Bài giảng môn học Vật lý lớp 9 - Bài 4: Đoạn mạch nối tiếp (tiếp)

Bài 4: ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP I-MỤC TIÊU 1.Suy luận để xây dựng được công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc rối tiếp Rtđ = R1+R2 và hệ thức từ kiến thức đã học. 2.Mô tả được cách bố trí và tiến hành TN kiểm tra các hệ thức suy ra từ lý thuyết. 3.Vận dụng những kiến thức đã học để giải thích một số hiện tượng và giải bai tập về đoạn mạch nối tiếp. II-CHUẨN BỊ Đối với mỗi nhóm HS 3 điện trở mẫu lần lượt có giá trị là 6W, 10W, 16W. 1 ampe kế có GHĐ 1,5A ĐCNN 0,1A. 1 vôn kế có GHĐ 6V và ĐCNN 0,1V. 1 nguồn điện 6V. 1 công tắc. 7 đoạn dây nối, mỗi đoạn dài khoảng 30 cm III- HỌAT ĐỘNG DẠY HỌC Mở bài: Liệu có thể thay thế hai điện trở mắc nối tiếp bằng một điện trở để dòng điện chạy qua mạch không thay đổi? chúng ta sẽ tìm hiểu qua bài học hôm nay. Họat động GV Họat động HS Trước hết hãy ôn lại kiến thức và nghiên cứu về I/ Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đọan mạch nối tiếp Họat động 1: Ôn lại những kiến thức có liên quan bài mới (5 phút) 1/ Nhắc lại kiến thức lớp 7 Yêu cầu 1 vài HS nhắc kiến thức trong đọan mạch mắc nối tiếp 2 bóng đèn Từng HS chuẩn bị và trả lời câu hỏi - Cường độ dòng điện chạy qua mỗi đèn có liên hệ như thế nào với cường độ dòng điện mạch chính? (I=I1+I2) - Hiệu điện thế giữa 2 đầu đọan mach có mối liện như thế nào với hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đèn? (U=U1+U2) Họat động 2: nhận biết được đọan mạch mắc nối tiếp (7 phút) 2/ Đọan mạch gồm 2 điện trở mắc nối tiếp Chuyển tiếp: tiếp tục xét đọan mạch hình 4.1 Yêu cầu từng HS quan sát hình 4.1và trả lời câu hỏi C1 HS làm việc cá nhân Trả lời C1: R1, R2, và ampe kế được mắc nối tiếp nhau Theo các em trong đọan mạch gồm 2 điện trở mắc nối tiếp: - Cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở có liên hệ như thế nào với cường độ dòng điện mạch chính? (I=I1=I2) - Hiệu điện thế giữa 2 đầu đọan mach có mối liện như thế nào với hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở? (U=U1+U2) HS làm việc cá nhân và trả lời: (chú ý rèn luyện cách phát biểu) GV yêu cầu HS vận dụng trả lời câu C2 vời gợi ý sau: Viết công thức định luật Ôm cho từng điện trở, tìm cách biến đổi biều thức bằng kỹ năng tóan để CM biểu thức của C2 HS làm việc theo cá nhân: Trả lời câu C2 P.án 1: Vì R1 mắc nối tiếp R2: I1=I2 => => P.án 2: => U1=I1R1 => U2=I2R2 Lập tỉ số : Vì R1 mắc nối tiếp R2: I1=I2 => Hoạt động 3: Xây dựng công thức tính Rtđ (10phút) II/ Điện trở tương đương đọan mạch mắc nối tiếp Chuyển tiếp: Để giải quyết vấn đề đặt ra ở phần mở bài: bây giờ chúng ta hãy tìm hiểu tiếp về khái nhiệm và công thức =============> 1/ Điện trở tương đương: Hãy tìm thông tin trong SGK để trả lời câu hỏi sau: thế nào là điện trở tương đương của 1 đọan mạch? Điều kiện gì để có điện trở tương đương của 1 đọan mạch? ======================> HS làm việc cá nhân sẽ tìm hiểu trong SGK (ghi vào vở bài học hoặc gạch dưới thông tin này) Yêu cầu HS làm việc theo nhóm trình bày câu trả lời Với