Bài giảng môn học Vật lý lớp 9 - Bài 8: Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện của dây dẫn (tiếp theo)

Bài 8: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT DIỆN CỦA DÂY DẪN I. MỤC TIÊU: Suy luận được rằng các dây dẫn có cùng chiều dài và làm từ cùng 1 loại vật liệu thì điện trở của chúng tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây (trên cơ sở vận dụng hiểu biết về điện trở tương đương của đoạn mạch song song). Bố trí và tiến hành được TN kiểm tra mối quan hệ giữa điện trở và tiết diện của dây dẫn. Nêu được điện trở của dây dẫn có cùng chiều dài và làm từ cùng 1 vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây. II. CHUẨN BỊ: Đối với mỗi nhóm HS - 2 đoạn dây dẫn bằng hợp kim cùng loịa, có cùng chiều dài nhưng có tiết diện lần lượt là S1 và S2 (tương ứng có đường kính tiết diện d1 và d2 ). - 1 nguồn điện 6V. -1 công tắc. -1 ampe kế có GHĐ 1,5A và ĐCNN 0,1A. -7 đoạn dây dẫn nối có lõi bằng đồng và có cỏ cách điện, mỗi đoạn dàiù khoảng 30cm. -2 chốt kẹp nối dây dẫn. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC: 1. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ: + Điện trở của dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào chiều dài của dây dẫn? Sửa bài tập 7.1 trong SBT. + Sửa bài tập 7.2 2 Hoạt động 2: Dự đoán sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây: Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài HS hoạt động cá nhân trả lời các câu hỏi của GV. HS hoạt động nhóm trả lời các câu C1 và C2 - 1 dây dẫn gồm những yếu tố nào? - GV yêu cầu HS quan sát H 8.1 và cho biết chúng có yếu tố nào giống nhau? Khác nhau? - GV yêu cầu HS đọc câu C1 : Các điện trở được mắc với nhau như thế nào? Công thức? - GV yêu cầu HS hoạt động cá nhân trả lời câu C1. - Có nhận xét gì về tiết diện các dây R2 và R3 so với R1. - GV yêu cầu HS đọc và suy nghĩ trả lời câu C2 * Nhận xét: Với cùng 1 dây dẫn, khi tiết diện dây tăng ( hay giảm) bao nhiêu lần thì điện trở của dây giảm ( hoặc tăng) bầy nhiêu lần. 3.Hoạt động 3: Tiến hành thí nghiệm kiểm tra: Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài - Mỗi nhóm cử đại diện lên nhận và kiểm tra dụng cụ thí nghiệm. - HS hoạt động nhóm theo yêu cầu của GV. - HS hoạt động cá nhân rút ra nhận xét. -GV yêu cầu đại điện các nhóm lên nhận dụng cụ thí nghiệm. - GV hướng dẫn HS mắc mạch điện theo sơ đồ hình 8.3. - Yêu cầu các nhóm đọc kỹ các yêu cầu cần thí nghiệm và các bước tiến hành cho chính xác. - Yêu cầu HS điền các giá trị thu được vào bảng 1. * GV yêu cầu HS tính tỉ số và so sánh với tỉ số thu được từ bảng 1. Từ đó yêu cầu HS đối chiếu với dự đoán ở trên. * Từ các điều thu được ở trên, GV yêu cầu HS rút ra nhận xét mối quan hệ giữa điện trở của dây dẫn với tiết diện dây. Điện trở của dây dẫn tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây. 4. Hoạt động 4:Vận dụng – Hướng dẫn về nhà: - GV cho HS đọc lần lượt các câu C3, C4, C5,C6 và hướng dẫn cho các em giải tại lớp các bài tập này. Học bài và làm bài tập từ 8.1 đến 8.5 IV. RÚT KINH NGHIỆM: Bài 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN. I. MỤC TIÊU: 1.Bố trí và tiến hành được TN để chứng tỏ rằng điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài, tiết diện và được làm từ các vật liệu khác nhau thì khác nhau. 2.So sánh được mức độ dẫn điện của các chất hay các vật liệu căn cứ vào bảng giá trị điện trở suất của chúng. 3.Vận dụng công thức để tính được 1 đại lượng khi biết các đại lượng còn lại. II. CHUẨN BỊ: Đối với mỗi nhóm HS -1 cuộn dây bằng inox, trong đó dây dẫn có tiết diện 0,1mm2 và có chiều dài 2m. -1 cuộn dây bằng nikêlin với dây dẫn có cùng tiết diện và chiều dài với dây inox. -1 cuộn dây bằng nicrom với dây dẫn có cùng tiết diện và chiều dài với dây inox. -1nguồn điện 4,5V. -1 công tắc. -1 Ampe kế có GHĐ 1,5A và ĐCNN 0,1A. -1 vôn kế có GHĐ 10V và ĐCNN 0,1V. -7 đoạn dây nối có lõi bằng đồng và có vỏ cách điện, mỗi đoạn 30cm. -2 chốt kẹp nối dây dẫn. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC: 1. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ: + Điện trở của dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào tiết diện của dây dẫn? Sửa bài tập 8.1 trong SBT. + Sửa bài tập 8.2 2.Hoạt động 2: Tìm hiểu sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn: Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài - HS hoạt động cá nhân theo yêu cầu của GV. HS hoạt động nhóm làm thí nghiệm và rút ra kết luận. 1. Thí nghiệm: - GV yêu cầu HS đọc câu C1 trong SGK . - GV yêu cầu HS nêu các bước thí nghiệm để xác định sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu dây dẫn. - Hướng dẫn HS làm thí nghiệm và rút ra kết luận. * Nhận xét: Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn. 3. Hoạt động 3: Xác định công thức tính điện trở của dây dẫn: Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài - HS chú ý theo dõi thông báo của GV. - HS hoạt động cá nhân theo yêu cầu của GV. - HS hoạt động nhóm thực hiện yêu cầu của GV. - HS nhắc lại nhiều lần công thức tính điện trở. 1. Điện trở suất: - GV thông báo cho HS: Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu được đặc trưng bằng 1 đại lượng là điện trở suất của vật liệu. - GV gọi 2 HS đọc định nghĩa điện trở suất của 1 chất. - GV thông báo cho HS kí hiệu và đơn vị của điện trở suất. - GV cho 2 HS đọc câu C2 và hướng dẫn cho HS làm tại lớp. 2. Công thức điện trở: - Gọi 2 HS đọc câu C3 và yêu cầu HS giải theo nhóm câu hỏi trên. 3. Kết luận: Từ kết quả tính câu C3 GV yêu cầu HS rút ra công thức tính điện trở của 1 dây dẫn khi biết chiều dài, điện trở suất và tiết diện của dây dẫn. - Điện trở suất của vật liệu càng nhỏ thì vật liệu đó dẫn điện càng tốt. * Kết luận: Điện trở của dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài l của dây dẫn, tỉ lệ nghịch với tiết diện S của dây dẫn và phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn: R =r + R: Điện trở của dây dẫn(W) + l : Chiều dài của dây dẫn(m) + S:Tiết diện của dây dẫn(m2) + r: Điện trở suất (W.m) 4. Hoạt động 4:Vận dụng – Hướng dẫn về nhà: GV cho HS đọc các câu C4, C5, C6 và hướng dẫn HS giải các câu trên tại lớp. Học bài và làm bài tập từ 9.1 đến 9.5 IV. RÚT KINH NGHIỆM: Bài 10: BIẾN TRỞ – ĐIỆN TRỞ DÙNG TRONG KĨ THUẬT I. MỤC TIÊU: Nêu được cấu tạo và hoạt động của biến trở. Biết cách sử dụng biến trở để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch. Biết các loại biến trở trong kĩ thuật. II. CHUẨN BỊ: Đối với mỗi nhóm HS -1 biến trở con chạy có điện trở lớn nhất 20W và chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là 2A. -1 biến trở than (chiết áp) có các trị số kỷ thuật như biến trở con chạy nói trên. -1 nguồn điện 3V. -1 bóng đèn 2,5V-3W. -1 công tắc. -7 đoạn dây dẫn nối có vỏ cách điện dài khoảng 30cm. -3 điện trở kỹ thuật loại có ghi trị số. -3 điện trở kỹ thuật loại có các vòng màu. Đối với cả lớp Một biến trở tay quay có cùng trị số kỹ thuật như biến trở con chạy nói trên. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC: 1. Hoạt động 1:Kiểm tra bài cũ: Điện trở của dât dẫn phụ thuộc như thế nào vào các yếu tố của bản thân dây dẫn? Sửa bài tập 9.1 và 9.2 Sửa bài tập 9.5 Hoạt động 2:Tìm hiểu cấu tạo và cách sử dụng biến trở: Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài - HS hoạt động cá nhân theo yêu cầu của GV. - HS hoạt động nhóm để trả lời các câu hỏi HS hoạt động nhóm trả lời câu hỏi của GV. - 1 HS lên bảng vẽ sơ đồ mạch điện. - HS hoạt động nhóm theo sự hướng dẫn của GV. - HS trả lời cá nhân câu hỏi trên. 1. Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của biến trở: - GV yêu cầu HS đọc câu C1 : Trong hình vẽ có các loại biến trở nào? - GV yêu cầu HS đọc câu C2, C3, C4 và hoạt động nhóm để trả lời các câu hỏi trên 2. Sử dụng biến trở để đều chỉnh cường dộ dòng điện: - GV yêu cầu HS quan sát hình 10.3 : Nêu cấu tạo của mạch điện trong hình vẽ trên? Nó gồm các bộ phận nào? Các bộ phận ấy được mắc với nhau như thế nào? - GV yêu cầu HS đọc và thực hiện câu C5. - GV gọi 2 HS đọc câu C6 và hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm để xác định giá trị lớn nhất của điện trở của biến trở và cường độ dòng điện lớn nhất được phép qua biến trở. - Từ thí nghiệm trên, có thể rút ra được điều gì về công dụng của biến trở? 1. Cấu tạo và hoạt động: -Bộ phận chính của biến trở con chạy và biến trở tay quay là gồm con chạy ( hoặc tay quay) và cuộn dây làm bằng hợp kim có điện trở suất lớn. - Khi di chuyển con chạy ( hay tay quay) của biến trở thì điện trở của biến trở sẽ thay đổi. 2. Công dụng: Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số và có thể được sử dụng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch. 3û. Hoạt động 3: Tìm hiểu ứng dụng của điện trở trong kĩ thuật: Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài HS hoạt động cá nhân theo yêu cầu của GV. - HS hoạt động nhóm theo sự hướng dẫn của GV - GV gọi 2 HS đọc câu C7 và hoạt động nhóm trả lời câu hỏi này. - Gọi 2 HS đọc câu C8, GV hướng dẫn các em cách nhận dạng hai cách ghi trị số các điện trở kĩ thuật trong hình 10.4 4. Hoạt động 4: Vận dụng – Hướng dẫn về nhà: GV gọi 2 HS lần lượt đọc câu C9, C10 và hướng dẫn các em trả lời tại lớp Về nhà làm bài tập 10.1 đến 10.3 trong SBT. IV. RÚT KINH NGHIỆM: Bài 11. BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM VÀ CÔNG THỨC TÍNH ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN I. MỤC TIÊU: Ôn lại các công thức định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn. Rèn luyện kĩ năng tính toán, biến đổi công thức. II. CHUẨN BỊ: Đối với cả lớp Ôn tập định luật Ôm đối với đoạn mạch nối tiếp, song song hoặc hổn hợp. Ôn tập công thức tính điện trở của dây dẫn theo chiều dài, tiết diện và điện trở suất của vật liệu làm dây dẫn. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC: Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ: + Phát biểu và viết công thức định luật Oâm? + Điện trở của dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào các yếu tố của bản thân dây dẫn? Công thức? Hoạt động 2: Giải bài tập : Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài HS hoạt động cá nhân theo yêu cầu của GV? HS hoạt động cá nhân trả lời các câu hỏi của GV. HS hoạt động nhóm viết sơ đồ trình tự giải bài toán. - HS hoạt động cá nhân thực hiện yêu cầu của GV - 1 HS lên bảng để tóm tắt đề bài. HS hoạt động cá nhân theo sự hướng dẫn của GV. - GV viết trình tự để giải bài tập. - HS hoạt đông nhóm viết trình tự giải bài toán. - HS hoạt động cá nhân để giải bài tập theo sự hướng dẫn của GV. - GV gọi 2 HS đọc to đề bài tập 1. - Gọi 1 HS lên bảng tóm tắt đề bài. - Các yếu tố đề bài cho giúp ta có thể tính được đại lượng nào? Công thức? - Muốn tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn ta phải sử dụng công thức nào? - Điều kiện để đèn sáng bình thường là gì? - Trong mạch mắc nối tiếp, cường độ dòng điện có quan hệ với nhau như thế nào? - Ta có thể tính được đại lượng nào khi biết hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua dây dẫn? - Cho biết công thức tính R2? - Chiều dài của dây làm biến trở có thể tính dựa vào công thức nào? - Hai bóng đèn được mắc với nhau như thế nào? Công thức tính điện trở tương đương của mạch mắc song song? - Điện trở của dây dẫn được xác định như thế nào? - R12 mắc như thế nào với dây dẫn? Công thức tính điện trở tương đương? - Nhắc lại công thức định luật Ôâm? - Hiệu điện thế giữa hai đầu các đèn có liên quan như thế nào với hiệu điện thế của nguồn? - GV yêu cầu HS tìm cách giải khác. 1. Bài tập 1: Tóm tắt: l= 30m ;S= 0,3 mm2=0,3.10-6m2; r= 1,1.10-6Wm ;U= 220V ---------------------------- I= ? Giải *Điện trở của dây dẫn: R =r =1,1.10-6. =110W *Cường độ dòng điện qua dây dẫn: 2.Bài tập 2: Tóm tắt: R1=7,5W; I= 0,6A; U= 12V. a/ Để đèn sáng bình thường thì R2= ? b/ Rb=30W; S= 1mm2=10-6m2 ; r= 0,4.10-6 Wm ; l= ? Giải a/ *Điện trở tương đương của đoạn mạch mắc nối tiếp: Do đèn và biến trở mắc nối tiếp nên biến trở có trị số điện trở R2 : R= R1+R2 Þ R2 = R - R1 =20 –7,5=12,5W b/ Chiều dài của dây dẫn: từ Rb =r Þ l = 3. Bài tập 3: Tóm tắt: R1= 600W; R2 = 900W; UMN =220V; l= 200m; S= 0,2mm2=0,2,10-6m2 ; r= 1,7.10-8 Wm; a/ RMN= ? b/ U1=? ; U2= ? Giải a/ Điện trở tương đương của hai bóng đèn: Þ R12 = 360W Điện trở của dây nối: Rd =r = Điện trở RMN của đoạn mạch là điện trở tương đương của R12 nối tiếp với Rd . Từ đó suy ra : RMN = R12 + Rd= 360 + 17 =377W . b/ Cường độ dòng điện trong mạch chính: Hiệu điện thế đặt vào hai đầu mỗi đèn: U12 =R12.I12 = 360. 0,5835» 210V Vì hai đèn mắc // nên: U1= U2 = U12 =210V. Hoạt động 3:Dặn dò: Về nhà giải bài tập trong SBT. IV. RÚT KINH NGHIỆM: Bài 12: CÔNG SUẤT ĐIỆN I. MỤC TIÊU: Nêu được ý nghĩa của số oat ghi trên dụng cụ điện. Vận dụng công thức P=UI để tính được 1 đại lượng khi biết các đại lượng còn lại. II. CHUẨN BỊ: Đối với mỗi nhóm HS -1 bóng đèn 12V-3W (hoặc 6V-3W). -1 bóng đèn 12V-6W (hoặc 6V-6W). -1 bóng đèn 12V-10W (hoặc 6V-8W). -1 nguồn điện 6V hoặc 12V phù hợp với loại bóng đèn. -1 công tắc. -1 biến trở 20W -2A. -1 Ampe kế có GHĐ 1,2A và ĐCNN 0,01A. -1 vôn kế có GHĐ 12V và ĐCNN 0,1V. -9 đoạn dây nối có lõi bằng đồng với vỏ bọc cách điện, mỗi đoạn dài khoảng 30cm. Đối với cả lớp -1 bóng đèn 6V-3W. -1 bóng đèn 12V-10W. -1 bóng đèn 220V-100W. -1 bóng đèn 220V-25W. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC: Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ: + Phát biểu và viết công thức định luật Oâm? + Sửa bài tập 11.1 và 11.2 Hoạt động 2: Tìm hiểu công suất định mức của các dụng cụ điện: Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài - HS hoạt động cá nhân trả lời câu hỏi của GV. - HS hoạt động nhóm trả lời các câu C1, C2 - HS chú ý lắng nghe thông báo của GV. - HS nhắc lại khái niệm hiệu điện thế định mức và công suất định mức. - HS hoạt động cá nhân trả lời câu C3 1. Số vôn và số oat trên các dụng cụ điện: - GV giới thiệu 1 số dụng cụ điện và yêu cầu HS đọc các số ghi này. - Nguồn điện trong mạch sử dụng có hiệu điện thế bao nhiêu? - Yêu cầu HS quan sát độ sáng của bóng đèn khi ta đóng khoá K ? - GV yêu cầu HS đọc và trả lời câu C1 và C2 ? 2. Ý nghĩa của số oát ghi trên mỗi dụng cụ điện: - GV giới thiệu khái niệm hiệu điện thế định mức và công suất định mức? - GV thông báo: Công suất định mức của mỗi dụng cụ điện cho biết công suất mà dụng cụ đó tiêu thụ khi hoạt động bình thường. - GV yêu cầu HS đọc câu C3 và hoạt động cá nhân trả lời câu hỏi này. I. Công suất định mức của các dụng cụ điện: Số oat ghi trên 1 dụng cụ điện cho biết công suất định mức của dụng cụ đó, nghĩa là công suất điện của dụng cụ này khi nó hoạt động bình thường. *Ý nghĩa số ghi trên dụng cụ điện: Đ( 6V-3,6W) có nghĩa: Hiệu điện thế định mức của đèn là 6V. Khi đèn sử dụng ở hiệu điện thế 6V thì công suất tiêu thụ của đèn là 3,6W. Hoạt động 3: Xác định công thức tính công suất điện: Hoạt động của HS Trợ giúp của GV Phần ghi bài - HS hoạt động cá nhân trả lời câu hỏi của GV. - HS hoạt động cá nhân trả lời câu hỏi của GV. - Mỗi nhóm cử đại diện lên nhận và kiểm tra dụng cụ thí nghiệm. - HS tiến hành thí nghiệm theo nhóm dưới sự hướng dẫn của GV. - HS chú ý theo dõi sự thông báo của GV HS hoạt động cá nhân hoàn thành câu C5. - GV đặt câu hỏi: Tại sao các bóng đèn trong nhà có lúc sáng, có lúc tối? Khi đó, công suất của đèn có thay đổi không? - Gĩữa hiệu điện thế và công suất tiêu thụ của đèn có liên quan với nhau như thế nào?Để trả lời câu hỏi này chúng ta tiến hành làm thí nghiệm: * GV hướng dẫn HS làm thí nghiệm hình 12.2: - Thí nghiệm gồm có các dụng cụ gì? - Cho biết công dụng của từng bộ phận trong mạch điện? - Gọi đại diện mỗi nhóm lên nhận dụng cụ thí nghiệm. - Hướng dẫn các em hoạt động theo nhóm để làm thí nghiệm rồi điền kết quả thu được vào bảng 2. - Từ kết quả thu được, yêu cầu HS đọc và hoàn thành câu C4. * Hoàn thành công thức tính công suất điện: - GV thông báo cách tính công suất điện và công thức tính đại lượng này( cần chú thích đầy đủ từng đại lượng trong công thức) - Yêu cầu HS đọc câu C5 và yêu cầu HS hoạt động cá nhân để hoàn thành câu hỏi này. II. Công thức tính công suất điện: Công suất điện của 1 đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện qua nó. P=U.I Trong đó: + P là công suất của dòng điện (đo bằng W) + U là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch (đo bằngV). + I là cường độ dòng điện qua đoạn mạch( đo bằng A) Hoạt động 4:Vận dụng- Hướng dẫn về nhà: GV cho HS lần lượt đọc các câu C6, C7. C8 và hướng dẫn các em giải tại lớp . Giải bài tập từù 12.1 đến 12.7 IV. RÚT KINH NGHIỆM: