Bài giảng môn học Vật lý lớp 9 - Tuần 5 - Tiết 9 - Bài 9: Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn

Tuần: 05 Ngày soạn: 16-09-2013 Tiết : 09 Ngày dạy : 18-09-2013 Bài 9: SỰ PHU THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN I. Mục tiêu: 1. Kiến thức: - Nêu được mối quan hệ giữa điện trở của dây dẫn với độ dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn. Nêu được các vật liệu khác nhau thì có điện trở suất khác nhau. 2. Kĩ năng: - Xác định được bằng thí nghiệm mối quan hệ giữa điện trở của dây dẫn với chiều dài, tiết diện và với vật liệu làm dây dẫn. - Vận dụng được công thức để tính đại lượng khi biết các đại lượng còn lại. 3. Thái độ: - Có thái độ nghiệm túc trong học tập. II,Chuẩn bị: 1. GV: Một cuộn dây làm bằng inox, một cuộn dây làm bằng nikêlin, một cuộn dây làm bằng nicrôm mỗi dây có tiết diện S=0,1 mm2, dài l= 2 m; 1ampekế GHĐ 1,5A, ĐCNN 0,1A; Vôn kế GHĐ 6V, ĐCNN 0,1V, 1 công tắc, 1 nguồn điện 4,5V; 7 đoạn dây nối mỗi đoạn 30 cm; 2 chốt kẹp nối dây. 2. HS: - Bảng 2 SGK trang 26. III. Tổ chức hoạt động dạy và học: 1. Ổn định lớp: - Kiểm tra sĩ số vệ sinh lớp 2. Kiểm tra bài cũ: HS: Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào những yếu tố nào? Phải tiến hành TN với dây dẫn có đặc điểm gì để xác định sự phụ thuộc điện trở của dây dẫn vào tiết diện của chúng? Các dây dẫn có cùng chiều dài và làm từ cùng một vật liệu phụ thuộc vào tiết diện của dây như thế nào? HS2: Làm bài tập C4 ở nhà (Trình bày lên bảng) 3. Tiến trình: GV tổ chức các hoạt động Hoạt động của học sinh Kiến thức cần đạt Hoạt động 1: Giới thiệu bài mới: - Cho Hs nhắc lạt công thức Định luật Ôm và cho HS dự đoán xem khi thay đổi chất làm dây thì R có thay đổi không à Bài mới - HS nhắc lại kiến thức cũ và dự đoán câu trả lời. Hoạt động 2: Sự phụ thuộc của điện trrở vào vật liệu làm dây dẫn: - Cho hs quan sát các đoạn dây dẫn có cùng chiều dài, cùng tiết diện nhưng làm bằng các vật liệt khác nhau và đề nghị hs trả lời C1. Hướng dẫn: Để tìm hiểu sự phụ thuộc của điện trở vào cật liệu làm dây dẫn ta tiến hành làm TN với dây dẫn có yếu tố nào? - Theo dõi và giúp đỡ các nhóm hs vẽ sơ đồ mạch điện, lập bảng ghi kết quả đo và quá trình tiến hành TN nghiệm của mỗi nhóm . - Lắp dây dẫn 1 xác định giá trị U1, I1, tính giá trị - Lắp dây dẫn 1 xác định giá trị U2, I2, tính giá trị - Đề nghị các nhóm hs nêu nhận xét và rút ra kết luận: Điện trở của dây dẫn có phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn không? - Từng hs quan sát các đoạn dây dẫn có cùng chiều dài, cùng tiết diện nhưng làm bằng các vật liệu khác nhau và đề nghị hs trả lời. C1: Các dây dẫn làm bằng vật liệu khác nhau cùng tiết diện, cùng chiều dài thì có điện trở khác nhau. - Từng nhóm trao đổi về sơ đồ mạch điện để xác định điện trở của dây dẫn. - Từng nhóm lần lượt TN, ghi kết quả vào bảng trong mỗi lần TN và từ kết quả đo được, xác định điện trở của hai dây dẫn có cùng chiều dài, cùng tiết diện làm từ các vật liệu khác nhau. - Từng nhóm nêu nhận xét và rút ra kết luận. Kết luận: Điện trở của dây dẫn phuộc thuộc vào vật liệu làm vật dẫn. I. Sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào vật liệu làm dây: C1 1. Thí nghiệm: 2. Kết luận: Điện trở của dây dẫn phục thuộc vào vật liệu làm dây dẫn. Hoạt động 3: Tìm hiểu điện trở suất – công thức tính điện trở: * Cho hs trả lời câu hỏi sau: - Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn được đặc trưng bằng đại lượng nào? - Đại lượng này có trị số được xác định như thế nào? - Đơn vị của đại lượng này là gì? * Cho hs trả lời câu hỏi sau: - Hãy nêu trị số điện trở suất kim loại và hợp kim có trong bảng 1 SGK. - Trong các chất được nêu trong bảng chất nào dẫn điện tốt nhất? Tại sao đồng thường làm lõi dây nối của các mạch điện. - Cho hs trả lời C2? - Từng hs đọc SGK để tìm hiểu đại lượng đặc trưng cho sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn. Điện trở suất cuả một vật liệu ( hay một chất) có trị số bằng điện trở của một đoạn dây dẫn hình trụ được làm bằng vật liệu đó có chiều daì 1m và có tiết diện là 1m2. - Ký hiệu là r: đọc là rô. - Đơn vị của điện trở suất là Ω m - Trả lời câu hỏi của GV. - Trả lời câu hỏi của GV. C2: r=0,5 .10-6 Ωm - Nói điện trở suất của costantan là: Có nghĩa là dây costantan có tiết diện 1m 2, chiều dài 1m thì có điện trở là 0,5. 10-6 Ω. Vậy điện trở của dây dẫn costantan có chiều dài 1m, tiết diện 1mm2 ( 10-6m2) II. Điện trở suất công thức tính điện trở suất: 1.Điện trở suất: - Điện trở suất cuả một vật liệu (hay một chất) có trị số bằng điện trở của một đoạn dây dẫn hình trụ được làm bằng vật liệu đó có chiều daì 1m và có tiết diện là 1m2. - Kí hiệu điện trở suất là đọc là rô - Đơn vị điện trở suất là Ω m đọc là ôm mét. C2: Hoạt động 4: Xây dựng công thức tính điện trở: *Yêu cầu các nhóm đọc C3. GV gợi ý: - Đề nghị hs đọc lại đoạn viết của điện trở suất trong SGK, từ đó tính R1? - Lưu ý hs về sự phụ thuộc cuả điện trở vào chiều dài của các dây có cùng tiết diện và làm từ cùng một vật liệu. - Lưu ý hs về sự phụ thuộc cuả điện trở vào tiết diện của các dây có cùng chiều dài và làm từ cùng một vật liệu. - Cho hs hoàn thành bảng 2 - Cho một vài hs đọc đơn vị các đại lượng có trong công thức vừa xây dựng. - Gọi một đến hai học sinh nhắc lại cách tính điện trở của dân dẫn. - Tính theo bước 1 và ghi kết quả vào bảng. - Tính theo bước 2 và ghi kết quả vào bảng. - Tính theo bước 3 và ghi kết quả vào bảng. Các bước tính Dây dẫn (được làm từ vật liệu có điện trở suất r) Điện trở của dây dẫn (Ω) 1 Chiều dài 1m Tiết diện 1 m2 R1= 2 Chiều dài l m Tiết diện 1 m2 R2= 3 Chiều dài lm Tiết diện S(m2 ) R3= Điện trở của dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài của dây dẫn, tỉ lệ nghịch với tiết diện S của dây dẫn và phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn. Công thức: Trong đó r là điện trở suất (Ωm); l là chiều dài của dây dẫn (m); S là tiết diện của dây dẫn (m2) 2. Công thức điện trở: 3. Kêt luận: Điện trở của dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài, tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây dẫn và phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn. -Điện trở của dây dẫn được tính bằng công thức. Trong đó là điện trở suất (Ωm) L là chiều dài của dây dẫn (m) S là tiết diện của dây dẫn (m2) Hoạt động 5: Vận dụng: * Đề nghị từng hs làm C4: Gợi ý: - Công thứ tính tiết diện của hình tròn theo đường kính d? - Đổi đơn vị 1mm2=10-6m2 - Tính toán với luỹ thừa của cơ số 10? - Hướng dẫn hs làm bài C5 Chiều dài của sợ dây đồng là: Cho biết R= 25 Ω d=0,01mm=1.10-2mm 1.10-5 m r= 5,5.10-8 Ωm l= ? Bài giải Tiết diện của dây vônfram độ dài của dây dẫn vônfram - Về nhà làm C6. C4: Cho biết r = 1,7.10-8 Ωm d=1mm =10-3m l=4m R=? Bài giải Tiết diện của dây đồng Điện trở của dây dẫn là C5: Các điện trở của dây nhôm, nikêlin, đồng làm tương tự như C4 cho từng dây. Điện trở của sợi dây nhôm là: Tiết diện của dây nikêlin là: Điện trở của dây dẫn nikêlin là: Điện trở của dây đồng là: - HS về nhà làm câu C6. III. Vận dung: C4: Cho biết r=1,7. 10-8 Ωm d=1mm=10-3m l=4m R=? Bài giải Tiết diện của dây đồng là: Điện trở của dây dẫn là: C5: Điện trở của sợi dây nhôm là: Tiết diện của dây nikêlin là: Điện trở của dây dẫn nikêlin là: Điện trở của dây đồng là: IV. Củng cố: - Đại lượng cào cho biết sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào vật liệu làm dây dẫn. - Căn cứ vào đâu mà nói chất này dẫn điện tốt hơn chất kia? - Điện trở của dây dẫn được tính theo công thức nào? V. Hướng dẫn về nhà: - Về nhà học thuộc phần ghi nhớ. - Cho hs đọc phần có thể em chưa biết. - Làm bài tập SBT, xem lại các công thức chuẩn bị cho tiết bài tập SGK. Rút kinh nghiệm:.................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................