- Thực hiện thí nghiệm để xây dựng được định luật ohm: Cường độ dòng điệnchạy qua một đoạn dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây và tỉ lệnghịch với điện trở của nó.
Trang 1Chương III: ĐIỆNBài 11: ĐIỆN TRỞ ĐỊNH LUẬT OHM
Môn học: KHTN 9 (Phần Vật lý)
Thời gian thực hiện: 04 tiết
I Mục tiêu1 Về kiến thức:
- Thực hiện thí nghiệm đơn giản để nêu được điện trở có tác dụng cản trở dòngđiện trong mạch
- Thực hiện thí nghiệm để xây dựng được định luật ohm: Cường độ dòng điệnchạy qua một đoạn dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây và tỉ lệnghịch với điện trở của nó
- Nêu được (không yêu cầu thành lập): Công thức tính điện trở của một đoạndây dẫn (theo độ dài, tiết diện, điện trở suất)
- Sử dụng công thức đã cho để tính được điện trở của một đoạn dây dẫn
2 Về năng lực:
2.1.Năng lực chung.
- Năng lực tự chủ và tự học: Chủ động, tích cực tìm hiểu được kiến thức về
điện trở; sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế; định luật ohm vàbiểu thức của định luật ohm; sự phụ thuộc của của điện trở vào kích thước và bảnchất của dây dẫn
- Năng lực giao tiếp và hợp tác: Hoạt động nhóm tiến hành thí nghiệm và trả
lời các câu hỏi hoạt động một cách hiệu quả theo yêu cầu của GV, đảm bảo cho tất cảcác thành viên trong nhóm đều được tham gia, trình bày báo cáo và thảo luận
- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Vận dụng kiến thức đã học, hiểu biết
của bản nhân, kết hợp việc khai thác thông tin từ SGK, thông tin từ thực tiễn cuộcsống để giải quyết một cách sáng tạo và có hiệu quả các nhiệm vụ học tập có trongbài học
2.2 Năng lực đặc thù.
- Nhận thức khoa học tự nhiên: Tìm hiểu được kiến thức về điện trở; sự phụ
thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế; định luật ohm và biểu thức của địnhluật ohm; sự phụ thuộc của của điện trở vào kích thước và bản chất của dây dẫn
- Tìm hiểu tự nhiên: Biết cách tiến hành và tiến hành được thành công thí
nghiệm về điện trở và sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế, quansát thí nghiệm, quan sát tranh ảnh kết hợp với khai thác thông tin SGK để khám pháđược kiến thức
3 Phẩm chất:
Thông qua thực hiện bài học sẽ tạo điều kiện để học sinh:- Chăm học, chịu khó tìm tòi tài liệu và thực hiện các nhiệm vụ học tập, chủđộng, sáng tạo trong tiếp cận kiến thức mới qua sách vở và thực tiễn
Trang 2- Trung thực, cẩn thận trong thực hành thí nghiệm, ghi chép kết quả thực hành,thí nghiệm, kết quả hoạt động nhóm một cách đầy đủ, tỉ mỉ, trung thực.
- Có ý thức sử dụng hợp lý và bảo vệ nguồn tài sản chung
II Thiết bị dạy học và học liệu1 Giáo viên:
- Đọc trước bài 11 – Điện trở Định luật OHM
III Tiến trình dạy học
Nội dung dạy tiết 1:1 Hoạt động 1: Mở đầu
a Mục tiêu: Tạo tâm thế hứng thú cho học sinh và từng bước làm quen bài mới.b Nội dung: Học sinh hoạt động cặp đôi trả lời câu hỏi của GV.
c Sản phẩm: Câu trả lời của học sinh, câu trả lời có thể đúng hoặc sai, giáo viên
không nhận xét tính đúng sai mà căn cứ vào đó để dẫn dắt vào bài mới
d Tổ chức thực hiện:
* Chuyển giao nhiệm vụ học tập
- Giáo viên nêu nhiệm vụ:
- Nếu lần lượt thay điện trở trong sơ đồ mạch điện ở hìnhbên bằng các điện trở khác nhau thì chỉ số của ampe kế cóthay đổi không?
- Nếu thay đổi nguồn điện khác nhau thì cường độ dòngđiện chạy qua điện trở có thay đổi không?
