Giáo án khoa học tự nhiên lớp 9 bai 9 doan mach noi tiep va doan mach song song

Kiến thức : - Nêu được mạch nối tiiếp, mạch song song là mạch như thế nào, viết được biểu thức về mối quan hệ giữa các cường độ dòng điện, các hiệu điện thế và điện trở trong các đoạn m

Tuần 4, 5 - Tiết 8, 9,10 Ngày soạn 25/9/2022

Bài 9: ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP VÀ ĐOẠN MẠCH SONG SONG

( 3 tiết) I- Mục tiêu

1 Kiến thức :

- Nêu được mạch nối tiiếp, mạch song song là mạch như thế nào, viết được biểu thức về mối quan

hệ giữa các cường độ dòng điện, các hiệu điện thế và điện trở trong các đoạn mạch này

- Viết được công thức tính điện trở tương đương đối với đoạn mạch nối tiếp, đoạn mạch song song gồm nhiều nhất ba điện trở thành phần

- Mắc được mạch điện gồm hai bóng đnè nối tiếp, mạch điện gồm hai bóng đèn song song

- Xác định được bằng thí nghiệm mối quan hệ giữa các cường độ dòng điện, các hiệu điện thế trong đoạn mạch nối tiếp, song song

- Kiểm chứng bằng thực nghiệm công thức tính điện trở tương đương đối với đoạn mạch nối tiếp, đoạn mạch song song gồm hai điện trở thành phần

- Vận dụng kiến thức vào giải thích những hiện tượng thực tiễn

2 Năng lực:

- Năng lực tự chủ và tự học

- Năng lực giao tiếp và hợp tác

- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

3 Phẩm chất:

- Chăm học

- Có trách nhiệm

- Trung thực, cẩn thận

II- Chuẩn bị

1 Giáo viên: Vôn kế, ampe kế, khóa K, nguồn điện, dây nối, điện trở mẫu đoạn mạch nối tiếp( 5, 10, 15 ôm) và điện trở mẫu đoạn mạch song song( 10,15,6 ôm)

2 HS: Tài liệu HDH, vở ghi, giấy nháp

III- Tiến trình bài dạy

1 Kiểm tra bài cũ: Kết hợp bài mới.

2 Dạy bài mới:

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng

Tiết 1 Hoạt động 1: Quan niệm ban đầu

về các yếu tố trong đoạn mạch nối

tiếp và đoạn mạch song song

GV giới thiệu hai dụng cụ mắc nối

tiếp với nhau khi tại đầu nối hai

dụng cụ không nối với bất kì

mạch nào khác Mạch hai dụng cụ

điện được nối với nhau như vậy

được gọi là mạch nối tiếp Ví dụ

hình 9.1 Và đặt câu hỏi cho HS

? I có thay đổi không khi dòng

điện chạy qua hai điện trở

? Độ lớn của HĐT giữa hai đầu

Lắng nghe Quan sát SGK

A- Khởi động

- Đoạn mạch nối tiếp: I không thay đổi, HĐT bằng tổng các HĐT, giá trị điện trở bằng tổng các giá trị điện trở

- Đoạn mạch mắc song song:

I bằng tổng các I, HĐT khôn thay đổi; giá trị điện trở giảm đi

đoạn mạch có quan hệ ntn với

HĐT giữa hai đầu điện trở thành

phần

? Giá trị của điện trở đoạn mạch

DB có quan hệ ntn với giá trị các

điện trở thành phần

- Tương tự gv tổ chức với đoạn

mạch song song

Hoạt động 2: Tìm hiểu cường độ

dòng điện- hiệu điện thế trong

đoạn mạch nối tiếp

- GV từ hình 9.1 yêu cầu HS tiến

hành mắc mạch điện như hình vẽ

khảo sát độ lớn của CĐ D Đ và

HĐT có thay đổi không khi đi

qua từng điện trở và có mqh ntn

với nhau

- HS tiến hành mắc mạch điện như

hình 9.1 và tiến hành đo khảo sát

CĐ D Đ và HĐT trong đoạn mạch

hoàn thành vào bảng

Lầ

n

đo

CĐ D

I1 I2 I UCD UCB UDB

1

2

3

- GV giới thiệu kí hiệu điện trở

tương đương là: Rtđ và ý nghĩa của

điện trở tương đương: là điện trở

có thể thay thế cho các điện trở

của đoạn mạch này sao cho với

cùng một HĐT thì CĐ D Đ đi qua

đoạn mạch đó không đổi

- GV đưa ra côn thức tính điện trở

tương đương của đoạn mạch mắc

nối tiếp:

Rtđ=R1+R2(3)

GV yêu cầu HS dựa vào công

Không

Bằng tổng hiệu điện thế của các điện trở

Bằng tổng các điện trở thành phần

I=I1+I2 Điện trở tổng nhỏ hơn các điện trở thành phần

U=U1=U2

HS tiến hành thảo luận theo nhóm nhận xét về đặc điểm CĐ D Đ qua các lần đo; Đặc điểm HĐT đoạn mạch DB với các HĐT ở đầu đoạn mạch

DC và CB

- HS: Nắm công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp

Dựa vào công thức số 2

HS chứng minh công thức tính điện trở tương đương của đ.m nt

- HS đề ra phương án kiểm tra điện trở tương đương bằng cách: Giữ nguyên HĐT, đo I đi qua mạch gồm hai điện trở

Sau đó thay bằng một

B- Hoạt động hình thành kiến thức

I- Đoạn mạch nối tiếp

- I trong đoạn mạch mắc nối tiếp là như nhau: I 1 =I 2 =I(1)

- HĐT trong đoạn mạch mắc nối tiếp bằng tổng các HĐT thành phần: U 1 +U 2 =U(2

2 Điện trở tương đương của đoạn mạch mắc nối tiếp

- Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch mắc nối tiếp

Rtđ=R1+R2(3) II- Đoạn mạch mắc song song

1 I và HĐT của đoạn mạch mắc song song

- I trong đoạn mạch mắc song song bằng tổng các I thành phần

I 1 +I 2 =I(4)

- HĐT trong đoạn mạch mắc song song là bằng nhau

U 1 =U 2 =U(5)

2 Điện trở tương đương của đoạn mạch mắc song song

- Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch mắc nối tiếp

1

R tđ=

1

R1+

1

R2

thức số (2) CM công thức số 3

- GV yêu cầu HS tiến hành nêu

phương án thí nghiệm kiểm tra

Tiết 2 Hoạt động 3.Tìm hiểu đoạn mạch

mắc song song

- GV từ hình 9.2 yêu cầu HS tiến

hành mắc mạch điện như hình vẽ

khảo sát độ lớn của I và HĐT có

thay đổi không khi đi qua từng

điện trở và có mối quan hệ như

tthế nào với nhau?

Y/c HS thực hành và điền kết quả

vào bảng sau:

Lầ

n

đo

CĐ D

I1 I2 I UCD UCB UDB

1

2

3

Hoạt động 4 Tìm hiểu điện trở

tương đương của đoạn mạch mắc

song song

- GV đưa ra côn thức tính điện trở

tương đương của đoạn mạch mắc

nối tiếp:

1

R tđ=

1

R 1+

1

R 2(6)

GV yêu cầu HS dựa vào công

thức số (4) CM công thức số 6

- GV yêu cầu HS tiến hành nêu

phương án thí nghiệm kiểm tra

điện trở thỏa mãn hệ thứu (3), đo I đi qua mạch So sánh và kết luận

HS tiến hành thảo luận theo nhóm nhận xét về đặc điểm CĐ D Đ qua các lần đo; Đặc điểm HĐT đoạn mạch AC với HĐT

ở đầu đoạn mạch AB

- HS: Nắm công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song

Dựa vào công thức số 4

HS chứng minh công thức tính điện trở tương đương của đ.m nt

- HS đề ra phương án kiểm tra điện trở tương đương bằng cách: Giữ nguyên HĐT, đo I đi qua mạch gồm hai điện trở

Sau đó thay bằng một điện trở thỏa mãn hệ thứu (3), đo I đi qua mạch So sánh và kết luận

3 Củng cố-Luyện tập

Nêu nối lien hệ HDT và I của toàn mạch với I và U của các điện trở thành phần của đoạn mạch nối tiếp gồm 2 điện trở ?

Nêu Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp gồm 2 điện trở?

Nêu nối lien hệ HDT và I của toàn mạch với I và U của các điện trở thành phần của đoạn mạch song song gồm 2 điện trở ?

Nêu Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch song song gồm 2 điện trở?

Tiết 3

C Hoạt động luyện tập

I- Bài tập về đoạn mạch nối tiếp- song song

a Mục tiêu: HS ôn lại kiến thức về ĐL ôm, côn thức đoạn mạch nối tiếp, song song vận dụng giải các bài tập liên quan

b Gợi ý tổ chức hoạt động

- GV yêu cầu HS làm các bài tập chuẩn bị trước theo phiếu gửi cho HS

- HS ghi nhiệm vụ chuyển giao của GV vào vở, cùng bạn vẽ hình, ghi vào vở ý kiến của mình

Sau đó TL nhóm, ghi lại ý kiến của bạn khác vào vở của mình TL nhóm để đưa ra báo cáo của nhóm ghi vào vở các ý kiến của nhóm

c SP hoạt động:

Bài tập về đoạn mạch nối tiếp

Bài 1: Có hai điện trở R1 và R2 Biết R1=3 R2 và khi mắc nối tiếp, điện trở tương đương của mạch điện là R=8 Ω Tính R1và R2

Đ.s: R1=6 Ω và R2=2 Ω

Bài 2: Mắc điện trở R nối tiếp với điện trở R '=30 Ω Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế U= 60V thì CĐ D Đ trong mạch là 1,5A Tính điện trở R

Đ.s: R=10 ôm

Bài 3: Cho hai điện trở R1=60 Ω và R2=15 Ω mắc nối tiếp

a Tính điện trở tương đương R12 của đoạn mạch

b Đặt vào hai đầu đoạn mạch HĐT U=25V Tính CĐ D Đ tron gmachj và HĐT giữa hai đầu mỗi điện trở

Đ.S: a R=75 ôm; b I=1/3(A) và U1=20V; U2=5V

Bài 4: Ba điện trở R1, R2và R3 mắc nối tiếp nhau vào hai đầu đoạn mạch có hiệu điện thế U=50V Biết R1=R2=2 R3, CĐ Đ Đ trong mạch là 2A Tính giá trị các điện trở

Đ.s: R1=R2=10 ôm; R3=5 ôm

Bài tập về đoạn mạch song song

Bài 1: Cho đoạn mạch gồm 3 điện trở R1=5 Ω và R2=R3=10 Ω mắc song song với nhau

a Tính điện trở tương đương của đoạn mạch

b Đặt vào hai đầu đonạ mạch HĐT U=3V Tính dòng điện qua các điện trở và dòng điện trong mạch chính

Đ.s: a R=2,5 ôm; b I=12A

Bài 2: Cho mạch điện gồm hai điện trở R1 và R2 mắc song song Biết dòng điện qua R1 gấp đôi

dòng điện qua R2, HĐT hai đầu đoạn mạch là U=42V, CĐ D Đ trong mạch chính là 6A

Tính các điện trở R1 và R2

Đ.s: R1=10,5 ôm; R2=21 ôm.

Bài 3:Ba điện trở R1=10 Ω; R2=20 Ω và R3=30 Ω

được mắc song song với nhau vào HĐT 18V Biết dòng điện qua R2 là 1,5A Tính HĐT giữa hai đầu đoạn mạch và CĐ D Đ chạy trong mạch chính

Đ.s: U= 30V; I=5,5A

d Dự kiến tình huống xảy ra, giải pháp thực hiện ntn?

Bài tập về đoạn mạch hỗn hợp

a Mục tiêu: HS ôn lại kiến thức về ĐL ôm, côn thức đoạn mạch nối tiếp, song song vận dụng giải các bài tập liên quan

b Gợi ý tổ chức hoạt động

- GV yêu cầu HS làm các bài tập chuẩn bị trước theo phiếu gửi cho HS

- HS ghi nhiệm vụ chuyển giao của GV vào vở, cùng bạn vẽ hình, ghi vào vở ý kiến của mình

Sau đó TL nhóm, ghi lại ý kiến của bạn khác vào vở của mình TL nhóm để đưa ra báo cáo của nhóm ghi vào vở các ý kiến của nhóm

c SP hoạt động:

Bài 1:

Cho đoạn mạch như so đồ hình vẽ trong đó

các điện trở R1=9 Ω; R2=15 Ω; R3=10 Ω;

dòng điện đi qua R3 có cường độ là I3=0,3 A

a Tính các cường độ dòng điện I1, I2 tương ứng đi qua

các điện trở R1v `a R2

b Tính hiệu điện thế U giữa hai đầu đoạn mạch AB

TT R1=9 Ω

R2=15 Ω

R3=10 Ω

I3=0,3 A

a I1=? I2=?

b U AB=?

