Giáo án môn Vật lý 9 - Tiết 9: Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu dây dẫn

Tiết 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU DÂY DẪNC1. Để xác định sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn thì phải tiến hành thí nghiệm với dây dẫn có đặc điểm gì ?I. Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn:TLC1. Các dây dẫn có cùng chiều dài và cùng tiết diện nhưng bằng các vật liệu khác nhau.1. Thí nghiệma. Vẽ sơ đồ mạch điện để tiến hành thí nghiệm xác định điện trở của các dây dẫn.b. Lập bảng ghi kết quả TN.c. Tiến hành TN.d. Từ kết quả TN hãy rút ra nhận xét xem điện trở của các dây dẫn này là như nhau hay khác nhau.Tiết 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU DÂY DẪNI. Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn1. Thí nghiệma.Sơ đồ mạch điện để tiến hành TN xác định điện trở của các dây dẫn.AVK+-Dây dẫn để xác định điện trởTiết 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU DÂY DẪNI. Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn1. Thí nghiệma. Sơ đồ mạch điện để tiến hành TN xác định điện trở của các dây dẫn.b. Lập bảng ghi kết quả TN. KQ đoLần TNHiệu điên thế (V)Cường độ dòng điện (A)Điện trở dây dẫn (Ω )Dây đồngDây nhômDây sắtU2= U3= I1= I2= I3= R2= R3= R1= U1= KAB6VK5320146V-+R1=U1/I1= 6/3,8 1,6ΩDây đồng l1= 100m, S1=1mm2K5320146A-+Tiết 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU DÂY DẪNI. Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn1. Thí nghiệmc. Tiến hành TN.KAB6VK5320146V-+R2=U2/I2= 6/2 = 3 ΩDây nhôm l1= 100m, S1=1mm2K5320146A-+Tiết 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU DÂY DẪNI. Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn1. Thí nghiệmc. Tiến hành TN.KAB6VK5320146V-+R3=U3/I3= 6/ 0,6 10 ΩDây sắt l1= 100m, S1=1mm2K5320146A-+Tiết 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU DÂY DẪNI. Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn1. Thí nghiệmc. Tiến hành TN.Tiết 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU DÂY DẪNI. Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn1. Thí nghiệm Lập bảng ghi kết quả TN (số liệu ghi bảng dưới là xấp xỉ). KQ đoLần TNHiệu điên thế (V)Cường độ dòng điện (A)Điện trở dây dẫn ( Ω )Dây đồngDây nhômDây sắtU2= 6VU3= 6VI1= 3,8I2= 2I3= 0,6 R2= 3R3= 10R1= 1,6U1= 6V2. Kết luận Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn.Tiết 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU DÂY DẪNI. Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫnII. Điện trở suất – Công thức điện trở1. Điện trở suất Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn được đặc trưng bằng một đại lượng là điện trở suất của vật liệu.Điện trở suất của 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 dài 1 m và có tiết diện là 1 m2.Điện trở suất được ký hiệu là (đọc là “rô”) Đơn vị của điện trở suất là (đọc là “ôm mét”) Bảng 1: Điện trở suất ở 200C của một số chất Kim loạiHợp kimBạc1,6.10-8Nikêlin0,40.10-6Đồng1,7.10-8Manganin0,43.10-6Nhôm2,8.10-8Constantan0,50.10-6Vonfam5,5.10-8Nicrom1,10.10-6Sắt12,0.10-8Nói điện trở suất của Constantan là 0,5.10-6Ωm nghĩa là thế nào? Trả lời: Một dây dẫn Constantan hình trụ dài l = 1m, có tiết diện S = 1m2 thì có điện trở là 0,5.10-6 Ω Tiết 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU DÂY DẪNI. Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫnR3= 12II. Điện trở suất – Công thức điện trở1. Điện trở suất 2. Công thức điện trở Các bước tínhDây dẫn (được làm từ vật liệu có điện trở suất  )Điện trở của dây dẫn 1Chiều dài 1 mTiết diện 1m2R1 =2Chiều dài l (m)Tiết diện 1m2R2 = 3Chiều dài l (m)Tiết diện S (m2)R3 =lC2. Để xây dựng công thức điện trở R của một đoạn dây dẫn có chiều dài l, có tiết diện S và làm bằng vật liệu có điện trở suất  , hãy tính các bước như bảng dưới.Tiết 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU DÂY DẪNI. Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫnR3= 12II. Điện trở suất – Công thức điện trở1. Điện trở suất 2. Công thức điện trở 3. Kết luận Điện trở của của dây dẫn được tính bằng công thức trong đó:  là điện trở suất ( Ωm) l là chiều dài dây dẫn (m) S là tiết diện dây dẫn (m2 ) Tiết 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU DÂY DẪNI. Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫnII. Điện trở suất – Công thức điện trởIII. Vận dụng C4 Tính điện trở của đoạn dây dẫn đồng dài l = 4m có tiết diện tròn, đường kính d =1mm (lấy π = 3,14)Giải Tiết diện của dây đồng là: Điện trở của đoạn dây dẫn là:Tóm tắt:l = 4md = 1mm = 10-3mΠ = 3,14 = 1,7.10-8 ΩmTính: R = ?Tiết 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU DÂY DẪNI. Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫnII. Điện trở suất – Công thức điện trởIII. Vận dụng C5 Từ bảng 1 hãy tính:+ Điện trở sợi dây nhôm dài 2m có tiết diện 1mm2.Giải:+ Điện trở sợi dây nhôm :Tóm tắt:l = 2mS = 1mm2 = 10-6m2 = 2,8.10-8 Ω mTính: R = ?Tiết 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU DÂY DẪNI. Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫnR3= 12II. Điện trở suất – Công thức điện trởIII. Vận dụng C6 Một sợi dây tóc bóng đèn làm bằng vonfam ở 200C có điện trở 25 Ω, có tiết diện tròn bán kính 0,01mm. Hãy tính chiều dài của dây tóc này (lấy π = 3,14 )Hướng dẫn:Tiết diện dây dẫnChiều dài của dây tóc là:Từ công thức: Trong đó:R = 25Ω,= 5,5.10-8Ωm, r = 0,01mm = 0,01.10-3mMột số hình ảnh của dây dẫn làm bằng các vật liệu khác nhauCác cuộn biến thế được cuốn bằng dây đồng.Dây nhôm, dây đồng và vẽ mặt cắt của nó.Dây cáp có lõi giữa bằng đồng.Dây hợp kimDây điện dân dụng làm bằng đồng.