+ Neâu ñöôïc ñieän trôû cuûa caùc daây daãn coù cuøng tieát dieän vaø ñöôïc laøm töø cuøng moät vaät lieäu thì tæ leä thuaän vôùi chieàu daøi,vật liệu và tỉ lệ nghịch với điện trở cuûa d[r]
(1)Ngày soạn: 03/09/2019
Tên chủ đề : Chủ đề 3:
ĐIỆNTRỞ DÂY DẪN Giới thiệu chung chủ đề: chủ đề hướng dẫn học sinh nghiên cứu:
- Nêu điện trở dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài, tiết diện vật liệu làm dây dẫn - Nêu biến trở nêu nguyên tắc hoạt động biến trở
- Cơng thức tính điện trở phụ thuộc vào chiều dài, tiết diện vật liệu làm dây dẫn - Vận dụng định luật ơm
Thời lượng thực chủ đề: tiết I MỤC TIÊU:
1 Kiến thức, kỹ năng, thái độ: - Kiến thức: :
+ Nêu điện trở dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài, tiết diện vật liệu làm dây dẫn. + Nêu điện trở dây dẫn có tiết diện làm từ vật liệu tỉ lệ thuận với chiều dài,vật liệu tỉ lệ nghịch với điện trở dây
- Nêu biến trở nêu nguyên tắc hoạt động biến trở - Kĩ :
+Biết cách xác định phụ thuộc điện trở vào yếu tố ( chiều dài, tiết diện, vật liệu làm dây dẫn)
+ Suy luận tiến hành TN kiểm tra phụ thuộc điện trở dây dẫn vào chiều dài + Mắc biến trở vào mạch điện để điều chỉnh cường độ dòng điện chạy qua mạch + Nhận điện trở dùng kĩ thuật
+ Mắc mạch điện sử dụng dụng cụ đo để đo điện trở dây dẫn + Sử dụng bảng điện trở suất số chất
- Thái độ :
+ Giáo dục tính cẩn thận , xác công việc + Ham hiểu biết Sử dụng an toàn điện
2 Định hướng lực hình thành phát triển:
- Năng lực giải vấn đề: tiến hành thực cách thức tìm câu trả lời suy luận lý thuyết khảo sát thực nghiệm
- Năng lực giao tiếp: vẽ sơ đồ mạch điện mơ tả sơ đồ thí nghiệm - Năng lực trao đổi thông tin
- Năng lực tính tốn: Mơ hình hóa vật lí cơng thức toán học, Sử dụng toán học để suy luận kiến thức biết kiến thức
- Năng lực giải vấn đề: Tiến hành thực cách thức tìm câu trả lời suy luận khảo sát thực nghiệm
- Năng lực giải vấn đề, lực thực nghiệm:NL dự đoán suy luận lí thuyết, thiết kế thực theo phương án thí nghiệm, dự đốn, phân tích , khái qt rút kết luận khoa học Đánh giá kết giải vân đề
(2)- Năng lực xác định phương án, tiến hành thí nghiệm, xử lí rút nhận xét - Năng lực sử dụng kiến thức vật lí để thực nhiệm vụ học tập
II- CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH: 1 Giáo viên:
Dụng cụ TN gồm đoạn dây dẫn hợp kim chiều dài có tiết diện S1 S2 (đường kính d1 d2) ; nguồn điện , công tắc , ampe kế,vôn kế ,dây dẫn ,chốt kẹp
+ Nguồn điện ,công tắc , ampe kế , vôn kế , dây dẫn Đoạn dây thép ,dây đồng ,dây hợp kim + Cuộn dây inox , nikêlin , nicrom có tiết diện ,chiều dài ; nguồn điện , công tắc , ampe kế ,vôn kế ,dây dẫn ,chốt kẹp
+ Biến trở chạy , biến trở than ,biến trở chạy nguồn điện , bóng đèn ,cơng tắc ,dây dẫn , điện trở ( có ghi số , vòng màu )
Học sinh:
+ SGK , SBT
+ Đọc tìm hiểu trước +Dụng cụ học tập
III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC:
Hoạt động 1: Tình xuất phát/ khởi động:
Mục tiêu hoạt động Nội dung, phương thức tổ chứchoạt động học tập học sinh Dự kiến sản phẩm, đánh giákết hoạt động Hình thành cho học sinhhiểu
biết đơn gian ban đầu vấn đề cần nghiên cứu
Tạo cho HS có hứng thú học tập; Hăng say phát biểu xây dựng
Trong mạch điện có nhiều điện trở mắc với làm cho mạch điện cồng kềnh, khó lắp đặt, khó vận hành di chuyển mà khơng thay dổi dược trị số điều chỉnh CĐDĐ qua mạch Vậy thay nhiều điện trở mạch điện điện trở hay biến trở mà không làm ảnh hưởng đến chế độ làm việc mạch điện hay không? Để giúp khắc sâu biểu thức đoạn mạch này, đồng thời rèn kĩ giải tập Vật lí Hơm tìm hiểu
Hứng thú tìm hiểu kiến thức Thảo luận trả lời câu hỏi
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức
Mục tiêu hoạt động Nội dung, phương thức tổ chức hoạt động học tập học sinh
Dự kiến sản phẩm, đánh giá kết hoạt động Biết Điện trở dây dẫn
phụ thuộc vào chiều dài, tiết diện vật liệu làm dây dẫn.
