Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào những yếu tố nào, được xác định bằng công thức tính nào=> vào bài học hôm nay.. -TL: dây dẫn dùng để nối nguồn điện với các dụng cụ dùng điện để[r]
Trang 1Ngày soạn: 12/9/2019
Ngày giảng :
CHỦ ĐỀ : ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN PHỤ THUỘC VÀO NHỮNG YẾU TỐ
NÀO?
Bước 1:Xác định vấn đề cần giải quyết trong bài học
Giáo viên cung cấp thông tin tạo tình huống có vấn đề Học sinh phát hiện và xác định vấn đề nảy sinh, tự đề xuất các giả thuyết, giải pháp và lựa chọn giải pháp Học sinh thực hiện giải pháp để giải quyết vấn đề Giáo viên và học sinh cùng đánh giá vấn đề cụ thể sau:
Tìm kiếm, kiểm nghiệm về điện trở của dây dẫn
Tìm kiếm, xây dựng kiến thức mới và ứng dụng kiến thức về trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn
-Xây dựng được công thức tính điện trở của dây dẫn
-Hiểu khái niệm điện trở suất
Bước 2:Xây dựng nội dung bài học
- Gồm 3 tiết:
- Tiết 1: Tìm hiểu điện trở của dây dẫn phụ thuộc yếu tố nào? Dự đoán và thiết kế phương án kiểm tra Tìm hiểu điện trở suất
A Hoạt động : Khởi động
B Hoạt động : Hình thành kiến thức
Hoạt động 1: Xác định sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào các yếu tố khác nhau Hoạt động 2: Tìm hiểu về điện trở suất
- Tiết 2 : Thực hành các thí nghiệm xác định sự phụ thuộc của điện trở vào các yếu
tố Xây dựng công thức tính điện trở
Hoạt động 3: Thực nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của điện trở vào ba yếu tố của dây dẫn
Hoạt động 4: X ây dựng công thức tính điện trở của dây dẫn
- Tiết 3 : Vận dụng giải thích làm các bài tập liên quan đến sự phụ thuộc của điện trở vào các yếu tố
C Hoạt động luyện tập
D: Hoạt động vận dung – Tìm tòi mở rộng
Bước 3 Xác định mục tiêu bài học
a.Kiến thức:
1.Kiến thức
- Nêu được điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn
-Mô tả được cách bố trí TN để kiểm tra sự phụ thuộc của điện trở vào chiêu dài dây dẫn, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn
-Nêu được quan hệ giữa điện trở với chiều dài dây dẫn với tiết diện và vật liệu
-Xây dựng được công thức tính điện trở của dây dẫn
-Hiểu khái niệm điện trở suất
2.Kĩ năng
-Biết cách xác định sự phụ thuộc của điện trở vào một trong các yếu tố
- Đề xuất phương án TN
Trang 2-Tiến hành được TN khảo sát mối quan hệ giữa điện trở vào các yếu tố
-Vận dụng mối quan hệ để giải thích một số hiện tượng liên quan
-Vận dụng công thức tính để làm một số bài tập cơ bản
-Trình bày ý kiến, quan điểm với cách sử dụng thuật ngữ vật lí chính xác
3.Thái độ
-Hợp tác nhóm hiệu quả
-Tự tin trình bày quan điểm
-Tích cực tự giác học tập
-Cẩn thận, chính xác trung thực qua ghi kết quả và xử lí kết quả thí nghiệm
d Các năng lực hướng tới:
* Các năng lực chung:
Năng lực giải guyết vấn đề, năng lực thực nghiêm, năng lực dụ đoán, thiết kế và thực hiện các phương án thí nghiệm, đánh giá kết quả và giải quyết vấn đề
* Các năng lực chuyên biệt:
