Giáo án Vật lý 9 - Tiết 4, Bài 4: Đoạn mạch nối tiếp - Năm học 2015-2016

Tuần: 02	 Ngày soạn: 16/08/2015
Tiết: 4	 
BÀI 4: ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP
I. MỤC TIÊU:
 1. Kiến thức: Viết được công thức tính điện trở tương đương đối với đoạn mạch nối tiếp gồm nhiều nhất ba điện trở.
2. Kỹ năng: 
- Xác định được bằng thí nghiệm mối quan hệ giữa điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp với các điện trở thành phần.
- Vận dụng được định luật Ôm cho đoạn mạch nối tiếp gồm nhiều nhất ba điện trở thành phần.
3. Thái độ: Vận dụng kiến thức để giải thích một số hiện tượng. Yêu thích môn học.
II. CHUẨN BỊ: 
1) GV: Cho mỗi nhóm HS:
- 3 điện trở mẫu lần lượt có giá trị 6Ω, 10Ω, 16Ω
- 1 ampe kế có giới hạn đo 1,5A và độ chia nhỏ nhất 0,1A.
- 1 vôn kế có giới hạn đo 6V và độ chia nhỏ nhất 0,1V
- 1 công tắc điện.
- 7 đoạn dây nối, mỗi đoạn dây dài khoảng 30cm.
2) HS: Xem trước nội dung bài
III. CÁC BƯỚC LÊN LỚP: 
 1) Ổn định: Kiểm tra sĩ số học sinh
 2) Kiểm tra bài cũ 
 3) Bài mới 
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung
Hoạt động 1. Ôn lại một số kiến thức có liên quan
 - Trong đoạn mạch gồm 2 bóng đèn mắc nối tiếp, cường độ dòng điện chạy qua mỗi đèn có mối quan hệ như thế nào với cường độ dòng điện mạch chính?
- Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch liên hệ như thế nào với hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi bóng đèn?
-Nhận xét
- Yêu cầu HS quan sát hình và trả lời câu C1
- Thông báo các hệ thức (1) và (2) vẫn đúng đối với đoạn mạch gồm 2 điện trở mắc nối tiếp.
-Yêu cầu HS đọc và hoàn thành C2 theo dãy bàn. Hướng dẫn HS chứng minh sử dụng định luật ôm theo 2 cách + Xuất phát ....
 + I1 = I2 Þ.....
Gọi đại diện 2 HS lên bảng trình bày, nhận xét 
HS nhớ lại kiến thức cũ trả lời (nội dung cần đạt được là) 
Đ1 nối tiếp Đ2: 
I1 = I2 = I (1)
U1 + U2 = U (2)
- Quan sát hình vẽ trả lời.
 R1 nt R2 nt (A)
I1 = I2 = I (1)
U1 + U2 = U (2)
C2: Đọc và tóm tắt: R1nt R2
 C/m:
Giải: Cách 1: . Vì (đpcm)
Cách 2: hay (3)
HS nhận xét và ghi vở 2 công thức vừa chứng minh
I.Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch nối tiếp.
1. Nhớ lại kiến thức cũ.
Đ1 nt Đ2:
I1 = I2 = I (1)
U1 + U2 = U (2)
2. Đoạn mạch gồm 2 điện trở mắc nối tiếp.
C1:
R1,R2 và Ampe kế được mắc nối tiếp với nhau.
C2:
Ta có: I1=I2 hay 
Suy ra: (đpcm)
Cách 2: hay (3)
Hoạt động 2. Xây dựng công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp. 
GV thông báo khái niệm điện trở tương đương điện trở tương đương của đoạn mạch gồm 2 điện trở mắc nối. Yêu cầu HS phân tích
Yêu cầu cá nhân HS hoàn thành C3 dựa vào định luật ôm tính chất của đoạn mạnh nối tiếp mà HS đã biết.
Cho nhận xét ÞKết quả
+Chuyển ý: Công thức (4) đã được c/m bằng lí thuyết để khẳng định công thức này chúng ta tiến hành TN kiểm tra.
-Với những dụng cụ TN đã phát cho các nhóm, em hãy nêu cách tiến hành TN kiểm tra công thức (4). Ta chọn nhóm điện trở nào để tiến hành TN, tại sao?
Yêu cầu HS làm TN kiểm tra theo nhóm và gọi các nhóm báo cáo kết quả TN.
- Qua kết quả TN ta có thể kết luận gì?
+ Thông báo: Các thiết bị điện có thể mắc nối tiếp nhau khi chúng chịu được cùng một cường độ dòng điện.
- GV thông báo khái niệm giá trị cường độ định mức.
- Lắng nghe cùng nhau thảo luận và phân tích khái niệm.
C3: 
Vì R1nt R2 nên UAB = U1 + U2 
 = IAB.Rtđ = I1.R1 + I2.R2 
Mà IAB = I1 = I2Þ Rtđ=R1+R2 (4) (đpcm) 
-HS suy nghĩ trong nhóm bộ điện trở đã có chọn ra 1 điện trở là điện trở tương đương của 2 điện trở kia.
-Mắc mạch điện theo sơ đồ hình 4.1, trong đó:
- Lần 1: Mắc R1=6W; R2=10W vào U=6V, đọc I1.
- Lần 2: Mắc R3=16W vào U=6V, đọc I2. So sánh I1 và I2.
-Báo cáo kquả của nhóm mình.
- Đọc kết luận
- Lắng nghe nhận biết khái niệm cường độ dòng điện định mức.
-HS lắng nghe.
II. Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp.
1. Điện trở tương đương.
(SGK)
2. Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm 2 điện trở mắc nối tiếp.
Rtđ = R1+R2
C3: 
Vì R1nt R2 nên UAB = U1 + U2 
 = IAB.Rtđ = I1.R1 + I2.R2 
Mà IAB = I1 = I2Þ Rtđ=R1+R2 (4) (đpcm) 
3.Thí nghiệm kiểm tra
4.Kết luận
 Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp có điện trở tương đương bằng tổng các điện trở thành phần
Rtđ = R1 + R2
Hoạt động 4. Vận dụng
-Yêu cầu cá nhân hoàn thành câu C4.
Qua câu C4: GV mở rộng, chỉ cần 1 công tắc điều khiển đoạn mạch mắc nối tiếp.
-Tương tự yêu cầu HS hoàn thành câu C5.
-Từ kết quả câu C5, mở rộng: Điện trở tương đương của đoạn mạch gồm 3 điện trở mắc nối tiếp bằng tổng các điện trở thành phần: Rtđ = R1 + R2 + R3 trong đoạn mạch có n điện trở R giống nhau mắc nối tiếp thì điện trở tương đương bằng n.R.
C4: Quan sát sơ đồ và trả lời
C5: + Vì R1 nt R2 do đó điện trở tương đương R12:
R12 = R1 + R2 = 20W + 20W = 40W
Mắc thêm R3 vào đoạn mạch trên thì điện trở tương đương RAC của đoạn mạch mới là:
RAC = R12 + R3 = 40W + 20W = 60W
+ RAC lớn hơn mỗi điện trở thành phần.
III. Vận dụng
C4:
- Khi K mở, hai đèn không hoạt động vì mạch hở.
- Khi k đóng, cầu chì bị đứt, 2 đèn cũng không hoạt động vì mạch hở.
- Khi k đóng, dây tóc Đ1 bị đứt Đ2 cũng không hoạt động vì mạch hở.
C5:
- R1,2=R1+R2=20+20=40
- RAC=R1,2+R3=40+20=60
4) Củng cố:
 - Gọi 2 HS đọc nội dung phần ghi nhớ.
 - Viết các công thức tính I, U, Rtđ của đoạn mạch mắc nối tiếp .
- Bài tập nâng cao
Hai điện trở R1 = 50W; R2 = 100W được mắc nối tiếp vào hai đầu một đoạn mạch, cường độ dòng điện qua mạch là 0,16A.
	a) Vẽ sơ đồ mạch điện.
	b) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở và hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch.
@Gợi ý giải ở tiết sau:
Tóm tắt
Cho biết: R1 = 50W
 R2 = 100W
 I = 0,16A
Tính : U1,U2,UAB = ? V
Giải
A
A
B
R1
R2
Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở là:
Từ 
Do R1 nối tiếp R2 nên: hoặc 
Đáp số: 8V, 16V, 24V. 
5) Dặn dò và hướng dẫn học bài ở nhà:
- Xem lại bài và học bài
- Làm BT 4.1 đến 4.7 SBT
 Ü Hướng dẫn các bài tập bài 4 trong SBT trang 7,8.
 4.1 a/ Sơ đồ mạch điện: 4.4 a/ I = 
 R1 R2 Vậy ampe kế chỉ 0,2A.
 A · A · B b/ UAB = IRtđ =I(R1+R2) = 0,2.(5+15)
 = 0,2.20 = 4V.
 b/ Tính hiệu điện thế của đoạn mạch theo 4.5. Điện trở tương của đoạn mạch là:
 hai cách. Rtđ = U/ I = 12/ 0,4 = 30W 
 Cách 1: U1 = I.R1= 0,2.5 = 1V. Có hai cách các điện trở đó vào mạch.
 U2 = I.R2 = 0,2.10 = 2V. Cách 1: Trong mạch chỉ có điện trở 30W. 
 UAB = U1+U2 = 1+2 = 3V. R = 30W 
 Cách 2: UAB = I.Rtđ = 0,2.15 = 3V. 
A · · B
 4.2 a/ I = . Cách 2: Trong mạch mắc hai điện trở 10W 
 b/ Ampe kế phải có điện trở rất nhỏ so với và 20W nối tiếp nhau.
 điện trở của đoạn mạch, khi đó điện trở của R1 = 10W R2 = 20W 
 ampe kế không ảnh hưởng đến điện trở của A · · B
 đoạnmạch. Dòng điện chạy qua ampe kế chính 4.6 C (Khi R1,R2 mắc nối tiếp thì dòng điện
 là dòng điện chạy qua đoạn mạch đang xét. Chạy qua hai điện trở có cùng cường độ. Do
 4.3 a/ I = = = . đó đoạn mạch này chỉ chịu được cường độ dòng
 U = I.R1 = 0,4.10 = 4V. điện tối đa là 1,5A. Vậy hiệu điện thế tối đa là
 Ampe kế chỉ 0,4A; vôn kế chì 4V. U = 1,5(20+40) = 90V)
 b/ Cách 1: Chỉ mắc điện trở R1=10W ở trong 4.7 a/ Rt đ = R 1 + R2 + R3
 mạch, giữ hiệu điện thế như ban đầu. = 5+10+15 = 30W. 
 Cách 2: Giữ nguyên hai điện trở đó mắc b/I1= I2 = I = 
 nối tiếp nhưng tăng hiệu điện thế của đoạn U1= I1.R1= 0,4.5 = 2V; U2 = I2.R2 = 4V; 
 mạch đó lên gấp ba lần. U3= I3.R3= 6V.
- Xem và soan trước bài 5: Đoạn mạch song song"?Mối quan hệ giữa các đại lượng U, I, I1, I2, U1, U2, R, R1,R2 đối với đoạn mạch gồm 2 điện trở mắc song song?
IV. RÚT KINH NGHIỆM: