- Suy luận được rằng các dây dẫn có cùng chiều dài và làm từ cùng một loại vật liệu thì điện trở của chúng tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây (trên cơ sở vận dụng hiểu biết về điện[r]
(1)Ngày soạn: 15/9/2017 - Ngày dạy: 21/9/2017 Tiết KHDH: - Tuần: 4 §8 SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT DIỆN DÂY DẪN
I MỤC TIÊU 1 Kiến thức:
- Suy luận dây dẫn có chiều dài và làm từ loại vật liệu điện trở chúng tỉ lệ nghịch với tiết diện dây (trên sở vận dụng hiểu biết điện trở tương đương đoạn mạch song song)
- Bố trí và tiến hành thí nghiệm kiểm tra mối quan hệ điện trở và tiết diện dây dẫn
- Nêu điện trở dây dẫn có chiều dài và làm từ vật liệu tỉ lệ nghịch với tiết diện dây
- Trên sở vận dụng hiểu biết điện trở tương đương đoạn mạch mắc song song, HS suy luận dây dẫn có chiều dài và làm loại vật liệu điện trở chúng tỉ lệ nghịch với tiết diện dây
- Nêu kết luận: điện trở dây dẫn có chiều dài và làm từ vật liệu tỉ lệ nghịch với tiết diện dây
- Trên sở toán học tỉ lệ, HS vận dụng tính chất tỉ lệ để giải quyết bài tập đơn giản
2.Kĩ năng:
- Suy luận và tiến hành TN kiểm tra phụ thuộc điện trở theo tiết diện dây dẫn - Vận dụng tính chất tỉ lệ thức để giải số bài tập đơn giản
3.Thái độ: -Rèn luyện tính hợp tác nhóm q trình thí nghiệm
4 Xác định nội dung trọng tâm bài: Biết phụ thuộc điện trở vào tiết diện dây dẫn
5 Định hướng phát triển lực:
- Năng lực chung: Biết áp dụng tốn học làm tảng chung cho mơn học nhằm giải quyết số bài toán đơn giản Vận dụng kiến thức vào thực tiễn sống và lao động
- Năng lực chuyên biệt:
Đặt câu hỏi tượng vật quanh ta Tóm tắt nội dung vật lí trọng tâm của văn Bảng mô tả lực phát triển chủ đề: Tự đặt câu hỏi và thiết kế, tiến hành phương án thí nghiệm để trả lời cho câu hỏi Đưa được cách thức tìm câu trả lời cho câu hỏi đặt ra.Tiến hành thực cách thức tìm câu trả lời suy luận lí thuyết khảo sát thực nghiệm Khái quát hóa rút kết luận từ kết thu được- Giải bài tập sáng tạo Lựa chọn cách thức giải quyết vấn đề cách tối ưu- Sử dụng phần mềm mô để mô tả đối tượng vật lí- Sử dụng tốn học để suy luận từ kiến thức biết hệ kiến thức
Nhóm
năng lực Năng lực thành phần
Mô tả mức độ thực trong giảng Nhóm
NLTP liên quan đến sử
dụng
K1: Trình bày kiến thức tượng, đại lượng, định luật, nguyên lý vật lý bản, phép đo, số vật lý
Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào yếu tố nào?
K2: Trình bày mối quan hệ kiến thức vật lý
(2)kiến thức vật
lý
K4: Vận dụng (giải thích, dự đốn, tính tốn, đề giải pháp, đánh giá giải pháp …) kiến thức vật lý vào tình thực tiễn
Các dây dẫn làm từ vật liệu, chẳng hạn đồng, với tiết diện khác Có dây tiết diện nhỏ, có dây tiết diện lớn Nếu dây này có chiều dài điện trở chúng phụ thuộc vào tiết diện thế nào ?
Nhóm NLTP về
phương pháp
(tập trung vào năng
lực thực nghiệm và năng lực mô
hình hóa)
P5: Lựa chọn và sử dụng cơng cụ tốn học phù hợp học tập vật lý
Dự đoán phụ thuộc điện trở vào tiết diện dây dẫn:
P6: Chỉ điều kiện lý tưởng
của tượng vật lý Có dây dẫn làm từ vật liệu (đồng), cùng chiều dài l và tiết diện S nên có điện trở R
P7: Đề xuất giả thuyết; suy
ra hệ kiểm tra Điện trở tương đương hình a là R Tính điện trở tương đương hình b và hình c P8: Xác định mục đích, đề xuất
phương án, lắp ráp, tiến hành xử lý kết thí nghiệm và rút nhận xét
-Nếu dây dẫn có tiết diện 2S và 3S có điện trở tương ứng là R2 và R3 tính Dự đốn tiết diện dây dẫn thay đổi điện trở dây dẫn thay đổi thế nào?
Nêu phương án tiến hành thí nghiệm kiểm tra xác định phụ thuộc điện trở vào tiết diện dây dẫn.Nêu cách tiến hành thí nghiệm
P9: Biện luận tính đắn kết thí nghiệm và tính đắn kết luận khái quát hóa từ kết thí nghiệm này
S2=2S1
S2 S1
=d 22 d21=
R1 R2
R1 R2=
12 =2 S2
S1 =R1
R2
Nhóm NLTP trao đổi thơng tin
X1: Trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lý ngôn ngữ vật lý và cách diễn tả đặc thù vật lý
Điện trở dây dẫn tỉ lệ nghịch với tiết diện dây dẫn
X2: Phân biệt mô tả tượng tự nhiên ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lý (chuyên ngành)
Nếu tăng chiều dài dây dẫn lên N lần phải tăng hay giảm tiết diện lần để điện trở giữ không đổi?
X3: Lựa chọn, đánh giá nguồn thông tin khác
-So sánh nhận xét từ kết thí nghiệm nhóm với nhóm khác và kết luận nêu SGK
X5: Ghi lại kết từ hoạt động học tập vật lý (nghe giảng, tìm kiếm thơng tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…)
(3)X7: Thảo luận kết công việc và vấn đề liên quan góc nhìn vật lý
-Thảo luận nhóm kết thí nghiệm, rút nhận xét nhóm
X8: Tham gia hoạt động nhóm
trong học tập vật lý -HS tham gia hoạt động nhóm học tập vật lý
II CHUẨN BỊ.
1 Giáo viên; 2 đoạn dây cơngstan số vịng, có tiết diện S1 , S2 khác , nguồn điện, công tắc, ampe kế, vơn kế, dây nối, ampe kế có giới hạn đo và độ chia nhỏ thích hợp
Đường dây tải điện 500kV nước ta bao gồm dây mắc song song Mỗi dây có tiết diện 373mm2, đường dây tải có tiết diện tổng cộng là 373x4 = 1492mm2 Điều này làm giảm điện trở đường dây tải điện
2 Học sinh: Đọc và soạn bài, kẻ sẵn bảng sgk, xem lại tính chất tỉ lệ thức, cơng thức tính diện tích hình trịn
III PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC
Máy chiếu, thí nghiệm xác định R phụ thuộc S IV TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH. Hoạt động 1 -10’ KIỂM TRA
1 Kiến thức: - Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào yếu tố nào?
- Các dây dẫn có tiết diện và làm từ vật liệu phụ thuộc vào chiều dài dây thế nào?
2.Kĩ năng: - Suy luận và biết tái kiến thức để vận dụng vào bài 3.Thái độ: - Rèn luyện khả tái kiến thức
4 Xác định nội dung trọng tâm: Biết phụ thuộc điện trở vào chiều dài dây dẫn 5 Chuẩn bị Câu hỏi:
6 Phương tiện Slide 1
Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung
: - Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào yếu tố nào?
- Các dây dẫn có tiết diện và làm từ vật liệu phụ thuộc vào chiều dài dây thế nào? * Nhận xét câu trả lời và lời giải hai HS
- Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn - Dây càng dài điện trở càng lớn
K1: Trình bày kiến thức tượng, đại lượng, định luật, nguyên lí vật lí bản, phép đo, số vật lí
K2: Trình bày mối quan hệ kiến thức vật lí
- Tại chế tạo dây dẫn người ta lại sản xuất dây dẫn có tiết diện mặt cắt ngang khác nhau? Làm mang lại hiệu sử dụng?
Hoạt động 2: Nêu dự đoán phụ thuộc điện trở dây dẫn vào tiết diện. 10’ 1 Kiến thức: Dự đoán phụ thuộc điện trở dây dẫn vào tiết diện chúng
2.Kĩ năng: - Biết vận dụng kiến thức logic bài và để suy luận và dự đoán kiến thức
3.Thái độ: -Rèn luyện tính hợp tác nhóm xây dựng kiến thức
(4)5 Chuẩn bị Các câu hỏi SGK, phiếu học tập 6 Phương tiện Các Slide tiếp theo
* Đề nghị HS nhớ lại kiến thức có bài 7:
- Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào yếu tố nào?
- Tương tự làm bài 7, để xét phụ thuộc điện trở dây dẫn vào tiết diện cần phải sử dụng dây dẫn loại nào?