- Nhóm NLTP liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí: K1, K2, K3, K4
- Nhóm NLTP về phương pháp: P1, P2, P3, P4, P7, P8
- Nhóm NLTP trao đổi thông tin: X1, X2, X3, X4, X6, X7, X8
- Nhóm NLTP liên quan đến cá thể: C1, C2, C3, C5, C6
Bước 4 Bảng mô tả mức độ câu hỏi, bài tập đánh giá năng lực học sinh qua
chuyên đề
Nội
dung
MỨC ĐỘ NHẬN THỨC
( Sử dụng các động từ hành động để mô tả) Các năng lực
hướng tới
Nhận biết Thông hiểu Vận dụng
thấp
Vận dụng cao
Nội dung
1: Sự
phụ
thuộc
của điện
trở vào
chiều dài
dây dẫn
- Dựa vào
hiểu biết
và kinh
nghiệm có
sẵn nhận
biết được :
+ công
dụng của
dây dẫn
trong các
mạch điện
và trong
các thiết bị
điện
+ tên của
các vật
liệu được
dùng làm
dây dẫn
- Nhận
- Quan sát các đoạn dây khác nhau và nêu được dự đoán điện trở của các dây dẫn này khác nhau, những yếu
tố nào của dây dẫn có thể ảnh hưởng đến điện trở của dây dẫn (chiều dài, tiết diện, vật liệu làm dây dẫn)
- Nêu được phương án
để xác định được sự phụ thuộc của điện trở vào một trong các yếu tố chiều dài, tiết diện, vật liệu làm dây dẫn
-K1, K2, K3, K4
- P1, P3, P5, P7, P8, P9
- X1, X3, X5, X6, X7, X8
- C1, C2, C3, C5
Trang 3biết được
các dây
dẫn có
điện trở
- Quan sát
các đoạn
dây khác
nhau và
nêu được
nhận biết:
các đoạn
dây này
khác nhau
ở những
yếu tố
nào
- Tiến hành được TN kiểm tra sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào chiều dài th
- Đối chiếu kết quả TN kiểm tra và
dự đoán, nêu được nhận xét về
sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn : 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
- Trả lời được các câu hỏi đơn giản (C2, C3 –SGK)
- Trả lời được các câu hỏi (C4 –SGK)
Nội
dung 2:
Sự phụ
thuộc
của điện
trở vào
tiết diện
dây dẫn
- Nhận
biết được
loại dây
dẫn nào
cần sử
dụng để
tìm hiểu
sự phụ
thuộc của
điện trở
dây dẫn
vào tiết
diện của
dây dẫn
- Dự đoán được sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào tiết diện của dây dẫn
- Quan sát
và hiểu được sự khác nhau giữa các mạch điện
a, b, c hình 8.1
- Mắc được mạch điện như sơ đồ hình 8.3 SGK, tiến hành được
TN và ghi được các giá trị đo được vào bảng 1 SGK (các nhóm tiến hành TN với các dây
- Giải được các bài tập nâng cao
-K1, K2, K3, K4
- P1, P3, P5, P7, P8, P9
- X1, X3, X5, X6, X7, X8
- C1, C2, C3, C5
Trang 4- dẫn có tiết
diện khác nhau S1, S2, S3, S4
- Các nhóm đối chiếu kết quả thu được và dự đoán mà mỗi nhóm
đã nêu ⇒
Suy luận được: các dây dẫn 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 dẫn
Nội
dung 3:
Sự phụ
thuộc
của điện
trở vào
vật liệu
làm dây
dẫn
- Quan sát
các đoạn
dây dẫn có
cùng chiều
dài, cùng
tiết diện
nhưng
được làm
từ các vật
liệu khác
nhau và trả
lời được
C1 SGK
- Vẽ được
sơ đồ mạch điện để xác định điện trở của dây dẫn
- Bố trí và tiến hành được TN kiểm tra chứng tỏ rằng điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài, tiết diện và được làm từ
- Ghi và xử
lí được kết quả đo trong quá trình tiến hành TN
- Từ kết quả TN kiểm tra của các nhóm rút ra được kết luận chứng
