Giáo án Vật Lí Lớp 9 - Tiết 11: Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn - Năm học 2012-2013

Ngày soạn: 27/09/2012 Ngày giảng: 29/09/2012 Tiết11: sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn I. Mục tiêu 1. Kiến thức - Xác định được bằng thí nghiệm mối quan hệ giữa điện trở của dây dẫn với vật liệu làm dây dẫn - Nêu được mối quan hệ giữa điện trở của dây dẫn với vật liệu làm dây dẫn - Nêu được mối quan hệ giữa điện trở của dây dẫn với độ dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn - Nêu được các vật liệu khác nhau thì có điện trở suất khác nhau 2. Kĩ năng - Vận dụng được công thức R = để giải thích được các hiện tượng trong thực tế đơn giản liên quan đến điện trở của dây dẫn 3. Thái độ - Yêu thích môn học II. Đồ dùng dạy học * GV: Chuẩn bị cho cả lớp: Bảng phụ kẻ nội dung bảng 1 và bảng 2 trong SGK. Chuẩn bị cho mỗi nhóm HS: + 1 cuộn dây inox có S = 0,1mm2 , l = 2m. + 1 cuộn dây nikêlin có S = 0,1mm2, l = 2m. + 1 nguồn điện 4,5 V. + 1 công tắc. + 1 Ampe kế có GHĐ 3A, ĐCNN 0,1A. + 1 vôn kế có GHĐ 6V, ĐCNN 0,1 V. + Dây nối và chốt kẹp nối dây. * HS : Tìm hiểu bài mới III. Phương pháp - Thực hành, vấn đáp gợi mở, .... IV. Tiến trình dạy học 1. ổn định tổ chức (1 phút) 2. Kiểm tra bài cũ (5 phút) ? Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào những yếu tố nào ? ? Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào những yếu tố nào ? ? Để xác định sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện của dây cần làm thí nghiệm với những dây dẫn như thế nào ? ? Điện trở của 1 dây dẫn phụ thuộc như thế nào vào tiết diện dây dẫn ? 3. Bài mới (35 phút) * GV đặt vấn đề như SGK. (1 phút) Hoạt động 1: Tìm hiếu sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn (12 phút) Mục tiêu : - Xác định được bằng thí nghiệm mối quan hệ giữa điện trở của dây dẫn với vật liệu làm dây dẫn - Nêu được mối quan hệ giữa điện trở của dây dẫn với vật liệu làm dây dẫn Đồ dùng: Chuẩn bị cho mỗi nhóm HS: + 1 cuộn dây inox có S = 0,1mm2 , l = 2m. + 1 cuộn dây nikêlin có S = 0,1mm2, l = 2m. + 1 nguồn điện 4,5 V. + 1 công tắc. + 1 Ampe kế có GHĐ 3A, ĐCNN 0,1A. + 1 vôn kế có GHĐ 6V, ĐCNN 0,1 V. + Dây nối và chốt kẹp nối dây. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Yêu cầu HS trả lời C1. - Yêu cầu HS thực hiện các yêu cầu của phần1 (GV cho HS xem 2 dây dẫn dùng làm thí nghiệm). - Theo dõi giúp đỡ các nhóm HS vẽ sơ đồ mạch điện, lập bảng ghi kết quả đo và quá trình tiến hành thí nghiệm của 1 nhóm. - Từng nhóm HS trao đổi và vẽ sơ đồ mạch điện để xác định điện trở của các dây dẫn. - Từng nhóm làm thí nghiệm, ghi kết quả đo được vào bảng và tính điện trở mỗi dây. - Mỗi nhóm lập bảng ghi kết quả đo được với 2 lần làm thí nghiệm. - Từng nhóm nêu nhận xét và rút ra kết luận. 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 dẫn có cùng chiều dài và cùng tiết diện nhưng làm bằng các vật liệu khác nhau 1. Thí nghiệm 2. Kết luận - Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn Hoạt động 2: Tìm hiểu về điện trở suất (8 phút) Mục tiêu : - Nêu được các vật liệu khác nhau thì có điện trở suất khác nhau - Nêu được khái niệm, ý nghĩa, kí hiệu, đơn vị của điện trở suất Đồ dùng : Bảng phụ kẻ nội dung bảng 2 trong SGK. - GV cho HS đọc phần 1, mục II và trả lời các câu hỏi: ? Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn được đặc trưng bằng đại lượng nào. ? Đại lượng này có trị số được xác định như thế nào. - Cho HS quan sát tìm hiểu bảng 1 và trả lời câu hỏi: ? Hãy nêu nhận xét về trị số điện trở suất của kim loại và hợp kim có trong bảng 1. ? Điện trở suất của đồng là 1,7. 10-8 m có ý nghĩa gì . ? Trong số các chất được nêu trong bảng thì chất nào dẫn điện tốt nhất. ? Tại sao đồng thường được dùng làm lõi dây nối của các mạch điện. - Đề nghị HS làm C2. ? Điện trở suất của constantan là bao nhiêu? ý nghĩa con số đó ? Dựa vào mối quan hệ giữa R và tiết diện của dây dẫn. Tính điện trở của dây constantan II. Điện trở suất - Công thức điện trở 1. Điện trở suất - Khái niệm: Điện trở suất là một đại lượng đặc trưng cho sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn - ý nghĩa vật lí: (SGK- 26) - Kí hiệu: (đọc là rô) - Đơn vị : (đọc là ôm mét) * Nhận xét : Chất nào có điện trở suất càng nhỏ thì dẫn điện càng tốt C2: Dựa vào bảng điện trở suất biết có nghĩa là một dây dẫn hình trụ làm bằng constantan có chiều dài 1m, tiết diện 1mm2 = 10-6m2 có điện trở là 0,5 Hoạt động 3: Xây dựng công thức tính điện trở (6 phút ) Mục tiêu : - Nêu được mối quan hệ giữa điện trở của dây dẫn với độ dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn - Vận dụng được công thức R = để giải thích được các hiện tượng trong thực tế đơn giản liên quan đến điện trở của dây dẫn Đồ dùng : Bảng phụ kẻ nội dung bảng 2 trong SGK. - Đề nghị HS làm C3 (GV treo bảng 2) - GV có thể gợi ý: + Đề nghị HS đọc kĩ lại đoạn viết về ý nghĩa của điện trở suất trong SGK để từ đó tính R1. + Lưu ý HS về sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài, tiết diện. - Yêu cầu HS nêu công thức và đơn vị đo các đại lượng dùng trong công thức. - HS cả lớp làm C3 theo bảng 2: + Tính theo bước 1. + Tính theo bước 2. + Tính theo bước 3. - Rút ra công thức tính điện trở của dây dẫn và nêu đơn vị đo các đại lượng có trong công thức. ? Nêu mối quan hệ giữa điện trở của dây dẫn với độ dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn. - Muốn giảm điện trở của dây dẫn thì phải dùng dây dẫn thế nào? 2. Công thức điện trở C3: 3. Kết luận - Điện trở R của dây dẫn được tính bằng công thức: Trong đó: là điện trở suất () l là chiều dài dây dẫn (m) s là tiết diện dây dẫn (m2) - Muốn giảm R thì phải tăng tiết diện của dây truyền tải. Khi đó thì dây truyền tải xẽ nặng, đắt tiền và phải có một hệ thống cột điện lớn tốn phí để tăng S có thể còn lớn hơn giả trị điện năng bị hao phí. Ngoài việc tăng tiêt diện của dây dẫn ta có thể chọn những chất làm dây dẫn có điện trở suất nhỏ như bạc, tuy nhiên giá thành rất đắt nên chất . Hoạt động 4: Vận dụng (8 phút) Mục tiêu : Vận dụng được công thức R = để giải thích được các hiện tượng trong thực tế đơn giản liên quan đến điện trở của dây dẫn Đồ dùng : Bảng phụ kẻ nội dung bảng 2 trong SGK. - Từng HS làm C4. - GV hướng dẫn: Công thức tính tiết diện tròn của dây dẫn theo công thức: S = .R2 = - Đổi đơn vị : 1mm2 = 10-6 m2 - Tính toán với luỹ thừa của 10. Yêu cầu vài HS trả lời câu hỏi trước lớp: + Đại lượng nào cho biết sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào vật liệu làm dây dẫn? + căn cứ vào đâu để biết chất này dẫn điện tốt hơn hay kém hơn chất kia ? + Điện trở của dây dẫn được tính theo công thức nào ? - Từ kết quả ở câu C4 điện trở của dây đồng trong mạch điện là rất nhỏ, vì vậy người ta thường bỏ qua điện trở của dây nối trong mạch điện III. Vận dụng C4: Tóm tắt: l = 4m; d = 1mm = 10-3 m2 = 1,7.10-8 Giải : Diện tích tiết diện dây đồng là : áp dụng công thức tính 4. Củng cố(3 phút ) - GV khái quát nội dung phần ghi nhớ. ? Nêu mối quan hệ giữa điện trở của dây dẫn với độ dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn ? Điện trở R của dây dẫn được tính bằng công thức nào. 5. Hướng dẫn học ở nhà (1 phút ) - Học ghi nhớ SGK. - Đọc phần có thể em chưa biết - Làm bài tập C5, C6 ? Nếu biết đường kính dây dẫn, tính S = ( lấy = 3,14). ? Lưu ý khi đổi đơn vị: 1mm2 = 10-2dm2 = 10-4cm2 = 10-6 m2. - Chuẩn bị bài mới: Biến trở - Điện trở dùng trong kĩ thuật