Giáo án dạy theo chủ đề môn Vật lý Lớp 9 - Chủ đề 3: Điện trở dây dẫn - Năm học 2019-2020 - Phạm Minh Sơn

Ngày soạn: 03/09/2019 
Tên chủ đề : Chủ đề 3:
ĐIỆNTRỞ DÂY DẪN 
Giới thiệu chung về chủ đề: chủ đề hướng dẫn học sinh nghiên cứu:
- Nêu được điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn.
- Nêu được biến trở là gì và nêu được nguyên tắc hoạt động của biến trở.
- Cơng thức tính điện trở phụ thuộc vào chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn.
- Vận dụng định luật ơm .
Thời lượng thực hiện chủ đề: 5 tiết 
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức, kỹ năng, thái độ:
- Kiến thức: :
 + Nêu được điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn.
 + Nêu được điện trở của các dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một vật liệu thì tỉ lệ thuận với chiều dài,vật liệu và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây.
- Nêu được biến trở là gì và nêu được nguyên tắc hoạt động của biến trở.
- Kĩ năng : 
 +Biết cách xác định sự phụ thuộc của điện trở vào một trong các yếu tố ( chiều dài, tiết diện, vật liệu làm dây dẫn).
 + Suy luận và tiến hành được TN kiểm tra sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào chiều dài.
 + Mắc được biến trở vào mạch điện để điều chỉnh cường độ dòng điện chạy qua mạch.
 + Nhận ra được các điện trở dùng trong kĩ thuật
 + Mắc mạch điện và sử dụng dụng cụ đo để đo điện trở của dây dẫn.
 + Sử dụng bảng điện trở suất của một số chất.
- Thái độ : 
 + Giáo dục tính cẩn thận , chính xác trong công việc .
 + Ham hiểu biết. Sử dụng an toàn điện.
2. Định hướng các năng lực cĩ thể hình thành và phát triển:
- Năng lực giải quyết vấn đề: tiến hành thực hiện các cách thức tìm ra câu trả lời bằng suy luận lý thuyết và khảo sát thực nghiệm.
- Năng lực giao tiếp: vẽ được sơ đồ mạch điện và mơ tả được sơ đồ thí nghiệm
- Năng lực về trao đổi thơng tin
 - Năng lực tính tốn: Mơ hình hĩa vật lí bằng cơng thức tốn học, Sử dụng tốn học để suy luận kiến thức đã biết ra kiến thức mới.
- Năng lực giải quyết vấn đề: Tiến hành thực hiện các cách thức tìm ra câu trả lời bằng suy luận và khảo sát thực nghiệm.
- Năng lực giải quyết vấn đề, năng lực thực nghiệm:NL dự đốn suy luận lí thuyết, thiết kế và thực hiện theo phương án thí nghiệm, dự đốn, phân tích , khái quát rút ra kết luận khoa học. Đánh giá kết quả và giải quyết vân đề.
- Năng lực trình bày được về các kiến thức, đại lượng, định luật, các hằng số vật lí
- Năng lực vận dụng sự tương tự và các mơ hình để xây dựng kiến thức vật lí.
- Năng lực xác định phương án, tiến hành thí nghiệm, xử lí và rút ra nhận xét.
- Năng lực sử dụng kiến thức vật lí để thực hiện nhiệm vụ học tập
 II- CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH:
1. Giáo viên:
 Dụng cụ TN gồm 2 đoạn dây dẫn hợp kim cùng chiều dài và có tiết diện là S1 và S2 (đường kính d1 và 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 cùng tiết diện ,chiều dài ; nguồn điện , công tắc , ampe kế ,vôn kế ,dây dẫn ,chốt kẹp .
 + Biến trở con chạy , biến trở than ,biến trở con chạy nguồn điện , bóng đèn ,công tắc ,dây dẫn , điện trở ( có ghi số , vòng màu ) .
 2. Học sinh: 
 + SGK , SBT .
 + Đọc và tìm hiểu bài trước .
 +Dụng cụ học tập.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC:
Hoạt động 1: Tình huống xuất phát/ khởi động:
Mục tiêu hoạt động
Nội dung, phương thức tổ chức hoạt động học tập của học sinh
Dự kiến sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
Hình thành cho học sinhhiểu biết đơn gian ban đầu về vấn đề cần nghiên cứu.
 Tạo cho HS cĩ hứng thú học tập; Hăng say phát biểu xây dựng bài
Trong một mạch điện cĩ nhiều điện trở mắc với nhau sẽ làm cho mạch điện cồng kềnh, khĩ lắp đặt, khĩ vận hành và di chuyển mà khơng thay dổi dược trị số cũng như điều chỉnh được CĐDĐ qua mạch. Vậy chúng ta cĩ thể thay nhiều điện trở trong mạch điện bằng một điện trở duy nhất hay bằng biến trở mà khơng làm ảnh hưởng đến chế độ làm việc của mạch điện hay khơng? Để giúp chúng ta khắc sâu các biểu thức của các đoạn mạch này, đồng thời rèn kĩ năng giải các bài tập Vật lí. Hơm nay chúng ta cùng nhau tìm hiểu.
Hứng thú tìm hiểu kiến thức mới
Thảo luận và 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 của học sinh
Dự kiến sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
Biết được Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài, tiết diện và 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 nhau ở yếu tố nào? Điện trở của các dây dẫn này liệu có như nhau không?Yếu tố nào có thể gây ảnh hưởng đến điện trở của dây dẫn.
1- Xác định sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào một trong những yếu tố khác nhau
Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn.
Hs biết được điện trở của các dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ thuận với chiều dài của mỗi dây.
= 
Nội dung 2: Xác định sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn.
-Đề nghị từng nhóm HS nêu dự đoán theo yêu cầu của C1 
-Theo dõi, kiểm tra và giúp đỡ các nhóm tiến hành TN, kiểm tra việc mắc mạch điện, đọc và ghi kết quả đo vào bảng 1 trong từng lần TN.
-Đề nghị một vài HS nêu kết luận về sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào chiều dài 
II- Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn
1-Dự kiến cách làm
2- TN kiểm tra
3- Kết luận.
Điện trở của các dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỉ lệ thuận với chiều dài của mỗi dây.
= 
Biết được Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và làm từ cùng một vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện của nó.
= 
Nội dung 3: Tìm hiểu về sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào tiết diện.
-Đề nghị HS nhớ lại kiến thức đã có ở bài 7. Tương tự để xét sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào tiết diện thì cần phải sử dụng các dây dẫn loại nào?
-Đề nghị HS tìm hiểu các mạch điện trong hình 8.1 SGK và thực hiện C1.
-Giới thiệu các điện trở R1, R2 và R3 trong các mạch điện hình 8.2 SGK và đề nghị HS thực hiện C2.
-Đề nghị từng nhóm HS nêu dự đoán theo yêu cầu của C2 và ghi lên bảng các dự đoán đó.
III. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT DIỆN DÂY DẪN 
1- Thí nghiệm:
 H8.3SGK.
2- Nhận xét:
= 
3- Kết luận:
Điện trở của dây dẫn tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây.
Biết được sự phụ thuộc của điện trở vào chất liệu làm dây.
Nội dung 4. Tìm hiểu sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn.
- Cho HS quan sát các đoạn dây dẫn có cùng chiều dài, cùng tiết diện
nhưng làm bằng các vật liệu khác nhau và yêu cầu HS trả lời C1.
- Gọi HS nêu cách tiến hành TN kiểm tra sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn.
- Yêu cầu HS làm TN theo nhóm. Theo dõi và giúp đỡ HS vẽ sơ đồ mạch điện, lập bảng ghi các kết quả đo .
- Đề nghị các nhóm HS nêu nhận xét và rút ra kết luận: Điện trở của dây dẫn có phụ thuộc vào vật liệu làm dây hay không?
IV- SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN.
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 làm bằng các vật liệu khác nhau.
1- Thí nghiệm
2- Kết luận:
Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn.
Xây dựng được cơng thức
R =
Nội dung 5: Rút ra cơng thức điện trở.
+ Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn được đặc trưng bằng đại lượng nào?
+ Đại lượng này có trị số được xác định như thế nào?
+ Đơn vị của đại lượng này là gì?
- GV nêu các câu hỏi và yêu cầu HS trả lời :
+ Hãy nêu nhận xét về trị số điện trở suất của kim loại và hợp kim ?
+Điện trở suất của đồng là 1,7.10-8.m có ý nghĩa gì?
+ Chất nào dẫn điện tốt nhất? Tại sao đồng thường được dùng để làm lõi dây nối của các mạch điện?
