Bài 8. Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn

Baøi giaûng Vaät lyù
Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn
Tiết 09
GV dạy : Nguyễn Tấn Lập
Dạy lớp : 9 A 2
-Hai dây nhôm có cùng chiều dài. Dây thứ nhất có tiết diện 0,75mm2, dây thứ hai có tiết diện 0,25mm2. Hãy so sánh điện trở hai dây nhôm trên ?
Vì 2 dây dẫn cùng làm bằng nhôm và cùng chiều dài nên R ~ 1/ S. Do đó:

*Vật dẫn, dây dẫn điện thường làm bằng kim loại nào ? Tại sao người ta thường dùng những vật liệu này làm vật dẫn điện mà không dùng vật liệu khác ?
*Người ta căn cứ vào đặc trưng nào để biết chính xác vật liệu này dẫn điện tốt hơn vật liệu kia ?
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 :
Để xác định sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn thì phải tiến hành thí nghiệm với các dây dẫn có đặc điểm gì ?
C 1
Phải tiến hành đo điện trở các dây dẫn có cùng chiều dài l , cùng tiết diện S nhưng được làm bằng các chất liệu khác nhau.
1/ Thí nghiệm :
Rút ra nhận xét :
Điện trở các dây dẫn làm bằng vật liệu khác nhau thì khác nhau.
2/ Kết luận :
Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn.
Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn được đặc trưng bằng đại lượng điện trở suất của vật liệu :
Điện trở suất của một vật liệu ( hay một chất ) có trị số bằng điện trở của một doạn dây dẫn hình trụ được làm bằng vật liệu đó có chiều dài 1 m và có tiết diện là 1 m2 .
Điện trở suất được ký hiệu là ? ( đọc là " rô " ).
Đơn vị của điện trở suất là ?.m ( đọc là " ôm mét " ).
II- ĐIỆN TRỞ SUẤT - CÔNG THỨC TÍNH ĐIỆN TRỞ :
Bảng điện trở suất của một số chất ở 200C :
C 2
Tóm tắt : Dây constantan
l = 1m ; ? = 50.10 -8 ?m ; S = 1mm2 = 10-6m2
R = ? ?
Theo bảng 1, cứ dây constantan dài 1m, tiết diện 1m2 thì có điện trở bằng R1= 50.10-8 ? .
Vậy với dây constantan cùng chiều dài 1m, tiết diện 10-6 m2 thì có điện trở R2 bằng :
C 3
2. Công thức tính điện trở :
Bảng 2 :
3- Kết luận :
Điện trở của dây dẫn được tính bằng công thức :
Trong đó:
? là điện trở suất, tính bằng ?.m.
l la �chiều dài dây dẫn, tính bằng m.
S là tiết diện dây dẫn, tính bằng m2 .
LƯU Ý :
Tiết diện tròn của dây dẫn được tính bởi :
S = ?.r2 = ?.(d/2)2 , với r (m ) : bán kính của tiết diện.
d (m) : đường kính của tiết diện
Chiều dài, tiết diện tính theo thể tích, khối lượng :
V = S.l ; m = D.V = D.S.l
III- VẬN DỤNG :
C 4
Tính điện trở của đoạn dây đồng dài l = 4m có tiết diện tròn, đường kính d = 1mm ? Lấy
? = 3,14.
Tóm tắt : Cho đoạn dây đồng.
? = 1,7.10-8 ?m ; l = 4m ; d = 1 mm = 10-3m .
Tính R = ? ?
Tiết diện của dây đồng là :
S = ?.r2 = ?.(d/2)2 = 3,14.( �.10-3 )2
= 0,785. 10-6 (m2)
Điện trở của dây đồng trên là :
R = ? .l / S = 1,7.10-8.4 : (0,785. 10-6 )
= 8,662. 10-2 (?) = 0,0866 ?

C 5
Tính :
a/ Điện trở của dây nhôm dài 2 m, tiết diện 1mm2 .
b/ Điện trở của dây nikêlin dài 8 m, tiết diện tròn có đường kính 0,4 mm ( lấy ? = 3,14 ) .
c/ Điện trở của dây đồng dài 400 m, tiết diện 2mm2 .
Tóm tắt : Tính R các dây dẫn, biết :
a) ?1 =2,8.10-8 ?.m ; l1 = 2m ; S1 = 1mm2 = 10-6m2.
b) ?2 =40.10-8 ?.m ; l2 = 8m ; d2 = 0,4mm = 4.10-4m
c) ?3 =1,7.10-8 ?.m ; l3 = 400m ; S3 =2mm2 = 2.10-6m2.
a) Điện trở của dây nhôm là :
R1 = ?1.l1 / S1 = 2,8.10-8.2 : 10-6 = 5,6.10-2 (?) = 0,056 ?
b) Tiết diện của dây nikêlin là :
S2 = ?.(d2 / 2)2 = 3,14.( �.4 .10-4 )2 = 12,56. 10-8 (m2) Điện trở của dây nikêlin là :
R2 = ?2.l2 / S2 = (40.10-8.8 ) : 12,56.10-8 = 25,48 (?)
c) Điện trở của dây đồng là :
R3 = ?3.l3 / S3 = (1,7.10-8.400 ) : 2.10-6 = 3,4 (?)
?
Một sợi dây tóc bóng đèn làm bằng vonfram ở 200C có điện trở 25 ? , có tiết diện tròn có bán kính 0,01mm . Hãy tính chiều dài của dây tóc này ?
Trong các kim loại sau, kim loại nào dẫn điện tốt nhất :
A. Sắt C. Bạc
B. Vàng D. Đồng
C 6
Tóm tắt : Dây vonfram ở 200C
? = 5,5.10-8 ?m ; R = 25 ? ; r = 0,01 mm = 10-5m .
Tính l = ? m .
Tiết diện của dây đồng là :
S = ?.r2 = 3,14.( 10-5 )2 = 3,14. 10- 10 (m2)
Chiều dài của dây vonfram trên là :
R = ? .l / S => l = R.S : ? = ( 25. 3,14. 10- 10 ) : 5,5.10-8
= 14,27. 10-2 (m) ? 14,3 cm
1- Điện trở suất của vật liệu nào càng nhỏ thì vật liệu đó dẫn điện càng tốt ( R càng nhỏ ).
2- Điện trở của dây dẫn tỉ lệ thuận với điện trở suất ? của vật liệu , với chiều dài l và tỉ lệ nghịch với tiết diện S của dây dẫn.
Trong đó:
là điện trở suất, tính bằng ?.m.
l là chiều dài dây dẫn, tính bằng m.
S là tiết diện dây dẫn , tính bằng m2
1/.Đọc lại bài học và phần ghi nhớ để vận dụng giải bài tập.
2/.Làm các BT trang 14 - SBT.
3/.Hãy tìm hiểu xem, bằng cách nào, với thiết bị điện gì mà người ta có thể làm thay đổi độ sáng , tối của đèn ; độ lớn , nhỏ của máy hát Cassette ?.


Xin chân thành cám ơn Qúy Thầy Cô cùng đến dự tiết dạy này.

Kính chúc Qúy Thầy Cô vui ,khỏe ,đạt nhiều thành qủa tốt đẹp trong sự nghiệp giáo dục của nước nhà.