- Nhận xét - 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?. - Theo dõi và ghi bài?[r]
Trang 1Ngày soạn: 13/9/2012 Tuần 5
Tiết 9
Bài 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN
I Mục tiêu
- Kiến thức: Nêu được mối quan hệ giữa điện trở của dây dẫn với vật liệu làm dây dẫn
Nêu được các vật liệu khác nhau thì có điện trở suất khác nhau
- Kĩ năng: Xác định được bằng thí nghiệm mối quan hệ giữa điện trở với vật liệu làm
dây dẫn Vận dụng được công thức R =
l S
và giải thích được các hiện tượng đơn giản liên quan tới điện trở của dây dẫn
- Thái độ:
+ GDMT, SDĐNTK và hiệu quả: Sử dụng dụng cụ điện, dây dẫn điện một cách phù hợp tiết kiệm điện năng, tránh hỏa hoạn
+ Tác phong học tập nghiêm túc
II Chuẩn bị
GV: Đối với mỗi nhóm học sinh:
Hai cuộn dây có chiều dài và tiết diện như nhau nhưng làm bằng vật liệu khác nhau: constantan, nicrôm, 1 ampe kế, 1 vôn kế, 7 dây nối, biến thế nguồn
HS: Tìm hiểu bài trước, giấy nháp.
III Các bước lên lớp
1 Ổn định
2 Kiểm tra bài cũ
? Làm BT C6 SGK/24
Đáp án: l1 = 200m ; l2 = 50m ; S1 = 0,2mm2 ; R2 = 45 Ω ; R1 = 120 Ω ; S2 = ?
Xét một dây sắt dài l2 = 50m = l1
4 có điện trở 120 Ω thì tiết diện là : S =
S1
4
Vậy dây sắt dài l2 = 50m có điện trở R2 = 45 Ω thì có tiết diện là S2
Ta có : R1
R2
=S2
S ⇒ S2=R1S
R2
= RS1
R2 4=
120 x 0,2
45 x 4 =
2
15 mm2
Vào bài: Ở lớp 7, ta đã biết đồng là kim loại dẫn điện 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 Căn cứ vào đặc trưng nào để biết chính xác vật liệu này dẫn điện tốt hơn vật kia ?
3 Bài mới
Hoạt động 1
- Để xác định sự phụ thuộc
của điện trở vào vật liệu làm
- Trả lời
I Sự phụ thuộc điện trở vào vật liệu làm dây dẫn
C1: Các dây dẫn cùng chiều
dài và cùng tiết diện, nhưng
Trang 2dây dẫn thì phải tiến hành thí
nghiệm với các dây dẫn có đặc
điểm gì ?
- Chốt lại
- Hãy vẽ sơ đồ mạch điện để
tiến hành TN xác định điện trở
của các dây dẫn
- Tiến hành TN
- Từ kết quả TN hãy rút ra
nhận xét xem điện trở của các
dây dẫn nầy là như nhau hay
khác nhau ?
- Chốt lại và đi đến kết luận
Hoạt động 2
- Cho Hs đọc thông tin SGK
- Điện trở suất có trị số được
xác định như thế nào ?
- Chốt lại
- Cho Hs xem bảng 1 SGK để
hoàn thành C2
- Gọi 1 Hs hoàn thành C2
- Tự vẽ sơ đồ
- Đại diện HS đọc kết quả
- Khác nhau
- Theo dõi và ghi bài
- Từng HS đọc thông tin SGK để tìm hiểu về đại lượng đặc trưng cho sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn
- Dựa vào SGK trả lời
- Ghi bài
- Làm theo yêu cầu của gv
- Trình bày
làm từ cùng một vật liệu
1 Thí nghiệm
2 Kết luận
Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vật liệu làm dây dẫn
II Điện trở suất – Công thức tính điện trở
1 Điện trở suất :
Điện trở suất của một vật liệu (hoặc một chất) có trị số bằng điện trở của một đoạn dây dẫn hình trụ được làm bằng vật liệu đó có chiều dài 1m và có tiết diện là 1m2 Điện trở suất k/h: ρ đọc
là rô ) Đơn vị điện trở suất là
Ω m (đọc là ôm mét )
C2:
Nếu dây có l=1m ; S = 1m2
thì R = ρ
Nên dây có l=1m ;
S = 1mm2
thì R = S
=
6 6
0,50.10 10
Trang 3- Kđ
Hoạt động 3
- Lập luận tương tự như C2,
hãy thảo luận nhóm để hoàn
thành C3 ?
- Gọi đại diện trình bày
- Gọi nhận xét
- Kđ và đi đến kết luận
- Từ công thức điện trở cho
thấy cần sử dụng dây dẫn có
điện trở suất nhỏ để tiết kiệm
điện năng, dùng dây dẫn chịu
được cđdđ định mức (phù
hợp) tránh trường hợp dây
dẫn nóng quá mức gây hỏa
hoạn làm ảnh hưởng đến môi
trường.
