Giáo án vật lí lớp 9 tuần 4 (1)

Biết cách xác định sự phụ thuộc của Điện trở vào một trong các yếu tố chiều dài, tiết diện, vật liệu làm dây dẫn.. Nêu được điện trở của các dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng

Tuần 4 ngày 25/9/2020

Tiết 7

Bài 7,8,9

Sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào chiều dài,

tiết diện và chất liệu làm dây dẫn.

I Mục tiêu:

1 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 một trong các yếu tố (chiều dài, tiết diện, vật liệu làm dây dẫn) Suy luận và tiến hành được thí nghiệm kiểm tra sự phụ thuộc của Điện trở vào chiều dài của dây dẫn Nêu được điện trở của các dây dẫn

có cùng tiết diện và được làm từ cùng một vật liệu thì tỉ lệ thuận với chiều dài của dây

- Suy luận rằng các dây có cùng chiều dài và làm từ cùng một loại vật liệu thì Điện trở của chúng tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây Bố trí TN Kiểm tra sự phụ thuộc của Điện trở vào tiết diện của dây dẫn Nêu được Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây

- Bố trí và tiến hành thí nghiệm để chứng tỏ rằng điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài, cùng tiết diện và được làm từ các vật liệu khác nhau thì khác nhau So sánh dược mức độ dẫn diện của các chất hay các vật liệu căn cứ vào bảng giá trị điện trở xuất của chúng

2 Năng lực:

2.1 Năng lực chung:

- Năng lực giao tiếp

+ Lập được bảng và mô tả bảng số liệu thực nghiệm

+ Vẽ được sơ đồ thí nghiệm

+ Mô tả được sơ đồ thí nghiệm

+ Đưa ra các lập luận lô gic, biện chứng

- Năng lực hợp tác: Tiến hành thí nghiệm theo nhóm.

2.2 Năng lực đặc thù:

- Năng lực sử dụng kiến thức: Nêu được sự phụ thuộc của điện trở vào các yếu

tố chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn Biết làm thí nghiệm để kiểm tra

- Năng lực về phương pháp: Đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra sự phụ

thuộc của điện trở vào chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn Bố trí được TN để kiểm tra dự đoán Rút ra nhận xét về sự phụ thuộc đó

- Năng lực trao đổi thông tin: Tích cực tham gia trao đổi, thảo luận để mô tả

được hiện tượng trong các TN và các yêu cầu của bài học Ghi lại kết quả thí nghiệm

kiểm tra sự phụ thuộc của điện trở vào các yếu tố chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn

- Năng lực cá thể: Nêu được sự phụ thuộc của điện trở vào các yếu tố chiều dài,

tiết diện và vật liệu làm dây dẫn Có thái độ nghiêm túc trong giờ học Vật lí, có ý thức vận dụng kiến thức vật lý vào cuộc sống

3 Phẩm chất:

- Trung thực trong việc báo cáo kết quả thí nghiệm

- Chăm chỉ đọc tài liệu, chuẩn bị những nội dung của bài học

- Nhân ái, trách nhiệm: Hợp tác giữa các thành viên trong nhóm

II.Chuẩn bị

1 Giáo viên:

GV : 3 đoạn dây có chiều dài khác nhau,tiết diện khác nhau và chất liệu khác nhau.

Mỗi nhóm học sinh

+ 3 dây dẫn có cùng tiết diện và cùng làm bằng một loại chất liệu, có chiều dài l, 2l, 3l + 1 ampe kế và 1 vôn kế

+ 1 nguồn điện 3V

+ 1 công tắc và 8 dây nối

2 Học sinh: Học bài cũ và chuẩn bị trước bài 7

III Tiến trình bài dạy

1 Kiểm tra bài cũ : Kết hợp bài mới

2 Dạy bài mới

Đặt vấn đề : Dây dẫn là một bộ phận quan trọng trong mạch điện Điện trở của nó có

phụ thuộc vào các yếu tố của dây dẫn như thế nào hay không ? Hôm nay ta xét điện trở nó phụ thuộc vào chiều dài thế nào?

Hoạt động 1 : Tìm hiểu về

công dụng của dây dẫn và

các loại dây dẫn thường

được sử dụng

- Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi

:

+ Dây dẫn trong mạch điện có

công dụng gì ?

+ Quan sát các dây dẫn h.7.1,

các dây dẫn có thể khác nhau ở

những yếu tố nào ?

