KIỂM TRA BÀI CŨ
Cho đoạn mạch điện như hình vẽ. Biết R1 = 10Ω, R2 = 15Ω và R3 = 25Ω. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch UAC = 60V.
a. Tính cường độ dòng điện trong mạch.
b. Tìm hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở
Tóm tắt:
R1 nt R2 nt R3
R1 = 10Ω
R2 = 15Ω
R3 = 25Ω
UAC = 60V
a. Itoàn mạch = ?
b. U1 = ?
U2 = ? U3= ?
Bài giải
a. Điện trở tương đương của đoạn mạch là:
Rtđ = R1+R2+ R3 = 10 +15 +25 = 50 Ω
Cường độ dòng điện trong mạch chính là:
b. Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở là:
U1 = I1.R1 = 1,2.10 =12 (V)
U2 = I2 . R2 = 1,2.15 = 18 (V)
U3 = I3.R3 =1,2. 25 = 30 (V)
V?T lí 9
Chủ đề
Tiết 10, 11, 12
SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐiỆN TRỞ VÀO
DÂY DẪN
Tiết 10:
Cơ sở lý thuyết.
GV: Nguyễn Thị Vân Anh
TRƯỜNG THCS DƯƠNG XÁ
Các cuộn dây dẫn sau có những điểm nào khác nhau?
Dây nhôm
Dây hợp kim
Dây đồng
ĐIỆN TRỞ
Chiều dài dây dẫn (l)
Tiết diện dây dẫn (s)
Vật liệu làm dây dẫn
I. XÁC ĐỊNH SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ DÂY DẪN VÀO MỘT TRONG NHỮNG YẾU TỐ KHÁC NHAU
Dây nhôm
Dây hợp kim
Dây đồng
Điện trở của dây dẫn phụ thuộc:
- Chiều dài
- Tiết diện
- Vật liệu
Vật liệu làm dây
Tiết diện S
Chiều dài
* Cần phải xác định xem điện trở của dây dẫn có phụ thuộc vào chiều dài dây, tiết diện dây và vật liệu làm dây dẫn hay không và phụ thuộc vào từng yếu tố này như thế nào.
Cùng tiết diện S
Cùng vật liệu làm dây
l1
l2
Trả lời: Để xác định điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài dây thì thay đổi chiều dài. tiết diện dây và vật liệu làm dây dẫn phải như nhau (giữ nguyên).
Tương tự như thế với các trương hợp còn lại (tiết diện, vật liệu)
II. DỰ ĐOÁN SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO CÁC YẾU TỐ CỦA DÂY DẪN:
1. Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn
SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO CHIỀU DÀI DÂY DẪN
Giữ nguyên tiết diện các dây dẫn
Dùng các dây dẫn có cùng bản chất
Thay đổi chiều dài các dây dẫn
Dây dẫn dài l có điện trở R
Dây dẫn dài 2l có điện trở bao nhiêu?
Dây dẫn dài 3l có điện trở bao nhiêu?
II. DỰ ĐOÁN SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO CÁC YẾU TỐ:
Đo điện trở của dây dẫn có chiều dài l, 2l, 3l nhưng có tiết diện như nhau và được làm từ cùng loại vật liệu. So sánh các giá trị điện trở tìm ra mối quan hệ điện trở và chiều dài dây dẫn.
Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn:
a. Dự đoán:
Trả lời: Dây dẫn dài l có điện trở R
Dây dẫn dài 2l có điện trở 2R
Dây dẫn dài 3l có điện trở 3R
b. Nhận xét: Khi chiều dài của dây dẫn tăng (hoặc giảm) bao nhiêu lần thì điện trở của dây cũng tăng (hoặc giảm) bấy nhiêu lần.
Dây dẫn tiết diện S có điện trở R
Dây dẫn tiết diện 2S có điện trở bao nhiêu?
Dây dẫn tiết diện 3S có điện trở bao nhiêu?
2. Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn:
1. Có các dây dẫn làm từ cùng một vật liệu (đồng), cùng chiều dài l và có tiết diện S nên có điện trở R như nhau.
Mắc vào mạch điện như sơ đồ hình 8.1
R
R
R
R
R
R
R1 = R
l
R2
l
R3
l
h.a
h.b
h.c
C1
Điện trở tương đương của hình a là R. Tính điện trở tương đương của hình b và hình c
2. Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn:
R2
l
h.b
R1 = R
Điện trở tương đương R2
Điện trở tương đương R3
2. Nếu các dây dẫn trong h.b và h.c chập sát vào nhau, coi rằng chúng trở thành các dây dẫn có tiết diện 2S và 3S
R2
l
h.b
C2
- Nếu dây dẫn có tiết diện 2S và 3S có điện trở tương ứng là R2 và R3 như đã tính ở trên . Dự đoán khi tiết diện của dây dẫn thay đổi thì điện trở của dây dẫn sẽ thay đổi như thế nào?
Nhận xét: Đối với dây dẫn có cùng chiều dài và làm từ cùng một loại vật liệu, nếu tiết diện của dây lớn bao nhiêu lần thì điện trở của nó nhỏ đi bấy nhiêu lần và ngược lại
3. 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 thí nghiệm với dây dẫn có đặc điểm gì?
Trả lời: Để xác định sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn thì phải tiến hành đo điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và cùng tiết diện nhưng bằng các vật liệu khác nhau.
VD: Ta lấy 3 dây dẫn như sau:
Đồng
Nhôm
Sắt
*Nhận xét: Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn.
S1
S2
S3
Cùng chiều dài l1 = l2 = l3 =1m
Cùng tiết diện S1 = S2 = S3 = 1m2
Khác vật liệu làm dây
=> Điện trở 3 dây khác nhau
ĐIỆN TRỞ
Chiều dài dây dẫn (l)
Tiết diện dây dẫn (s)
Vật liệu làm dây dẫn
Tỉ lệ thuận
Tỉ lệ nghịch
Phụ thuộc
Tiết 11:
THÍ NGHIỆM KIỂM TRA – KẾT LUẬN
DẶN DÒ:
Đọc nội dung TNKT 3 bài 7,8,9.
Kẻ sẵn các bảng kết quả TN vào vở.
II. THÍ NGHIỆM KIỂM TRA
1. Thí nghiệm về sự phụ thuộc của điện trở với chiều dài dây dẫn.
K
A
B
0.5
0
1
1.5
A
+
-
A
(1)
K
A
B
0.5
0
1
1.5
A
+
-
A
(1)
(2)
K
A
B
0,5
0
1
1,5
A
+
-
A
(1)
(2)
(3)
Kết quả thí nghiệm
Kết quả
Lần TN
Dây dẫn dài l
Dây dẫn dài 2l
Dây dẫn dài 3l
Hiệu điện thế (V)
Cường độ dòng điện (A)
Điện trở (Ω)
6
6
6
1,5
0,75
0,5
4
8
12
*Kết luận: Điện trở tỉ lệ thuận với chiều dài của dây dẫn.
2. Thí nghiệm về sự phụ thuộc của điện trở với tiết diện dây dẫn:
* Mắc dây dẫn có tiết diện S1 như sơ đồ mạch điện hình 8.3.
Đóng công tắc, đọc và ghi các giá trị đo được vào bảng 1
I1
U1
* Thay dây dẫn có tiết diện S2 = 2. S1 có cùng chiều dài, cùng vật liệu
S2
R2
I2
U2
R1
R2
K
A
B
0,5
0
1
1,5
A
+
-
A
R1=U1/I1= 6/0,5= 12
S1 - R1
Thí nghiệm với dây có tiết diện S1
K
A
B
0,5
0
1
1,5
A
+
-
A
R2=U2/I2= 6/1= 6
S2 - R2
Thí nghiệm với dây có tiết diện S2
* Chứng minh:
?
S = r2.Π (r bán kính)
Lưu ý:
d = 2r (đường kính)
Bảng 1 (SGK)
? Từ bảng kết quả TN hãy chứng minh:
*Kết luận: Điện trở tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây dẫn.
Một số hình ảnh về tiết diện lớn nhỏ khác nhau của dây dẫn
Có thể em chưa biết
Mỗi đường dây tải trong hệ thống đường dây tải điện 500kV của nước ta gồm 4 dây mắc song song với nhau. Mỗi dây này có tiết diện 373mm2, do dó có thể coi rằng mỗi đường dây tải có tiết diện tổng cộng là 373mm2 x 4 = 1492mm2 . Điều này làm giảm điện trở của đường dây tải điện.
3. Thí nghiệm về sự phụ thuộc của điện trở với vật liệu làm dây dẫn:
K
A
B
Dây đồng l = 100m,
S =1mm2
K
A
B
Dây nhôm l = 100m,
S =1mm2
K
A
B
Dây sắt l = 100m, S =1mm2
Bảng ghi kết quả thí nghiệm:
*Kết luận: Điện trở phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn.
Tỉ lệ thuận
ĐIỆN TRỞ
Chiều dài dây dẫn (l)
Tiết diện dây dẫn (s)
Vật liệu làm dây dẫn
Tỉ lệ nghịch
Phụ thuộc
Tiết 12:
CÔNG THỨC ĐIỆN TRỞ – VẬN DỤNG
Chân dung một số nhà bác học liên quan đến kiến thức Vật lý lớp 9
III. ĐIỆN TRỞ SUẤT – CÔNG THỨC ĐIỆN TRỞ:
1. Điện trở suất :
Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn được đặc trưng bằng một đại lượng là điện trở suất của vật liệu.
Có Rnh = 2.8.10-8 Ω
Có Rđ = 1,7.10-8 Ω
Ví dụ:
Ta nói:
- Điện trở suất của nhôm là 2,8 . 10-8 Ω m
- Điện trở suất của đồng là 1,7 . 10-8 Ω m
Điện trở suất của một vật liệu 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 1m2
Kí hiệu : ρ ( rô )
Đơn vị : Ωm (ôm mét)
Ý nghĩa: Nói điện trở suất của đồng là 1,7.10-8 Ωm có nghĩa là điện trở của dây đồng hình trụ có chiều dài 1m, tiết diện 1m2 là 1,7.10-8 Ω
1. Điện trở suất :
2. Công thức điện trở:
3. Kết luận:
Điện trở của dây dẫn được tính bằng công thức :
ρ là điện trở suất (Ωm )
l là chiều dài dây dẫn ( m )
S là tiết diện dây dẫn (m2)
Trong đó:
C5: Từ bảng 1 hãy tính:
+ Điện trở sợi dây nhôm dài 2m có tiết diện 1mm2.
+ Điện trở của sợi dây nikêlin dài 8m, có tiết diện tròn và đường kính là 0,4mm
+ Điện trở sợi dây đồng
C5:
Tóm tắt
a. Điện trở sợi dây nhôm :
b. Điện trở của sợi dây nikêlin :
c. Điện trở sợi dây đồng:
Rnhôm = ?
Rni = ?
Rđồng = ?
lnh = 2m
Snh = 1 mm2
lni = 8m
dnh = 0,4 mm
lđ = 400m
Sđ = 2 mm2
Bài giải
BÀI TẬP
Bài 1: Hai dây dẫn bằng nhôm có cùng tiết diện, một dây dài 2m có điện trở R1 và dây kia dài 6m có điện trở R2. Tính tỉ số R1/R2.
Cho biết
Từ mối quan hệ giữa điện trở của dây dẫn với độ dài của dây dẫn ta có:
Bài giải
Bài 2: Một dây dẫn dài 120m được dùng đế quấn thành một cuộn dây. Khi đặt hiệu điện thế 30V vào hai đầu cuộn dây này thì cường độ dòng điện chạy qua nó là 125mA.
a. Tính điện trở của cuộn dây.
b. Mỗi đoạn dài 1m của dây dẫn này có điện trở là bao nhiêu?
a. Điện trở của cuộn dây:
I= U/R=>R = U/I = 30/0,125 = 240 Ω
b. Mỗi mét của dây dẫn này có điện trở là r = R/l = 240/120 = 2 Ω
Cho biết
l = 120m
U = 30V
I = 125mA = 0,125A
a. R = ?
b. l1 = 1m
r = ?
Bài giải
Bài 3. Hình 7.1 biểu diễn một đoạn dây dẫn AB đồng chất, tiết diện đều, hai điểm M và N chia dây dẫn AB thành ba đoạn dài bằng nhau: AM=MN=NB. Cho dòng điện cường độ I chạy qua dây dẫn này.
a. Hãy cho biết hiệu điện thế UAB bằng bao nhiêu lần hiệu điện thế UMN.
b. Hãy so sánh hiệu điện thế UAN và UMB.
Cho biết:
Dây dẫn AB chia ra thành: AM=MN=NB
a. UAB = ? UMN
b. So sánh:
UAN và UMB
b. Từ hình vẽ ta có: AN = AM + MN = MN + NB = MB
Bài giải
a. Từ hình vẽ ta có:
Bài 4: Hai đoạn dây dẫn có cùng tiết diện và làm cùng loại vật liệu, có chiều dài l1 và l2 . Lần lượt đặt cùng HĐT vào hai đầu mỗi đoạn dây này thì dòng điện chạy qua chúng có dòng điện tương ứng là I1 và I2 . Biết I1 = 0,25I2 , hỏi l1 gấp bao nhiêu lần l2 ?
Tóm tắt
I1 = 0,25I2
Bài giải
So sánh l1; l2 ?
Mà điện trở dây tỉ lệ thuận với chiều dài
Từ hệ thức:
HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ
+ Học thuộc ghi nhớ.
+ Đọc có thể em chưa biết.
+ Làm bài tập 7.1; 7.8 - trang 10;11 - SBT
Hãy yêu thích việc mình làm,
bạn sẽ cảm thấy thú vị hơn
và việc làm sẽ hiệu quả hơn.
Bài học kết thúc.
Xin chào và hẹn gặp lại!
nguon VI OLET