- Yêu cầu HS làm C3
- Yêu cầu HS ghi công thức tính R và giải thích ý nghĩa các kí hiệu, đơn vị của từng đại lượng có trong công thức tính điện trở vừa xây dựng.
V- Điện trở suất – công thức điện trở
1- Điện trở suất
+Điện trở suất của một vật liệu ( hay một chất) 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 là 1m2.
-Điện trở suất được kí hiệu là (rô)
- Đơn vị là m
+ Điện trở suất của vật liệu càng nhỏ thì vật liệu đó dẫn điện càng tốt.
2- Công thức tính điện trở
Điện trở của dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài l của dây dẫn, tỉ lệ nghịch với tiết diện S của dây dẫn và phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn:
 R = 
Học sinh nắm được biến trở và sử dụng được biến trở.
Nội dung 6: Tìm hiểu biến trở.
- GV treo tranh vẽ các loại biến trở. Yêu cầu HS quan sát ảnh chụp các loại biến trở, trả lời C1.
- GV đưa ra các loại biến trở thật, gọi HS nhận dạng các loại biến trở
+ Cấu tạo chính của biến trở. Chỉ ra 2 chốt nối với hai đầu cuộn dây A ,B , con chạy của biến trở.
- GV gọi HS nhận xét, bổ sung
- GV giới thiệu các kí hiệu của biến trở trên sơ đồ mạch điện, HS ghi vở.
- Gọi HS trả lời C4.
 Sử dụng biến trở để điều chỉnh cường độ dòng điện.
- Yêu cầu HS quan sát biến trở của nhóm mình, cho biết số ghi trên biến trở và giải thích ý nghĩa con số đó.
- Yêu cầu HS trả lời câu C5.
- Yêu cầu các nhóm mắc mạch điện theo sơ đồ, làm TN theo hướng dẫn ở câu C6. 
- Qua TN, yêu cầu HS cho biết:Biến trở là gì? Biến trở có thể được dùng để làm gì? Yêu cầu ghi kết luận đúng vào vở.
- Tìm hiểu cấu tạo và nhận biết các điện trở dùng trong kĩ thuật.
 - Xác định số vịng màu
- Đọc trị số theo bảng 1 SGK
VI- BIẾN TRỞ:
1- Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của 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 là điện trở có thể thay đổi trị số và có thể được dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch.
Hoạt động 3: Vận dụng.
Mục tiêu hoạt động
Nội dung, phương thức tổ chức hoạt động học tập của học sinh
Dự kiến sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
Vận dụng kiến thức đã học để giải thích một số hiện tượng và bài tập đoạn mạch song song. Nối tiếp.
Vận dụng được định luật ơm cho đoạn mạch gồm nhiều nhất ba điện trở thành phần
Xac1 định các giá trị của biến trở 
- Yêu cầu hs làm việc cá nhân câu C2 .
-Gợi ý cho HS như sau: Trước hết, áp dụng định luật Oâm để tính điện trở của cuộn dây,sau đó vận dụng kết luận đã rút ra trên đây để tính chiều dài của cuộn dây.
- Vận dụng kết luận trên đây, so sánh điện trở của hai dây.
-Có thể gợi ý cho HS trả lời C3,C4/trang 24.
- Vận dụng kết luận trên đây, tính điện trở của dây đồng ở câu C5, C6 trang 27.
Yêu cầu câu C10 như sau:
+ Tính chiều dài của dây điện trở của biến trở này.
+Tính chiều dài của một vòng dây quấn quanh lõi sứ tròn.
+ Từ đó tính số vòng dây của biến trở.
VII. Vận dụng.
C3. Điện trở : R== 20.
l=.4=40m.
C4: Vì I1 = 0,25I2 = 
R1= 4R2 ; = l1 = 4l2
C3:Vì hai dây dẫn đều bằng đồng, có cùng chiều dài===3
R1= 3R2.
C4:R2 = R1= 1,1
C5: +Điện trở của dây nhôm: R = 2,8.10-8.2.106 = 0,056.
+Điện trở của dây nikêlin:
R=0,4.10-6
25,5.
+Điện trở của dây đồng:
R=1,7.10-8.= 3,4.
- Từng HS giải câu C10:
Chiều dài của dây hợp kim 
l== m
- Số vòng dây của biến trở 
N= vòng
Hoạt động 4: Luyện tập.
Vận dụng định luật Oâm và công thức tính điện trở của dây dẫn để tính các đại lượng có liên quan đối với đoạn mạch gồm nhiều nhất là 3 điện trở mắc nối tiếp, song song, hỗn hợp.
Giải bài tập 1
- Yêu cầu 1 HS đọc đề bài tóm tắt đề bài.
-Aùp dụng công thức nào để tính được điện trở của dây dẫn và từ đó tính được CĐDĐ chạy qua dây dẫn? Yêu cầu chữa bài vào vở 
Giải bài tập 2 
- Yêu cầu HS đọc đề bài bài 2. Tự ghi phần tóm tắt 
- Hướng dẫn HS phân tích đề bài, yêu cầu 1,2 HS nêu cách giải câu a) để cả lớp trao đổi thảo luận. GV chốt lại cách giải đúng.
GV có thể 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 được R2 cần biết gì? (U2, I2 hoặc Rtđ).
- Tương tự, yêu cầu HS hoàn thành phần b).
 Giải bài tập 3 
- GV yêu cầu HS đọc và làm phần a) bài tập 3.
Dây nối từ M tới A và từ N tới B coi như một điện trở Rd mắc nối tiếp với đoạn mạch gồm 2 bóng đèn 
( Rd nt (R1//R2)
 - Yêu cầu cá nhân HS làm phần a) bài 3. 
- Với phần b) GV yêu cầu HS đưa ra các cách giải khác nhau. Gọi 2 HS lên bảng giải độc lập theo 2 cách khác nhau.
Bài 1 :
l= 30 m , U= 220 V
S = 0,3 mm2 
=0,3.10-6 m2
R = = 1,1.10-6 =110
I=== 2 A 
Bài 2 :
R1= 7,5 ; I= 0,6 A
U= 12 V 
a) Rtđ == = 20 
R2 = Rtđ – R1 = 12,5 
b) Rb = 30 
S = 10-6 m2 
l= = 75 m 
Bài 3 : 
R1= 600 ; R2=900
UMN= 220 V; ld= 200m 
S= 0,2.10-6 m2
R12= = 360 
Rd= = 17 
RMN = R12 + Rd 
= 360 + 17= 377 
I= = = 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 2. Cơng thức nào sau đây là cơng thức điện trở: 
R = B. R = C. R =. D. R =
 2.Mức độ thơng hiểu.
 Câu 1. Một dây dẫn bằng đồng cĩ chiều dài l1 = 2m cĩ điện trở R1 và dây dẫn bằng đồng cĩ chiều dài l2 = 6m cĩ cùng tiết diện điện trở R2 . Kết quả nào sau đây đúng.
R1 = 2R2 . B. R2 = R1/2 C. R2 = 2R1 R1 = R2.
 Câu 2. Ba dây dẫn đồng, nhơm, sắt cĩ cùng chiều dài và tiết diệncĩ điện trở lần lượt là R1, R2, R3 điện trở của chúngcĩ mối liên hệ.
 A.R1R2>R3. D. R3>R2>R3. 
 3. Mức độ vận dụng.
 Câu 1. Một dây dẫn bằng nhơm cĩ chiều dài l = 50cm, tiết diện 2mm2, điện trở suất = 2,8.10m. Điện trở dây dẫn là.
3 B. 6. C. 9. D. 12.
 Câu 2. Nếu tăng chiều dài của một dây dẫn lên 2 lần và giảm tiết diện đi hai lần, thì điện trở dây dẫn sẽ:
Giảm 4 lần B. Tăng 4 lần C. Khơng đổi D. Cả A,B,C sai.
4. Mức độ vận dụng cao.
 Câu 1. Xét một dây dẫn cùng loại dài l2= 50m=l1/2 và có tiết diện S1= 0,1mm2 thì có điện trở là R= R1/2.
- Dây dẫn dài l2 có tiết diện S2= 0,5mm2= 5S1 có điện trở là:
R2 = R/5= R1/10=50.
Câu 2: Xét một dây sắt dài l2=50m=l1/4,có điện trở R1= 120 thì phải có tiết diện là:S2=S=S1/4.120/45=2/3S1 = 2/15mm2.
 Câu 3. Trên bĩng đèn Đ1 và Đ2 cĩ số ghi tương ứng(1,5V – 1A) và (6V – 0,75A). Để hai đèn sáng bình thường mắc thêm một biến trở. Tính giá trị biến trở tham gia vào mạch. 
V. PHỤ LỤC: