Giáo án Vật lý 9 - Tiết 11, Bài 11: Bài tập vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn - Năm học 2015-2016

Tuần: 06	 Ngày soạn: 30/08/2015
Tiết: 11	 
BÀI 11: BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM 
VÀ CÔNG THỨC TÍNH ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức: Vận dụng định luật Ôm 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 ba điện trở mắc nối tiếp, song song, hỗn hợp.
2. Kỹ năng: Vẽ được sơ đồ mạch điện theo yêu cầu của đầu bài. Áp dụng được công thức điện trở để tính trị số điện trở của biến trở. Giải bài tập theo đúng các bước giải.
3. Thái độ: Tích cực, tự giác trong học tập, tính cẩn thận trong tính toán.
II. CHUẨN BỊ:
1) GV: Thêm một số bài tập nâng cao (dành cho HS khá giỏi)
2) HS: Ôn lại các công thức định luật ôm và công thức tính điện trở dây dẫn , xem trước nội dung bài.
III. CÁC BƯỚC LÊN LỚP: 
 1) Ổn định: 
 2) Kiểm tra bài cũ 
? Nêu công thức của định luật Ôm và điện trở của dây dẫn? Giải thích các đại lượng trong công thức ?
Công thức: ; 
 3) Bài mới 
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung
Hoạt động 1: Giải bài tập 1.
- GV gọi 2 HS đọc nội dung bài tập 1.
- Hãy cho biết dữ kiện mà đầu bài đã cho?
- Để tìm được cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn thì trước hết phải tìm được đại lượng nào?
- Ta áp dụng công thức hay định luật nào để tính được điện trở của dây dẫn theo dữ kiện đầu bài đã cho ?
- Ta áp dụng công thức nào để tính được cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn?
- GV lưu ý các đơn vị của các đại lượng đo.
- Gọi HS lên bảng thực hiện.
- Gọi HS khác nhận xét.
- GV nhận xét, chốt lại.
- 2 HS đọc nội dung bài tập.
- HS nêu dữ kiện đề bài.
- Tìm được R.
- HS lắng nghe.
- HS lên bảng thực hiện.
- HS khác nhận xét.
Bài 1: 
Tóm tắt
l = 30m; 
S = 0,3mm2 = 0,3.10-6m2
U = 220V, r = 1,1.10-6
I = ?
 Giải
Điện trở của đoạn dây là:
Áp dụng công thức:R = r.
Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn là: Theo CT đ/l Ôm: 
Đáp số: R = 110 ; I = 2A
Hoạt động 2: Giải bài tập 2.
- GV gọi 2 Hs đọc bài, gọi 1 HS khác lên bảng tóm tắt bài toán.
GV có thể gợi ý cho HS nếu HS không nêu đợc cách giải:
+ Phân tích mạch điện
+ Để bóng đèn sáng bình thường cần có điều kiện gì?
+ Để tính được R2, cần biết gì ?
- Đề nghị HS tự giải vào vở.
- GV kiểm tra bài giải của 1 số HS khác trong lớp.
- Gọi HS nhận xét bài làm của bạn. 
Nêu cách giải khác cho phần a). Từ đó so sánh xem cách giải nào ngắn gọn và dễ hiểu hơn ® chữa vào vở.
C1: Tính R2 theo R và R1
C2: Tính R2 theo ĐL Ôm 
C3: Tính R2 theo quan hệ của U và R trong đoạn mạch mắc nối tiếp. 
- Tương tự, yêu cầu cá nhân HS hoàn thành phần b). 
Y/c hs nhận xét bài làm
- Nhận xét
Hs đọc bài, HS khác lên bảng tóm tắt bài toán.
- Hs phân tích mạch điện.
- dòng điện qua đèn và biến trở phải có cùng cường độ.
- Có thể cần biết U2, I2 hoặc cần biết Rtđ của đoạn mạch.
-1 HS lên bảng giải phần a.
- HS nhận xét bài làm .
- HS nêu cách giải khác. 
HS hoàn thành phần b
- Hs giải phần theo gợi ý
Bài tập 2: Tóm tắt
R1= 7,5W
I= 0,6A
U= 12V
a) R2=? 
Giải
C1:Phân tích mạch: R1 nt R2
Vì đèn sáng bình thường do đó.
I1 = 0,6A và R1 = 7,5W
R1 nt R2 ® I1 = I2 = I = 0,6A
Áp dụng CT: 
R = = = 20(W)
Mà R= R1+R2®R2 = R - R1
®R2 = 20W - 7,5W =12,5W
Điện trở R2 là 12,5W 
C2: Áp dụng CT: 
I = ®U = I.R
U1=I.R1=0,6A.7,5W= 4,5(V)
Vì R1 nt R2 ®U = U1 + U2
®U2 = U - U1 = 12V - 4,5V
 = 7,5(V)
Vì đèn sáng bình thường mà I1 = I2= 0,6A
®R2== 12,5(W)
C3: Áp dụng CT: 
I = ® U = I.R
U1= I.R1=0,6A.7,5W = 4,5V
U1 + U2 = 12V®U2 = 7,5V
Vì R1 nt R2 ®
® R2 = 12,5W
b) Tóm tắt
Rb = 30W
S = 1mm2 = 10-6m2
r = 0,4.10-6Wm
1=?
 Giải
Áp dụng công thức: 
R = r.
® l=== 75(m)
Chiều dài dây làm biến trở là 75m
Hoạt động 3: Giải bài tập 3.
- GV yêu cầu HS đọc và làm phần a) bài tập 3.
- GV có thể gợi ý: Dây nối từ M tới A và từ N tới B được coi như một điện trở Rđ mắc nối tiếp với đoạn mạch gồm 2 bóng đèn (Rđ nt (R1//R2). Vậy điện trở đoạn mạch MN được tính như với mạch hỗn hợp ta đã biết cách tính ở các bài trước.
- Yêu cầu cá nhân HS làm phần a) bài 3. Nếu vẫn còn thấy khó khăn có thể tham khảo gợi ý SGK
- Nhận xét
- Hs đọc và tóm tắt bài 3.
- Hs lưu ý phần gợi ý của GV
- HS làm phần a) bài 3
Bài 3: Tóm tắt
R1 = 600W; R2 = 900W
UMN = 220V
1=200m; S=0,2mm2
r = 1,7.10-8Wm
 Giải
Áp dụng công thức:
Điện trở của dây (Rd) là 17(W)
VìR1// R2 nên
Coi Rd nt (R1//R2) 
®RMN = R1,2 + Rd
RMN = 360W +17W = 377W
Điện trở đoạn mạch MN là 377W.
Bài tập nâng cao:
Bài 1: Người ta dùng dây hợp kim Nicrôm có tiết diện 0,2 mm2 làm một biến trở con chạy. Biết điện trở lớn nhất của biến trở là 40Ω .
Tính chiều dài của dây hợp
kim cần dùng.Cho điện trở suất của Nicrôm là 1,1.10 -6Ωm
Dây điện trở được quấn đều xung 
quanh một lõi sứ tròn có đường kính 1,5 cm. tính số vòng dây của biến trở này.
Bài 2: Một cuộn dây dẫn gồm nhiều vòng, điện trở suất của chất làm dây là:p = 1,6. 10 -8Ωm tiết diện là S = 0,1 mm2. Cuộn dây được mắc vào giữa hai điểm A, B có hiệu điện thế 12V thì cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây là 1,2A
a. Tính điện trở của cuộn dây này.
b.Tính chiều dài dây dẫn.
1. Hướng dẫn
Chiều dài l = R. S/ p 
= 40. 0,2. 10 -6 : 1,1. 10 -6 = 7,27 m
Chiều dài một vòng dây: 
 = 3,14. 1,5. 10 -2 = 4,71. 10 -2 m
Số vòng dây quấn trên lõi sứ: = 154,3 vòng
2. Hướng dẫn 
a.R = = 10Ω 
b.= 62,5 m
4) Củng cố:
Nhắc lại cho HS cần nhớ những công thức sau:
+Tính điện trở của cuộn dây
 Rd = 
+Tính điện trở của mạch nối tiếp: R = R1 + R2
+Tính điện trở của mạch song song: R12 = 
5) Dặn dò và hướng dẫn học ở nhà:
- Về nhà hoàn thành các bài tập đã giải và xem lại cách làm.
- Làm bài tập từ 11.1 đến 11.4 SBT
Ü Hướng dẫn bài tập trong SBT trang 15.
11.1. a. Điện trở tương đương của đoạn mạch là: Rtđ = U/I =15V Þ R3= 3W.
 b. S = 0,29mm2.
11.2. a. Sơ đồ mạch điện như hình vẽ. I1 I
- Cường độ dòng điện mạch chính là: I = 1,25A.
- Điện trở của biến trở là: Rb = (U - U1): I = 2,4W.
 b. Điện trở lớn nhất của biế trở là: I2
Rmax =30:2 = 15W. U= 9V
Đường kính tiết diện của dây hợp kim là:d= 0,26mm. + -
11.3. a. Sơ đồ mạch điện như hình vẽ. Đ2 I2
 b. Tính điện trở của biến trở: Đ1
- Cường độ dòng điện chạy qua đèn 1: I1 = 1,2A.
- Cường độ dòng điện chạy qua biến trở: Ib = I1-I2= 0,2A. I1
- Điện trở của biến trở: Rb =U2/Ib = 15W. Ib
 c. Chiều dài dây nicrôm: l = 4,545m. U 
11.4. a. Điện trở của biến trở khi đó là: Rb = (U – UĐ) = 8W ; b. Đèn được mắc song song với phần R1 của biến trở và đoạn mạch song này được mắc nối tiếp với phần còn lại (16–R1) của biến trở. 
- Xem trước bài 12:" Công suất điện"
 ?Số oát ghi trên mỗi dụng cụ cho biết điều gì ? Công thức tính công suất của một đoạn mạch được tính bằng công thức nào?
IV. RÚT KINH NGHIỆM: