Bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí lớp 9 - Chuyên đề: Điện trở, biến trở

Ngµy so¹n:
Ngày d¹y:..
KÝ duyÖt 
TiÕt 8,9,10,11
Chuyªn ®Ò: §IÖN TRë – BIÕN TRë
 I.Môc Tiªu: 
*BiÕt ®­îc ®iÖn trë cña d©y dÉn phô thuéc vµo chiÒu dµi , tiÕt diÖn vµ chiÒu dµi lµm d©y.
+BiÕt c¸ch x¸c ®Þnh sù phô thuéc cña ®iÖn trë vµo 1 trong c¸c yÕu tè ( ChiÒu dµi, tiÕt diÖn ,vËt liÖu lµm d©y)
+Suy luËn vµ tiÕn TN hµnh kiÓm tra sù phô thuéc cña ®iÖn trë vµo chiÒu dµi, tiÕt diÖn vµ vËt liÖu lµm d©y.
+ BiÕt ®­îc c«ng thøc tÝnh ®iÖn trë cña d©y, ®iÖn trë dïng trong kÜ thuËt.
*M¾c m¹ch ®iÖn vµ sö dông dông cô ®o ®iÖn ®Ó ®o ®iÖn trë cña d©y dÉn.
*Cã ý thøc hîp t¸c trong nhãm, yªu thÝch m«n häc.
II. chuÈn bÞ cña GV vµ HS:
Gv: +1 Ampe kÕ cã GH§ 1,5A vµ §CNN 0,1A.
+1 V«n kÕ cã GH§ 6V vµ §CNN 0,1V.
+1 nguån ®iÖn 6V ; 1 c«ng t¾c ; 8 ®o¹n d©y nèi.
+ D©y ®iÖn trë ( Constantan) lo¹i f = 0,3 ; l = 900 mm
+ D©y ®iÖn trë ( Constantan) lo¹i f = 0,3 ; l = 1800 mm
+ D©y ®iÖn trë ( Constantan) lo¹i f = 0,3 ; l = 2700 mm
 	+ D©y ®iÖn trë ( Constantan) : l = 1,8 m ; f = 0,6 mm.
Hs: Néi dung bµi.
III. PH¦¥NG PH¸P: VÊn ®¸p, thuyÕt tr×nh, ho¹t ®éng nhãm.
IV. TiÕn tr×nh d¹y häc:
Ho¹t ®éng cña thÇy
Ho¹t ®éng cña trß
 TiÕt 1
Ho¹t ®éng 1: KiÓm tra - ®Æt vÊn ®Ò
§V§: Chóng ta ®· biÕt víi mçi d©y dÉn th× R kh«ng ®æi.VËy ®iÖn trë mçi d©y dÉn phô thuéc nh­ thÕ nµo vµo b¶n th©n cña d©y dÉn ®ã ?
Ho¹t ®éng 2: T×m hiÓu ®iÖn trë cña d©y dÉn phô thuéc vµo nh÷ng yÕu tè nµo ?
+Y/c HS quan s¸t H 7.1 vµ quan s¸t trùc tiÕp c¸c cuén d©y cña bé TN xem chóng cã nh÷ng yÕu tè nµo kh¸c nhau kh«ng ? §iÖn trë cña c¸c d©y nµy liÖu cã nh­ nhau kh«ng ? 
+§Ó x¸c ®Þnh xem ®iÖn trë cña c¸c d©y dÉn cã phô thuéc vµo c¸c yÕu tè trªn kh«ng ta ph¶i lµm TN nh­ thÕ nµo ?
Ho¹t ®éng 3: X¸c ®Þnh sù phô thuéc cña ®iÖn trë vµo mét trong ba yÕu tè.
+GV Y/c c¸c nhãm nªu dù ®o¸n sù phô thuéc cña ®iÖn trë vµo c¸c yÕu tè: ChiÒu dµi, tiÕt diÖn, vËt liÖu.
