Bài giảng Vật lí 9 - Bài 8: Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn

Nội dung tài liệu: Bài giảng Vật lí 9 - Bài 8: Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn

1. V Â T L Ý 9
2. CHỦ ĐỀ SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO CHIỀU DÀI, TIẾT DIỆN VÀ VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN VËt lÝ 9
3. Những yếu tố có thể ảnh hưởng tới điện trở của dây: Vật liệu; chiều dài; tiết diện. Vật liệu làm dây Tiết diện S Dây nhôm Chiều dài Dây hợp kim Dây đồng
4. Dự kiến cách làm Đo điện trở của dây dẫn có chiều dài l, 2l, 3l nhưng có tiết diện như nhau và được làm từ cùng loại vật liệu. So sánh các giá trị điện trở tìm ra mối quan hệ điện trở và chiều dài dây dẫn. 2 3 C1: Một dây dẫn dài l có điện trở R. Nếu cho rằng dây dẫn cùng loại đó dài 2l là gồm hai dây dẫn dài l được mắc nối tiếp với nhau thì hãy dự đoán xem dây dẫn này có điện trở là bao nhiêu? Tương tự như thế một dây dẫn có chiều dài 3l sẽ có điện trở là bao nhiêu?
5. Thí nghiệm kiểm tra K 6V UV6 R1 = = =4  IA1 1,5 (1) A + A - K V A B Hình a. 0 + -
6. Thí nghiệm kiểm tra: K 6V UV6 R2 = = =8  IA2 0,75 (1) (2) A + A - K Hình b. 0 V A B + -
7. Thí nghiệm kiểm tra: K 6V UV6 R3 = = =12  IA3 0,5 (1) (2) (3) A + A - K Hình c. 0 V A B + -
8. Thí nghiệm kiểm tra: Ghi kết quả vào bảng 1 KQ đo Hiệu điên thế Cường độ Điện trở dây Lần TN (V) dòng điện (A) dẫn (Ω) Với dây dẫn U1 = 6 I1 = 1,5 R1 = 4 dài l Với dây dẫn U2 = 6 I2 = 0,75 R2 = 8 dài 2l U = 6 I = 0,5 R = 12 Với dây dẫn 3 3 3 dài 3l Nhận xét: Từ kết quả thí nghiệm, cho ta biết dự đoán đã nêu theo yêu cầu của C1 là đúng. (dây l có R1 = 4Ω, dây 2l có R2 = 8Ω, dây 3l có R3 = 12Ω )
9. 1. Có các dây dẫn làm từ cùng một vật liệu (đồng), cùng chiều dài l và có tiết diện S nên có điện trở R như nhau. Mắc vào mạch điện như sơ đồ hình 8.1 R1 = R l h.a C1 R R R h.b Điện trở tương 2 l R đương của hình a là R. Tính điện trởR tương đương củaR R hình b và hình c 3 l h.c R
10. C2C1 R1 l h.a Nếu các dây dẫn trong R = R h.b và h.c chập sát vào 1 nhau, coi rằng chúng trở h.b thành các dây dẫn có tiết R2 l diện 2S và 3S Điện trở tương đương R2 R3 l h.c Điện trở tương đương R3
11. h.b C2 R2 l 2S - Nếu dây dẫn có tiết diện 2S và 3S có điện trở tương ứng là R2 và R3 như đã tính ở trên . Dự đoán khi tiết diện của R3 l 3S h.c dây dẫn thay đổi thì điện trở của dây dẫn sẽ thay đổi như thế nào? Nếu tiết diện tăng (giảm)gấp 2, 3 lần thì điện trở của dây giảm (tăng) 3 lần.
12. ? Nêu phương án tiến hành thí nghiệm kiểm tra xác định sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn. Dự đoán Đối với dây dẫn có cùng chiều dài và làm từ cùng một loại vật liệu, • Đo điện trở của dây dẫn nếucó tiết tiết diện diện khác của dâynhau, lớn có bao chiều dài như nhau và đượcnhiêu làm lần từ cùngthì điện một trở vật của liệu. nó nhỏ đi bấy nhiêu lần và ngược lại ? Nêu cách tiến hành thí nghiệm.
13. 1. Mắc dây dẫn có tiết diện S1 (ứng với đường kính tiết diện là d1) như sơ đồ mạch điện hình 8.3. S R II21 2 2 Đóng công tắc, đọc và ghi các giá trị đo được vào bảng 1 U21 2. Thay dây dẫn có tiết CĐ diện S (ứng với đường Kết quả đo HĐT Đ Trở 2 DĐ (V) Ω kính tiết diện là d2 (có Lần TN (A) cùng chiều dài, cùng R vật liệu DD tiết diện S1 1 DD tiết diện S2 R2
14. Thí nghiệm với dây có tiết diện S1 K 6V S1- R1 (d1) A + A - K 0 V A B + -
15. Thí nghiệm với dây có tiết diện S2 K 6V S2 - R2 (d2) A + A - K 0 V A B + -
16. Ghi kết quả vào bảng 1 KQ đo Hiệu điên thế Cường độ Điện trở dây (V) dòng điện (A) dẫn (  ) Lần TN Với dây dẫn có R = 12 U1= 6 I1= 0,5 1 tiết diện S1 Với dây dẫn có U = 6 I = 1 R = 6 tiết diện S2 2 1 2
17. Một thí nghiệm kiểm tra đã cho kết quả: Kết quả đo HĐT CĐDĐ Đ Trở Ω Lần TN (V) (A) U1 = 6V I1 = 0,5 R1 =12 Dây dẫn tiết diện S1 U2 = 6V I2 = 1 R2 =6 Dây dẫn tiết diện S2 S R 12 S =2S 2 1 S2 R1 2 1 hay = 2 và = = 2  = R 6 S1 2 S1 R 2 Lưu ý: 2 S = r . (r bán kính) S dR2 Suy ra 2== 2 1 d = 2r (đường kính) 2 S1dR 1 2
18. Kết luận: Điện trở của dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây dẫn R S 1 = 2 R2 S1
19. Củng cố 1. Nếu tăng chiều dài dây dẫn lên 3 lần thì phải tăng hay giảm tiết diện bao nhiêu lần để điện trở giữ không đổi? a/ tăng 3 lần b/ tăng 9 lần c/ giảm 3 lần d/ giảm 9 lần
20. 2. Gọi L là chiều dài, S là tiết diện, các điện trở nào trong hình sau có giá trị bằng nhau? Biết các điện trở làm cùng một vật liệu. S (1) (3) 2 L L 2 (2) S (4) a/ (1) và (3) b/ (2) và (4) c/ (1) và (4); (2) và (3) d/ (2) và (3)
21. Một số hình ảnh về tiết diện lớn nhỏ khác nhau của dây dẫn
22. GHI NHỚ • Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỷ lệ nghịch với tiết diện của mỗi dây.
23. Có thể em chưa biết Đường dây tải điện 500kV nước ta bao gồm 4 dây mắc song song. Mỗi dây có tiết diện 373mm2, như vậy mỗi đường dây tải có tiết diện tổng cộng là 373x4 = 1492mm2. Điều này làm giảm điện trở của đường dây tải điện.
24. DẶN DÒ - Về nhà học kỹ bài, đọc có thể em chưa biết. - Làm bài tập 8 trang 13 SBT