* Thực hiện nhiệm vụ học tập
- Học sinh làm việc theo cặp đôi cùng bàn, thảo luận.- Giáo viên theo dõi và hỗ trợ HS khi cần thiết
* Báo cáo kết quả và thảo luận
- Đại diện một số cặp đôi báo cáo kết quả
Nếu lần lượt thay điện trở trong sơ đồ mạch điện ở hình bên bằng các điện trở khác nhauthì số chỉ của ampe kế có thay đổi
Nếu thay đổi nguồn điện khác nhau thì cường độ dòng điện chạy qua điện trở có thay đổi
* Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ
- GV nhận xét, ghi nhận các ý kiến của HS và dẫn dắt vào bài học mới
Trang 32 Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới.
Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về điện trở
Thực hiện yêu cầu sau:
So sánh độ sáng của bóng đèn trong 3 trườnghợp, rút ra kết luận về tính chất của điện trở.
- HS nghiên cứu thông tin về cách tiến hành
I Điện trở
- Điện trở có tác dụng cản trởdòng điện
- Điện trở khác nhau có tác dụngcản trở dòng điện khác nhau
Gợi ý trả lời câu hỏi thảo luậnnhóm:
Vật dẫn Mô tả độ sáng của
bóng đènĐiện trở R1Mạnh
Điện trở R2Bình thườngĐiện trở R3Yếu
Độ sáng của bóng đèn TH1 >bóng đèn TH2 > bóng đèn TH3.Điện trở càng lớn thì độ sángcủa bóng đèn càng yếu
Gợi ý trả lời câu hỏi thảo luận
Trang 4thí nghiệm và quan sát Hình 11.1SGK/53.- HS hoạt động nhóm tiến hành thí nghiệm vàtrả lời câu hỏi sau thí nghiệm.
- HS hoạt động cặp đôi trả lời câu hỏi thứ nhất
nêu ở phần mở bài: Nếu lần lượt thay điện trở trong sơ đồ mạch điệnở hình bên bằng các điện trở khác nhau thì chỉ sốcủa ampe kế có thay đổi không?
* Thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS hoạt động nhóm tiến hành thí nghiệm tìmhiểu tính chất của điện trở và trả lời câu hỏisau thí nghiệm
- HS hoạt động cặp đôi trả lời được câu hỏihoạt động
- HS rút ra kết luận về điện trở
* Báo cáo kết quả và thảo luận
- Đại diện các nhóm báo cáo kết quả trínghiệm và trả lời câu hỏi sau thí nghiệm,nhóm khác nhận xét bổ sung
- Đại diện các cặp đôi báo cáo kết quả hoạtđộng, cặp đôi khác nhận xét, bổ sung
- HS cá nhân rút ra kết luận về điện trở
* Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ
- GV nhận xét, chuẩn hoá và chốt kiến thức
cặp đôi:
Nếu lần lượt thay điện trở trongsơ đồ mạch điện ở hình bênbằng các điện trở khác nhau thìsố chỉ của ampe kế có thay đổi
Hoạt động 2.2: Tìm hiểu sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế
Trang 5Chuẩn bị:
- Nguồn điện một chiều 12 V;- Một biến trở Ro;
- Một ampe kế và một vôn kế; - Vật dẫn là một điện trở; - Công tắc, các dây nối.
Tiến hành:
- Mắc mạch điện theo sơ đồ Hình 11.1.
- Đóng khoá K, điều chỉnh biến trở để hiệu điệnthế giữa hai đầu đoạn mạch AB lần lượt là 0 V, 3V, 6 V, 9 V, 12 V Ghi lại số chỉ của ampe kế mỗilần đo vào vở theo mẫu tương tự Bảng 11.2.
Thực hiện các yêu cầu sau:
1 Nhận xét sự thay đổi cường độ dòng điện chạyqua vật dẫn khi thay đổi hiệu điện thế giữa haiđầu vật dẫn.
2 Rút ra mối quan hệ giữa cường độ dòng điệnchạy qua vật dẫn và hiệu điện thế giữa hai đầuvật dẫn
3 Hãy dự đoán giá trị của cường độ dòng điệntrong các ô còn trống minh hoạ ở Bảng 11.2.
- HS nghiên cứu thông tin về cách tiến hànhthí nghiệm và quan sát Hình 11.1SGK/53.- HS hoạt động nhóm tiến hành thí nghiệm vàtrả lời câu hỏi sau thí nghiệm
* Thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS hoạt động nhóm tiến hành thí nghiệm tìmhiểu sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vàohiệu điện thế và trả lời được câu hỏi sau thínghiệm
- HS hoạt động cá nhân rút ra được kết luậncho thí nghiệm
* Báo cáo kết quả và thảo luận
- Đại diện các nhóm báo cáo kết quả thínghiệm và trả lời câu hỏi sau thí nghiệm
Gợi ý trả lời câu hỏi thảo luậnnhóm:
1 Khi thay đổi hiệu điện thế giữahai đầu vật dẫn thì cường độdòng điện cũng thay đổi
2 Khi hiệu điện thế giữa hai đầuvật dẫn tăng thì cường độ dòngđiện cũng tăng và ngược lại3 Dự đoán giá trị cường độ dòngđiện
KL: Khi thay đổi hiệu điện thế
giữa hai đầu vật dẫn thì cường độdòng điện cũng thay đổi
Trang 6- HS cá nhân rút ra kết luận cho thí nghiệm.
* Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ
- GV nhận xét, chuẩn hoá và chốt kiến thức
Hoạt động 2.3: Tìm hiểu về đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế
a Mục tiêu:
- HS trả lời được câu hỏi của hoạt động nhóm.- HS rút ra được kết luận về đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điệnvào hiệu điện thế
b Nội dung:
- HS hoạt động nhóm trả lời câu hỏi hoạt động- HS hoạt động cá nhân rút ra kết luận về đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độdòng điện vào hiệu điện thế
- HS hoạt động nhóm thực hiện yêu cầu:
1 Chọn trục tung biểu diễn các giá trị của cườngđộ dòng điện I (A); trục hoành biểu diễn các giátrị của hiệu điện thế U (V) (Hình 11.2) Sử dụngsố liệu thu được từ thí nghiệm, vẽ đồ thị biểu diễnsự phụ thuộc của I vào U.
2 Nhận xét đồ thị:- Đồ thị là đường cong hay đường thẳng?- Đồ thị có đi qua gốc toạ độ không?
- HS rút ra kết luận về đồ thị biểu diễn sự phụthuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế
* Thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS hoạt động nhóm trả lời câu hỏi hoạt động- HS cá nhân rút ra kết luận về đồ thị biểu diễn sựphụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điệnthế
* Báo cáo kết quả và thảo luận
- Đại diện các nhóm báo cáo kết quả hoạt động
2. Đồ thị biểu diễn sự phụthuộc của cường độ dòngđiện vào hiệu điện thế
Gợi ý trả lời câu hỏi thảoluận nhóm:
1,
2, Nhận xét đồ thị:- Đồ thị là đường thẳng- Đi qua gốc tọa độ
Kết luận; Đồ thị biểu diễn sự
Trang 7của nhóm, các nhóm khác nhận xét.- HS cá nhân nêu kết luận về đồ thị biểu diễn sự
phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điệnthế
* Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ
- GV nhận xét, chuẩn hoá và chốt kiến thức
phụ thuộc của cường độ dòngđiện vào hiệu điện thế là mộtđường thẳng đi qua gốc toạđộ
Nội dung dạy tiết 2:
Hoạt động 2.4: Tìm hiểu về định luật ohm.
a Mục tiêu:
- HS nêu được kết luận về điện trở của đoạn dây dẫn, đơn vị của điện trở.- HS nêu được định luật ohm, viết được biểu thức của định luật ohm.- HS vận dụng được biểu thức của định luật ohm để tính được điện trở và hiệu điệnthế trong trường hợp cụ thể
- HS đọc phần kết luận SGK/55- GV khắc sâu kiến thức về điện trở của đoạn dâydẫn
- HS đọc thông tin phần 2 SGK/56, nêu đơn vị củađiện trở và cách quy đổi của các giá trị của điện trở.- GV chiếu Hình 11.3 SGK/56 về nhà Bác học Georg Simon Ohm
HS đọc mục Em có biết SGK/56 tìm hiểu thông tinvề nhà Bác học Georg Simon Ohm
III, Định luật ohm
1 Điện trở của đoạn dây dẫn
Gợi ý trả lời câu hỏi hoạtđộng cá nhân:
Thương số U/I không đổivới vật dẫn là các đoạn dâydẫn khác nhau.
Kết luận:
- Giá trị thương số U/Ikhông đổi đối với mỗi đoạndây dẫn gọi là điện trở củađoạn dây dẫn đó
(kí hiệu là R).- Với các đoạn dây dẫnkhác nhau, giá trị thương sốR = U/I khác nhau Hiệuđiện thế giữa hai đầu các
Trang 8Georg Simon Ohm sinh năm 1789 tại Erlangen, một thànhphố công nghiệp nhỏ ở tây nam nước Đức Sau khi tốt nghiệpđại học, ông trở thành giáo viên dạy vật lí ở nhiều địaphương khác nhau Mơ ước lớn nhất của ông là trở thànhgiáo sư trường đại học.
Định luật Ohm mà chúng ta đang học ngày nay là một trongnhững công trình nghiên cứu được ông công bố vào năm1827 Tuy nhiên, lúc đầu chưa được công nhận Mười nămsau khi công bố, định luật Ohm và các công trình khác củaông mới được công nhận ở Đức, Nga, Anh, Mỹ, Italia Năm1842, công trình của ông được một tổ chức khoa học Anhthưởng huy chương, nhưng sau đó nhiều người vẫn còn hoàinghi về tính tổng quát của định luật Mãi đến cuối thế kỉ XIX,định luật của ông mới được công nhận hoàn toàn Để ghinhớ công lao của ông, các nhà vật lí học đã lấy tên ông đặtcho đơn vị điện trở.
GV giới thiệu: Từ kết quả các thí nghiệm nghiên cứu sựphụ thuộc của cường độ dòng điện chạy qua đoạn
dây dẫn vào hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây dẫn vàđiện trở đoạn dây dẫn cho phép phát biểu thành định luậtmang tên nhà bác học Georg Simon Ohm, gọi là địnhluật Ohm.
- HS dựa vào thông tin SGK phát biểu nội dung củađịnh luật ohm và viết biểu thức cho định luật ohm.- HS thảo luận nhóm thực hiện nhiệm vụ học tập:
1 Một bóng đèn xe máy lúc thắp sáng có điện trở 12Ω và cường độ dòng điện đi qua dây tóc bóng đèn là0,5 A Tính hiệu điện thế giữa hai đầu dây tóc bóngđèn khi đó
2 Khi hiệu điện thế giữa hai đầu một đoạn mạch là2 V thì cường độ dòng điện đi qua là 0,4 A Hỏi hiệuđiện thế sẽ phải bằng bao nhiêu để cường độ dòngđiện đi qua đoạn mạch là 0,8 A?
* Thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS hoạt động cá nhân nghiên cứu thông tin SGK,rút ra kết luận về điện trở của đoạn dây dẫn, đơn vịcủa điện trở
- HS hoạt động cá nhân phát biểu định luật ohm, viếtbiểu thức của định luật ohm
- HS hoạt động nhóm, vận dụng biểu thức của địnhluật ohm để tính điện trở và hiệu điện thế trongtrường hợp cụ thể
* Báo cáo kết quả và thảo luận
đoạn dây dẫn như nhau,cường độ dòng điện chạyqua đoạn dây dẫn nào nhỏhơn thì giá trị U/I lớn hơn.- Giá trị U/I đặc trưng chosự cản trở dòng điện đi quađoạn dây dẫn
2 Đơn vị điện trở.
- Trong biểu thức R = U/I, nếu U được tính bằng vôn (V), I được tính bằng ampe (A) thì R được tính bằng ôm (Ω)
1 Ω = 1V/1A- Ước số của ôm là miliôm (mΩ); bội số của ôm là kilôôm (kΩ), mêgaôm (MΩ):
1 mΩ = 0,001 Ω 1 kΩ = 1 000Ω 1 MΩ = 1 000 000 Ω
3 Định luật ohm
Cường độ dòng điện chạyqua một đoạn dây dẫn tỉ lệthuận với hiệu điện thếgiữa hai đầu đoạn dây và tỉlệ nghịch với điện trở củanó
Biểu thức định luật Ohm: I = U/R
Gợi ý trả lời câu hỏi thảoluận nhóm:
1, Hiệu điện thế giữa haiđầu dây tóc bóng đèn khiđó là:
Trang 9- HS cá nhân rút ra kết luận về điện trở của đoạn dâydẫn, đơn vị của điện trở.
- HS cá nhân phát biểu định luật ohm, viết biểu thứccủa định luật ohm
- Đại diện các nhóm báo cáo kết quả tính công củacác xe nâng và so sánh sự nhanh chậm của côngtrong hai trường hợp
- Đại diện các nhóm báo cáo kết quả hoạt độngnhóm, các nhóm khác nhận xét, bổ sung
* Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ
- GV nhận xét, chuẩn hoá và chốt kiến thức
I = U/R ⇒ U = I.R = 0,5.12 = 6V
2,
Nội dung dạy tiết 3:
Hoạt động 2.5: Tìm hiểu về sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào kích thước và bản chất của dây dẫn
a Mục tiêu:
- HS rút ra được kết luận về sự phụ thuộc của điện trở của một đoạn dây dẫn vàokích thước và bản chất của dây dẫn và rút ra được công thức tính điện trở dựa vàođiện trở suất
- HS vận dụng được công thức tính điện trở để tính được điện trở của 1 dây dẫn và sosánh được điện trở của 2 dây dẫn khác nhau trong trường hợp cụ thể
b Nội dung:
- HS hoạt động cá nhân rút ra kết luận về sự phụ thuộc của điện trở của một đoạndây dẫn vào kích thước và bản chất của dây dẫn và rút ra công thức tính điện trở dựavào điện trở suất
- HS hoạt động nhóm vận dụng công thức tính điện trở để tính điện trở của 1 dây dẫnvà so sánh điện trở của 2 dây dẫn khác nhau trong trường hợp cụ thể
- GV chiếu Bảng 11.3 SGK/57 và giới thiệu giá trị điện trở suất của một số chất thường gặp
IV Điện trở của dâydẫn phụ thuộc vàokích thước và bảnchất của dây dẫn
- Điện trở của một đoạndây dẫn tỉ lệ thuận vớichiều dài của đoạn dây,tỉ lệ nghịch với tiết diệncủa dây và phụ thuộcvào bản chất của chất
Trang 10- GV giải thích và khắc sâu kiến thức cho HS về cách sửdụng công thức tính điện trở của một dây dẫn
- HS hoạt động nhóm thực hiện yêu cầu:
1 Có hai đoạn dây dẫn bằng đồng, dây thứ nhất cóchiều dài bằng một nửa dây thứ hai, nhưng lại có tiếtdiện gấp đôi tiết diện của dây thứ hai So sánh điện trởcủa hai dây dẫn đó.
2, Tính điện trở của một đoạn dây dẫn bằng đồng cóchiều dài 150 m, tiết diện là 2 mm2, biết điện trở suấtcủa đồng là 1,7.10-8 Ωm.
* Thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS hoạt động cá nhân rút ra kết luận về sự phụ thuộccủa điện trở của một đoạn dây dẫn vào kích thước và bảnchất của dây dẫn và rút ra công thức tính điện trở dựavào điện trở suất
- HS hoạt động nhóm vận dụng công thức tính điện trởđể tính điện trở của 1 dây dẫn và so sánh điện trở của 2dây dẫn khác nhau trong trường hợp cụ thể
* Báo cáo kết quả và thảo luận
- HS cá nhân nêu kết luận về sự phụ thuộc của điện trởcủa một đoạn dây dẫn vào kích thước và bản chất củadây dẫn và rút ra công thức tính điện trở dựa vào điện trởsuất
- Đại diện các nhóm báo cáo kết quả vận dụng công thứctính điện trở để tính điện trở của 1 dây dẫn và so sánhđiện trở của 2 dây dẫn khác nhau trong trường hợp cụthể
* Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ
- GV nhận xét, chuẩn hoá và chốt kiến thức.- GV chiếu bảng 11.4 và cho HS đọc mục Em có biếtSGK/58, 59 về cách sử dụng các vòng màu để quy ướctrị số của các điện trở dùng trong thực tế
làm dây dẫn.- Điện trở của một đoạndây dẫn được tính bằngcông thức:
R= ρ.l/STrong đó: R là điện trởcủa đoạn dây dẫn, đơnvị đo là ôm (Ω)
ρ (đọc là rô) là điện trởsuất của chất làm dâydẫn, đơn vị đo là ômmét (Ωm);
l là chiều dài của đoạn
dây dẫn, đơn vị đo làmét (m);
S là tiết diện của dâydẫn, đơn vị đo là métvuông (m2)
Gợi ý trả lời câu hỏi thảoluận nhóm:
1, Ta có:
2, Điện trở của mộtđoạn dây dẫn bằngđồng là: