Bài giảng Vật lí Lớp 9 - Tiết 8: Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn - Trường THCS Quách Văn Phẩm

Nội dung text: Bài giảng Vật lí Lớp 9 - Tiết 8: Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn - Trường THCS Quách Văn Phẩm

1. I. DỰ ĐOÁN SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT DIỆN DÂY DẪN: 1. Có các dây dẫn được làm từ cùng một vật liệu, có cùng chiều dài và tiết diện S, do đó chúng hoàn toàn như nhau nên có cùng điện trở R. Mắc các dây dẫn này vào mạch theo các sơ đồ như trong hình 8.1
2. I. DỰ ĐOÁN SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT DIỆN DÂY DẪN: K + - R R R K + - R R K + - R Hình 8.1
3. I. DỰ ĐOÁN SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT DIỆN DÂY DẪN: K + - C1: Hãy tính điện trở tương đương R2 của hai dây dẫn trong sơ đồ hình 8.1b a) R1= R và điện trở tương đương R3 của ba dây dẫn trong sơ đồ hình 8.1c l K + - Trả lời: b) R H.81b: Mạch gồm hai điện trở giống nhau 2 mắc song song nên : 1 1 1 1 2 R l = + = R2 = K + - RRRRR222 R H.81c: Mạch gồm ba điện trở giống nhauc) 3 mắc song song nên : 1 1 1 1 1 3 R l = + + = R3 = RRRRRR333 Hình 8.1
4. I. DỰ ĐOÁN SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT DIỆN DÂY DẪN: 2. Nếu các dây dẫn trong mỗi sơ đồ hình 8.1b và 8.1c được chập lại vào K nhau để thành một dây dẫn duy nhất R = R như được mô tả trong hình 8.2 b và 1 8.2c thì ta có thể coi rằng chúng trở S thành các dây dẫn có tiết diện tương K ứng là 2S và 3S R R2 = C2: Cho rằng các dây dẫn có tiết diện 2 là 2S và 3S có điện trở tương ứng là R và R như đã tính ở trên, hãy nêu 2S 2 3 K dự đoán về mối quan hệ giữa điện trở R R = của các dây dẫn với tiết diện của mỗi 3 3 dây? Từ đó suy ra mối quan hệ giữa S và R khi l và vật liệu như nhau? 3S
5. I. DỰ ĐOÁN SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT DIỆN DÂY DẪN: C2: Trả lời: K + - Dự đoán: Nếu tiết diện của dây dẫn tăng bao nhiêu lần thì điện trở của dây a) R1=R dẫn giảm đi bấy nhiêu lần và ngược S l lại. K + - Nếu tiết diện tăng gấp 2 lần thì điện trở R2= của dây giảm đi 2 lần. b) 2S Nếu tiết diện tăng gấp 3 lần thì điện trở l của dây giảm đi 3 lần. K + - Từ đó suy ra điện trở của các dây dẫn R = có cùng chiều dài và cùng từ một vật c) 3 liệu thì tỷ lệ nghịch với tiết diện của nó. 3S l Hình 8.2
6. I. DỰ ĐOÁN SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT DIỆN DÂY DẪN: II. THÍ NGHIỆM KIỂM TRA: 1. Thí nghiệm với dây có tiết diện S1 K 6V U 6 R1 === 12 I1 0,5 S1- R1 (d1) A + - K 0 V A B R1 = ? + -
7. I. DỰ ĐOÁN SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT DIỆN DÂY DẪN: II. THÍ NGHIỆM KIỂM TRA: 1. Thí nghiệm với dây có tiết diện S1 2. Thí nghiệm với dây có tiết diện S2 K 6V U 6 R2 === 6 I2 1 S2 - R2 (d2) A + - K 0 V A B R2 = ? + -
8. I. DỰ ĐOÁN SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT DIỆN DÂY DẪN: II. THÍ NGHIỆM KIỂM TRA: 1. Thí nghiệm với dây có tiết diện S1 2. Thí nghiệm với dây có tiết diện S2 Ghi kết quả vào bảng 1 Cường độ dòng Điện trở dây dẫn KQ đo Hiệu điên thế (V) Lần TN điện (A) (Ω) Với dây dẫn có tiết diện S 1 U1= 6 I1= 0,5 R1= 12 Với dây dẫn có tiết U = 6 I = 1 R = 6 diện S2 2 1 2
9. I. DỰ ĐOÁN SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT DIỆN DÂY DẪN: II. THÍ NGHIỆM KIỂM TRA: 1. Thí nghiệm với dây có tiết diện S1 2. Thí nghiệm với dây có tiết diện S2 3. Nhận xét: Từ kết quả thí nghiệm ta thấy: 2 SdR221 ===2 2 SdR112 4. Kết luận: Điện trở của dây dẫn tỷ lệ nghịch với tiết diện của dây
10. I. DỰ ĐOÁN SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT DIỆN DÂY DẪN: II. THÍ NGHIỆM KIỂM TRA: III. VẬN DỤNG: C3: Hai dây đồng có cùng chiều dài, dây thứ nhất có tiết diện 2 mm2 , dây thứ hai có tiết diện 6 mm2. Hãy so sánh điện trở của hai dây này. Trả lời: SR216 === = 33RR12 SR122 Điện trở của dây thứ nhất gấp ba lần điện trở của dây thứ hai.
11. I. DỰ ĐOÁN SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT DIỆN DÂY DẪN: II. THÍ NGHIỆM KIỂM TRA: III. VẬN DỤNG: C4: Hai dây nhôm có cùng chiều dài. Dây thứ nhất có tiết diện 0,5 2 mm và có điện trở R1= 5,5 ôm. Hỏi dây thứ hai có tiết diện 2,5 2 mm thì có điện trở R2 bằng bao nhiêu ? Trả lời: SRR211 1 S .0,5.5,5 = ===R2 1,1 SRS122 2,5
12. I. DỰ ĐOÁN SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT DIỆN DÂY DẪN: II. THÍ NGHIỆM KIỂM TRA: III. VẬN DỤNG: C5: Một dây dẫn bằng constantan (một loại hợp kim) dài l1= 100m , 2 có tiết diện S1=0,1 mm thì có điện trở R1= 500Ω. Hỏi một dây dẫn 2 khác cùng bằng constantan dài l2 = 50m, có tiết diện S2= 0,5mm thì có điện trở R2 là bao nhiêu ? Trả lời: Dây thứ hai có chiều dài l2=l1/2 nên có điện trở nhỏ hơn 2 lần, đồng thời có tiết diện S2= 5S1 nên có điện trở nhỏ hơn 5 lần. Kết quả là dây thứ hai có điện trở nhỏ hơn 10 lần so với điện trở của dây thứ nhất: R2=R1/10= 500/10=50 ôm
13. I. DỰ ĐOÁN SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT DIỆN DÂY DẪN: II. THÍ NGHIỆM KIỂM TRA: III. VẬN DỤNG: 2 C6: Một dây sợi dây sắt dài l1= 200m , có tiết diện S1= 0,2 mm và có điện trở R1= 120 Ω. Hỏi một dây sắt khác dài l2=50m, có điện trở R2 = 45 Ω thì có tiết diện S2 là bao nhiêu ? Trả lời: Giả sử có dây sắt dài l’ = 50m và S’ = S1 l''' R l. R 50.120 = R' =1 = =30(  ) l1 R 1 l 1 200 ''' '2RSRS2 . 30.0,2 2 l= l22 =50 m =' S = = = ( mm ) RSR2245 15