GV thèng nhÊt ph­¬ng ¸n TN -->M¾c m¹ch ®iÖn theo s¬ ®å H7.2a.
+ Nªu c¸c ®å dïng cÇn thiÕt cho trong thÝ nghiÖm vµ hoµn thiÖn vµo mÉu b¸o c¸o, nhãm tr­ëng b¸o c¸o vÒ viÖc s¾p xÕp c¸c cuén d©y theo ®óng yªu cÇu cña TN.
+Y/c c¸c nhãm nhËn dông cô TN vµ tiÕn hµnh TN. Ghi kÕt qu¶ vµo mÉu b¸o c¸o
GV theo dâi c¸c nhãm , quan s¸t vµ h­íng dÉn c¸c nhãm m¾c m¹ch ®iÖn.
TiÕt 2:
Ho¹t ®éng 4: Xö lÝ kÕt qu¶ TN.
+Y/c HS c¸c nhãm nªu kÕt qu¶ cña TN kiÓm tra .
+ GV ®èi chiÕu c¸c kÕt qu¶ cña c¸c nhãm, nhËn xÐt sù sai lÖch vÒ kÕt qu¶.
+ Yªu cÇu c¸c nhãm rót ra kÕt luËn cña tõng thÝ nghiÖm
+Y/c c¸ nh©n HS hoµn thµnh c©u C2 ;C3 vµ C4 (Trang 21):
+H­íng dÉn HS th¶o luËn c©u C2 ; C3 vµ C4.
+Y/c c¸ nh©n HS hoµn thµnh c©u C2 ;C3 vµ C4 (Trang 24):
+H­íng dÉn HS th¶o luËn c©u C2 ; C3 vµ C4.
Ho¹t ®éng 5: §iÖn trë suÊt – C«ng thøc ®iÖn trë.
+Y/c HS ®äc th«ng tin môc 1 
? §iÖn trë suÊt cña 1 vËt liÖu hay 1 chÊt lµ g× ?
? KÝ hiÖu ®iÖn trë suÊt ?
? §¬n vÞ ®iÖn trë suÊt lµ g× ?
GV treo b¶ng ®iÖn trë suÊt cña 1 sè chÊt ë nhiÖt ®é 200C lªn b¶ng.
GV gäi HS tra b¶ng xÐt ®iÖn trë suÊt cña 1 sè chÊt vµ cho biÕt ý nghÜa cña c¸c con sè ®ã ?
+Y/c HS tr¶ lêi c©u C3-->Hoµn thµnh b¶ng 2-->Rót ra c«ng thøc tÝnh ®iÖn trë cña d©y dÉn.
TiÕt 3:
Ho¹t ®éng 6: VËn dông 
+Y/c HS lµm bµi tËp 9.1 (SBT) gi¶i thÝch lÝ do chän ph­¬ng ¸n ®óng.
GV h­íng dÉn HS hoµn thµnh c©u C4.
+§Ó tÝnh ®iÖn trë ta vËn dông c«ng thøc nµo ?
+§¹i l­îng nµo ®· biÕt, ®¹i l­îng nµo ph¶i t×m ?
-->TÝnh S råi thay vµo c«ng thøc 
R = r. ®Ó tÝnh R.
GV tæ chøc cho HS thùc hiÖn c¸c bµi tËp tr¨c nghiÖm. Mçi c©u hái yªu cÇu HS gi¶I thÝch c¸c c¸ch chän.
Bµi 1: Mét d©y dÉn b»ng ®ång dµi 10m cã ®iÖn trë R1 , mét d©y nh«m dµi 5m cã ®iÖn trë R2 .C©u tr¶ lêi nµo ®óng khi so s¸nh R1 víi R2 ? 
A: R1 = 2R2	
 B: R2 = 2R1 	
C: Kh«ng ®ñ ®iÒu kiÖn ®Ó so s¸nh.
Bµi 2: Mét d©y dÉn b»ng ®ång cã ®iÖn trë R = 6 víi lâi gåm 20 sîi ®ång m¶nh ( mçi sîi cã tiÕt diÖn nh­ nhau ).TÝnh ®iÖn trë cña mçi sîi d©y ?
A 100	 B: 110 	
C: 120 	D 130 
Bµi 2: Khi ®Æt mét hiÖu ®iÖn thÕ 6V vµo hai ®Çu mét cuén d©y dÉn, dßng ®iÖn ch¹y qua nã cã c­êng ®é 0,3A . TÝnh chiÒu dµi d©y dÉn nµy . BiÕt cø 2m d©y cã ®iÖn trë 1.
Bµi 4: Trong sè c¸c kim lo¹i ®ång, nh«m, s¾t vµ b¹c. Kim lo¹i nµo dÉn ®iÖn tèt nhÊt ?
A: S¾t	B: Nh«m 
C: B¹c 	D: §ång
Bµi 5: Trong sè c¸c kim lo¹i ®ång , s¾t, nh«m vµ vonfram. Kim lo¹i nµo dÉn ®iÖn kÐm nhÊt ? 
TiÕt 4:
Y/c HS quan s¸t ¶nh chôp c¸c lo¹i biÕn trë, kÕt hîp víi H10.1 (SGK/28), ®Ó tr¶ lêi c©u C1.
+GV: §­a ra c¸c loai biÕn trë thËt cho c¸c nhãm. 
Y/c HS nhËn d¹ng vµ gäi tªn chóng.
Y/c HS ®äc c©u C2 vµ tr¶ lêi.
+Cho HS th¶o luËn nhãm tr¶ lêi c©u C3
-NÕu m¾c nèi tiÕp vµo ch«t A vµ N trong H10.1a,b th× khi dÞch chuyÓn C ®iÖn trë cña m¹ch cã thay ®æi kh«ng ?
-->VËy muèn biÕn trë con ch¹y nµy cã t¸c dông lµm thay ®æi ®iÖn trë trong m¹ch ph¶i m¾c nã vµo m¹ch qua c¸c chèt nµo ?
+GV giíi thiÖu c¸c kÝ hiÖu cña biÕn trë trªn s¬ ®å m¹ch ®iÖn
+Gäi HS tr¶ lêi c©u C4.
* Sö dông biÕn trë ®Ó ®iÒu chØnh c­êng ®é dßng ®iÖn . 
+Cho HS ho¹t ®éng nhãm ®Ó tr¶ lêi c©u C5
Y/c ®¹i diÖn nhãm lªn tr×nh bµy c©u C5.
+GV Y/c nhãm t×m hiÓu c¸c sè ghi trªn biÕn trë vµ gi¶i thÝch ý nghÜa c¸c con sè ®ã
+C¸c nhãm th¶o luËn vµ ®¹i diÖn nhãm nªu ý nghÜa c¸c con sè ®ã.
+Cho HS m¾c m¹ch ®iÖn , lµm TN nh­ H10.3 ®Ó hoµn thµnh c©u C6.
? BiÕn trë lµ g× ?
? BiÕn trë cã thÓ dïng ®Ó lµm g× ?
*H­íng dÉn vÒ nhµ:
+Häc thuéc phÇn ghi nhí .
+Lµm bµi tËp 7 --> 10 (SBT)
I-X¸c ®inh sù phô thuéc cña ®iÖn trë d©y dÉn vµo mét trong nh÷ng yÕu tè kh¸c nhau.
II- thÝ nghiÖm Sù phô thuéc cña ®iÖn trë vµo c¸c yÕu tè:
1. Dù ®o¸n:
Hs dù ®o¸n sù phô thuéc cña ®iÖn trë vµo chiÒu dµi, tiÕt diÖn, vËt liÖu d©y dÉn:
- D©y dµi l cã ®iÖn trë R, d©y dµi 2l cã ®iÖn trë.... vµ ©y dµi 3l cã ®iÖn trë....
- D©y cã tiÕt diÖn S cã ®iÖn trë R, d©y cã tiÕt diÖn 2S cã ®iÖn trë .....
- Dù ®o¸n sù phô thuéc cña ®iÖn trë vµo vËt liÖu lµm d©y.
2. Dù kiÕn c¸ch lµm TN:
HS nªu c¸ch m¾c m¹ch ®iÖn.
3. ChuÈn bÞ ®å dïng:
HS c¸c nhãm th«ng b¸o ®å dïng tõng lo¹i vµ hoµn thiÖn vµo mÉu b¸o c¸o.
4. TN kiÓm tra.
+ C¸c nhãm nhËn dông cô vµ tiÕn hµnh TN 
-->Ghi kÕt qu¶ vµo mÉu b¸o c¸o 
III. xö lÝ kÕt qu¶ thÝ nghiÖm:
1. §iÖn trë cña d©y dÉn phô thuéc vµo chiÒu dµi cña d©y:
Loại cuộn dây: Tên, đường kính, chiều dài.
Hiệu điện thế
(V)
Cường độ dòng điện (A)
Điện trở của dây dẫn ()
Constantan,
lo¹i f = 0,3mm
l = 900 mm
4,8
0,66
7
Constantan,
lo¹i f = 0,3mm
l = 1800 mm
4,8
0,36
13,3
Constantan,
lo¹i f = 0,3mm
l = 2700 mm
5,2
0,26
20
*KÕt luËn 1: §iÖn trë cña d©y dÉn cã cïng tiÕt diÖn vµ ®­îc lµm tõ cïng mét lo¹i vËt liÖu th× tØ lÖ thuËn víi chiÒu dµi cña mçi d©y.
2. §iÖn trë cña d©y dÉn phô thuéc vµo tiÕt diÖn cña d©y:
Loại cuộn dây: Tên, đường kính, chiều dài.
Hiệu điện thế
(V)
Cường độ dòng điện (A)
Điện trở của dây dẫn ()
Constantan,
lo¹i f = 0,3mm
l = 1800 mm
4,8
0,36
13,3
Constantan,
lo¹i f = 0,6mm
l = 1800 mm
4,2
1,3
3,2
*KÕt luËn 2: §iÖn trë cña d©y dÉn cã cïng chiÒu dµi vµ ®­îc lµm tõ cïng mét lo¹i vËt liÖu th× tØ lÖ nghÞch víi tiÕt diÖn cña mçi d©y.
3. §iÖn trë cña d©y dÉn phô thuéc vµo vËt liÖu lµm d©y:
Loại cuộn dây: Tên, đường kính, chiều dài.
Hiệu điện thế
(V)
Cường độ dòng điện (A)
Điện trở của dây dẫn ()
Constantan,
lo¹i f = 0,3mm
l = 1800 mm
4,8
0,36
13,3
Nicrom,
lo¹i f = 0,3mm
l = 1800 mm
5
0,2
25
*KÕt luËn 3: §iÖn trë cña d©y dÉn phô thuéc vµo vËt liÖu lµm d©y.
* VËn dông:
C2(Trang 21): U kh«ng ®æi .NÕu m¾c ®Ìn b»ng d©y dÉn dµi th× ®iÖn trë cµng lín -->I cµng nhá(§Þnh luËt «m)-->§Ìn s¸ng yÕu h¬n.
C3 (Trang 21): §iÖn trë cña cuén d©y:
R = =20W
ChiÒu dµi cña cuén d©y lµ:
l= 
C4(Trang 21): L1 = 4l2
C3 Trang 24): §iÖn trë cña d©y dÉn thø nhÊt lín gÊp 3 lÇn ®iÖn trë cña d©y dÉn thø 2.
C4 Trang 21): S1 = 0,5mm2 ; S2 = 2,5mm2 =>D©y thø 2 cã tiÕt diÖn lín gÊp 5 lÇn d©y thø nhÊt.
=>R2 = R1 = = 1,1(W)
IV-§iÖn trë suÊt – c«ng thøc ®iÖn trë.
1-§iÖn trë suÊt.
C2(Trang 26): D©y 1m vµ cã tiÕt diÖn 1m2 th× cã ®iÖn trë suÊt lµ 0,5.10-6 Wm
+D©y 1m vµ cã tiÕt diÖn 1mm2 = 10-6m2
th× cã ®iÖn trë suÊt lµ 0,5W
2-C«ng thøc ®iÖn trë.
C3(Trang 26): 
R1 =r ; R2 =r .l ; R3 = r.
*C«ng thøc tÝnh ®iÖn trë:
R = r. r lµ ®iÖn trë suÊt (Wm)
 l lµ chiÒu dµi d©y dÉn (m)
 S lµ tiÕt diÖn cña d©y (m2)
V-Bµi tËp vËn dông c«ng thøc ®iÖn trë:
C4(Trang 26): tiÕt diÖn d©y ®ång lµ.
S = p r2 = p. = 3,14.= 0,785mm2
S = 0,785.10-6m2
R = r.= = 0,087(W)
C10( Trang 26): ChiÒu dµi cña d©y hîp kim nµy lµ:
R = r.=>l = RS/r = 9,091(m)
ChiÒu dµi 1 vßng lµ: 
C = 2p.r =p.d = 3,14 . 0,02 = 0,0628(m)
Sè vßng d©y lµ: N = 145(Vßng)
Bµi 1: C, Ch­a biÕt tiÕt diÖn cña c¸c d©y
Bµi 2: C. §iÖn trë cña sîi d©y t¨ng lªn gÊp 20 lÇn.
Bµi 3:
§iÖn trë cña d©y lµ: R= U/I = 20
V× d©y dÉn tØ lÖ thuËn víi chiÒu dµi nªn chiÒu dµi cña d©y lµ 40m
Bµi 4: C
Bµi 5: Kim lo¹i nµo dÉn ®iÖn kÐm nhÊt vonfram
VI-BiÕn trë- §iÖn trë dïng trong kÜ thuËt:
1-T×m hiÓu cÊu t¹o vµ ho¹t ®«ng cña biÕn trë.
C1(Trang 29): C¸c lo¹i biÕn trë gåm: BiÕn trë (tay quay,con chay, than)
C2(Trang 29): +M¾c m¹ch ®iÖn nèi tiÕp víi 2 chèt A ; B th× khi dÞch chuyÓn con ch¹y C biÕn trë kh«ng cã t¸c dông lµm thay ®æi ®iÖn trë. V× kh«ng lµm thay ®æi chiÒu dµi cña d©y.
C3(Trang 29): +M¾c vµo 2 chèt A vµ N th× ®iÖn trë cña ®o¹n m¹ch thay ®æi .V× khi dÞch chuyÓn con chay C sÏ lµm thay ®æi chiÒu dµi cña cuén d©y -->§iÖn trë cña biÕn trë thay ®æi.
C4(Trang 29): Khi dÞch chuyÓn con chay cña biÕn trë sÏ lµm thay ®æi chiÒu dµi cña cuén d©y cã I ch¹y qua -->lµm thay ®æi R cña biÕn trë.
C6(Trang 29): +Khi dÞch chuyÓn con ch¹y -->R thay ®æi -->I thay ®æi.
+DÞch chuyÓn con ch¹y ®Õn vÞ trÝ M ®Ìn s¸ng nhÊt v× chiÒu dµi cña cuén d©y ng¾n nhÊt.-->I lín nhÊt.
3-KÕt luËn.
*BiÕn trë lµ ®iÖn trë cã thÓ lµm thay ®æi trÞ sè ®iÖn trë.Vµ cã thÓ dïng ®Ó ®iªu chØnh c­êng ®é dßng ®iÖn trong m¹ch.
*C¸c ®iÖn trë dïng
trong kÜ thuËt.
C7: Líp than hay líp kim lo¹i máng ®ã cã thÓ cã ®iÖn trë lín v× tiÕt diÖn S cña chóng rÊt nhá -->R rÊt lín.
V. NhËn xÐt ®¸nh gi¸:
...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................