cùng hiệu điện thế, I chạy qua đọan mạch vẫn giữ nguyên Hãy vận dụng hiều biết của em hãy tìm ra => 2/ Công thức tính điện trở tương đương đọan mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp: Hãy trả lời câu C3. hướng dẫn HS xây dựng công thức: Kí hiệu hiệu điện thề giữa 2 đầu đọan mạch là U Kí hiệu hiệu điện thề giữa 2 đầu mỗi điện trở là U1, U2 Cường độ dòng điện qua đọan mạch là I Viết biểu thức tính U,U1,U2 theo I và R tương ứng (===========================>) Viết biểu thức liên hệ giữa U, U1 và U2 (===>) Dùng kỷ năng thay thế biều thức để tìm ra công thức tình R (========================>) HS làm việc theo cá nhân để chứng minh Trả lời C3 U=I.Rtđ U1=I1R1 U2=I2R2 U=U1+U2 IRtđ= I1R1+ I2R2 IRtđ= I (R1+ R2) Rtđ = R1+ R2 Hoạt động 4: Thí nghiệm kiểm tra (10phút) 3/ Thí nghiệm kiểm tra Hãy kiểm tra công thức trên bằng thực nghiệm GV theo dõi, nhóm HS làm thí nghiệm, ghi lại kết quả và so sánh như SGK (chú ý phải giữ nguyên giá trị UAB) Giáo viên ghi nhận lại các kết quả so sánh, và yêu cầu nhận xét: Rtd có phải là điện trở tương đương? Vì sao? HS làm việc theo nhóm: Nhận dụng cụ thí nghiệm , đọc hướng dẫn trong SGK và tự lắp ráp, tiến hành thí nghiệm, ghi nhận kết quả. Sau đó báo cáo kết quả thí nghiệm theo từng nhóm: IAB, I’AB và so sánh, nhận xét Từ lý thuyết và thí nghiệm đã kiểm tra có kết luận gì về cách tính điện trờ tương đương đọan mạch gồm 2 điện trở mắc nối tiếp 4/ Kết luận: Thảo luận nhóm rút ra kết luận Họat động 5: Củng cố bài học và vận dụng (10phút) Yêu cầu HS vận dụng giải câu C4 HS làm việc theo cá nhân Trả lời C4: - Khi K mở : hai đèn không họat động vì mạch hở, không có dòng điện chạy qua 2 bóng đèn - Khi K đóng, cầu chì bị đứt hai đèn không họat động vì mạch hở không có dòng điện chạy qua 2 bóng đèn - Khi K đóng, dây tóc bóng đèn Đ1 bị đứt thì bóng đèn Đ2 không họat động vì mạch hở không có dòng điện chạy qua nó Giải tiếp câu C5 nếu còn thời gian (có thể mang về nhà giải tiếp) Chú ý hình vẽ trong SGK có gợi ý cho câu b: dùng điện trở tương đương R12 (hoặc RAB) cho đoạn mạch AB gồm R1 và R2 Kí hiệu điện trở tương đương RAC cho câu b (có thể HS dùng ký hiệu khác) Chú ý nếu R1=R2=R3 mắc nối tiếp thì điện trở tương đương đoạn mạch gấp bao nhiêu lần mổi điện trở? HS làm việc theo cá nhân: Trả lời C5: Cho R1=R2=20W Tính 1/ Rtđ =? (W) 2/ R3=20W RAC = ? (W) S/s Rtđ với R1, R2, R3 Giải Điện trở tương đương R12: R12=R1+R2 R12=20+20=40(W) Điện trở tương đương RAC: RAC=R12+R3 RAC=40+20=60(W) So sánh: RAC=60(W) R1=20(W) => RAC=3R1=3R2=3R3 GV đặt tình huống: nếu đoạn mạch gồm 3 điện trở R1, R2, R3 mắc nối tiếp. Hãy viết công thức tính Rtđ Suy rộng ra với n điện trở (đ/v lớp khá) 5/ Mở rộng HS làm việc theo cá nhân trả lời câu hỏi trên (ghi vào vở bài học) R= R1+ R2+ R3 GV có thể yêu cầu HS trả lời phần mở bài SGK Vây qua bài này chúng ta cần nhớ điều gì? III/ Ghi nhớ: yêu cầu HS phát biều theo các ý đóng khung SGK IV/ DẶN DÒ – RÚT KINH NGHIỆM 1/ Dặn dò: Đọc có thể em chưa biết Chép ghi nhớ vào cuối bài và học bài Làm bài tập 4.1 -> 4.7 2/ Rút kinh nghiệm tiết học