Giáo án Vật lý khối 9 - Học kì I - Tiết 9: Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn

Tuần 5 Tiết 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN MỤC TIÊU Bố trí và tiến hành được thí nghiệm 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. 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 Vận dụng công thức R=r để tính được một đại lượng còn lại CHUẨN BỊ Dây dẫn Nguồn điện Công tắc Ampe kế Vôn kế Địện trở HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG GHI Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, tổ chức tình huống học tập - GV: yêu cầu HS cho biết điện trở của một dây dẫn phụ thuộc vào các yếu tố nào? Phụ thuộc như thế nào ? - GV: yêu cầu HS sửa bài 7.2 SBT Đặt vấn đề: Ở lớp 7 ta đã biết đồng là kim loại đẫn điện rất tốt, chỉ kém có bạc, nhưng lại rẻ hơn bạc rất nhiều. Vì thế đồng thường được dùng làm dây dẫn để nối các thiết bị và dụng cụ trong các mạng điện. Vậy căn cứ vào đặc trưng nào để biết vật liệu này dẫn điện tốt hơn vật liệu kia? => Bài mới Họat động 2: tìm hiểu sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn ? GV: cho HS quan sát các đoạn dây dẫn có cùng chiều dài, cùng tiết diện nhưng làm bằng các vật liệu khác nhau, yêu cầu HS trả lời C1. HS : quan sát và trả lời các dây dẫn có đặc điểm là vật liệu làm dây dẫn khác nhau GV: yêu cầu HS nêu các bước tiến hành thí nghiệm kiểm tra sự phụ thuộc củ điện trở vào vật liệu làm dây dẫn HS : nêu các bước tiến hành như SGK GV: yêu cầu HS hoạt động nhóm, thực hiện từng bước a, b, c, d của phần 1 thí nghiệm SGK HS thực hiện thí nghiệm theo các bước + Từng nhóm thảo luận vẽ sơ đồ mạch điện để xác định điện trở của dây dẫn + Lập bảng ghi kết qủa đo 3 lần thí nghiệm + Từng nhóm tiến hành thí nghiệm ghi kết qủa đo vaò bảng và xác định điện trở của 3 dây dẫn cùng chiều dài, tiết diện nhưng được làm từ các vật liệu khác nhau GV: hs làm xong thí nghiệm yêu cầu HS nhận xét và rút ra kết luận HS : từ kết qủa thí nghiệm rút ra nhận xét và kết luận Hoạt động 3: tìm hiểu về điện trở suất GV: yêu cầu HS đọc thông tin mục 1 SGK về điện trở suất và trả lời câu hỏi + Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn được đặc trưng bằng đại lượng nào? + Đại lượng có trị số được xác định như thế nào ? + Đơn vị của đại lượng HS : trả lời + Điện trở suất + Được xác định bằng điện trở của dây hình trụ tiết diện 1m2 , chiều dài 1m + Đơn vị Wm GV: yêu cầu HS tìm hiểu bảng 1 SGK trả lời + Nhận xét về trị số của điện trở suất của kim loại và hợp kim + Điện trở suất của đồng là 1.7.10-8Wm có ý nghĩa gì? HS : tìm hiểu và trả lời : điện trở suất của hợp kim lớn hơn kim loại, điện trở suất của đồng là 1.7.10-8Wm có nghĩa là 1 dây dẫn hình trụ làm bằng đồng có chiều dài 1m, tiết diện 1m2 thì điện trở của nó là 1.7.10-8W GV: yêu cầu HS làm C2 + Gợi ý: điện trở suất của constantan là bao nhiêu? Y ghĩa của con số đó? Dựa vào mối quan hệ của tiết diện và R tính R. HS : làm C2 theo gợi ý S1=1m2 R1=0,5.16-6W S2=1mm210-6m2 R2=? Hoạt động 4: Xây dựng công thức tính điện trở GV: yêu cầu HS thực hiện theo các bươc 1hoàn thành bảng 2 HS : hoàn thành các bước ở bảng 2 GV: yêu cầu HS rút ra công thức tính R HS : R=r GV: yêu cầu HS giải thích các kí hiệu, đơn vị của từng đại lượng trong công thức HS : trả lời Hoạt động 5: vận dụng, hướng dẫn về nhà -GV: yêu cầu HS hoàn thành C4 + Gợi ý: để tính điện trở ta vận dụng công thức nào? Đại lượng nào đã biết, đại lượng nào trong công thức cần tính HS : hoàn thành C4 theo hướng dẫn của GV Về nhà : trả lời C5, C6 và làm bài trong SBT Đáp An: Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài dây dẫn, tiết diện dây. Điện trở tỉ lệt thuận với chiều dài dây dẫn và tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây.(5đ) Tóm tắt: U=30V I=125mA l=120m R=? r=? Điện trở của dây dẫn là: R=U/I=240(W) Mỗi mét dây dẫn này có điện trở là: r=R/l=2(W)(5đ) I. Sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào vật liệu làm dây dẫn 1. Thí nghiệm 2. Kết luận: điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn II. Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn 1. Điện trở suất Điện trở suất của 1 vật liệu (hay một chất ) có trị số bằng điện trở của một đoạn dây hình trụ được làm bằng vật liệu đó có chiều dài 1m và tiết diện 1m2 Kí hiệu r Đơn vị Wm 2. Công thức tính điện trở R=r r : điện trở suất (Wm) l: chiều dài(m) S: tiết diện dây dẫn (m2) III. Vận dụng C4 L=4m d=1mm r = 1.7.10-8Wm R =? S =pd2/4 R=r =0.087W IV. RÚT KINH NGHIỆM Tuần 5 Tiết 10: BIẾN TRỞ – ĐIỆN TRỞ DÙNG TRONG KĨ THUẬT MỤC TIÊU Nêu được biến trở là gì và nêu được nguyên tắc hoạt động của biến trở Mắc được biến trở vào mạch điện để điều chỉnh cường độ dòng điện chạy qua mạch Nhận ra được các điện trở dùng trong kĩ thuật ( không cần xác định trị số của điện trở theo các vòng màu) CHUẨN BỊ Biến trở Bóng đèn Nguồn điện Điện trở HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG GHI Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ, tổ chức tình huống học tập - GV: điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào những yếu tố nào? Phụ thuộc như thế nào ? Viết công thức biểu diễn sự phụ thuộc đó . - HS : trả lời - GV: Yêu cầu HS làm bài 9.2 SBT - HS : làm bài Đặt vấn đề - GV: Từ công thức trên theo em có mấy cách làm thay đổi điện trở của dây dẫn - HS : thay đổi chiều dài hoặc tiết diện của dây - GV: trong 2 cách đó theo em cách nào dễ thực hiện hơn? - HS : chiều dài - GV: Điện trở có thể thay đổi trị số gọi là biến trở => Bài mới Họat động 2: tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của biến trở ? GV: yêu cầu HS quan sát ảnh chụp các loại biến trở hình 10.1 và trả lời C1 HS : quan sát : biến trở con chạy, tay quay, biến trở than GV: yêu cầu HS trả lời C2, C3 theo gợi ý + Cấu tạo chính cảu biến trở + Chỉ ra 2 chốt nối với 2 đầu cuộn dây cảu biến trở, chỉ ra con chạy của biến trở + Nếu mắc hai đầu AB của cuộn dây nối tiếp vào mạch điện thì dịch chuyển con chạy c, biến trở có tác dụng thay đổi điện trở không? HS : trả lời theo gợi ý GV: giới thiệu các kí hiệu của biến trở tr6en sơ đồ mạch điện. Yêu cầu HS trả lời C4 HS : khi dịch chuyển con chạy thì sẽ làm thay đổi chiều dài của phần cuộn dây có dòng điện chạy qua và do đó làm thay đổi điện trở của biến trở Hoạt động 3: sử dụng biến trở để điều chỉnh cường độ dòng điện GV: yêu cầu HS trả lời C5 HS : hoàn thành C5 GV: yêu cầu HS mắc mạch điện theo sơ đồ mạch điện, làm thí nghiệm theo hướng dẫn ở C6 và thảo luận HS : hoạt động nhóm tiến hành thí nghiệm GV: qua thí nghiệm yêu cầu HS trả lời biến trở là gì ? biến trở có thể dùng để làm gì? HS : trả lời Hoạt động 4: nhân dạng 2 loại điện trở dùng trong kĩ thuật GV: yêu cầu HS trả lời C7 theo gợi ý có tiết diện lớn hay nhỏ => R lớn hay nhỏ HS : điện trở dùng trong kĩ thuật được chế tạo bằng lớp than hay lớp kim loại mỏng => Sơ đồ mạch điện rất nhỏ => R có thể rất lớn GV: yêu cầu HS quan sát điện trở dùng trong kĩ thuật và nhận dạng 2 loại điện trở dùng trong kĩ thuật HS : quan sát các điện trở dùng trong kĩ thuật có trị số ghi ngay trên điện trở , trị số được thể hiện bằng các vòng màu trên điện trở Hoạt động 5: vận dụng – hướng dẫn về nhà GV: yêu cầu hoạt động cá nhân hoàn thành C4 HS : dựa vào điện trở của nhóm hoàn thành C4 đọc giá trị điện trở ghi trên điện trở GV: yêu cầu HS hoạt động cá nhân hoàn thành C10 theo gợi ý: + tính chiều dài của dây điện trở của biến trở này + tính chiều dài của 1 vàong dây quấn quanh lõi sứ tròn + từ đó tính số vòng dây của biến trở HS : Hoàn thành C10 theo gợi ý GV: : cho HS nhận xét Về nhà : đọc có thể em chưa biết, làm bài SBT Đáp Án: - Điện trở cảu dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài, tỉ lệ nghịch với tiết diện và phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn (4đ) R=r (3đ) 9.2 B (3đ) I. Biến trở II. Sử dụng biến trở để điều chỉnh cường độ dòng điện Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số và có thể được sử dụng để điều chỉng cường độ dòng điện trong mạch III. Các điện trở dùng trong kĩ thuật IV. Vận dụng C10: Chiều dài dây: l = R.S/r =9.09W số vòng dây của biến trở N = l/Wd = 145 vòng IV. RÚT KINH NGHIỆM