+ Để biết điện trở có phụ thuộc

chiều dài dây dẫn ta xét các dây

- Cá nhân trả lời câu hỏi :

+ Dây dẫn trong mạch điện dùng cho dòng điện chạy qua.

+ Các dây dẫn có thể khác nhau ở : Chiều dài, tiết diện, chất làm dây dẫn.

Học sinh nêu ví dụ + Để biết điện trở có phụ thuộc chiều dài dây dẫn

I Xác định sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào một trong những yếu tố khác nhau

- Phụ thuộc vào chiều dài, chất liệu làm day dẫn và tiết diện của dây.

dẫn có các yếu tố thế nào ?

Hoạt động 2: Tìm hiểu diện trở

của dây dẫn phụ thuộc vào

chiều dài dây dẫn

GV yêu cầu HS hãy nêu dự kiến

cách làm TN (nhóm) ?

- Lấy 3 dây dẫn thế nào ?

(nên dùng các dây dài l, 2l, 3l

dễ so sánh)

- Xác định điện trở chúng dùng

vôn kế và ampe kế bằng cách

nào ?

+ C1 : (Cá nhân)

- Gọi điện trở dây dài l là R1 =

R Dự đoán dây dài 2l gồm 2

dây l nối tiếp thì R2 = ?

- Tương tự dây 3lgồm 3 dây l

nối tiếp thì R3 = ?

Hoạt động 3 : Xác định sự phụ

thuộc của điện trở vào chiều

dài dây dẫn.

+ Nhóm :

- Mắc mạch điện như hình vẽ.

- Đóng K, đọc U và I vào

bảng ?

- Làm tương tự với 2 dâyl nối

tiếp ?

- Làm tương tự với 3 dâyl nối

tiếp ?

+ Nhận xét kết quả.

ta xét các dây dẫn có cùng tiét diện, cùng một chất tạo nên, khác nhau chiều dài

+ Thảo luận nhóm, đại diện trả lời:

- Lấy một loại dây dẫn có chiều dài khác nhau.

- Lấy 3 dây dẫn cùng S, cùng loại, có chiều dài l, 2

l, 3l.

- Mắc vào hiệu điện thế U,

đo hiệu điện thế và I, xác định : R =

I U

+ Cá nhân làm C1:

- Dây dài 2l có R2 = R1 + R1 = 2R

- Dây dài 2l có R2 = R1 + R1 + R1 = 3R

+ Các nhóm mắc mạch điện theo sơ đồ h.vẽ.

+ Đo U, I ghi vào bảng kẽ như bảng 1 SGK.

+ Làm tương tự với 2 dâyl

nối tiếp.

+ Làm tương tự với 3 dâyl

nối tiếp.

+ Nêu nhận xét : Điện

II Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn

1.Dự đoán cách làm :

2 Thí nghiệm kiểm tra.

Mô tả thí nghiệm.

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.

A

V

+ _ _ _

+

+

K

+ GV khái quát và nêu kết luận trở của dây dẫn tỉ lệ

thuận với chiều dài của dây.

3/.Củng cố-Luyện tập:

Qua bài học này chúng ta cần nắm những kiến thức gì?

-> Điện trở phụ thuộc vào chiều dài của dây dẫn điện trở dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài của dây.

- HS phát biểu ghi nhớ.

4/.Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà:

HD làm C2:

Gợi ý:

+ So sánh điện trở dây dẫn ngắn và dây dài ?

+ Vận dụng định luật Ôm so sánh I qua đèn trong hai trường hợp ?

Chốt C2:

+ Dây ngắn có R1, dây dài có l2 > l1.

=> R1 < R2 ( do điện trở tỉ lệ thuận với chiều dài )

=> I1 > I2 ( do I tỉ lệ nghịch với điện trở )

Do đó đèn khi dùng dây dài sáng yếu hơn.

HD làm C3:

+ Tóm tắt : U = 6V

l1 → R1 → I1= 0,3A Tính l1 = ?

l2 = 4m →R2 = 2Ω

+ Tính R1 = 06,3

1

=

I

U

= 20( Ω )

+ Ta có :

2

1 2

1

l

l R

R

= →l1= 2

2

1 l R

R

= 40(m) Nhận xét cho điểm học sinh làm tốt

HD làm C4:

Ta thấy I tỉ lệ nghịch với R, R tỉ lệ thuận với l từ đó ta có

1 2

R = I và

2

1 2

1

l

l R

R = => 1 2 1 2

1

R = I = =l I = Vậy l2=0,25l1

- Đọc phần có thể em chưa biết.