Giải: - R1nt(R2/¿R3)

a Trong đoạn mạch mắc song song cường độ dòng điện tỉ lệ nghịch với điện trở nên ta có:

R2

R3=

I3

I2⇒ I2=R3

R2I3

⇔ I2=0,2( A)

Mặt khắc: I1=I2+I3=0,5 ( A )

b Điện trở tương đương của đoạn mạch là:

R td=R1+R2 R3

R2+3 =9+

10.15 10+15=15 (Ω) Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là:

U AB=I1 R tđ=0,5.15=7,5 (V )

Bài 2:

Cho mạch điện như sơ đồ hình vẽ

trong đó các điện trở R1=14 Ω; R2=8 Ω ;R3=24 Ω;

dòng điện đi qua R1 có cường độ là I1=0,4 A

a Tính các cường độ dòng điện I2, I3 tương ứng

đi qua các điện trở R2 và R3

b Tính các hiệu điện thê U AC ;U CB v `a U AB

TT R1=14 Ω; R2=8 Ω

R3=24 Ω

I1=0,4 A

a I1=? I2=?

b U AB=?

Giải: - R1nt(R2/¿R3)

a Trong đoạn mạch mắc song song cường độ dòng điện tỉ lệ nghịch với điện trở nên ta có:

R3=

I3

I2⇒ I2=R3

R2I3

⇔ I2=3 I3(1)

Mặt khắc: I1=I2+I3=0,4 ( A )(2)

Từ (1) và (2): I2=0,1 ( A ) ;I3=0,3( A)

b Điện trở tương đương của đoạn mạch là:

R td=R1+R2 R3

R2+3 =14+

8.24 8+24=20 (Ω) Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là:

U AB=I1 R tđ=0,4.20=8(V )

D- VẬN DỤNG:

1 Ở hai mạch điện 9.3 và 9.4 nếu một trong hai điện trở bị đứt thì sẽ có hiện tượng gì xảy ra? Tại sao?

Ở mạch điện 9.3 - mạch nối tiếp Nếu một trong hai điện trở bị đứt thì mạch điện không hoạt động được nữa Vì 2 điện trở được mắc nối tiếp vs nhau chỉ cần 1 điện trở bị hỏng là không có dòng điện đi qua được nữa

Ở mạch điện 9.4 - mạch song song Nếu một trong hai điện trở bị đứt thì mạch điện vẫn hoạt động bình thường Vì 2 điện trở được mắc song song với nhau nếu 1 điện trở bị hỏng thì dòng điện vẫn

đi qua điện trở còn lại

2 Ở hình 9.5 điện trở đèn 1 gấp đôi điện trở đèn 2

a, Cường độ dòng điện chạy qua từng bóng đèn có bằng

nhau không? Vì sao?

b, Khi tháo một bóng đèn khỏi mạch, cường độ dòng điện

chạy qua đèn còn lại thay đổi như thế nào? Tại sao? Trong

thực tế hiện tượng này xảy ra ở tình huống nào?

c, Khi dây dẫn vào hai đầu dây tóc của một trong hai đèn bị

chập, có hiện tượng gì xảy ra?

a, Cường độ bóng đèn không bằng nhau Vì:

Có vì đây là mạch điện song song

nên: I1I2=R2R1=R22R2

⇒I2=2I1

b, Khi tháo một trong hai bóng ra khỏi mạch thì cường độ dòng điện chạy qua bóng còn lại không thay đổi Vì đây là mạch điện song song nên U=U1=U2

Mà điện trở bóng đèn không thay đổi vì thế cường độ dòng điện bóng đèn không thay đổi Trong thực tế hiện tượng này xảy ra ở tình huống 1 trong các dụng cụ mắc song song bị cháy thì các dụng cụ khác vẫn hoạt động bình thường được.

c, Khi dây dẫn vào hai đầu dây tóc của một trong hai đèn bị chập thì bóng đèn còn lại vẫn sáng bình thường.

4 Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà

- Về nhà học bài và phần ghi nhớ

- Xem lại các bài tập đã giải trong phần luyện tập và vận dung SGK

- Làm phần tìm tòi mở rộng ở mục E

5 Rút kinh nghiệm-bổ sung