Rezistența electrică. Studiul experimental al dependenței rezistenței unui fir de dimensiunile acestuia și de material

Sarcina de lucru pentru elevi:

Tema activității: „Studiul experimental al dependenței rezistenței unui fir de dimensiunile acestuia și de material”
Disciplina: Fizică
Clasa: a VIII-a / a X-a
Tipul lecției: aplicativ – experimentală (virtuală)
Instrument: simularea interactivă PhET – „Resistance in a Wire”

Sarcina de lucru:

Accesați simularea de la adresa de mai jos si realizati virtual experimentele descrise
https://phet.colorado.edu/sims/html/resistance-in-a-wire/latest/resistance-in-a-wire_en.html

Exp. 1
Stabiliti arbitrar in simularea de la link-ul de mai sus o valoare a rezistivitatii( puteti alege un material si sa gasiti valoarea acesteia si o stabiliti cu ajutorul cursorului ) si o valoare a sectiunii. Faceti print secreen cu valorile alese si apoi alegeti 5 valori diferite ale lungimii firului. treceti valorile intr-un tabel intr-o foaie Excel si calculati valorile rezistentei electrice (folositi formula!). Reprezentati grafic R=f(l)

Exp.2
Stabiliti arbitrar in simularea de la link-ul de mai sus o valoare a rezistivitatii (puteti alege un material si sa gasiti valoarea acesteia si o stabiliti cu ajutorul cursorului ) si o valoare a lungimii firului. Faceti print secreen cu valorile alese si apoi alegeti 5 valori diferite ale sectiunii firului-A. Treceti valorile intr-un tabel intr-o foaie Excel si calculati valorile rezistentei electrice (folositi formula!). Reprezentati grafic R=f(A)

Exp.3
Stabiliti arbitrar in simularea de la link-ul de mai sus o valoare a sectiunii firului -A si o valoare a lungimii firului. Faceti print secreen cu valorile alese si apoi alegeti 5 valori diferite ale rezistivitatii (stabiliti cu ajutorul cursorului). Treceti valorile intr-un tabel intr-o foaie Excel si calculati valorile rezistentei electrice (folositi formula!). Reprezentati grafic R=f(rezistivitate )

ATENTIE LA UNITATILE DE MASURA !

Salvati rezultatele obtinute la cele 3 experimente si print screen-urile intr-un document cu numele vostru si clasa trecute la FOOTER . Exprimati concluziile desprinse!

Rezultate așteptate ale învățării (competențe și/sau obiective):

Obiective transversale (digitale și atitudinale)
• utilizează instrumente digitale (PhET, Excel) pentru modelare și reprezentare grafică;
• respectă unitățile de măsură și exprimă rezultatele în sistemul internațional (SI);
• colaborează și respectă sarcinile de lucru;
• redactează un raport digital complet (document Word) cu tabele, grafice, print screen-uri și concluzii.

Competență generală vizată:
Elevul investighează experimental fenomene fizice și stabilește relațiile dintre mărimile implicate, utilizând metode digitale de explorare și reprezentare.

Competențe (conform programei de fizică)
1. Utilizarea conceptelor și mărimilor fizice pentru descrierea și explicarea fenomenelor.
➤ Elevul aplică relația dintre rezistența electrică, lungime, secțiune și rezistivitate: R=ρ l/A
2. Realizarea de experimente și interpretarea datelor experimentale.
➤ Elevul folosește simularea PhET pentru a efectua virtual experimente de determinare a dependenței rezistenței de diferiți parametri.
3. Utilizarea metodelor grafice și matematice pentru reprezentarea relațiilor fizice.
➤ Elevul completează tabele, efectuează calcule și realizează graficele R=f(l), R=f(A)și R=f(ρ).
4. Formularea de concluzii pe baza datelor experimentale și a modelelor teoretice.
➤ Elevul interpretează rezultatele obținute și deduce dependențele proporționale dintre rezistență și variabilele studiate

La finalul activității, elevul va fi capabil să:
1. Utilizeze corect simularea experimentală urmărind indicațiile
2. completeze corect tabele de date în Excel conform cerințelor pentru fiecare experiment ;
3. să sesizeze dependența rezistenței electrice de cei trei termeni – l(lungime) , A (secțiune) , ρ( rezistivitatea materialului)
4. realizeze graficul R = f(l) și să observe proporționalitatea directă între R și l;
5. reprezinte grafic R = f(A) și să deducă relația de proporționalitate inversă între rezistență și aria secțiunii;
6. realizeze graficul R = f(ρ)și să explice că rezistența depinde direct proporțional de rezistivitatea materialului;
7. formuleze concluziile: rezistența electrică crește proporțional cu lungimea firului.
– rezistența scade când secțiunea firului crește.
– materialele cu rezistivitate mai mare opun o rezistență mai mare la trecerea curentului electric

Tip de activitate: Temă pentru acasă
Sarcina de lucru se va realiza: Individual

Modul probabil de desfășurare a activității:

Mă aștept ca 50 % să fie capabili să rezolve sarcinile și să redacteze corect respectând cerințele formulate. Mă aștept ca 80% să poată colecta datele in tabele și să le interpreteze corect, dar să nu poată reprezenta grafic pe calculator, ci să facă graficele pe hârtie. Cred că 20 % nu vor fi capabili să facă graficele nici pe hârtie, dar vor sesiza corect dependența rezistenței electrice a unui fir de cei 3 parametri.