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

Biên soạn: Nguyễn Văn Yên . 141
Phòng GD&ĐT TP Bắc Ninh
Trường THCS Phong Khê
Kiểm tra bài cũ
Câu 1: Một dây dẫn bằng đồng dài l1= 10 m có điện trở R1 và một dây dẫn bằng nhôm dài l2= 5m có điện trở R2 . Câu trả lời nào dưới đây là đúng khi so sánh R1 và R2 ?
A. R1= 2R2
B. R1< 2R2
C. R1> 2R2
D. Không đủ điều kiện để so sánh R1với R2
Câu trả lời đúng là (kích vào đây ra câu TL đúng)
Kiểm tra bài cũ
Câu 2: Một dây dẫn dài 120 m dùng để quấn thành một cuộn . Khi đạt HĐT 30V vào hai đầu cuộn dây này thì cường độ dòng điện chạy qua nó là 125 mA.
a. Tính điện trở của cuộn dây.
b. Một đoạn dài 1 m của đoạn dây dẫn này có điện trở là bao nhiêu?
Trả lời câu 2 (kích vào đây 2 lần TL ý a, lần nữa TL ý b2)
a. Điện trở của cuộn dây: R=U/I = 30/0,125= 240 ôm
b. Mỗi mét của dây dẫn này có điện trở là: r=R/L = 240/120= 2 ôm
Các dây dẫn có thể làm từ cùng một vật liệu, chẳng hạn bằng đồng, nhưng với tiết diện khác nhau. Có dây tiết diện nhỏ, có dây tiết diện lớn. Nếu các dây này có cùng chiều dài thì điện trở của chúng phụ thuộc vào tiết diện như thế nào ?
Đó là nội dung nghiên cứu của bài hôm nay:
Tiết 8 - bài 8
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
Hình 8.1
C1. Hãy tính điện trở tương đương R2 của hai dây dẫn trong sơ đồ hình 8.1b và điện trở tương đương R3 của ba dây dẫn trong sơ đồ hình 8.1c
+
-
+
-
Hình 8.1
TLC1. R2 = R/2 ; R3 = R/3
2. Nếu các dây dẫn trong mỗi sơ đồ hình 8.1b và 8.1c được chập lại vào nhau để thành một dây dẫn duy nhất như được mô tả trong hình 8.2 b và 8.2c thì ta có thể coi rằng chúng trở thành các dây dẫn có tiết diện tương ứng là 2S và 3S
Hình 8.2
C2. Cho rằng các dây dẫn có tiết diện là 2S và 3S có điện trở tương ứng là R2 và R3 như đã tính ở trên, hãy nêu dự đoán về mối quan hệ giữa điện trở của các dây dẫn với tiết diện của mỗi dây.
Từ đó suy ra mối quan hệ giữa S và R khi l và vật liệu như nhau
TLC2. Tiết diện tăng gấp hai thì điện trở dây dẫn giảm hai lần: R2=R/2. Tương tự R3=R/3
Từ đó suy ra điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và cùng từ một vật liệu thì tỷ lệ nghịch với tiết diện của nó.
II. Thí nghiệm kiểm tra
K
A
B
0,5
0
1
1,5
A
+
-
A
R1=U1/I1= 6/0,5= 12ôm
S1- R1 (d1)
1. Thí nghiệm với dây có tiết diện S1
II. Thí nghiệm kiểm tra
K
A
B
0,5
0
1
1,5
A
+
-
A
R1=U1/I1= 6/1= 6ôm
S2 - R2 (d2)
2. Thí nghiệm với dây có tiết diện S2
Ghi kết quả vào bảng 1
U1= 6
U2= 6
I1= 0,5
R1= 12
I1= 1
R2= 6
II. Thí nghiệm kiểm tra
3. Nhận xét
II. Thí nghiệm kiểm tra
Tính tỷ số:
S2/S1= (d2)2 / (d1)2 = 2
R1/ R2 = 12 /6 = 2
(hay R2/ R1 = 6 /12 = 1/2
Đối chiếu với dự đoán trên ta thấy đúng điện trở của dây tỷ lệ nghịch với tiết diện của dây.
4. Kết luận: Điện trở của dây dẫn tỷ lệ nghịch với tiết diện của dây
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.
TLC3 Điện trở của dây thứ nhất gấp ba lần điện trở của dây thứ hai.
C4 Hai dây nhôm có cùng chiều dài. Dây thứ nhất có tiết diện 0,5 mm2 và có điện trở R1= 5,5 ôm. Hỏi dây thứ hai có tiết diện 2,5 mm2 thì có điện trở R2 bằng bao nhiêu ?
TLC4 R2= R1S1/ S2= 1,1 ôm
II. Thí nghiệm kiểm tra
III. Vận dụng
C5 Một dây dẫn bằng constantan (một loại hợp kim) dài l1= 100m , có tiết diện S1=0,1 mm2 thì có điện trở R1= 500 ôm. Hỏi một dây dẫn khác cùng bằng constantan dài l2=50m, có tiết diện S2= 0,5mm2 thì có điện trở R2 là bao nhiêu ?
TLC5 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
II. Thí nghiệm kiểm tra
III. Vận dụng
C6 Một dây sợi dây sắt dài l1= 200m , có tiết diện S1= 0,2 mm2 và có điện trở R1= 120 ôm. Hỏi một dây sắt khác dài l2=50m, có điện trở R2 = 45 ôm thì có tiết diện S2 là bao nhiêu ?
TLC6 Xét một dây sắt dài l2= 50m =l1/4 có điện trở R1= 120 ôm thì phải có tiết diện là S=S1/4 (ngắn hơn bao nhiêu thì tiết diện nhỏ đi bấy nhiêu).
Vậy dây sắt dài l2 = 50m, có điện trở R2= 45 ôm thì phải có tiết diện là:
Một số hình ảnh về tiết diện lớn nhỏ khác nhau của dây dẫn
Ghi nhớ
Điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỷ lệ nghịch với chiều dài của mỗi dây.
Dặn dò
- Về nhà học kỹ bài, đọc có thể em chưa biết.
- Làm bài tập 8 trang 13 SBT
Cám ơn các em?
Slide dành cho thầy (cô)