Bài giảng Vật lý 9 - Sự phụ thuộc của điện trở vào dây dẫn (Tiết 7+8+9)

 Chủ đề 
 Tiết 7,8, 9
SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐiỆN TRỞ VÀO 
 DÂY DẪN Cho đoạn mạch điện như hình vẽ. Biết R1 = 10Ω, R2 = 15Ω và R3 = 25Ω. 
Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch UAC = 60V.
a. Tính cường độ dòng điện trong mạch.
b. Tìm hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở
 R1 R2 R3
 A
 Tóm tắt: . . C
 R1 nt R2 nt R3 
 a. I = ?
 R1 = 10Ω toàn mạch
 R2 = 15Ω 
 b. U1 = ? 
 R3 = 25Ω
 U2 = ? U3= ?
 UAC = 60V Bài giải
 a. Điện trở tương đương của đoạn mạch là:
 Rtđ = R1+R2+ R3 = 10 +15 +25 = 50 Ω
 Cường độ dòng điện trong mạch chính là:
b. Hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở là: 
 U1 = I1.R1 = 1,2.10 =12 (V)
 U2 = I2 . R2 = 1,2.15 = 18 (V)
 U3 = I3.R3 =1,2. 25 = 30 (V) I. XÁC ĐỊNH SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ DÂY DẪN VÀO MỘT TRONG NHỮNG YẾU TỐ KHÁC NHAU 
 1. Các cuộn dây dẫn ở hình 7.1 có những điểm nào khác nhau 
?
 Vật liệu làm dây
 Tiết diện S
 Chiều dài Dây nhôm
 Trả lời: Các cuộn dây dẫn có những điểm khác nhau: 
Vật liệu; chiều dài; tiết diện. Dây hợp kim
 Những yếu tố có thể ảnh hưởng tới điện trở của dây: 
 Vật liệu; chiều dài; tiết diện. Dây đồng 2. Cần phải xác định xem điện trở của dây dẫn có phụ thuộc vào chiều dài dây, tiết 
diện dây và vật liệu làm dây dẫn hay không và phụ thuộc vào từng yếu tố này như thế 
nào.
 Cùng tiết diện S
 l1 l2
 Cùng vật liệu làm dây
 Trả lời: Để xác định điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào chiều dài dây thì thay 
 đổi chiều dài. tiết diện dây và vật liệu làm dây dẫn phải như nhau (giữ nguyên). 
 Tương tự như thế với các trương hợp còn lại (tiết diện, vật liệu) II. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO CHIỀU DÀI DÂY DẪN:
 1. Dự kiến cách làm:
 Đo điện trở của dây dẫn có chiều dài l, 2l, 3l nhưng có tiết diện như nhau 
 và được làm từ cùng loại vật liệu. So sánh các giá trị điện trở tìm ra mối 
 quan hệ điện trở và chiều dài dây dẫn.
 2 3
 C1: Một dây dẫn dài l có điện trở R. Nếu cho rằng dây dẫn cùng loại đó dài 
2l là gồm hai dây dẫn dài l được mắc nối tiếp với nhau thì hãy dự đoán xem 
dây dẫn này có điện trở là bao nhiêu? Tương tự như thế một dây dẫn có chiều 
dài 3l sẽ có điện trở là bao nhiêu?
Trả lời: Dây dẫn dài 2l có điện trở 2R, dây dẫn dài 3l có điện trở 3R. 2. Thí nghiệm kiểm tra:
 K 6V
 1
 0,5 1,5 (1)
 0 A
+ -
 A 3
 2 K4
 1 5
 0 V A 6 B
 Hình a. 
 + - 2. Thí nghiệm kiểm tra:
 K 6V
 1
 0,5 1,5 (1) (2)
 0 A
+ -
 A 3
 2 K4
 1 5
 0 V A 6 B
 Hình b. 
 + - 2. Thí nghiệm kiểm tra:
 K 6V
 1
 0,5 1,5 (1) (2) (3)
 0 A
+ -
 A 3
 2 K4
 1 5
 0 V A 6 B
 Hình c. 
