 kg = 1,710-8 m d = 8,6103 kg/m3 l=? S=? D=?

R=

l

S m m m d= = V = l S = V lS dV = 0,46510-3 m3

R

=

l l = 5,88 10 8 m 1 S S

lS = 0,46510-3m3

l = 5,88 10 8 m 1 S l 2 = 2,735 10 5 m 2 l = 5.23 10 2 m

S=

lS 0,465 10 3 S= = 8.89 10 7 m 2 l 5.23 10 2d2 d = 4 4S

S = r2 =

d=

4 8,89 10 7 = 3.14

4 8,89 0,1 10-3 =1,06410-3 (m) 3,14

Suplimentar: Un fir de 100 m i diametru de 2 mm are o rezistivitate de 4,810-8 m

4

a. Care este rezistena firului? b. Un al doilea fir din acelai material are aceeai greutate cu cel de 100 m, dar are diametrul dublu. Care este rezistena lui ? Rezolvare:

a.

R1 =

l 4 l 4 4,8 10 8 10 2 = = = 1,5. d2 d2 3,14 4 10 6 4

b. G1 = G2 ; m1 = m 2 ; d1 v1 = d 2 v 2 ; l1 S1 = l 2 S 2 ;

4 d1 l l1 d 2 = l2 ; 1 4 4l1 S1 = l 1 S2 ; 4

2

2

= 4l2

l2 =

l1 4

S 2 = 4 S1;

deci

1 4 = l1 1 R2 = 16 S1 S1 64

l1

R2 =

R1 1,5 = = 0,023 . 64 64

Fi cu tema pentru acas:

1. S se calculeze lungimea unui fir de cupru cu rezistena de 1 i aria seciunii transversale de 1 mm2.(Cu = 1,610-8 m)

Observaie:Pe parcursul orei profesorul poate s efectueze modificri de la prezentul proiect de tehnologie didactic n funcie de mobilitatea i gradul de asimilare al elevilor.

5