tỏ được điện trở của các dây dẫn
-Vận dụng công thức
l R S
để tính được một đại lượng khi biết các đại lượng còn lại
- Trả lời C4, C5, C6 SGK
-Đưa ra được biện pháp tiết kiệm năng lượng là:
cần sử dụng
-K1, K2, K3, K4
- P1, P3, P5, P7, P8, P9
- X1, X3, X5, X6, X7, X8
- C1, C2, C3, C5
Trang 5- Nhận
biết được
đại lượng
đặc trưng
cho sự phụ
thuộc của
điện trở
vào vật
liệu làm
dây dẫn là
điện trở
suất Nhận
biết được
ký hiệu,
đơn vị và
cách xác
định điện
trở suất
- Nêu
được dự
đoán chất
nào trong
thực tế dẫn
điện tốt,
chất nào
dẫn điện
kém
các vật liệu khác nhau thì khác nhau
-Hiểu được
ý nghĩa trị
số điện trở suất của các chất
- Nhận xét được về trị
số điện trở suất của kim loại và hợp kim có trong bảng 1 SGK trang 26 Từ
đó cho biết được chất nào dẫn điện tốt nhất, chất nào dẫn điện kém nhất
- Nêu được các đơn vị
đo có trong công thức tính điện trở
có cùng chiều dài, tiết diện và được làm
từ các vật liệu khác nhau thì khác nhau
- Trả lời C2 SGK
- Trả lời C3 SGK
- Từ C3 rút
ra được công thức tính điện trở của dây dẫn
dây dẫn có điện trở suất nhỏ – Tìm hiểu được các ứng dụng của kiến thức Vật lí vào
sự phát triển của khoa học: “Ngày nay, người
ta đã phát hiện ra một
số chất có tính chất đặc biệt, đó
là khi giảm nhiệt độ của chúng
xuống một nhiệt độ nào
đó thì điện trở suất của chúng giảm xuống bằng không và gọi là chất siêu dẫn Nhưng việc đưa vật liệu siêu dẫn vào thay thế các vật liệu dẫn điện thông thường như
Trang 6đồng, nhôm,
… còn gặp nhiều khó khăn, bởi phải hạ nhiệt độ của chúng
xuống rất thấp (dưới
00C rất nhiều)
-K1, K2, K3, K4
- P1, P3, P4, P5, P7, P8, P9
- X1, X4, X3, X5, X6, X7, X8
- C1, C2, C3, C5
- K1, K2, K3, K4
- P1, P2, P3, P5,
- X1, X2, X3, X6, X7, X8
- C1, C2, C3
Bước 5 Biên soạn câu hỏi, bài tập theo các mức độ nhận thức
Câu 1: Điện trở phụ thuộc vào những yếu tố nào? Và phụ thuộc như thế nào vào các
yếu tố đó?
Câu 2: Một dây dẫn có chiều dài l và có điện trở R Nếu cho rằng dây dẫn cùng loại
đó dài 2l là gồm hai dây dẫn lài l được mắc nối tiếp với nhau thì hãy dự đoán xem dây dẫn này có điện trở là bao nhiêu? Tương tự như thế thì một dây dẫn cùng loại đó dài 3l có điện trở là bao nhiêu?
Câu 3: Điện trở phụ thuộc như thế nào vào tiết diện dây dẫn?
Câu 4: Để tìm hiểu sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào tiết diện dây dẫn cần phải
xác định và so sánh điện trở của các dây dẫn có những đặc điểm nào?
Câu 5: Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn ngắn thì đèn
sáng bình thường, nhưng nếu thay bằng một đoạn dây dẫn khá dài có cùng tiết diện
và cùng một loại vật liệu thì đèn sáng yếu đi vì:
………
Câu 6: Khi đặt hiệu điện thế 6V vào hai đầu một đoạn dây dẫn thì cường độ dòng
điện qua dây dẫn là 0,3 A
a Điện trở của dây dẫn là:
A.R= 20Ω B R=18 Ω C R= 1,8 Ω D R=2 Ω
b.Biết rằng dây dẫn loại này nếu dài 4m thì có điện trở là 2Ω Vậy dây dẫn trên dài :
A l= 20m B l=30m C l=40 m D.l= 50m
Trang 7Câu 7: Hai đoạn dây dẫn có cùng tiết diện, cùng vật liệu và có chiều dài là l1 và l2.
Đặt cùng một hiệu điện thế U vào hai đầu mỗi dây dẫn thì cường độ dòng điện qua các dây dẫn lần lượt là I1 và I2 Biết I1= 0,25 I2 Vậy mối quan hệ giữa l1 với l2 sẽ là: A.l1=0,25 l2 B l1= 4l2 C l1=l2 D l1= 2l2
Câu 8:Hai dây dẫn làm bằng đồng và có cùng tiết diện Dây thứ nhất dài l1=36m có điện trở R1= 5Ω Vậy dây thứ hai có chiều dài l2= 108m thì có điện trở là:
A R2= 10 Ω B R2= 15 Ω R2= 20 Ω R2= 25 Ω
Câu 9: Hai dây đồng có cùng chiều dài, dây thứ nhất có tiết diện 2mm2, dây thứ hai
có tiết diện 6mm2 So sánh điện trở của hai dây ta được kết quả:
A.R1/R2= 3 B R1/R2= 1/3 C.R1/R2= 2 D R1/R2= 6
Câu 10: Hai dây nhôm có cùng chiều dài Dây thứ nhất có tiết diện 0,5mm2 và có điện trở R1= 5,5Ω Dây thứ hai có tiết diện 2,5mm2 thì có điện trở là:
A R2= 27,5 Ω B R2= 1,1Ω C R2= 11 Ω D R2= 2,75 Ω
Câu 11: Hai dây đồng có cùng chiều dài, có tiết diện và điện trở lần lượt là S1 và S2; R1 và R2 Hệ thức nào sau đây đúng?
A S1.R1= S2.R2 B S1/R1= S2/R2 C R1.S2= R2 S1 D Cả ba đều sai Câu 12: Hai dây dẫn bằng nhôm có l1=4l2 và S1=2S2 Vậy khi so sánh R1 và R2 ta được kết quả nào dưới dây:
A R1= 2R2 B R1= 4 R2 C R1=8 R2 D R1= R2/8
Câu 13 ( C4- SGK/27): Tính điện trở của đoạn dây dẫn đồng dài l=4m có tiết diện
tròn, đường kính d = 1mm?
Câu 14 ( C5 - SGK/27): Tính: Điện trở của sợi dây nhôm dài 2m và có tiết diện 2
mm2.
Điện trở của sợi dây niken dài 8m, có tiết diện tròn và đường kính là 0,4mm
Điện trở của dây đồng dài 400m và có tiết diện 2 mm2.
Câu 15 ( C6 - SGK/27): Một sợi dây tóc bóng đèn làm bằng vofam ở 20o C có điện
trở 25 Ω, có tiết diện tròn bán kính 0,01mm Hãy tính chiều dài của dây tóc này
Câu 16( C5- SGK/24): Một dây dẫn bằng costatan ( một loại hợp kim) dài l1= 100m, có tiết diện S1= 0,1 mm2 thì có điện trở R1= 500Ω Hỏi một dây khác cũng bằng constantan dài l2= 50m, có tiết diện S1= 0,5 mm2 thì có điện trở R2 bao nhiêu? Câu 17( C6- SGK/24): Một dây dẫn bằng sắt dài l1= 200m, có tiết diện S1= 0,2
mm2 thì có điện trở R1= 120Ω Hỏi một dây sắt khác dài l2= 50m,điện trở R2 = 45Ω thì có tiết diện S2bao nhiêu?
Bước 6.Thiết kế tiến trình dạy học
YẾU TỐ NÀO? DỰ ĐOÁN VÀ THIẾT KẾ PHUƠNG ÁN KIỂM TRA TÌM
HIỂU VỀ ĐIỆN TRỞ SUẤT
Trang 8I.Chuẩn bị:
1.Giáo viên
-Phiếu học tập
Nhiệm vụ 1: Hãy đề xuất cách tiến hành TN để khảo sát sự phụ thuộc của điện trở vào một trong các yếu tố vừa dự đoán
-Muốn kiểm tra sự phụ thuộc của điện trở vào một trong ba yếu tố cần làm:
Nhiệm vụ 2: Khảo sát sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn
*Phương pháp chung là xét các dây dẫn có cùng và cùng còn khác nhau
1.Dự đoán:Xét ba dây dẫn có chiều dài lần lượt là 1, 2l và 3l có cùng vật liệu và tiết
diện
+ Dây có chiều dài l có giá trị điện trở là R
+ Dây dẫn có chiều dài 2 l (gồm hai đoạn dây l mắc nối tiếp nhau) thì có giá trị điện trở là:
+Dây dẫn có chiều dài3l (gồm ba đoạn dây l mắc nối tiếp nhau) thì có giá trị điện trở là:
2 Thiết kế phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán.
a.Dụng cụ:
b.Tiến hành:
Nhiệm vụ 3: Khảo sát sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn:
*Phương pháp chung là xét các dây dẫn có cùng và cùng còn khác nhau
1.Dự đoán:Xét ba dây dẫn có tiết diện lần lượt là S, 2S và 3S có cùng vật liệu và
chiều dài
+ Dây có tiết diện S có giá trị điện trở là R
+ Dây dẫn có tiết diện 2 S (gồm hai đoạn dây S mắc song song) thì có giá trị điện trở là:
+Dây dẫn có tiết diện 3S (gồm ba đoạn dây S mắc song song) thì có giá trị điện trở là:
2 Thiết kế phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán.
a.Dụng cụ:
b.Tiến hành:
Nhiệm vụ 4: Khảo sát sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn:
*Phương pháp chung là xét các dây dẫn có cùng và cùng còn khác nhau
1.Dự đoán:Xét hai dây dẫn có cùng tiết diện, c ùng chiều dài và làm bằng hai vật liệu
khác nhau thì có điện trở
2 Thiết kế phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán.
a.Dụng cụ:
b.Tiến hành:
- Dụng cụ TN
- Máy tính, máy chiếu
2, Học sinh
- Bút dạ, nam châm, thước kẻ
II Tiến trình dạy học - GD
Trang 9Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
? Dây dẫn dùng để làm gì
? Hãy kể tên một số vật liệu dùng làm
dây dẫn
? Hãy thảo luận xem dây dẫn có điện trở
không ? Vì sao
+ Nếu đặt một hiệu điện thế U ở hai đầu
dây thì có dòng điện chạy qua dây dẫn
không, Khi đó dây dẫn có điện trở xác
định không
-yc quan sát hình 7.1
? Dây dẫn thường dùng có đặc điểm gì
khác nhau
? Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào
những yếu tố nào, được xác định bằng
công thức tính nào=> vào bài học hôm
nay
-TL: dây dẫn dùng để nối nguồn điện với các dụng cụ dùng điện để cho dòng điện chạy qua
-Nêu được: Đồng, nhôm, vonfram -Có dòng điện chạy qua với cường độ I xác định, khi đó dây dẫn có điện trở xác định: R= U/I
-TL: dây dẫn thường có màu sắc, chiều dài, tiết diện, vật liệu khác nhau
HS: quan sát và nêu nhận xét HS: ghi tên chủ đề học tập
B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI
Hoạt động 1: Xác định sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào các yếu tố khác nhau(20’)
*Mục đích: - Nêu được điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào ba yếu tố: Chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn
Nêu được cách tiến hành khảo sát sự phụ thuộc của điện trở vào một trong các yếu tố
*Phương pháp: Quan sát, thảo luận nhóm
* Phương tiện: SGk, phiếu học tập, máy chiếu
* Hình thức tổ chức: dạy học tình huống
* Kĩ thuật dạy học: chia nhóm, giao nhiệm vụ, hỏi và trả lời
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
+ Điện trở của một dây dẫn có thể phụ
thuộc vào yếu tố nào?
+ Hãy nhớ lại trường hợp khi tìm hiểu
sự phụ thuộc của tốc độ bay hơi của
chất lỏng vào một trong các yếu tố:
Nhiệt độ,diện tích mặt thoáng và gió
thì chúng ta đã làm như thế nào?
Yc hs thảo luận nhóm hoàn thành
phiếu học tập
? Điện trở phụ thuộc thế nào vào tiết
diện dây dẫn
? Để tìm hiểu sự phụ thuộc của điện
trở dây dẫn vào tiết diện dây dẫn cần
phải xác định và so sánh điện trở của
các dây dẫn có những đặc điểm nào?
? Để tìm hiểu sự phụ thuộc của điện
-Thảo luận nhóm -TL: Điện trở phụ thuộc vào chiều dài dây dẫn, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn
-Cách làm: lấy hai đĩa nước Giữ nguyên hai yếu tố, thay đổi yếu tố cần kiểm tra
Hoạt động nhóm, hoàn thành phiếu học tập
cử đại diện trình bày + Phương án: làm TN với hai dây dẫn có hai yếu tố giống nhau, một yếu tố cần khảo sát khác nhau
-Thống nhất phương án -Vẽ SĐMĐ
Trang 10trở dây dẫn vào vật liệu làm dây dẫn
cần phải xác định và so sánh điện trở
của các dây dẫn có những đặc điểm
nào?
-Gv: thống nhất phương án tiến hành
-Yc vẽ SĐMĐ
Hoạt động 2: Tìm hiểu về điện trở suất(12 phút)
*Mục đích:- Nêu được ý nghĩa và đơn vị của điện trở suất, các vật liệu khác nhau thì
có điện trở suất khác nhau, điện trở suất càng nhỏ thì vật liệu dẫn điện càng tốt
-So sánh được mức độ dẫn điện của các chất hay các vật liệu dựa vào bảng điện trở suất
- Xây dựng được công thức tính điện trở, viết và nêu được ý nghĩa của các đại lượng trong công thức
*Phương tiện: Bảng 1-2-SGK, máy chiếu
*Phương pháp: Quan sát, vấn đáp, thảo luận nhóm
* Hình thức tổ chức: dạy học cá nhân
* Kĩ thuật dạy học: hỏi và trả lời, chia nhóm
Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh
-Yc hs đọc SGK và trả lời câu hỏi
? Vật liệu làm dây dây được đặc trưng
bởi đại lượng nào
? Đại lượng đó có trị số được xác định
như thế nào ? kí hiệu ? đơn vị tính
-Quan sát bảng 1 và trả lời câu hỏi sau
? Hãy nhận xét trị số điện trở suất của
kim loại và hợp kim
? Điện trở suất của đồng là 1,7.10-8Ωm
có ý nghĩa gì
? Nói điện trở suất của constantan là :
0,5.10-6 Ωm có ý nghĩa gì
-yc Tính C2
-Đọc sgk -TL: Đặc trưng bởi điện trở suất -Là điện trở của dây dẫn dài 1m và có tiết diện 1m2
-Kí hiệu làρ (rô), đơn vị :Ωm -Quan sát bảng 1
+ Nhận xét : Điện trở suất của kim loại nhỏ hơn của hợp kim
+ ý nghĩa : Một dây đồng có chiều dài 1m và tiết diện 1m2 thì có điện trở là 1,7.10-8Ω
+Tính C2: R=0,5Ω
Hướng dẫn chuẩn bị tiết sau: 3phút
- Hoàn thành các phương án và SĐMĐ đã thống nhất vào vở để chuẩn bị tiết 2 thực hiện các thí nghiệm
-Xem lại công thức tính diện tích hình tròn, đổi đơn vị diện tích
- Chuẩn bị máy tính bỏ túi
TIẾT 2: