Tài liệu Bài giảng sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn

    Bài 9: Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn Kiểm tra bài cũ Câu hỏi: Điên trở của dây dẫn phụ thuộc vào những yếu tố nào? Phải tiến hành thí nghiệm như thế nào để kiểm tra sự phụ thuộc của điện trở dây dẫn vào tiết diện dây dẫn? Đáp án: Điện trở dây dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài dây dẫn, tỉ lệ nghịch với tiết diện dây dẫn. - Để kiểm tra sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn ta tiến làm như sau: + Ta tiến hành thí nghiệm để đo điện trở của các dây dẫn có cùng chiều dài, cùng vật liệu làm dây dẫn nhưng có tiết diện dây dẫn khác nhau. Từ đó rút ra kết luận. 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 C1. Đ ể x á c đ ị nh s ự ph ụ TLC1. Để xác định sự phụ thuộc của thuộc của điện trở vào vật điện trở vào vật liệu làm dây dẫn thì liệu làm dây dẫn thì phải phải tiến hành đo điện trở của các dây ti ế n h à nh th í nghi ệ m v ới dẫn có cùng chiều dài và cùng tiết diện dây dẫn có đặc điểm gì ? nhưng bằng các vật liệu khác nhau. 1. Thí nghiệm a. Hãy vẽ sơ đồ mạch điện để tiến hành thí nghiệm xác định điện trở của các dây dẫn. b. Lập bảng ghi kết quả TN. c. Tiến hành TN. d. Từ kết quả TN hãy rút ra nhận xét xem điện trở của các dây dẫn này là như nhau hay khác nhau. 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 1. Thí nghiệm: a. Sơ đồ mạch điện để tiến hành TN xác định điện trở của các dây dẫn. K + - A Dây dẫn để xác định điện trở V 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 1. Thí nghiệm a. Sơ đồ mạch điện để tiến hành TN xác định điện trở của các dây dẫn. b. Lập bảng ghi kết quả TN. Kết quả đo Làm TN Hiệu điện thế (V) Cường độ dòng điện (A) Điện trở dây dẫn (Ω ) Dây Vàng U1= I1= R1= Dây Nhôm U2= I2= R2= Dây Sắt U3= I3= R3= 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 1. Thí nghiệm c. Tiến hành TN. 6V K 3 1 + A 5 6 0 K Dây đồng l1= 100m, S1=1mm2 4 2 R1=U1/I1= 6/3,8 - 3 1 + V A 5 6 0 K 4 2 - B  1,6Ω 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 1. Thí nghiệm c. Tiến hành TN. 6V K R2=U2/I2= 6/2 = 3 Ω Dây nhôm l1= 100m, S1=1mm2 3 1 + A 5 6 0 K 4 2 - 3 1 + V A 5 6 0 K 4 2 - B 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 1. Thí nghiệm c. Tiến hành TN. 6V K R3=U3/I3= 6/ 0,6 Dây sắt l1= 100m, S1=1mm2 3 1 + A 5 6 0 K 4 2 - 3 1 + V A 5 6 0 K 4 2 - B  10 Ω 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 1. Thí nghiệm Lập bảng ghi kết quả TN (số liệu ghi bảng dưới là xấp xỉ). Kết quả đo Làm TN Hiệu điện thế (V) Cường độ dòng điện (A) Điện trở dây dẫn ( Ω ) Dây Vàng U1= 6V I1= 3,8 R1= 1,6 Dây Nhôm U2= 6V I2= 2 R2= 3 Dây Sắt U3= 6V I3= 0,6 R3= 10 2. Kết luận Điện trở của dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn. 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 II. Điện trở suất– Công thức điện trở 1. Điện trở suất Sự phụ thuộc của điện trở vào vật liệu làm dây dẫn được đặc trưng bằng Điện trở suất của một vật liệu (hay một chất) có trị số bằng điện trở của một đại lượng là điện trở suất của vật liệu. một đoạn 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”) Bảng 1: Điện trở suất ở 200C của một số chất  ( m ) Kim loại Hợp kim  ( m ) Bạc 1,6.10-8 Niklin 0,40.10-6 Vàng 1,7.10-8 Manganin 0,43.10-6 Nhôm 2,8.10-8 Constantan 0,50.10-6 Vonfam 5,5.10-8 Nicrom 1,10.10-6 S¾t 12,0.10-8 Nói điện trở suất của Constantan là 0,5.10-6Ωm nghĩa là thế nào? Trả lời: Một dây dẫn Constantan hình trụ dài l = 1m, có tiết diện S = 1m2 thì có điện trở là 0,5.10-6 Ω 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 II. Điện trở suất – Công thức điện trở 1. Điện trở suất 2. Công thức điện trở 3. Kết luận Điện trở của của dây dẫn được tính bằng công thức: l R S trong đó:  là điện trở suất ( Ωm) l là chiều dài dây dẫn (m) S là tiết diện dây dẫn (m2 ) R3= 12 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 II. Điện trở suất – Công thức điện trở III. Vận dụng: C4 Tính điện trở của đoạn Giải dây dẫn đồng dài l = 4m có là: tiế t di ệ n tr ò n, đ ư ờ ng k ính Tiết diện của dây đồng 3 2 2 (10 ) d 2 d =1mm (lấy π = 3,14). S   .r   .  3,14. Tóm tắt: l = 4m d = 1mm = 10-3m 4 4  0,785.106 m 2 Điện trở của đoạn dây dẫn là: Π = 3,14 l 4 8 R   .  1,7.10 .  6 S 0,785.10  = 1,7.10-8 Ωm  8,7.102  0,087 Tính: R = ? 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 II. Điện trở suất – Công thức điện trở III. Vận dụng: C5 Từ bảng 1 hãy tính: + Điện trở sợi dây nhôm dài 2m có tiết diện 1mm2. Giải: Tóm tắt: l = 2m S = 1mm2 = 10-6m2  = 2,8.10-8 Ω m Tính: R = ? + Điện trở sợi dây nhôm : l 2 8 R   .  2,8.10 . 6 S 10 2  5,6.10  0,056 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 II. Điện trở SUấT – Công thức điện trở III. Vận dụng C6 Một sợi dây tóc bóng đèn làm bằng vonfam ở 200C có điện trở 25 Ω, có tiết diện tròn bán kính 0,01mm. Hãy tính chiều dài của dây tóc này (lấy π = 3,14 ) Hướng dẫn: Tiết diện dây dẫn S   .r 2 Chiều dài của dây tóc là: l S .R Từ công thức: R   . l  S  Trong đó: R = 25Ω, = 5,5.10-8Ωm, r = 0,01mm = 0,01.10-3m R3= 12 Một số hình ảnh của dây dẫn làm bằng các vật liệu khác nhau C á c cu ộ n bi ế n th ế được cuốn bằng dây đồng. D â y nh ô m, d ây đồng và vẽ mặt cắt của nó. Dây cáp có lõi giữa bằng đồng. Dây hợp kim Dây điện dân dụng làm bằng đồng. GHI NHỚ • Điện trở suất của vật liệu càng nhỏ thì vật liệu đó dẫn điện càng tốt. • Điện trở của dây dẫn tỷ lệ thuận với chiều dài l của dây dẫn, tỷ lệ nghịch với tiết diện S của dây dẫn và phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn: l R S DẶN DÒ - Về nhà học kỹ bài, đọc có thể em chưa biết. - Làm bài tập C5, C6 SGK. - Làm bài tập 9 trang 14 SBT. Cám ơn các em?