Các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở của dây dẫn

I là cường độ dòng điện qua dây dẫn (đơn vị A)
U là hiệu điện thế hai đầu dây dẫn (đơn vị V)
R là điện trở của dây dẫn (đơn vị Ω)
Câu 1 a: Phát biểu định luật Ôm: cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây.
Câu 1 b:
Kiểm tra bài cũ
Kiểm tra bài cũ
Công thức định luật Ôm:
hoặc
hoặc
Kiểm tra bài cũ
Câu 2: Hãy nêu công thức cường độ dòng điện, hiệu điện thế, điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở R1,R2 mắc nối tiếp.
Kiểm tra bài cũ
2. Đoạn mạch nối tiếp:
-Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch bằng cường độ dòng điện chạy qua từng điện trở:
I= I1 = I2
-Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hiệu điện thế trên mỗi điện trở:
U= U1 + U2
Điện trở tương đương của đoạn mạch:
Rtđ= R1 + R2
Kiểm tra bài cũ
Câu 3: Hãy nêu công thức cường độ dòng điện, hiệu điện thế, điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở R1,R2 mắc song song.
Kiểm tra bài cũ
3. Đoạn mạch song song:
-Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch bằng cường độ dòng điện chạy qua từng điện trở:
I= I1 + I2
-Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng hiệu điện thế trên mỗi điện trở
U= U1 = U2
- Điện trở tương đương của đoạn mạch:
chủ đề 5: các yếu tố ảnh hưởng đến ĐIỆN TRỞ
của một DÂY DẪN
I. XÁC ĐỊNH SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ DÂY DẪN VÀO MỘT TRONG NHỮNG YẾU TỐ KHÁC NHAU:
1.Các cuộn dây dẫn ở hình 7.1 có những điểm nào khác nhau ?
Dây nhôm
Dây hợp kim
Dây đồng
Trả lời: Các cuộn dây dẫn có những điểm khác nhau: Vật liệu; chiều dài; tiết diện.
Những yếu tố có thể ảnh hưởng tới điện trở của dây: Vật liệu; chiều dài; tiết diện.
Vật liệu làm dây
Tiết diện S (diện tích)
Chiều dài
2. 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)
Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài, tiết diện, chất liệu làm dây.
II. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO CHIỀU DÀI DÂY DẪN:
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.
1. Dự kiến cách làm:
C1: Một dây dẫn dài l có điện trở R. Nếu cho rằng dây dẫn cùng loại đó dài 2l là gồm hai dây dẫn dài 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 một dây dẫn có chiều dài 3l sẽ có điện trở là bao nhiêu?
Trả lời: Dây dẫn dài 2l có điện trở 2R, dây dẫn dài 3l có điện trở 3R.
K
A
B
0,5
0
1
1,5
A
+
-
A
(1)
2. Thí nghiệm kiểm tra:
Hình a.
K
A
B
0,5
0
1
1,5
A
+
-
A
(2)
2. Thí nghiệm kiểm tra:
Hình b.
(1)
K
A
B
0,5
0
1
1,5
A
+
-
A
(1)
(2)
(3)
2. Thí nghiệm kiểm tra:
Hình c.
2. Thí nghiệm kiểm tra:
Ghi kết quả vào bảng 1
Nhận xét: Từ kết quả thí nghiệm, cho ta biết dự đoán đã nêu theo yêu cầu của C1 là đúng.
(dây l có R1 = 4Ω, dây 2l có R2 = 8Ω, dây 3l có R3 = 12Ω )
Kết luận: Điện trở của dây dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài dây dẫn.
III. VẬN DỤNG:
C2: Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn ngắn thì bóng đèn sáng bình thường, nhưng nếu thay bằng dây dẫn khá dài có cùng tiết diện và được làm cùng từ loại vật liệu thì đèn sáng yếu hơn. Hãy giải thích tại sao?
Khi giữ HĐT không đổi, nếu mắc đèn vào HĐT này vào dây dẫn dài thì điện trở của đoạn mạch càng lớn. Theo định luật Ôm, cường độ dòng điện chạy qua đèn càng nhỏ và đèn sáng yếu hơn
Trả lời:
Hình minh hoạ


Giáo án Vật Lý 9
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN
Chủ đề 5.
CHỦ ĐỀ 5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN

I. Dự đoán sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn
II. Thí nghiệm kiểm tra
III. Vận dụng
I. Dự đoán sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn
CHỦ ĐỀ 5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN
R
R
R
R
R
R
I. Dự đoán sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn
1. Các dây dẫn làm từ cùng một vật liệu, có cùng chiều dài l và tiết diện S, do đó chúng hoàn toàn như nhau nên có cùng điện trở R
CHỦ ĐỀ 5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN
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
I. Dự đoán sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn
Mắc các dây dẫn này vào mạch điện như sơ đồ hình 8.1
CHỦ ĐỀ 5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐIỆN TRỞ CỦA 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
I. Dự đoán sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn
CHỦ ĐỀ 5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN
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 . Nêu dự đoán về mối quan hệ giữa điện trở của dây với tiết diện của mỗi dây?
Nếu tiết diện tăng (hoặc giảm) 2, 3 lần thì điện trở của dây giảm (hoặc tăng) 2,3 lần.
I. Dự đoán sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn
CHỦ ĐỀ 5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN
I. Dự đoán sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn
Nếu tiết diện tăng (hoặc giảm) 2, 3 lần thì điện trở của dây giảm (hoặc tăng) 2, 3 lần.
II. Thí nghiệm kiểm tra:
• Đo điện trở của dây dẫn được làm từ cùng một vật liệu, có chiều dài như nhau, nhưng tiết diện khác nhau.
Nêu cách tiến hành thí nghiệm?
Nêu cách chọn dây dẫn để làm thí nghiệm?
CHỦ ĐỀ 5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN
II. Thí nghiệm kiểm tra:
I. Dự đoán sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện của dây dẫn
Nếu tiết diện tăng (hoặc giảm) 2, 3 lần thì điện trở của dây giảm (hoặc tăng) 2, 3 lần.
1. Thí nghiệm.
CHỦ ĐỀ 5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN
1. Mắc dây dẫn có tiết diện S1 (ứng với đường kính tiết diện là d1) như sơ đồ mạch điện hình 8.3.
Đóng công tắc, đọc và ghi các giá trị đo được vào bảng 1
I1
U1
2.Thay dây dẫn có tiết diện S2 (ứng với đường kính tiết diện là d2 có cùng chiều dài, cùng vật liệu)

S2
R2
I2
U 2
I. Dự đoán sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện của dây dẫn
II. Thí nghiệm kiểm tra:
1. Thí nghiệm
CHỦ ĐỀ 5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN
I. Dự đoán sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện của dây dẫn
II. Thí nghiệm kiểm tra:
1. Thí nghiệm với dây dẫn có tiết diện S1
.
2. Thí nghiệm với dây dẫn có tiết diện S2
Bảng 1.
CHỦ ĐỀ 5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN
I. Dự đoán sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện của dây dẫn
II. Thí nghiệm kiểm tra:
1. Thí nghiệm với dây dẫn có tiết diện S1
.
2. Thí nghiệm với dây dẫn có tiết diện S2
3. Nhận xét
=> Điện trở của dây dẫn tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây dẫn
CHỦ ĐỀ 5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN
S = r2.Π (r bán kính)
d = 2r (đường kính)
Lưu ý:
Suy ra
I. Dự đoán sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện của dây dẫn
II. Thí nghiệm kiểm tra:
CHỦ ĐỀ 5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN
I. Dự đoán sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện của dây dẫn
II. Thí nghiệm kiểm tra:
1. Thí nghiệm với dây dẫn có tiết diện S1
.
2. Thí nghiệm với dây dẫn có tiết diện S2
3. Nhận xét
4. Kết luận
Điện trở của dây dẫn tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây dẫn
III. Vận dụng
C3
C4
CHỦ ĐỀ 5 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN

Để xác định sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện
dây dẫn, bốn học sinh có nhận xét như sau,
hỏi nhận xét nào đúng?
?
?
Tiết diện dây dẫn càng lớn thì điện trở càng lớn.
Tiết diện dây dẫn càng lớn thì điện trở càng bé.
Tiết diện dây dẫn là đại lượng tỉ lệ thuận với điện trở của dây
Tiết diện dây dẫn không có ảnh hưởng gì đến điện trở của dây
Có thể em chưa biết
Đường dây tải điện 500kV nước ta bao gồm 4 dây mắc song song. Mỗi dây có tiết diện 373mm2, như vậy mỗi đường dây tải có tiết diện tổng cộng là 373x4 = 1492mm2. Điều này làm giảm điện trở của đường dây tải điện.
Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây

Những hình ảnh trên có đặc điểm gì?
Ở lớp 7, ta đã biết đồng là kim loại dẫn điện rất tốt, chỉ kém có bạc, nhưng lại rẻ hơn bạc rất nhiều. Vì thế đồng thường dùng được làm dây dẫn để nối các thiết bị và dụng cụ trong các mạng điện. Vậy căn cứ vào đặc trưng nào để biết chính xác vật liệu này dẫn điện tốt hơn vật liệu kia?
VậT Lí 9
CH? D? 5
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN
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 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
Cùng chiều dài l1 = l2 = l3 =1m





S1
S2
S3
Cùng tiết diện S1 = S2 = S3 = 1m2
Khác vật liệu làm dây
1. Thí nghiệm:
a. Vẽ sơ đồ mạch điện để tiến hành thí nghiệm xác định điện trở của các dây dẫn.
Dây dẫn để xác định điện trở
b. Lập bảng ghi kết quả thí nghiệm:
c. Tiến hành thí nghiệm:
K
A
B
c. Tiến hành thí nghiệm:
Dây đồng l = 100m,
S =1mm2
K
A
B
Dây nhôm l = 100m,
S =1mm2
c. Tiến hành thí nghiệm:
K
A
B
Dây sắt l = 100m, S =1mm2
c. Tiến hành thí nghiệm:
b. Lập bảng ghi kết quả thí nghiệm:
d. Từ kết quả thí nghiệm hãy rút ra nhận xét xem điện trở của các dây dẫn này là như nhau hay khác nhau?
Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn.
2. Kết luận:
II. 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 :
Bảng điện trở suất của một số chất (ở 200C):
C2: Dựa vào bảng 1 hãy tính điện trở của đoạn dây dẫn Constantan dài l = 1m và có tiết diện S = 1mm2
Trả lời
Ta có 1m2 = 106mm2 vậy 1mm2 = 1/10-6 m2
Theo bảng ta có điện trở của Constantan khi có chiều dài là 1m và tiết diện là 1m2 là 0.50.10-6Ω do đó điện trở của dây constantan khi có chiều dài 1m và tiết diện 1mm2 là: 0.50.10-6. 1/10-6 = 0.5 Ω
2. Công thức điện trở:
C3: Để xây dựng công thức điện trở R của một đoạn dây dẫn có chiều dài l, có tiết diện S và làm bằng vật liệu có điện trở suất là ρ, hãy tính các bước như bảng 2.
ρ
ρ.l
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:
III. VẬN DỤNG:
Tóm tắt
l = 4m
d = 1mm
 
R = ?
Bài giải
Diện tích tiết diện dây là:
Điện trở dây là:
Câu 1. Tính điện trở của dây đồng dài l = 1m có tiết diện tròn, đường kính d = 1mm
III. VẬN DỤNG:
Câu 2: Điện trở suất của vật liệu là gì? Ý nghĩa của điện trở suất? Nói điện trở của nhôm là 2,8.10-8 .m có nghĩa là gì?
-Điện trở suất là đại lượng đặc trưng cho khả năng cản trở dòng điện của vật liệu.
-Điện trở suất càng nhỏ vật liệu dẫn điện càng tốt
-Điện trở suất của nhôm là 2,8. 10-8 .m có nghĩa: đoạn dây dẫn hình trụ bằng nhôm, độ dài 1 m, tiết diện 1 m2 có điện trở là 2,8.10-8 
III. VẬN DỤNG:
Câu 3: Có ba dây dẫn bằng bạc, đồng, nhôm với chiều dài và tiết diện như nhau. Biết nhôm có điện trở suất ρ1= 2,8. 10-8 .m; bạc có điện trở suất ρ2= 1,6. 10-8 .m; đồng có điện trở suất ρ3= 1,7. 10-8 .m. Hãy cho biết dây dẫn nào dẫn điện tốt nhất? Dây dẫn nào dẫn điện kém nhất?
- Vì điện trở suất càng nhỏ thì vật liệu dẫn điện càng tốt, mà ρ2 < ρ3 < ρ1 nên dây dẫn bạc dẫn điện tốt nhất, dây dẫn nhôm dẫn điện kém nhất.
Hướng dẫn về nhà
* Đọc “Thế giớ quanh ta” trang 40
* Học thuộc ghi nhớ.
* Làm bài tập 1,2,3,4 trang 39 (Sách tài liệu dạy học vật lí 9)
* Xem trước chủ đề 6 “Biến trở”