* Đề nghị HS tìm hiểu mạch điện hình 8.1 SGK và thực C1
* Giới thiệu điện trở R1, R2 và R3 mạch điện hình 8.2 SGK và đề nghị HS thực C2 * Đề nghị nhóm HS nêu dự đoán theo yêu cầu C2 và ghi lên bảng dự đốn
a Các nhóm HS thảo luận xem cần phải sử dụng dây dẫn loại nào để tìm hiểu phụ thuộc điện trở dây dẫn vào tiết diện chúng
b Các nhóm HS thảo luận để nêu dự đoán phụ thuộc dây dẫn vào tiết diện chúng
- Tìm hiểu xem điện trở hình 8.1 SGK có đặc điểm và mắc với thế nào Sau thực yêu cầu C1
- Thực yêu cầu C2
I Dự đoán phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn.
Hình 8.1 b,c C1: 2
R
R
; 3
R
R
C2:
Tiết diện tăng gấp lần điện trở dây giảm lần
2
R
R
Tiết diện tăng gấp điện trở dây giảm lần
3
R
R
Điện trở dây dẫn có chiều dài và làm từ loại vật liệu tỉ lệ nghịch với tiết diện dây P5: Lựa chọn và sử dụng cơng cụ tốn học phù hợp học tập vật lí
P6: điều kiện lí tưởng tượng vật lí
P7: đề xuất giả thuyết; suy hệ kiểm tra
X5: ghi chép lại kết từ hoạt động học tập vật lí (nghe giảng, tìm kiếm thơng tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… )
Trong thực nghiệm điện trở dây dẫn có chiều dài và làm từ loại vật liệu có tỉ lệ nghịch với tiết diện dây
Hoạt động 3:Tiến hành thí nghiệm kiểm tra dự đoán nêu theo yêu cầu C1,C2.
1 Kiến thức: Rút điện trở dây dẫn tỉ lệ nghịch với tiết diện dây
1 2
S R
S R
2.Kĩ năng: Biết lắp ráp TN để rút kiến thức mới, QS TN ảo để khẳng định tính chất tỉ lệ nghịch là đắn
(5)4 Xác định nội dung trọng tâm: Biết phụ thuộc điện trở vào tiết diện dây dẫn
5 Chuẩn bị Đồ dùng TN2 đoạn dây cơngstan số vịng, có tiết diện S1 , S2 khác , nguồn điện, công tắc, ampe kế, vơn kế, dây nối, ampe kế có giới hạn đo và độ chia nhỏ thích hợp
6 Phương tiện: Bộ TN và Slide liên quan * Theo dõi, kiểm tra và giúp đỡ
các em tiến hành thí nghiệm, kiểm tra việc mắc mạch điện, đọc và ghi kết đo vào bảng SGK lần thí nghiệm
* Sau tất đa số nhóm HS hoàn thành bảng SGK, yêu cầu nhóm đối chiếu kết thu với dự đốn mà nhóm nêu
Đề nghị vài HS nêu kết luận phụ thuộc điện trở dây dẫn vào chiều dài dây
a Từng nhóm HS mắc mạch điện có sơ đồ hình 8.3 SGK, tiến hành thí nghiệm và ghi giá trị đo vào bảng SGK
b Làm tương tự với dây dẫn có tiết diện S2
c Tính tỉ số 12 2
d d S S
và so sánh với tỉ số
R R
từ kết bảng SGK Đối chiếu với dự đoán nhóm nêu và rút kết luận
II Thí nghiệm kiểm tra: 1.thí nghiệm:
2 Nhận xét: SGK 3.kết luận: SGK:
Điện trở dây dẫn tỉ lệ nghịch với tiết diện dây
1 2
S R
S R
P6: điều kiện lí tưởng tượng vật lí
P8: xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết thí nghiệm và rút nhận xét
P9: Biện luận tính đắn kết thí nghiệm và tính đắn kết luận khái quát hóa từ kết thí nghiệm này
K2: Trình bày mối quan hệ kiến thức vật lí
X5: ghi chép lại kết từ hoạt động học tập vật lí (nghe giảng, tìm kiếm thơng tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… )
X7: thảo luận kết cơng việc và vấn đề liên quan góc nhìn vật lí
X8: tham gia hoạt động nhóm học tập vật lí Hoạt động 4:Củng số vận dụng.
1 Kiến thức: Vận dụng kiến thức vừa học để hoàn thành câu hỏi điện trở, chiều dại và tiết diện dây dẫn
2.Kĩ năng: Biết vận dụng kiến thức học
3.Thái độ: -Rèn luyện tính hợp tác nhóm trình làm bài tập
4 Xác định nội dung trọng tâm: Biết phụ thuộc điện trở vào tiết diện dây dẫn
5 Chuẩn bị Đường dây tải điện 500kV nước ta bao gồm dây mắc song song Mỗi dây có tiết diện 373mm2, đường dây tải có tiết diện tổng cộng là 373x4 = 1492mm2. Điều này làm giảm điện trở đường dây tải điện
6 Phương tiện: Các Slide liên quan * Có thể gợi ý cho HS trả lời C3
III Vận dụng:
(6)như sau:
- Tiết diện dây thứ hai gấp lần dây thứ nhất?
- Vận dụng kết luận đây, so sánh điện trở hai dây
* Có thể gợi ý cho HS trả lời C4 tương tự
* Nếu thời gian, đề nghị HS đọc phần Có thể em chưa biết
* Đề nghị số HS phát biểu điều cần ghi nhớ bài học này * Lưu ý HS điều cần thiết học bài này nhà Giao bài tập C5 và C6 để HS làm nhà
a Từng HS trả lời C3
b Từng HS làm C4 c Từng HS tự đọc phần Có thể em chưa biết d Ghi nhớ phần đóng khung cuối bài
Ghi vào điều GV dặn dò và bài tập làm nhà
1 2
S R
S R =
2
6 3 R13R2 C4:
1 2
S R
S R
1 2 S R R S 0,5.5,5 1,1 2,5
R
C5: Điện trở dây constantan dài 50m, tiết diện 0,1mm2
'
1
1 500
250
2
R R
Điện trở dây constantan dài 50m, tiết diện 0,5mm2
'
1 250
50
5
R R
C6:
Điện trở dây sắt dài 50m tiết diện 0,2mm2
'
1
1 120
30
4
R R
Tiết diện dây sắt dài 50m và có điện trở 45.
' '
1 1
2
2 30.0,
0,13 45
R S R S
S
R S R
mm
K4: Vận dụng (giải thích, dự đốn, tính tốn, đề giải pháp, đánh giá giải pháp … ) kiến thức vật lí vào tình thực tiễn X1: Sử dụng thuật ngữ vật lí và cách diễn tả đặc thù để trao đổi kiến thức vật lí
X2: phân biệt mơ tả tượng tự nhiên ngôn ngữ đời sống và ngơn ngữ vật lí (chun ngành)
X3: lựa chọn, đánh giá nguồn thông tin khác
CÂU HỎI/ BÀI TẬP KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC HS Nội
dung
Nhận biết MĐ1
Thông hiểu MĐ2
Vận dụng MĐ3
Vận dụng cao MĐ4 Để xác định
phụ thuộc điện trở vào tiết diện dây dẫn, bốn học sinh có nhận xét sau, hỏi nhận xét nào đúng? A Tiết diện dây dẫn càng lớn điện trở càng lớn B Tiết diện dây dẫn càng lớn
Hai dây dẫn có chiều dài làm chất, dây thứ có tiết diện S1 = 0,3mm2, dây thứ
hai có tiết diện S2 =
1,5mm2 Tìm điện trở
dây thứ hai, biết điện trở dây thứ là R1
= 45 Chọn kết
đúng kết
Hai dây dẫn nhơm có chiều dài, tiết diện và điện trở tương ứng làl1, S1, R1
và l2, S2, R2 Biết l1 =
4l2 và S1 = 2S2
A R1 = 8R2
B R1 = R
2
C R1 = R2
Một dây đồng dài 0,5 km, tiết diện 0,34cm2 có điện
trở 0,2 Dây đồng
thứ hai dài 250m, tiết diện 1,7mm2
có điện trở là
A
1 R = Ω
2
(7)điện trở càng bé C Tiết diện dây dẫn là đại lượng tỉ lệ thuận với điện trở dây D Tiết diện dây dẫn khơng có ảnh hưởng đến điện trở dây Đáp án: B
A R2 = 50
B R2 = 40
C R2 = 9
D R2 = 225
Đáp án: C
D R1 = R
8 .
Đáp án: C
C R = 2Ω2
D
1 R = Ω
4 .
Hướng dẫn học nhà:
-Hướng dẫn câu C5*:So sánh theo hai bước: bước chọn dây dẫn trung gian chất, tiết diện, có chiều dài nửa Bước hai so sánh hai dây có chiều dài nhau, chất có tiết diện lớn lần
-Câu C6*: tương tự câu -Hướng dẫn bài 8.3: S2=S1
10 nên R2 = 10R1 = 85