- Làm bài tập trong sách bài tập.7.1 đến 7.4

- Học thuộc bài và và phần ghi nhớ

- Chuẩn bị bài 8 “ Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn ’’

5 Rút kinh nghiệm – Bổ sung

………

-Tuần 4 Ngày 25/9/2020 Tiết 8

Bài 7, 8, 9

Sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào chiều dài, tiết diện và chất liệu làm dây dẫn (tiếp theo)

I Mục tiêu:

1 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 một trong các yếu tố (chiều dài, tiết diện, vật liệu làm dây dẫn) Suy luận và tiến hành được thí nghiệm kiểm tra sự phụ thuộc của Điện trở vào chiều dài của dây dẫn Nêu được điện trở của các dây dẫn

có cùng tiết diện và được làm từ cùng một vật liệu thì tỉ lệ thuận với chiều dài của dây

- Suy luận rằng các dây có cùng chiều dài và làm từ cùng một loại vật liệu thì Điện trở của chúng tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây Bố trí TN Kiểm tra sự phụ thuộc của Điện trở vào tiết diện của dây dẫn Nêu được Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây

- Bố trí và tiến hành thí nghiệm để chứng tỏ rằng điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài, cùng tiết diện và được làm từ các vật liệu khác nhau thì khác nhau So sánh dược mức độ dẫn diện của các chất hay các vật liệu căn cứ vào bảng giá trị điện trở xuất của chúng

2 Năng lực:

2.1 Năng lực chung:

- Năng lực giao tiếp

+ Lập được bảng và mô tả bảng số liệu thực nghiệm

+ Vẽ được sơ đồ thí nghiệm

+ Mô tả được sơ đồ thí nghiệm

+ Đưa ra các lập luận lô gic, biện chứng

- Năng lực hợp tác: Tiến hành thí nghiệm theo nhóm.

2.2 Năng lực đặc thù:

- Năng lực sử dụng kiến thức: Nêu được sự phụ thuộc của điện trở vào các yếu

tố chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn Biết làm thí nghiệm để kiểm tra

- Năng lực về phương pháp: Đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra sự phụ

thuộc của điện trở vào chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn Bố trí được TN để kiểm tra dự đoán Rút ra nhận xét về sự phụ thuộc đó

- Năng lực trao đổi thông tin: Tích cực tham gia trao đổi, thảo luận để mô tả

được hiện tượng trong các TN và các yêu cầu của bài học Ghi lại kết quả thí nghiệm kiểm tra sự phụ thuộc của điện trở vào các yếu tố chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn

- Năng lực cá thể: Nêu được sự phụ thuộc của điện trở vào các yếu tố chiều dài,

tiết diện và vật liệu làm dây dẫn Có thái độ nghiêm túc trong giờ học Vật lí, có ý thức vận dụng kiến thức vật lý vào cuộc sống

3 Phẩm chất:

- Trung thực trong việc báo cáo kết quả thí nghiệm

- Chăm chỉ đọc tài liệu, chuẩn bị những nội dung của bài học

- Nhân ái, trách nhiệm: Hợp tác giữa các thành viên trong nhóm

II.Chuẩn bị

1 Giáo viên:

- Cho mỗi nhóm : 2 dây dẫn hợp kim cùng loại khác tiết diện

- 1 nguồn 6V

- 1 công tắc

- 1 ampe kế GHĐ 1,5A, ĐCNN 0,1A

- 1 vôn kế GHĐ 1)V, ĐCNN 0,1V

- 7 đoạn dây nối 30cm

- 2 chốt kẹp nối dây dẫn

2 Học sinh:

- Học bài cũ và chuẩn bị trước bài 8

III Tiến trình bài dạy

1 Kiểm tra bài cũ :

- Nêu kết luận về sự phụ thuộc điện trở dây dẫn vào chiều dài dây dẫn ?

2 Dạy bài mới

Hoạt động 1: Nêu dự đoán về

sự phụ thuộc của điện trở vào

tiết diện

GV yêu cầu trả lời câu hỏi :

+ Dây dài l R1 = R Dùng 2 dây

dài l cùng chất mắc song song

h.vẽ Tính R2 = ?

+ Dùng 3 dây dài l cùng chất

mắc song song Tính R3 = ?

+ Nếu các dây trong mỗi sơ đồ

chập sát nhau coi như một dây

- HS hoạt động cá nhân trả lời:

+ Hai dây mắc song song nên :

R2 =

2

R

+ Ba dây mắc song nên : R3 =

3

R

I Dự đoán sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn.

+ _

+ _ K

l

R2

ứng S; 2S; 3S

- GV yêu cầu học sinh hoạt

động nhóm trả lời câu C2

+ Hãy dự đoán mối quan hệ

giữa điện trở của các dây dẫn

với tiết diện của mỗi dây ?

+ Suy ra hai dây dẫn cùng chiều

dài cùng vật liệu thì liên hệ giữa

S1 , S2 với điện trở tương ứng R1

và R2 của chúng thế nào ?

Hoạt động 2 : Thí nghiệm kiểm

tra dự đoán.

GV yêu cầu các nhóm thí

nghiêm :

+ Mắc mạch điện theo sơ đồ

h.vẽ.

+ Đóng K đo U1, I1 và ghi

kết quả vào B1

+ Thay dây có S2 Đo U2, I2, ghi

kết quả vào B1.

+ Tính R1 và R2 dùng R =

I U

ghi kết quả vào B1.

+ Tính tỉ số : 2

1

2 2 1

2

d

d S

S

= và so

sánh với tỉ số :

2

1

R

R

Đối chiếu

dự đoán rút ra kết luận ?

Hoạt động 3: Tìm hiểu sự

phụ thuộc của điện trở vào

vật liệu dây dẫn

Cho HS quan sát các đoạn

dây dẫn có cùng chiều dài,

cùng tiết diện nhưng làm

bằng các chất liệu khác nhau

C1(cá nhân) Trả lời :

+ Để xác định sự phụ thuộc

của điện trở vào vật liệu phải

tiến hành TN với các dây dẫn

có đặc điểm gì ?

- Thảo luận, đại diện trả lời + Điện trở dây dẫn tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây.

+ Suy ra :

1

2 2

1

S

S R

R =

Các nhóm : + Mắc mạch điện.

Bảng 1:(B1) + Thực hiện đo U, I và tính

R hai trường hợp, ghi kết quả vào B1

+ Tính tỉ số : 2

1

2 2 1

2

d

d S

S

= và so

sánh với tỉ số :

2

1

R

R

Đối chiếu dự đoán rút ra kết luận Đại diện nhóm báo cáo.

Trả lời : + Dùng các dây dẫn có cùng chiều dài, cùng tiết diện, khác vật liệu

Nhóm thảo luận :

II Thí nghiệm kiểm tra:

1 Thí nghiệm:

2

Nhận xét

3 Kết luận :

Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây.

1

2 2

1

S

S R

R

=

I Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn.

C1: Để xác định sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn thì phải tiến hành đo điện trở của dây có cùng chiều dài và cùng tiết diện nhưng làm bằng vật

S1,

+ _ K

A

V

R1

GV yêu cầu các nhóm học

sinh thảo luận:

+ Hãy vẽ sơ đồ TN ?

+ Kiểm tra sơ đồ các nhóm

+ Lập bảng ghi kết quả TN ?

+ Mắc mạch điện theo sơ đồ ?

+ Đóng K, đo U1, I1 ? ghi kết

quả ?

+ Thay dây2, đo U2, I2 ? ghi

k quả ?

+ Tính R1 và R2, ghi vào bảng

?

+ So sánh R1 và R2, rút ra

nhận xét ?

+ Khái quát và thông báo kết

luận.

Hoạt động 4: Tìm hiểu về

điện trở suất

+ Thông báo :

- Khái niệm điện trở suất.

SGK

-Kí hiệu điện trở suất:ρ( rô).

-Đơn vị điện trở suất: Ω.m

(Ôm mét).

+ Xem bảng 1 SGK và tính

điện trở đoạn constantan có l

= 1m ,

S = 1mm2 ?

thức tính điện trở

C3 (cá nhân) :

+ Tính điện trở của một đoạn

dây dẫn theo các bước ở bảng

2 SGK ?

+ Gợi ý :

- Tính R1 : Đọc lại ý nghĩ về

điện trở suất.

- Tính R2 : Chú ý điện trở tỉ

lệ thuận với chiều dài.

- Tính R : Chú ý điện trở tỉ

+ Vẽ sơ đồ :

Lập bảng ghi kết quả TN Tiến hành mắc Mạch điện Đọc kết quả (A) và (V)

Thay dây và tiến hành đo lần 2, ghi kết quả

Tính và ghi kết quả vào bảng

+ So sánh R1 và R2, rút ra nhận xét

Lắng nghe-ghi vở

+ HS nghe và đọc thông

tin II.1 SGK.

+ Xem bảng điện trở suất SGK

C2(cá nhân) : Trả lời :

S = 1mm2 = 1.10-6m2

R = ρ.

S

1

= 0,5.10-6 6

10

1

−

= 0,5 (Ω) Trả lời :

+ Tính R1 : R1 = ρ Ω) + Tính R2 : R2 = ρ l (Ω)

+ Tính R3 : R3 =

S

l.

ρ + Vậy : Điện trở của một

liệu khác nhau

1

Thí nghiệm

2

Kết luận : Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn.

II Điện trở suất Công thức điện trở.

1.Điện trở suất : + Kí hiệu điện trở suất :

ρ ( rô).

+ Đơn vị điện trở suất

+ Bảng điện trở suất : SGK

C2:

S = 1mm2 = 1.10-6m2

R = ρ.

S

1

= 0,5.10-6

6 10

1

− = 0,5 (Ω)

2

Công thức điện trở

Điện trở của dây dẫn tính bằng công thức

R =

S

l.

ρ

+ _ K

A

V

R1

lệ nghịch với tiết diện.

+ Điện trở của một dây dẫn

tính bằng công thức ?

THMT:

+ Điện trở của dây dẫn là nguyên

nhân làm tỏa nhiệt trên dây Nhiệt

lượng tỏa ra trên dây dẫn là nhiệt

vô ích, làm hao phí điện năng.

+ Mỗi dây dẫn làm bằng một chất

xác định chỉ chịu được một cường

độ dòng điện xác định Nếu sử

dụng dây dẫn không đúng cường

độ dòng điện cho phép có thể gây

ra hỏa hoạn và những hậu quả môi

trường nghiêm trọng.

- Biện pháp GDBVMT: Để tiết

kiệm năng lượng, cần sử dụng

dây dẫn có điện trở suất nhỏ.

Ngày nay, người ta đã phát hiện

ra một số chất có tính chất đặc

biệt, khi giảm nhiệt độ của chất

thì điện trở suất của chúng giảm

về giá trị bằng không (siêu dẫn).

Nhưng hiện nay việc ứng dụng

vật liệu siêu dẫn vào trong thực

tiễn còn gặp nhiều khó khăn,

chủ yếu do các vật liệu đó chỉ là

siêu dẫn khi nhiệt độ rất thấp

(dưới O 0 C rất nhiều).

dây dẫn tính bằng công thức : R =

S

l.

ρ

3/.Củng cố-Luyện tập:

Qua bài học này chúng ta cần nắm những kiến thức nào?

-> Điện trở của dây dẫn ngoài phụ thuộc vào chiều dài của dây còn phụ thuộc vào tiết diện của dây, và vật liệu làm dây dẫn Điện trở tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây dẫn Điện trở tỉ

lệ thuận với điện trở suất của dây.

Công thức tính điện trở của dây dẫn: R= .l

S

ρ

- GV Gọi HS phát biểu ghi nhớ

Vận dụng:

C4(cá nhân) : Tính điện trở :

+ Dây đồng có l= 4m, tiết diện tròn, đường kính d = 1mm ?

Trả lời C4:

+ Tính : R =

S

l.

ρ

= 2

.

4

d

l

π

ρ , (S = π 2

2 









d

)

R = 0,087Ω

C5(cá nhân) : Tính điện trở :

+ Dây nhôm l= 2m, S = 1mm2 ?

+ Dây nikêlin l= 8m, tiết diện tròn, đường kính d = 0,4mm ?

+ Dây đồng l= 400m, S = 2mm2 ?

Trả lời C5

+ Dùng : R =

S

l.

ρ

= 0,056 (Ω) + Tương tự C4 R = 25,5Ω

+ Tính tương tự dây nhôm : R = 3,4Ω

C6(cá nhân) :

+ Dây tóc bóng đèn vônfram ở 200C có R = 25Ω, tiết diện tròn có bán kính 0,01mm Tính l ?

Trả lời C6 :

+ Dùng : R =

S

l.

ρ =

2

.

r

l

π ρ

ρ

π 2

r

R

l =

⇒ = 0,1428(m) = 14,3(cm)

4/.hướng dẫn học sinh tự học ở nhà :

- Đọc phần có thể em chưa biết

- Học thuộc ghi nhớ sách giáo khoa và phần ghi nhớ

- Làm bài tập trong sách bài tập 9.1 đến 9.5

- Chuẩn bị bài 10 “ Biến trở - Điện trở dùng trong kĩ thuật ’’

5 Rút kinh nghiêm-bổ sung:

………

………

………