 + - 2. Thí nghiệm kiểm tra: Ghi kết quả vào bảng 1 
 KQ đo Cường độ dòng điện Điện trở dây dẫn 
 Hiệu điên thế (V)
 Lần TN (A) (Ω)
 Với dây dẫn dài l
 Với dây dẫn dài 2l
 Với dây dẫn dài 3l
 Nhận xét: Từ kết quả thí nghiệm, cho ta biết dự đoán đã nêu theo yêu cầu 
 của C1 là đúng. (dây l có R1 = 4Ω, dây 2l có R2 = 8Ω, dây 3l có R3 = 12Ω ) III. VẬN DỤNG:
C2: Mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế không đổi bằng dây dẫn ngắn thì bóng đèn 
sáng bình thường, nhưng nếu thay bằng dây dẫn khá dài có cùng tiết diện và được 
làm cùng từ loại vật liệu thì đèn sáng yếu hơn. Hãy giải thích tại sao?
 Trả lời
 Khi giữ HĐT không đổi, nếu mắc đèn vào HĐT này vào dây dẫn dài thì 
điện trở của đoạn mạch càng lớn. Theo định luật Ôm, cường độ dòng điện 
chạy qua đèn càng nhỏ và đèn sáng yếu hơn 
 Hình minh hoạ 
 C3: Khi đặt hiệu điện thế 6V vào hai đầu một cuộn dây dẫn thì dòng điện 
chạy qua nó có cường độ 0,3A. Tính chiều dài của dây dẫn dùng để cuốn cuộn 
dây này, biết rằng dây dẫn loại này nếu dài 4 m thì có điện trở là 2Ω 
 Tóm tắt Bài giải 
 U = 6V Điện trở của dây là: 
 I = 0,3A
 l1 = 4m
 R1 = 2 Ω Chiều dài của dây là: III. Dự đoán sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn:
1. Có các dây dẫn làm từ cùng một vật liệu (đồng), cùng chiều dài l và có 
tiết diện S nên có điện trở RMắc như vào nhau. mạch điện như sơ đồ hình 8.1
 C1
 R1 = R l h.a
 R
 R
 R2 l h.b
 R
 R
 R
 R3 l h.c
 R IV. Dự đoán sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn:
 Các dây dẫn trong h.b và h.c coi 
như mắc song song với nhau, nên 
 R1 l h.a
1/R2 = 1/R + 1/R hay R2 = R/2
và R3 = R/3
 R h.b
 C2 2 l
 Nếu các dây dẫn trong h.b 
 và h.c chập sát vào nhau, coi 
 rằng chúng trở thành các dây 
 R3 l h.c
 dẫn có tiết diện 2S và 3S C2
 - Nếu dây dẫn có tiết diện 2S 
và 3S có điện trở tương ứng là l
R2 và R3 như đã tính ở trên . R h.b
Dự đoán khi tiết diện của dây 2 2S
dẫn thay đổi thì điện trở của 
dây dẫn sẽ thay đổi như thế 
nào?
 3S
 R3 l h.c II. Thí nghiệm kiểm tra: Bảng 1 (SGK)
1. Mắc mạch điện như H 8.3 Kết quả đo HĐT CĐ Điện Trở 
 Lần TN (V) DĐ (A) Ω
 K + -
 DD tiết diện S1 U =6 I =0.5 R =12
 S R
 1 1 DD tiết diện S U =6 I =1 R =6
 A 2
 V 3. Nhận xét
 hay và
2. Thay dây có tiết diện S1 bằng 
  
dây có tiết diện S2.
 Lưu ý: S = r2.Π (r bán kính)
 d = 2r (đường kính) 4. Kết luận:
Điện trở của dây dẫn tỉ lệ nghịch với tiết diện của dây dẫn
 Ta có: V. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN:
 C1: Để xác định sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn thì phải 
tiến hành thí nghiệm với dây dẫn có đặc điểm gì? 
 Trả lời: 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 bằng các vật liệu khác nhau.
 1
 VD: Ta lấy 3 dây dẫn như sau:
 Đồng S1
 Cùng chiều dài l1 = l2 = l3 =1m 2
 Nhôm S2
 2
 Cùng tiết diện S1 = S2 = S3 = 1m
 3
 Khác vật liệu làm dây Sắt S3 1. Thí nghiệm:
 a. Vẽ sơ đồ mạch điện để tiến hành thí nghiệm xác định điện trở 
 của các dây dẫn.
 + -
 Dây dẫn để xác K
 định điện trở A
 V b. Lập bảng ghi kết quả thí nghiệm:
 KQ đo
 Cường độ dòng Điện trở dây dẫn 
 Hiệu điên thế (V)
 điện (A) ( ôm )
 Lần TN
 Dây đồng U1 = I1 = R1 =
 Dây nhôm U2 = I2 = R2 =
 Dây sắt U3 = I3 = R3 =
c. Tiến hành thí nghiệm: