Bài giảng Vật lí Lớp 9 - Bài 9: Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn - Trường THCS Quách Văn Phẩm

Nội dung text: Bài giảng Vật lí Lớp 9 - Bài 9: Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn - Trường THCS Quách Văn Phẩm

1. BÀI 9 SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN
2. BÀI 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN I. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN: C1: Để xác định sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn thì phải tiến hành thí nghiệm với dây dẫn có đặc điểm gì? Trả lời: Để xác định sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn thì phải tiến hành đo điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và cùng tiết diện nhưng bằng các vật liệu khác nhau. VD: Ta lấy 3 dây dẫn như sau: 1 Đồng Cùng chiều dài l1 = l2 = l3 S1 2 Cùng tiết diện S1 = S2 = S3 Nhôm S2 3 Khác vật liệu làm dây Sắt S3
3. BÀI 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN I. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN: 1. Thí nghiệm: Xác định điện trở R của 2 đoạn dây dẫn Đồng và Nicrom có cùng chiều dài và tiết diện a. Vẽ sơ đồ mạch điện Đoạn dây dẫn A V + - b. Bảng ghi kết quả thí nghiệm Lần đo HĐT (V) CĐDĐ (A) Điện trở (Ω) Dây đồng U1 = I1 = R1 = Dây nicrôm U2 = I2 = R2 =
4. BÀI 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN I. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN: 1. Thí nghiệm: c. Tiến hành TN: K 6V K 0 A + - K 0 V A B Dây đồng + -
5. BÀI 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN I. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN: 1. Thí nghiệm: c. Tiến hành TN: K 6V K 0 A + - K 0 V A B Dây nicrom + -
6. BÀI 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN I. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN: 1. Thí nghiệm: a. Vẽ sơ đồ mạch điện để tiến hành thí nghiệm xác định điện trở của các dây dẫn. b. Lập bảng ghi kết quả TN: c. Tiến hành TN: Điện trở Lần đo HĐT (V) CĐDĐ (A) (Ω) Dây đồng U1 = 6 I1 = 3 R1 = 2 Dây nicrôm U2 = 6 I2 = 2 R2 = 3 d. Từ kết quả TN hãy rút ra nhận xét xem điện trở của các dây dẫn này là như nhau hay khác nhau?
7. BÀI 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN I. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN: 1. Thí nghiệm: a. Vẽ sơ đồ mạch điện để tiến hành thí nghiệm xác định điện trở của các dây dẫn. b. Lập bảng ghi kết quả TN: c. Tiến hành TN: d. Từ kết quả TN hãy rút ra nhận xét xem điện trở của các dây dẫn này là như nhau hay khác nhau? 2. Kết luận: Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn.
8. BÀI 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN I. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN: II. ĐIỆN TRỞ SUẤT – CÔNG THỨC ĐIỆN TRỞ: 1. Điện trở suất : Ví dụ: Tiết diện S = 1m2 Tiết diện S = 1m2 Chiều dài l = 1m Chiều dài l =1m Đoạn dây nhôm Đoạn dây đồng -8 -8 Có Rnh = 2.8.10 Ω Có Rđ = 1,7.10 Ω Ta nói: - Điện trở suất của nhôm là 2,8 . 10-8 Ω m - Điện trở suất của đồng là 1,7 . 10-8 Ω m
9. Tiết 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN I. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN: II. ĐIỆN TRỞ SUẤT – CÔNG THỨC ĐIỆN TRỞ: 1. Điện trở suất : Điện trở suất của một vật liệu có trị số bằng điện trở của một đoạn dây dẫn hình trụ được làm bằng vật liệu đó có chiều dài 1m và có tiết diện 1m2 - Kí hiệu : ρ ( rô ) - Đơn vị : Ωm (Ôm mét)
10. Tiết 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN I. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN: II. ĐIỆN TRỞ SUẤT – CÔNG THỨC ĐIỆN TRỞ: 1. Điện trở suất : Bảng điện trở suất của một số chất (ở 200C) Kim loại (m) Hợp kim Bạc 1,6.10-8 Nikêlin 0,40.10-6 Đồng 1,7.10-8 Manganin 0,43.10-6 Nhôm 2,8.10-8 Constantan 0,50.10-6 Vônfram 5,5.10-8 Nicrom 1,10.10-6 Sắt 12,0.10-8
11. BÀI 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN I. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN: II. ĐIỆN TRỞ SUẤT – CÔNG THỨC ĐIỆN TRỞ: 1. Điện trở suất : C2: Dựa vào bảng 1 hãy tính điện trở của đoạn dây dẫn Constantan dài l = 1m và có tiết diện S = 1mm2 Trả lời: Ta có 1m2 = 106mm2 vậy 1mm2 = 1/10-6 m2 Theo bảng ta có điện trở của Constantan khi có chiều dài là 1m và tiết diện là 1m2 là 0.50.10-6Ω do đó do đó điện trở của dây constantan khi có chiều dài 1m và tiết diện 1mm2 là 0.50.10-6 . 1/10-6 = 0.5 Ω
12. BÀI 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN I. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN: II. ĐIỆN TRỞ SUẤT – CÔNG THỨC ĐIỆN TRỞ: 1. Điện trở suất: 2. Công thức điện trở: C3: Để xây dựng công thức điện trở R của một đoạn dây dẫn có chiều dài l, có tiết diện S và làm bằng vật liệu có điện trở suất là ρ (rô) , hãy tính các bước như bảng 2. Các bước Dây dẫn (được làm từ vật liệu có điện Điện trở của dây tính trở suất ρ) dẫn 2 1 Chiều dài 1 m Tiết diện 1m R1 = ρ 2 2 Chiều dài l (m) Tiết diện 1m R2 = ρ.l l 3 Chiều dài l (m) Tiết diện S (m2) R = . S
13. BÀI 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN I. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN: II. ĐIỆN TRỞ SUẤT – CÔNG THỨC ĐIỆN TRỞ: 1. Điện trở suất: 2. Công thức điện trở: 3. Kết luận: Điện trở của dây dẫn được tính bằng công thức : l R = . S Trong đó: ρ là điện trở suất (Ωm ) l là chiều dài dây dẫn ( m ) S là tiết diện dây dẫn (m2)
14. BÀI 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN I. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN: II. ĐIỆN TRỞ SUẤT – CÔNG THỨC ĐIỆN TRỞ: III. VẬN DỤNG: C4 C5 C6
15. BÀI 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN I. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN: II. ĐIỆN TRỞ SUẤT – CÔNG THỨC ĐIỆN TRỞ: III. VẬN DỤNG: Tóm tắt Giải l = 4m Diện tích tiết diện dây là: d 2 d = 1mm SR== . 2 4 (10−32 ) R = ? S ==3,14. 0,785.10−6 m2 4 Điện trở dây là: l 4 R = . =1,7.10−8. = 0,087 S 0,785.10−6
16. BÀI 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN I. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN: II. ĐIỆN TRỞ SUẤT – CÔNG THỨC ĐIỆN TRỞ: III. VẬN DỤNG: C5: Từ bảng 1 hãy tính: + Điện trở sợi dây nhôm dài 2m có tiết diện 1mm2. + Điện trở của sợi dây nikêlin dài 8m, có tiết diện tròn và đường kính là 0,4mm + Điện trở sợi dây đồng dài 40m và có tiết diện 2mm2
17. BÀI 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN I. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN: II. ĐIỆN TRỞ SUẤT – CÔNG THỨC ĐIỆN TRỞ: III. VẬN DỤNG: C5: Tóm tắt Giải a. Điện trở sợi dây nhôm : lnh = 2m 2 l −8 2 Snh = 1 mm R === .2,8.10.0,056() −6 lni = 8m S 10 dnh = 0,4 mm b. Điện trở của sợi dây nikêlin : d 23 2 (0,4.10− ) lđ = 400m Sm=== 3,140,1256.10 ( ) −62 2 Sđ = 2 mm 44 l −6 8 R === .0,4.10 .25,5( ) −6 Rnhôm = ? S 0,1256.10 Rni = ? c. Điện trở sợi dây đồng: l 400 Rđông = ? R = . = 1,7.10−8 . = 3,4(  ) S 2.10−6
18. BÀI 9: SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN I. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN: II. ĐIỆN TRỞ SUẤT – CÔNG THỨC ĐIỆN TRỞ: III. VẬN DỤNG: Giải Tiết diện dây tóc: Chiều dài của dây tóc: l RS 25.3,14.10−10 R = . l = = =0,143( m ) = 14,3 cm S 5,5.10−8