Bài 11: BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM VÀ CÔNG THỨC TÍNH ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức : Vận dụng đònh luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn để tính được các đại lượng có liên quan đối với đoạn mạch gồm nhiều nhất là ba điện trở mắc nối tiếp, song song hoặc hỗn hợp. 2. Kỹ năng : - Phân tích, tổng hợp kiến thức. - Giải bài tập vật lý theo đúng các bước giải. 3. Thái độ : Cẩn thận, trung thực, yêu thích môn học. II. CHUẨN BỊ Giáo viên: - Đề bài tập viết sẵn trên bảng phụ. - Bảng có ghi các công thức liên quan và bảng điện trở suất của một số chất. Học sinh: - Ôn tập đònh luật Ôm đối với các loại đoạn mạch nối tiếp, song song hoặc hỗn hợp. - Ôn tập công thức tính điện trở của dây dẫn theo chiều dài, tiết diện và điện trởsuất của vật liệu làm dây dẫn. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY-HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ - Tạo tình huống học tập (5’) - Kiểm tra bài cũ : + HS1: Phát biểu và viết công thức đònh luật Ôm, giải thích ký hiệu và ghi rõ từng đại lượng trong công thức. + HS2: Viết công thức tính điện trở của dây dẫn theo chiều dài, tiết diện và điện trở suất. Phát biểu mối quan hệ giữa điện trở R với các đại lượng đó. - Học sinh lên trả bài. Các em khác theo dõi để nhận xét câu trả lời của bạn. - GV : Các em đã học về đònh luật Ôm, về công thức tính điện trở. Để nắm kỹ hơn các kiến thức đó, tiết này các em sẽ giải một số bài tập → Bài mới. 36 Tiêu Trọng Tú Trường THCS Hiệp Hòa Tuần: 6 11 Tiết: 11 Hoạt động 2: Giải bài tập 1 (13’) - GV đưa đề bài 1 trên bảng phụ lên bảng, yêu cầu 1 HS đọc và 1 em lên bảng tóm tắt đề bài. - GV hướng dẫn HS cách đổi đơn vò diện tích theo cơ số 10 để phép tính gọn hơn, đỡ nhầm lẫn hơn. 1m 2 = 10 2 dm 2 = 10 4 cm 2 = 10 6 mm 2 ngược lại: 1mm 2 = 10 -6 m 2 ; 1cm 2 = 10 -4 m 2 ; 1dm 2 = 10 -2 m 2 . - GV yêu cầu một HS lên bảng giải. - HS đọc đề bài tập, ghi tóm tắt. Bài 1 Tóm tắt ρ = 1,1.10 -6 Ω.m; l = 30m S = 0,3mm 2 = 0,3.10 -6 m 2 U = 220V I = ? Giải: Điện trở của dây dẫn: 6 6 30 R 1,1.10 . S 0,3.10 300 1,1. 110 ( ) 3 − − =ρ = = = Ω l Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn: U 220 I 2 (A) R 110 = = = - HS nhận xét bài làm của bạn trên bảng. Hoạt động 3: Giải bài tập 2 (13’) - GV đề nghò HS đọc đề bài 2 và nêu cách giải câu a. - GV có thể gợi ý: + Bóng đèn và biến trở được mắc như thế nào với nhau? + Để bóng đèn sáng bình thường thì dòng điện qua bóng đèn và biến trở phải có cường độ bao nhiêu? - Gọi một HS lên bảng giải câu a. Yêu cầu các em khác tự giải vào vở. - Cho HS tìm cách giải khác. - Học sinh đọc đề bài 2, nêu cách giải câu a để cả lớp trao đổi, thảo luận. Bài 2 Tóm tắt R 1 = 7,5Ω; I = 0,6A; U = 12V R b = 30Ω; ρ = 0,4.10 -6 Ω.m S = 1mm 2 = 1.10 -6 m 2 a) R 2 = ? b) l = ? Giải: a) Bóng đèn mắc nối tiếp với biến trở nên R = R 1 + R 2 Để đèn sáng bình thường thì I = 0,6A Áp dụng công thức của ĐL Ôm, U I R = ⇒ U 12 R 20 ( ) I 0,6 = = = Ω mà R 1 = 7,5Ω ⇒ R 2 = R – R 1 = 20 – 7,5 = 12,5 (Ω) 37 + – U Hình 11.1 - Từ đó, GV cho HS so sánh xem cách giải nào ngắn gọn hơn, dễ hiểu hơn → sửa vào vở. - Yêu cầu HS làm tiếp câu b. - GV theo dõi, giúp đỡ HS yếu. - HS giải tiếp câu b vào vở: b) Áp dụng công thức: R S =ρ l ⇒ 6 6 R.S 30.1.10 75 (m) 0,4.10 − − = = = ρ l Hoạt động 4: Giải bài tập 3 (12’) - GV gọi HS đọc đề bài tập 3, nêu cách giải câu a. - GV có thể gợi ý: + Dây nối từ M tới A và từ N tới B được coi như một điện trở R d mắc nối tiếp với đoạn mạch gồm hai bóng đèn (R 1 //R 2 ). Vậy điện trở của đoạn mạch MN được tính như với mạch điện hỗn hợp đã biết ở bài 6 (BT 3, câu a tr 18). - Gọi một HS lên bảng giải câu a. - HS đọc đề bài, ghi tóm tắt, nêu cách giải bài tập. Bài 3 Tóm tắt R 1 = 600Ω; R 2 = 900Ω; U MN = 220V; ρ = 1,7.10 -8 Ω.m l = 200m; S = 0,2mm 2 = 0,2.10 -6 m 2 a) R MN = ? b) U 1 = ?; U 2 = ? Giải a) Điện trở của dây nối: 8 d 6 200 R 1,7.10 . 17 ( ) S 0,2.10 − − =ρ = = Ω l Điện trở tương đương R 12 của hai bóng đèn mắc song song: 1 2 12 1 2 R .R 600.900 R 360 ( ) R R 600 900 = = = Ω + + R d mắc nối tiếp với (R 1 // R 2 ) nên điện 38 Cách 2: Áp dụng công thức: U I R = ⇒ U = I.R U 1 = I.R 1 = 0,6 (A). 7,5 (Ω) = 4,5 (V) Vì R 1 nt R 2 nên: U = U 1 + U 2 ⇒ U 2 = U – U 1 = 12 – 4,5 = 7,5 (V) mà I 1 = I 2 = 0,6A do đó 2 2 2 U 7,5 R 12,5 ( ) I 0,6 = = = Ω Cách 3: Áp dụng công thức: U I R = ⇒ U = I.R U 1 = I.R 1 = 0,6. 7,5 = 4,5 (V) mà U 1 + U 2 = 12 (V) ⇒ U 2 = 7,5 (V) Vì R 1 nt R 2 nên: = 1 1 2 2 U R U R ⇒ 2 2 1 1 U 7,5 R R . 7,5. 12,5 ( ) U 4,5 = = = Ω Hình 11.2 U + – A B R 1 R 2 M N - GV gọi HS khác nhận xét bài làm trên bảng. - Đề nghò HS lên giải tiếp câu b. - Yêu cầu HS nêu cách giải khác. trở của đoạn mạch MN: R MN = R d + R 12 = 17 + 360 = 377 (Ω) b) Cường độ dòng điện trong mạch chính: MN MN U 220 I (A) R 377 = = Hiệu điện thế đặt vào hai đầu mỗi đèn: 1 2 12 220 U =U =I.R = .360 210(V) 377 ; Cách khác: (tính U 1 và U 2 ) Cường độ dòng điện trong mạch chính: MN MN MN U 220 I (A) R 377 = = 1 2 MN 1 2 1 2 U U I I I R R = + = + mà U 1 = U 2 ⇒ 1 MN 1 2 1 1 U . I R R + = ÷ hay 1 MN 12 1 U . I R = ⇒ 1 MN 12 220 U I .R .360 210 (V) 377 = = ; Vậy U 1 = U 2 = 210 (V). Hoạt động 5: Dặn về nhà (2’) ∗ Làm bài tập 11 trong SBT. Hướng dẫn BT 11.3 trang 18 SBT: Câu b: Tính cường độ dòng điện qua đèn, cường độ dòng điện qua biến trở. Từ đó tính điện trở của biến trở. Duyệt của Tổ BM 39