Giáo án Vật Lí Lớp 9 - Tiết 5: Đoạn mạch nối tiếp - Năm học 2012-2013

Ngày soạn: 6/9/2012 Ngày giảng: 8/9/2012 Tiết 5: Đoạn mạch nối tiếp I. Mục tiêu 1. Kiến thức - Viết được công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp : Rtđ = R1 + R2 2. Kĩ năng - Xác định được bằng thí nghiệm mối quan hệ giữa điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp với các điện trở thành phần - Vận dụng tính được điện trở tương đương của đoạn mạch mắc nối tiếp gồm nhiều nhất ba điện trở thành phần. 3. Thái độ - Yêu thích môn học II. Đồ dùng dạy học * GV: Bảng phụ hình 4.1 và 4.2 Cho mỗi nhóm HS: + 3 điện trở mẫu có giá trị 6 , 10 , 16 + 1 ampe kế có GHĐ 1,5A, ĐCNN 0,1A + 1 vôn kế có GHĐ 6V, ĐCNN 0,1V + 1 nguồn điện 6V + 1 công tắc + các dây nối * HS: Các đoạn dây dẫn 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 (không) 3. Bài mới (40 phút) * GV đặt vấn đề như SGK. (1 phút). Hoạt động 1: Ôn lại các kiến thức liên quan (9 phút) Mục tiêu: Viết được công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm 2 điện trở mắc nối tiếp: Rtđ = R1 + R2 Đồ dùng: Bảng phụ hình 4.1 Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Từng HS chuẩn bị trả lời câu hỏi của GV. - Yêu cầu HS cho biết: trong đoạn mạch gồm 2 bóng đèn mắc nối tiếp: ? CĐDĐ qua mỗi đèn có mỗi liên hệ như thế nào với CĐDĐ trong mạch chính. ? HĐT giữa 2 đầu đoạn mạch có mối liên hệ như thế nào với HĐT giữa 2 đầu mỗi đèn. I = I1 = I2. (1) U = U1 + U2 (2) - Yêu cầu HS trả lời C1: ? hai điện trở R1 và R2 có mấy điểm chung. ? Ta coi hai điện trở này là hai điện trở của hai bóng đèn thì các hệ thức trên có đúng không. - GV thông báo: Hệ thức 1 và 2 vẫn đúng với đoạn mạch gồm 2 điện trở mắc nối tiếp - Hướng dẫn HS vận dụng kiến thức vừa ôn tập và hệ thức định luật Ôm để trả lời C2. I. Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch nối tiếp 1. Nhớ lại kiến thức ở lớp 7 - Khi Đ1 nối tiếp với Đ2: I = I1 = I2. (1) U = U1 + U2 (2) 2. Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp C1: Trong mạch điện hình 4.1 có R1 nt R2 nt (A) C2: áp dụng biểu thức định luật ÔM, ta có: vì I1= I2 (3) Hoạt động 2: Xây dựng công thức tính điện trở tương đương (20 phút ). Mục tiêu: Xác định được bằng thí nghiệm mối quan hệ giữa điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp với các điện trở thành phần Đồ dùng: Cho mỗi nhóm HS: + 3 điện trở mẫu có giá trị 6 , 10 , 16 + 1 ampe kế có GHĐ 1,5A, ĐCNN 0,1A + 1 vôn kế có GHĐ 6V, ĐCNN 0,1V + 1 nguồn điện 6V + 1 công tắc + các dây nối - GV thông báo khái niệm điện trở tương đương trong SGK. ? Thế nào là điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp. ? Điện trở tương đương của đoạn mạch gồm 2 điện trở mắc nối tiếp được tính như thế nào - Hướng dẫn HS vận dụng các hệ thức để xây dựng công thức (4). ( dựa vào C2): + Viết hệ thức liên hệ giữa UAB, U1, U2? + Viết biểu thức tính U , U1, U2 theo I và R tương ứng ? * Công thức (4) đã được chứng minh bằng lí thuyết, để khẳng định công thức này chúng ta tiến hành TN kiểm tra. ? Em hãy nêu cách tiến hành TN kiểm tra * Cách tiến hành: + Mắc mạch điện theo sơ đồ H 4.1, đo UAB, IAB + Thay R1 nt R2 bằng Rtđ, giữ cho UAB không đổi, đo I’AB + So sánh IAB, I’AB+, đi đén kết luận - Các nhóm mắc mạch điện tiến hành thí nghiệm theo hình 4.1. - HS thảo luận rút ra kết luận. - GV hướng dẫn HS làm thí nghiệm. - Theo dõi và kiểm tra các nhóm, yêu cầu mắc mạch điện theo đúng sơ đồ. - GV thông báo: + Các thiết bị điện có thể mắc nối tiếp nhau khi chúng chịu được cùng một cường độ dòng điện + Khái niệm giá trị cường độ định mức II. Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp 1. Điện trở tương đương 2. Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp C3: Vì R1 nt R2 nên: UAB = U1 + U2 IAB.Rtđ= I1.R1 + I1. R2 mà IAB=I1= I2 Rtđ= R1 + R2 (4) 3. Thí nghiệm kiểm tra 4. Kết luận Đoạn mạch gồm 2 điện trở mắc nối tiếp có điện trở tương đương bằng tổng các điện trở thành phần: Rtđ= R1 + R2 (4) Hoạt động 3: Vận dụng (10 phút). Mục tiêu: Vận dụng tính được điện trở tương đương của đoạn mạch mắc nối tiếp gồm nhiều nhất ba điện trở thành phần. Đồ dùng: Bảng phụ hình 4.2 - Đối với đoạn mạch nối tiếp ta cần sử dụng bao nhiêu công tắc để điều khiển? - Yêu cầu HS trả lời C4 - Trong H4.3b ta chỉ cần mắc 2 điện trở có giá trị bằng bao nhiêu thay cho việc mắc 3 điện trở ? - GV mở rộng: Chỉ cần 1 công tắc điều khiển đoạn mạch mắc nối tiếp - Yêu cầu HS trả lời C5 - GV mở rộng: Điện trở tương đương của đoạn mạch gồm 3 điện trở mắc nối tiếp bằng tổng các điện trở thành phần Rtđ= R1 + R2 + R3 . Trong đoạn mạch có n điện trở R giống nhau mắc nối tiếp thì điện trở tương đương bằng n.R III. Vận dụng C4: Khi công tắc K mở, hai đèn không hoạt động vì mạch hở, không có dòng điện chạy qua đèn. - Khi công tắc K đóng, cầu trì bị đứt, hai đèn cũng không hoạt động vì mạch hở, khong có dòng điện chạy qua chúng. - Khi công tắc K đóng, dây tóc bóng đèn Đ1 bị đứt thì đèn Đ2 cũng không hoạt động vì mạch hở, không có dòng điện chạy qua nó C5: + Vì R1 nt R2 do đó điện trở tương đương R12= R1+ R2 = 20 + 20= 40 Mắc thêm R3 vào đoạn mạch trên thì điện trở tương đương RAC của đoạn mạch mới là: RAC = R12 + R3 =40 + 20= 60 + RAC lớn hơn mỗi điện trở thành phần(RAC gấp 3 lần mỗi điện trở thành phần) 4. Củng cố(3 phút). ? Đối với đoạn mạch nối tiếp ta cần sử dụng bao nhiêu công tắc để điều khiển? ? Điện trở tương đương của đoạn mạch gồm 2 điện trở mắc nối tiếp được tính như thế nào 5. Hướng dẫn học ở nhà (1 phút). - Học ghi nhớ SGK. - Đọc phần có thể em chưa biết - Ôn tập kiến thức về mạch mắc song song học ở lớp 7