Bài giảng Môn Vật lý lớp 9 - Tuần 3 - Tiết 5: Đoạn mạch song song

Ngày dạy:26/8/2009 Tuần 3 - Tiết 5: ĐOạN MạCH SONG SONG. I. MụC TIÊU: 1. Kiến thức: -Suy luận để xây dựng được công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song: và hệ thức từ các kiến thức đã học. -Mô tả được cách bố trí TN kiểm tra lại các hệ thức suy ra từ lí thuyết. -Vận dụng được những kiến thức đã học để giải thích một số hiện tượng và giải bài tập về đoạn mạch song song. 2. Kĩ năng: -Kĩ năng thực hành sử dụng các dụng cụ đo điện: vôn kế, ampe kế. -Kĩ năng bố trí, tiến hành lắp ráp TN. -Kĩ năng suy luận. 3. Thái độ: -Vận dụng kiến thức đã học để giải thích một số hiện tượng đơn giản có liên quan trong thực tế. -Yêu thích môn học. II. CHUẩN Bị Đồ DùNG: Đối với mỗi nhóm HS: -3 điện trở mẫu: R1=15#; R2=10#; R3=6#. -1 ampe kế có GHĐ 1A. -1 vônkế có GHĐ 6V. -1 công tắc. -1 nguồn điện 6V. -Các đoạn dây nối. III. Tổ CHứC HOạT ĐộNG DạY HọC. H. Đ.1: KIểM TRA BàI Cũ-Tổ CHứC TìNH HUốNG HọC TậP. - Viết công thức về cường độ dòng điện, hiệu điện thế, điện trở tương đương trong đoạn mạch nối tiếp? ĐVĐ: Đối với đoạn mạch mắc nối tiếp, chúng ta đã biết Rtđ bằng tổng các điện trở thành phần. Với đoạn mạch song song điện trở tương đương của đoạn mạch có bằng tổng các điện trở thành phần không? Tìm hiêu bài mới R1nt R2: U=U1+U2 I=I1= I2 Rtđ = R1+R2 H. Đ.2: NHậN BIếT ĐOạN MạCH GồM HAI ĐIệN TRở MắC SONG SONG. Vẽ sơ đồ mạch điện gồm 2 đèn mắc song song ? Nêu công thức về cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong mạch mắc song song đã học ở lớp 7? -Yêu cầu HS quan sát sơ đồ mạch điện hình 5.1 và cho biết điện trở R1 và R2 được mắc với nhau như thế nào ? - Nêu vai trò của vôn kế, ampe kế trong sơ đồ? -GV thông báo các hệ thức về mối quan hệ giữa U, I trong đoạn mạch có hai bóng đèn song song vẫn đúng cho trường hợp 2 điện trở R1//R2 -Hướng dẫn HS thảo luận C2. -Có thể đưa ra nhiều cách chứng minh .GV nhận xét bổ sung. -Từ biểu thức (3), hãy phát biểu thành lời mối quan hệ giữa cường độ dòng điện qua các mạch rẽ và điện trở thành phần. I.Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch song song. 1. Ôn lại lớp 7 U=U1 = U2 I=I1 + I2 -Hình 5.1: R1//R2 (A) nt (R1//R2)#(A) đo cường độ dòng điện mạch chính. (V) đo HĐT giữa hai điểm A, B cũng chính là HĐT giữa hai đầu R1 và R2. UAB=U1=U2 (1) IAB=I1+I2 (2) C2: Tóm tắt: R1//R2 C/m: Giải: áp dụng biểu thức định luật Ôm cho mỗi đoạn mạch nhánh, ta có: . Vì R1//R2 nên U1=U2# (3)# Trong đoạn mạch song song cường độ dòng điện qua các mạch rẽ tỉ lệ nghịch với điện trở thành phần. *H. Đ.3: XÂY DựNG CÔNG THứC TíNH ĐIệN TRở TƯƠNG ĐƯƠNG CủA ĐOạN MạCH GồM HAI ĐIệN TRở MắC SONG SONG. - Nhắc lại kn điện trở tương đương? -Yêu cầu cá nhân HS hoàn thành câu C3. -Gọi 1 HS đứng tại chỗ trình bày C3 - Nêu cách cm khác ? -Hãy nêu cách tiến hành TN kiểm tra công thức (4) -Tiến hành kiểm tra - Phát biểu công thức bằng lời? -GV thông báo: Người ta thường dùng các dụng cụ điện có cùng HĐT định mức và mắc chúng song song vào mạch điện. Khi đó chúng đều hoạt động bình thường và có thể sử dụng độc lập với nhau, nếu HĐT của mạch điện bằng HĐT định mứccủa các dụng cụ. II. Điện trở tương đương của đoạn mạch song song. Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm 2 điện trở mắc song song. C3: Tóm tắt: R1//R2 C/m Giải: Vì R1//R2 I=I1+I2 mà (4) (4’). Thí nghiệm kiểm tra. Mắc mạch điện theo sơ đồ hình 5.1: +Lần 1: Mắc R1//R2 vào U=6V, đọc I1=?, R1=15#; R2=10#. +Lần 2: Mắc R3 vào U=6V, R3=6#, đọc I2=? +So sánh I1 với I2. 3. Kết luận: H. Đ.4: VậN DụNG-CủNG Cố-HƯớNG DẫN Về NHà. -Yêu cầu HS phát biểu thành lời mối quan hệ giữa U, I, R trong đoạn mạch song song. -Yêu cầu HS thảo luận nhóm nhỏ trả lời câu C4. -Yêu cầu cá nhân hoàn thành câu C5. -GV mở rộng: +Trong đoạn mạch có 3 điện trở mắc song song thì điện trở tương đương: +Nếu có n điện trở giống nhau mắc song song thì H.D.V.N: Hướng dẫn 5.1 SBT - Số chỉ của ampe kế cho biết đại lượng nào? - Công thức tính Rtđ, I, I1, I2? Dặn dò - Làm bài tập 5.1, 5.2, 5.3, 5.5, 5.6 (SBT). - Ôn lại kiến thức bài 2, 4, 5. C4: +Vì quạt trần và đèn dây tóc có cùng HĐT định mức là 220V Đèn và quạt được mắc song song vào nguồn 220V để chúng hoạt động bình thường. +Sơ đồ mạch điện: M +Nếu đèn không hoạt động thì quạt vẫn hoạt động và quạt vẫn được mắc vào HĐT đã cho (chúng hoạt động độc lập nhau). C5: +Vì R1//R2 do đó điện trở tương đương R12 là: +Khi mắc thêm điện trở R3 thì điện trở tương đương RAC của đoạn mạch mới là: RAC nhỏ hơn mỗi điện trở thành phần. Số chỉ của ampe kế A: I Số chỉ của ampe kế A1: I1 Số chỉ của ampe kế A2: I2 I = U/Rtđ I1 = U1/R1 I2 = U2/R2 U = U1 = U2 ***************************************************** Ngày dạy: 28/8/2009 Tuần 3 Tiết 6 BàI TậP VậN DụNG ĐịNH LUậT ÔM. I. MụC TIÊU: Kiến thức: Vận dụng các kiến thức đã học để giải được các bài tập đơn giản về đoạn mạch gồm nhiều nhất là 3 điện trở. Kĩ năng: -Giải bài tập vật lí theo đúng các bước giải. -Rèn kĩ năng phân tích, so sánh, tổng hợp thông tin. -Sử dụng đúng các thuật ngữ. 3. Thái độ: Cẩn thận, trung thực. II. Đồ DùNG DạY HọC. Bảng phụ. Các bước giải bài tập: -Bước 1: Tìm hiểu tóm tắt đề bài, vẽ sơ đồ mạch điện ( nếu có). -Bước 2: Phân tích mạch điện, tìm công thức liên quan đến các đại lượng cần tìm. -Bước 3: Vận dụng công thức đã học để giải bài toán. -Bước 4: Kiểm tra kết quả, trả lời. III. Tổ CHứC HOạT ĐộNG DạY HọC. H. Đ.1: KIểM TRA BàI Cũ-Tổ CHứC TìNH HUốNG HọC TậP. -Phát biểu và viết biểu thức định luật Ôm. -Viết công thức biểu diễn mối quan hệ giữa U, I, R trong đoạn mạch có 2 điện trở mắc nối tiếp, song song. - 3 hs lên bảng làm bài tập theo yêu cầu của GV GV giới thiệu các bước chung để giải bài tập điện.(bảng phụ) H. Đ.2: GIảI BàI TậP 1. -Gọi 1 HS đọc đề bài bài 1. -Gọi 1 HS tóm tắt đề bài. -Yêu cầu cá nhân HS giải bài tập 1 ra nháp. -Hướng dẫn: +Cho biết R1 và R2 được mắc với nhau như thế nào? Ampe kế, vôn kếđo những đại lượng nào trong mạch điện? +Vận dụng công thức nào để tính điện trở tương đương Rtd và R2? #Thay số tính Rtd #R2. -Yêu cầu HS nêu cách giải khác, chẳng hạn: Tính U1 sau đó tính U2 #R2 và tính Rtd=R1+R2. Tóm tắt: R1=5#; Uv=6V; IA=0,5A. a)Rtd=? ; R2=? Bài giải: Phân tích mạch điện: R1nt R2 (A)nt R1nt R2# IA=IAB=0,5A Uv=UAB=6V. a) Điện trở tương đương của đoạn mạch AB là 12#. b) Vì R1nt R2 #Rtd=R1+R2# R2=Rtd - R1=12#-5#=7#. Vậy điện trở R2 bằng 7#. H. Đ.3: GIảI BàI TậP 2: -Gọi 1 HS đọc đề bài bài 2. -Yêu cầu cá nhân giải bài 2 theo đúng các bước giải. -Sau khi HS làm bài xong, GV thu một số bài của HS để kiểm tra. -Gọi 1 HS lên chữa phần a); 1 HS chữa phần b) -Gọi HS khác nêu nhận xét; Nêu các cách giải khác ví dụ: Vì Cách tính R2 với R1; I1 đã biết; I2=I - I1. Hoặc đi tính RAB: Sau khi biết R2 cũng có thể tính UAB=I.RAB. -Gọi HS so sánh cách tính R2. Tóm tắt: R1=10#; IA1=1,2A; IA=1,8A UAB=?; b)R2=? Bài giải: (A)nt R1 #I1=IA1=1,2A nt (R1// R2) #IA=IAB=1,8A Từ công thức: Hiệu điện thế giữa hai điểm AB là 12V. Vì R1//R2 nên I=I1+I2#I2=I-I1=1,8A-1,2A=0,6A# Vậy điện trở R2 bằng 20#. H. Đ.4: GIảI BàI TậP 3: -Tương tự hướng dẫn HS giải bài tập 3. -GV chữa bài và đua ra biểu điểm chấm cho từng câu. Yêu cầu HS đổi bài cho nhau để chấm điểm cho các bạn trong nhóm. -Lưu ý các cách tính khác nhau, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa. Tóm tắt: (1 điểm) R1=15#; R2=R3=30#; UAB=12V. a)RAB=? b)I1, I2, I3=? Bài giải: (A)nt R1nt (R2//R3) (1 điểm) Vì R2=R3#R2,3=30:2=15(#) (1 điểm) (Có thể tính khác kết quả đúng cũng cho 1 điểm) RAB=R1+R2,3=15#+15#=30# (1điểm) điện trở của đoạn mạch AB là 30# (0,5 điểm) áp dụng công thức định luật Ôm (1,5điểm) (1 điểm) (0,5điểm) (1 điểm) (0,5điểm) Vậy cường độ dòng điện qua R1 là 0,4A; Cường độ dòng điện qua R2; R3 bằng nhau và bằng 0,2A. (1 điểm). H. Đ.5: HƯớNG DẫN Về NHà. 6.3 SBT: - Bóng đèn có Uđm = 6V, Iđm = 0,5V R = ? - Mắc nối tiếp 2 đèn trên vào hiệu điện thế 6V thì đèn có hoạt động bình thường không? Điện trở của bang đèn có thay đổi không? - Nêu cách tính I? 6.5 SBT: Cần nêu cả cách mắc mạch điện hỗn hợp Dặn dò -Về nhà làm lài tập 6.1, 6.2, 6.3 , 6.4, 6.5 (SBT). ************************************************** Ngày dạy:9/9/2009 Tuần 4 - Tiết 7 Sự PHụ THUộC CủA ĐIệN TRở VàO CHIềU DàI DÂY DẫN. MụC TIÊU: Kiến thức: -Nêu được điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn. -Biết cách xác định sự phụ thuộc của điện trở vào 1 trong các yếu tố (chiều dài, tiết diện, vật liệu làm dây dẫn). -Suy luận và tiến hành TN kiểm tra sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào chiều dài. -Nêu được điện trở của các dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một vật liệu thì tỉ lệ với chiều dài của dây. 2 . Kĩ năng: - Mắc mạch điện và sử dụng dụng cụ đo để đo điện trở của dây dẫn. 3. Thái độ: - Trung thực, có tinh thần hợp tác trong hoạt động nhóm. II. Đồ DùNG DạY HọC. Đối với mỗi nhóm HS: -1 nguồn điện 3V. -1 công tắc. -1 ampe kế có GHĐ là 1A -1 vôn kế có GHĐ là 6V. -3 điện trở: S1=S2=S3 cùng loại vật liệu. l1=900mm; l2=1800mm; l3=2700mm. Các điện trở có Ô=0,3mm. Tổ CHứC HOạT ĐộNG DạY HọC. HĐ1: Kiểm tra bài cũ – tình huống học tập Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh -HS1: Chữa bài tập 6.2 phần a) (SBT) HS có thể không cần tính cụ thể nhưng giải thích đúng để đi đến cách mắc (5 điểm) Vẽ sơ đồ đúng (5 điểm). -HS2: 1. Trong đoạn mạch gồm 2 điện trở mắc nối tiếp cường độ dòng điện chạy qua mỗi điện trở có mối quan hệ như thế nào với cường độ dòng điện mạch chính? Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch liên hệ như thế nào với mỗi điện trở thành phần? 2.Vẽ sơ đồ mạch điện sử dụng vôn kế và ampe kế để đo điện trở của một dây dẫn. -GV đánh giá cho điểm 2 HS. ĐVĐ: Chúng ta biết với mỗi dây dẫn thì R là không đổi. Vậy điện trở mỗi dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào bản thân dây dẫn đó?#Bài mới. Bài 6.2 phần a) Vì 2 cách mắc đều được mắc vào cùng một hiệu điện thế U=6V. C1: Điện trở tương đương của đoạn mạch là: C2: Điện trở tương đương của đoạn mạch là #Cách 1: R1 nt R2. Cách 2: R1//R2. -Vẽ đúng sơ đồ mạch điện, chỉ rõ chốt nối vôn kế, ampe kế (5 điểm). H. Đ.2: TìM HIểU ĐIệN TRở DÂY DẫN PHụ THUộC VàO NHữNG YếU Tố NàO? -Yêu cầu HS quan sát các đoạn dây dẫn ở hình 7.1 cho biết chúng khác nhau ở yếu tố nào? Điện trở của các dây dẫn này liệu có như nhau không? #Yếu tố nào có thể gây ảnh hưởng đến trở của dây dẫn. _ Dự đoán R phụ thuộc vào các yếu tố nào ? - Muốn kiểm tra R có phụ thuộc vào chiều dài dây dẫn hay không ta chọn các dây dẫn có các yếu tốchiều dài, tiết diện, vật liệu như thế nào? - GV nêu tổng quát cách làm I.Xác định sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào một trong những yếu tố khác nhau. -Hình 7.1: Các dây dẫn khác nhau: +Chiều dài dây. +Tiết diện dây. +Chất liệu làm dây dẫn. Thay đổi yếu tố chiều dài, giữ nguyên 2 yếu tố còn lại H. Đ.3: XáC ĐịNH Sự PHụ THUộC CủA ĐIệN TRở VàO CHIềU DàI DÂY DẫN. -Dự kiến cách làm TN: - Yêu cầu hs đọc phần 1 - Chọn các dây dẫn như thế nào? - Yêu cầu 1 hs đọc C1 - Tính điện trở tương đương của dây 2l, 3l Dây chiều dài l có điện trở R Dây chiều dài 2l có điện trở 2R Dây chiều dài 3l có điện trở 3R - Nhận xét quan hệ R vào l? - GV giải thích cách làm Mắc mạch điện theo sơ đồ hình 7.2a#Yêu cầu các nhóm chọn dụng cụ TN, tiến hành TN theo nhóm, ghi kết quả vào bảng 1. Làm TN tương tự theo sơ đồ hình 72b; 72c. -GV thu kết quả TN của các nhóm. #Gọi các bạn nhóm khác nhận xét. -Yêu cầu nêu kết luận qua TN kiểm tra dự đoán. - Viết công thức biểu diễn mối quan hệ trên? II.Sự sự phuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn. 1.Dự kiến cách làm. L, R + - R nt R + / - Rtđ = R + R = 2R Rtđ = R + 2R = 3R 2. Thí nghiệm kiểm tra. - Hoạt động theo nhóm làm tn - Báo cáo kết quả tn 3. Kết luận: Điện trở của các dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ thuận với chiều dài của mỗi dây. H. Đ.4: VậN DụNG-CủNG Cố-HƯớNG DẫN Về NHà. -Yêu cầu cá nhân HS hoàn thành C2. -Thông thường hs rả lời C2 như trên GV cần hướng dẫn thêm. - Rđèn và Rdâymắc như thế nào? - I trong mạch nối tiếp như thế nào? - Yêu cầu hs làm C3 - 1hs lên bảng trình bày -Tương tự với câu C4. - Dựa vào công thức nào để tính l1/l2? - R và I quan hệ với nhau như thế nào? - 1 HS lên bảng trình bày Hướng dẫn về nhà: 7.3 SBT - Các đoạn dây AM, MN, NB mắc như thế nao? - Cách tính UMN ? Dặn dò - Học thuộc ghi nhớ -Học bài và làm bài tập 7.1,7.2, 7.3, 7.4 SBT. C2: Chiều dài dây càng lớn (l càng lớn)# Điện trở của đoạn mạch càng lớn (R càng lớn).Nếu giữ HĐT (U) không đổi#Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch càng nhỏ (I càng nhỏ)# Đèn sáng càng yếu. - Rđèn = Rdây, I = Iđèn = Idây C4: Vì HĐT đặt vào 2 đầu dây không đổi nên I tỉ lệ nghịch với R do hay . Mà UMN = I. RMN I = UAB/RAB RAB = 3 RMN **********************************************