Nội dung 1: Tìm hiểu điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào những yếu tố nào.
-Yêu cầu HS quan sát hình 7.1 SGK cho biết chúng khác
1- Xác định phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào một trong yếu tố khác nhau
(3)ở yếu tố nào? Điện trở dây dẫn liệu có khơng?→Yếu tố
gây ảnh hưởng đến điện trở dây dẫn
vào chiều dài, tiết diện vật liệu làm dây dẫn.
Hs biết điện trở dây dẫn có tiết diện làm từ loại vật liệu tỉ lệ thuận với chiều dài dây
R1 R2=
l1 l2
Nội dung 2: Xác định phụ thuộc điện trở vào chiều dài dây dẫn.
-Đề nghị nhóm HS nêu dự đốn theo yêu cầu C1 -Theo dõi, kiểm tra giúp đỡ nhóm tiến hành TN, kiểm tra việc mắc mạch điện, đọc ghi kết đo vào bảng lần TN
-Đề nghị vài HS nêu kết luận phụ thuộc điện trở dây dẫn vào chiều dài
II- Sự phụ thuộc điện trở vào chiều dài dây dẫn
1-Dự kiến cách làm 2- TN kiểm tra 3- Kết luận
Điện trở dây dẫn có cùng tiết diện làm từ cùng loại vật liệu tỉ lệ thuận với chiều dài mỗi dây.
R1 R2=
l1 l2 Biết Điện trở dây
dẫn có chiều dài làm từ vật liệu tỉ lệ nghịch với tiết diện
R1 R2=
S2 S1
Nội dung 3: Tìm hiểu sự phụ thuộc điện trở dây dẫn vào tiết diện.
-Đề nghị HS nhớ lại kiến thức có Tương tự 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 thực C1
-Giới thiệu điện trở R1, R2 R3 mạch điện hình 8.2 SGK đề nghị HS thực C2
-Đề nghị nhóm HS nêu dự đốn theo u cầu C2 ghi lên bảng dự đốn
III SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VAØO TIẾT DIỆN DÂY DẪN
1- Thí nghiệm: H8.3SGK 2- Nhận xét:
R1 R2=
S2 S1 3- Kết luận:
Điện trở dây dẫn tỉ lệ nghịch với tiết diện dây.
Biết phụ thuộc điện
trở vào chất liệu làm dây Nthuộc điện trở vào vậtội dung Tìm hiểu phụ liệu làm dây dẫn.
- Cho HS quan sát đoạn dây dẫn có chiều dài,
IV- SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VAØO VẬT LIỆU LAØM DÂY DẪN.
(4)cùng tiết diện
nhưng làm vật liệu khác yêu cầu HS trả lời C1
- Gọi HS nêu cách tiến hành TN kiểm tra phụ thuộc điện trở vào vật liệu làm dây dẫn
- Yêu cầu HS làm TN theo nhóm Theo dõi giúp đỡ HS vẽ sơ đồ mạch điện, lập bảng ghi kết đo
- Đề nghị nhóm HS nêu nhận xét rút kết luận:
Điện trở dây dẫn có phụ thuộc vào vật liệu làm dây hay khơng?
dẫn phải tiến hành đo điện trở dây dẫn có chiều dài tiết diện làm vật liệu khác
1- Thí nghiệm 2- Kết luận:
Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn
Xây dựng công thức R =ρl
S
Nội dung 5: Rút công thức điện trở.
+ Sự phụ thuộc điện trở vào vật liệu làm dây dẫn đặc trưng đại lượng nào? + Đại lượng có trị số xác định nào?
+ Đơn vị đại lượng gì?
- GV nêu câu hỏi yêu cầu HS trả lời :
+ Hãy nêu nhận xét trị số điện trở suất kim loại hợp kim ?
+Điện trở suất đồng 1,7 10-8Ω
.m coù ý nghóa gì?
+ Chất dẫn điện tốt nhất? Tại đồng thường dùng để làm lõi dây nối mạch điện?
- Yêu cầu HS làm C3
- u cầu HS ghi cơng thức tính R giải thích ý nghĩa kí hiệu, đơn vị đại lượng có cơng thức tính
V- Điện trở suất – cơng thức điện trở
1- Điện trở suất
+Điện trở suất vật liệu ( hay chất) có trị số điện trở đoạn dây dẫn hình trụ làm vật liệu có chiều dài 1m có tiết diện 1m2.
-Điện trở suất kí hiệu ρ
(rô)
- Đơn vị Ωm
+ Điện trở suất vật liệu nhỏ vật liệu dẫn điện tốt
(5)điện trở vừa xây dựng R =ρl S
Học sinh nắm biến trở
sử dụng biến trở N- GV treo tranh vẽ loạiội dung 6: Tìm hiểu biến trở. biến trở Yêu cầu HS quan sát ảnh chụp loại biến trở, trả lời C1
- GV đưa loại biến trở thật, gọi HS nhận dạng loại biến trở
+ Cấu tạo biến trở Chỉ chốt nối với hai đầu cuộn dây A ,B , chạy biến trở
- GV gọi HS nhận xét, bổ sung - GV giới thiệu kí hiệu biến trở sơ đồ mạch điện, HS ghi
- Gọi HS trả lời C4
Sử dụng biến trở để điều chỉnh cường độ dòng điện. - Yêu cầu HS quan sát biến trở nhóm mình, cho biết số ghi biến trở giải thích ý nghĩa số
- u cầu HS trả lời câu C5 - Yêu cầu nhóm mắc mạch điện theo sơ đồ, làm TN theo hướng dẫn câu C6
- Qua TN, yêu cầu HS cho biết:Biến trở gì? Biến trở có thể dùng để làm gì? →
Yêu cầu ghi kết luận vào
- Tìm hiểu cấu tạo nhận biết điện trở dùng kĩ thuật - Xác định số vòng màu
- Đọc trị số theo bảng SGK
VI- BIẾN TRỞ:
1- Tìm hiểu cấu tạo hoạt động biến trở
Các loại biến trở:Con chạy, tay quay,biến trở than ( chiết áp)
2/ Sử dụng biến trở để điều chỉnh cường độ dòng điện
3- Kết luận:
Biến trở điện trở thay đổi trị số dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện mạch.
Hoạt động 3: Vận dụng.
Mục tiêu hoạt động Nội dung, phương thức tổ chức
(6)giải thích số tượng tập đoạn mạch song song Nối tiếp
Vận dụng định luật ôm cho đoạn mạch gồm nhiều ba điện trở thành phần
Xac1 định giá trị biến trở
caâu C2
-Gợi ý cho HS sau: Trước hết, áp dụng định luật m để tính điện trở cuộn dây,sau vận dụng kết luận rút để tính chiều dài cuộn dây
- Vận dụng kết luận đây, so sánh điện trở hai dây -Có thể gợi ý cho HS trả lời C3,C4/trang 24
- Vận dụng kết luận đây, tính điện trở dây đồng câu C5, C6 trang 27
Yêu cầu câu C10 sau: + Tính chiều dài dây điện trở biến trở
+Tính chiều dài vịng dây quấn quanh lõi sứ trịn + Từ tính số vịng dây biến trở
C3 Điện trở : R=UI = 20Ω.
l=202 .4=40m.
C4: Vì I1 = 0,25I2 = I2
4 ⇒R1= 4R2 ;
R1 R2=
l1
l2 l1 = 4l2 C3:Vì hai dây dẫn đồng, có chiều dài→R1 R2=
S2 S1=
6 mm2 mm2=3
→R1= 3R2 C4:R2 = R1
S1 S2= 1,1
Ω
C5: +Điện trở dây nhôm: R = 2,8.10-8.2.106 = 0,056Ω.
+Điện trở dây nikêlin: R=0,4.10-6
π¿ ¿ 25,5Ω.
+Điện trở dây đồng: R=1,7.10-8.400
2 10−6= 3,4Ω - Từng HS giải câu C10:
Chiều dài dây hợp kim l=Rρ.S= 20 0,5 10−6
1,1 10−6 ≈9,091m - Số vịng dây biến trở
N= π 0l,02=145vòng Hoạt động 4: Luyện tập.
Vận dụng định luật m cơng thức tính điện trở dây dẫn để tính đại lượng có liên quan đoạn mạch gồm nhiều điện trở mắc nối tiếp, song song, hỗn hợp
Giải taäp 1
- Yêu cầu HS đọc đề tóm tắt đề
-p dụng cơng thức để tính điện trở dây dẫn từ tính CĐDĐ chạy qua dây dẫn? u cầu chữa vào
Giải tập
- Yêu cầu HS đọc đề bài
Baøi :
l= 30 m , U= 220 V S = 0,3 mm2
=0,3.10-6 m2 R = ρl
S = 1,1.10-6
30
0,3 10 =110Ω I=UR=220110= A
Baøi :
(7)Tự ghi phần tóm tắt
- Hướng dẫn HS phân tích đề bài, yêu cầu 1,2 HS nêu cách giải câu a) để lớp trao đổi thảo luận GV chốt lại cách giải
GV gợi ý cho HS +Phân tích nmạch điện.(bóng đèn nối tiếp điện trở )
Để bóng đèn sáng bình thường cần cóđiều kiện gì? (I đèn = I biến trở )
+Để tính R2 cần biết gì? (U2, I2 Rtđ)
- Tương tự, yêu cầu HS hoàn thành phần b)
Giải tập
- GV yêu cầu HS đọc làm phần a) tập
Dây nối từ M tới A từ N tới B coi điện trở Rd mắc nối tiếp với đoạn mạch gồm bóng đèn
( Rd nt (R1//R2)
- Yêu cầu cá nhân HS làm phần a)
- Với phần b) GV yêu cầu HS đưa cách giải khác Gọi HS lên bảng giải độc lập theo cách khác
a) Rtñ =UI = 120,6= 20 Ω
R2 = Rtñ – R1 = 12,5Ω b) Rb = 30Ω
S = 10-6 m2 l= RSρ = 75 m
Baøi :
R1= 600 Ω; R2=900Ω UMN= 220 V; ld= 200m S= 0,2.10-6 m2
R12= RR11R2
+R2= 360 Ω Rd= ρlS= 17 Ω
RMN = R12 + Rd = 360 + 17= 377 Ω
I= UR= 220377= 0,583 A U1=U2= I R12 = 210 V
IV.CÂU HỎI/ BÀI TẬP KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ CHỦ ĐỀ THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC:
1.Mức độ nhận biết:
Câu 1: Để điều chỉnh CĐDĐ qua mạch ta dùng:
A Điện trở B Biến trở C Cuộn dây D Cả A,B,C sai Câu Công thức sau công thức điện trở:
A R =ρs
l B R =ρ l
S C R = l
pS ❑❑ D R =
p
Sl 2.Mức độ thông hiểu
Câu Một dây dẫn đồng có chiều dài l1 = 2m có điện trở R1 dây dẫn đồng có chiều dài l2 = 6m có tiết diện điện trở R2 Kết sau
A R1 = 2R2 B R2 = R1/2 C R2 = 2R1 R1 = R2
(8)A.R1<R2<R3 B R3<R2<R1 C R1>R2>R3 D R3>R2>R3 Mức độ vận dụng
Câu Một dây dẫn nhơm có chiều dài l = 50cm, tiết diện 2mm2, điện trở suất ρ= 2,8.10Ωm. Điện trở dây dẫn
A 3Ω B 6Ω C 9Ω D 12Ω
Câu Nếu tăng chiều dài dây dẫn lên lần giảm tiết diện hai lần, điện trở dây dẫn sẽ:
A Giảm lần B Tăng lần C Không đổi D Cả A,B,C sai 4 Mức độ vận dụng cao.
Câu Xét dây dẫn loại dài l2= 50m=l1/2 có tiết diện S1= 0,1mm2thì có điện trở là R= R1/2
- Dây dẫn dài l2 có tiết diện S2= 0,5mm2= 5S1có điện trở là: R2 = R/5= R1/10=50Ω
Câu 2: Xét dây sắt dài l2=50m=l1/4,có điện trở R1= 120Ω thì phải có tiết diện là:S2=S R1 R2 =S1/4.120/45=2/3S1 = 2/15mm2
Câu Trên bóng đèn Đ1 Đ2 có số ghi tương ứng(1,5V – 1A) (6V – 0,75A) Để hai đèn sáng bình thường mắc thêm biến trở Tính giá trị biến trở tham gia vào mạch