Hoạt động 4
- Cho Hs đọc C4
- Cho làm cá nhân
- Gọi trình bày
- Nhận xét và cho điểm
- Cho Hs thảo luận C5
- Gọi đại diện trình bày
- Làm theo yêu cầu của gv
- Trình bày
- Nhận xét
- Theo dõi và ghi bài
- Theo dõi
- Đọc
- Làm cá nhân
- Trình bày
- Thảo luận nhóm
- Trình bày
= 0,5
2 Công thức điện trở
C3:
R1 =
R2 = l
R =
l S
3 Kết luận
R = ρ l
S trong đó :
ρ là điện trở suất ( Ω m)
l là chiều dài dây dẫn(m)
S là tiết diện dây dẫn (m2)
III Vận dụng
C4 Điện trở của dây đồng:
R= ρ l
S=
1,7 x 10 −8 x 4
(1 102 − 3)2 x 3 , 14
0 , 087 (Ω)
C5
Điện trở của dây nhôm:
R =
ρ l
S=
2,8 10− 8.2
1 10−6 =0 , 056 Ω
Điện trở của dây nikêlin:
Trang 4- Gọi nhận xét
- kđ
- Nhận xét
R= ρ l
S=
0,4 10− 6 8 (4 102 − 4)2.3 , 14
25 ,5 (Ω)
Điện trở của dây đồng:
R = ρ l S= 1,7 10−8 400 2 10− 6 ≈ 3,4 (Ω) 4 Củng cố So sánh điện trở suất của đồng và nhôm ? Nhận xét gì ? ρ đồng và ρ nhôm đồng dẫn điện tốt hơn nhôm 5 Dặn dò - Học bài - Đọc có thể em chưa biết - Làm BT C6 SGK/27 và BT 9.5SBT HD: BT C6 SGK/27: Từ R = l S RS l BT 9.5SBT: Sử dụng V m l S DS để tính chiều dài dây dẫn - Xem bài mới
IV Rút kinh nghiệm
Tiết 10 Bài 10: BIẾN TRỞ - ĐIỆN TRỞ DÙNG TRONG KỸ THUẬT
I Mục tiêu
- Kiến thức: Nhận biết được các loại biến trở
- Kĩ năng: Giải thích được nguyên tắc hoạt động của biến trở con chạy Sử dụng được
biến trở để điều chỉnh cường độ dòng điện chạy qua mạch
- Thái độ: Tích cực trong tập.
II Chuẩn bị
GV: Mỗi nhóm Hs: 1 biến trở con chạy có điện trở lớn nhất 20 Ω và chịu được dòng điện có cường độ lớn nhất là 2A, 1 biến trở than có các trị số kỹ thuật như biến trở con chạy nói trên, 1 nguồn điện 3V,1 bóng đèn ( 2,5V-1W ), 1 công tắc, 7 dây dẫn, 3 điện trở kỹ thuật có ghi trị số, 3 điện trở kỹ thuật loại có các vòng màu , 1 biến trở tay quay có cùng trị
số kỹ thuật như biến trở con chạy nói trên
HS: Tìm hiểu bài trước, giấy nháp.
Trang 5III Các bước lên lớp
1 Ổn định
2 Kiểm tra bài cũ
Hỏi 1 : Điện trở suất là gì ? Điệ trở suất của đồng ρ=1,7 10 − 8 Ωm , hãy giải thích con số đó
Đáp án: ρ=1,7 10 − 8 Ωm nghĩa là 1m dây đồng hình trụ tiết diện 1m2 có điện trở là 1,7.10-8 Ω ?
Hỏi 2: Viết công thức tính điện trở ? Đơn vị đo ? Cho dây đồng có l = 100m; S =
2mm2 ; ρ=1,7 10 − 8 Ωm , tính R ?
Đáp án: R = ρ l
S ⇒ R= 1,7 10 −8.102
2 10−6 =0 , 85 Ω
Vào bài: Sử dụng biến trở có thể làm cho một bóng đèn từ từ sáng dần lên hoặc từ từ
tối dần đi Cũng nhờ biến trở mà ta có thể điều chỉnh tiếng của radio hay của tivi to dần lên hay nhỏ dần đi… Vậy biến trở có cấu tạo và hoạt động như thế nào ?
3 Bài mới
Hoạt động 1
- Giới thiệu H10.1 để HS nhận
dạng các loại biến trở
- Nêu cấu tạo biến trở con
chạy và biến trở tay quay ?
- Chốt lại
- Nếu mắc hai đầu A,B của
cuộn dây biến trở nối tiếp vào
mạch điện thì khidichj chuyển
con chạy C, biến trở có tác
dụng thay đổi điện trở không ?
vì sao ?
- Gọi nhận xét và kđ
- Biến trở được mắc nối tiếp
vào mạch điện với 2 điểm A
- Quan sát hình và ghi bài
- Cá nhân trả lời
- Ghi bài
- Không, vì dòng điện vẫn chạy qua toàn bộ cuộn dây của biến trở và con chạy sẽ không có tác dụng làm thay đổi chiều dài của phần cuộn dây có dòng điện chạy qua
- Nhận xét
- Có, vì thay đổi chiều dài của phần cuộn dây có
I Biến trở
1 Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của biến trở.
- Biến trở con chạy;
- Biến trở tay quay;
- Biến trở than( chiết áp )
Cấu tạo : bộ phận chính cuả
biến trở con chạy ( hay tay quay ) gồm con chạy( hay tay quay) C và cuộn dây dẫn bằng hợp kim có điện trở suất lớn (nikêtin hay nicrôm) được quấn đều đặn quanh một lõi bằng sứ
Trang 6và N của các biến trở ở
H10.1a,1b Khi đó nếu dịch
chuyển con chạy hay tay quay
C thì điện trở của mạch điện
có thay đổi không ? vì sao ?
- Gọi nhận xét và kđ
+ Mô tả hoạt động của biến trở
của kí hiệu a,b,c
- Chốt lại
Hoạt động 2
- Từ H10.3 hãy vẽ sơ đồ mạch
điện ?
GV mắc mạch điện như
H10.3 đẩy con chạy C về sát
điểm N để biến trở có điện trở
lớn nhất
- Đóng con tắc rồi dịch chuyển
con chạy C để đèn sáng hơn ?
Tại sao ?
- Để đèn sáng mạnh nhất thì
dòng điện chạy qua và do
đó làm thay đổi điện trở của biến trở và của mạch điện
- Nhận xét
- 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
- Theo dõi và ghi bài
- Theo dõi, quan sát
- Điện trở biến trở giảm,
do đó điện trở của mạch giảm làm cường độ qua mạch tăng nên đèn sáng hơn
- Tới điểm A, điện trở của
Hoạt động: Mắc biến trở nối
tiếp vào mạch điện bằng hai điểm A và N của biến trở, để làm thay đổi điện trở của mạch điện nhờ con chạy hoặc tay quay C
Kí hiệu:
a) b) c)
d)
2 Sử dụng biến trở để điều chỉnh cường độ dòng điện.
Mắc mạch điện theo sơ đồ
H 10.3/29 SGK
Trang 7phải dịch con chạy của biến
trở tới vị trí nào ? Vì sao ?
- Biến trở đề làm gì ?
- Chốt lại
Hoạt động 3
- Yêu cầu HS đọc C7
- Hãy gỉai thích vì sao lớp than
hay lớp kim loại mỏng đó lại
có điện trở lớn ?
- Đọc số trị các điện trở
H10.4/30
- Chốt lại
Hoạt động 4
- Cho Hs đọc và hoàn thành
C9
- Nhận xét và cho Hs tiếp tục
làm C10
- Gọi trình bày
- Gọi nhận xét và kđ
mạch nhỏ nhất , c.đ.d.đ qua mạch lớn nhất nên đèn sáng mạnh nhất
- Cá nhân trả lời
- Ghi bài
- Từng cá nhân đọc
- Lớp than hay lớp kim loại đó càng mỏng thì tiết diện càng nhỏ sẽ làm cho điện trở càng lớn
- 680k Ω
- Ghi bài
- Làm theo yêu cầu của gv
- Làm C10
- Lên bảng trình bày
- Nhận xét
3 Kết luận
Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số và có thể được
sử dụng để điều chỉnh cđdđ trong mạch
II Các điện trở dùng trong
kỹ thuật
- Biến trở than
- Biến trở than theo vòng màu Các điện trở này được chế tạo bằng một lớp than hay một lớp kim loại mỏng phủ ngoài một lõi cách điện
III Vận dụng
C10:
Chiều dài dây dẫn:
l =
R S
ρ =
20 0,5 10−6 1,1 10−6 ≈ 9 , 091 m
Số vòng dây của biến trở:
n = d π l = 9 , 091
0 , 02 3 , 14 ≈ 145
vòng
4 Củng cố
Nêu tác dụng của biến trở ?
5 Dặn dò
- Học bài
- Làm BT 10.1; 10.3SBT
HD:
Trang 8BT 10.1: Từ R =
l S
RS l
BT 10.3SBT: Rmax =
l S
=
N d S
; Imax =
max max
U R
- Đọc có thể em chưa biết
- Xem trước bài mới
IV Rút kinh nghiệm
Kí duyệt: