Tiết 11 Bài tập vận dụng định luật ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn Biên soạn: Nguyễn Văn Yên . 145 Phòng GD&ĐT TP Bắc Ninh Trường THCS Phong Khê CM N A B 12V K U M N + - R 1 R 2 A B ÔN Tập Định luật ôm: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỷ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây và tỷ lệ nghịch với điện trở của dây: Điện trở của một dây dẫn được xác định bằng công thức : . R U I = I U R = 1. ĐịNH LUậT ÔM II. §o¹n m¹ch m¾c nèi TiÕp vµ M¾c song song C­êng ®é I = I 1 = I 2 I = I 1 + I 2 HiÖu ®iÖn thÕ U = U 1 + U 2 U = U 1 = U 2 §iÖn trë R = R 1 + R 2 21 21 21 111 RR RR hayR RRR TD TD + =+= Tû LÖ 2 1 2 1 R R U U = 1 2 2 1 R R I I = M¾c nèi tiÕp M¾c song song III. đIệN TRở DÂY DẫN Điện trở của các dây dẫn có cùng tiết diện và được làm từ cùng một loại vật liệu thì tỷ lệ thuận với chiều dài của mỗi dây. 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. 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: S l R = Tiết 11 bài 11 Bài tập vận dụng định luật ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn Tiết 11 Bài tập vận dụng định luật ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn Bài 1. Một sợi dây bằng nicrom dài 30m, tiết diện 0,3mm 2 được mắc vào HĐT 220V. Tính cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn này Tóm tắt: l = 30m; S = 0,3.10 -6 m 2 U=220V . I = ? === 110 10.3,0 30 10.1,1 6 6 S l R Tính cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn: - Tính điện trở của dây dẫn: A R U I 2 110 220 === Đáp số: 2A Giải bài 1. Tiết 11 Bài tập vận dụng định luật ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn Bài 2. Một bóng đèn khi sáng bình thường có điện trở là R 1 =7,5 ôm và cường độ dòng điện chạy qua đèn khi đó là I = 0,6A. Bóng đèn này mắc nối tiếp với một biến trở và chúng được mắc vào HĐT U = 12V như sơ đồ KIỂM TRA 15 PHÚT Câu hỏi: Viết công thức định luật ôm, công thức cho đoạn mạch nối tiếp, đoạn mạch song song công thức tính điện trở dây dẫn, ghi rõ đơn vị tính cho đại lượng công thức ? 28/11/2012 Nguyễn Văn Tiến THCS Đại Đình BÀI 11 BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM VÀ CÔNG THỨC TÍNH ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN • Cho:   1,10.Ωm BÀI l = 30m; S = 0,3 m= 0,3.; U = 220V; Tính I = ? Bài giải - - Ta phải tìm R dây dẫn làm nicrom: Theo công thức: R = ρ => R = 1,10 = 110Ω Theo công thức: I = Ta có I = = 2A ĐS: 2A 28/11/2012 Nguyễn Văn Tiến THCS Đại Đình BÀI •=7,5Ω;   =0,6A; U = 12V Bài cho: Sơ đồ mđ đèn sáng bth có: a) b) Đèn sáng bình thường: = ? =30Ω có: =0,40 S= 1m=1 Tính l dây dẫn làm biến trở ?   Bài giải: a) R đèn mắc nối tiếp với R biền trở đèn sáng bình thường R tương đương toàn mạch là: R = => R = = 20Ω ta có R biến trở tham gia vào mạch điện là: = 20 – 7,5 = 12,5Ω b) Từ công thức: R = ρ => l = = = 75 m ĐS: a) 12,5Ω; b) 75m 28/11/2012 Nguyễn Văn Tiến THCS Đại Đình BÀI • •• • Cho mạch điện  = 600Ω; = 900Ω; = 220V Dây nối từ M đến A; N đến B dây Đồng có: =1,7.Ωm l = 200m; S = 0,2= 0,2 a) = ? b) = ?   a) Bài giải = = = 360Ω; = = 1,7 = =17Ω ⇒) + = 360 + 17 = 377Ω b) Theo định luật ôm ta có: I = = = 0,584A ⇒)== I= 0,584.360 = 210V 28/11/2012 Nguyễn Văn Tiến THCS Đại Đình Đáp số: a) 377Ω; b) 210V CỦNG CỐ BÀI • • Phát biểu lại định luật ôm Nêu công thức tính I, U, R tương đương đoạn mạch nối tiếp, đoạn mạch song song • • Công thức tính điện trở dây dẫn Đọc bảng điện trở suất số chất thường gặp 28/11/2012 Nguyễn Văn Tiến THCS Đại Đình HƯỚNG DẪN HỌC BÀI Ở NHÀ • • • • Học nhớ kỹ công thức định luật ôm, đơn vị tính đại lượng Gải lại tập mẫu học Làm thêm tập sách tập Tìm hiểu trước 12 công suất điện 28/11/2012 Nguyễn Văn Tiến THCS Đại Đình BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM VÀ CÔNG THỨC TÍNH ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN GIẢI BÀI 1 Tóm tắt: l=30m, S=0,3mm 2 U= 220V I=? Điện trở của dây dẫn : R=p. =1,1.10 -6 . =110 Ω l S 30 0,3 U R 220 110 Cường độ dòng điện : AD: I= = = 2A BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM VÀ CÔNG THỨC TÍNH ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN GIẢI BÀI 2 Tóm tắt: R 1 =7,5 Ω I=0,6A U= 12V,R b =30 Ω S=1mm 2 a/R 2 =? b/ l=? a/Điện trở tương đương : AD: I=  R= =20 Ω màR=R 1 +R 2 R 2 =R – R 1 =20-7,5 =12,5 Ω U R 30.10 -6 0,4.10 -6 . 12 0,6 b/Chiều dài của dây dẫn : R=p. l= = = 75m l S R.S p BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM VÀ CÔNG THỨC TÍNH ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN GIẢI BÀI 3 Tóm tắt: R 1 =600 Ω, R 2 =900Ω, U=220V,l=200m S=0,2 mm 2 a/R MN =? b/ U=? U + _ M N R 1 R 2 A B BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM VÀ CÔNG THỨC TÍNH ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN GIẢI BÀI 3 a/ điện trở của toàn mạch là: R=R bđ +Rd R bđ = = = 360 Ω R d =p. =1,7 .10 -8 . =17 Ω  R=360 + 17 = 377 Ω R 1 .R 2 R 1 +R 2 600.900 600+900 l S 200 0,2.10 -6 b/ Cường độ dòng điện chạy qua mạch chính là: I= = =0.59A; HĐT ở hai đầu mỗi đèn : AD I= U=I.R U 1 =U 2 = I .R= 0,59. 360=212,4V Đs: BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM VÀ CÔNG THỨC TÍNH ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN GIẢI BÀI 3 U R U R 220 377 BÀI TẬP 11.1 : Một biến trở con chạy được làm bằng dây dẫn hợp kim Nikêlin có điện trở suất 0,4 .10 -6 Ωm,có tiết diện đều là 0,8 mm 2 và gồm 300 vòng quấn quanh lõi sứ trụ tròn có đường kính 4,5cm. a/ Tính điện trở lớn nhất của biến trở này. b/ Hiệu điện thế lớn nhất đựoc phép đặt vào hai đầu dây cố đònh của biến trở là 63,585V. Hỏi biến trở nàt có thể chòu được dòng điện có cường độ lớn nhất là bao nhiêu? Giaûi: 11.2: hai bóng đèn khi sáng bình thường có điện trở lần lượt là R 1 =12Ω và R 2 =18 Ω . Dòng điện chạy qua hai đèn đều có cường độ đònh mức là 0,75 A. Hai đèn này được mắc nối tiếp với nhau và nối tiếp với một biến trở vào hai đầu đoạn mạch có hiệu điện thế U= 30V. a/ Tính điện trở của biến trở để hai đèn sáng bình thường. b/ khi đèn sáng bình thường, số vòng dây của biến trở có điện trở chạy qua chỉ bằng 85% so với tổng số vòng dây của biến trở. Tính điện toàn phần của biến trở. Giaûi: BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM VÀ CÔNG THỨC TÍNH ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN I.Mục tiêu: -Vận dụng định luật ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn để tính được các đại lượng có liên quan đối với đoạn mạch gồm nhiều nhất 3 điện trở mắc nối tiếp,song song,hỗn hợp. II.Chuẩn bị: -Ôn tập định luật ôm với loại đoạn mạch nối tiếp,song song,hỗn hợp. -Ôn tập công thức tính điện trở của dây dẫn. III.Các hoạt động dạy và học Hoạt động 1:Giải bài 1 THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG CỦA GIOÁ VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH 13’ Từ dữ kiện mà đầu bài cho, để tìm được cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn trước hết phải tìm đại lượng nào? -Từ công thức tính điện trở ta tính được cường độ dòng điện chạy qua -Tìm hiểu và phân tích đầu bài B 1 : R=pl/s = 110() B 2 I=U/R = 2 A dây dẫn. -GV lưu ý HS đổi đơn vị diện tích theo số mũ: 1m =10dm=10cm=10mm 1mm=10m,1cm=10m,1dm=10m *Hoạt động 2:Giải bài 2 13’ -Đề nghị HS đọc đề bài và nêu cách giải câu a GV có thể gợi ý cách giải: +Bóng đèn và biến trở được mắc với nhau như thế nào? +Để bóng đèn sáng bình thường thì dòng điện chạy qua bóng đèn và biến trở phải có cường độ bao nhiêu? +Khi đó phải áp dụng ĐL nào để tìm được điện trở tương đương của đoạn mạch? +Tìm điện trở R 2 của biến trở sau khi điều chỉnh? +ĐL ôm: I=U/R =>R=U/I=20 R=R 1 + R 2 =>R 2 =R-R 1 + HS nêu cách giải R 1 nt R 2 , I=I 1 =I 2 =>U 1 =I.R 1 -GV cho HS tìm cách giải khác cho câu a + Khi đó hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn là b ao nhiêu? -Từ đó tính ra điện trở R 2 của biến trở. b/Cho HS giải câu b và chú ý khi tính toán theo số mũ. R 1 nt R 2 ,U=U 1 +U 2 -U 2 R 2 =U 2 /I 2 (U 1 /U 2 =R 1 /R 2 -R 2 R=pl/S =>l=R.S/p *Hoạt động 3:Giải bài 3 13’ -Trước hết không cho HS xem gợi ý mà tự tìm cách giải. + Nếu không HS nào nêu cách giải đề nghị HS giải theo gợ i ý Coi R d nt(R 1// R 2 ) Vì R 1 //R 2 =>1/R 12 =1/R 1 +R 2 R 12= 360 Tính điện trở R d =>R d =pl/s =17 Nếu còn thời gian cho HS tìm cách giải Khác cho câu b. R MN =R 12 +R d ( Vì R 1 //R 2 -U 1 =U 2 ) I MN =U MN /R MN =>U AB =I MN. R 12 *Hoạt động 4: Hướng dẫn về nhà 6’ -Cho HS làm lại 3 ví dụ và trình bày vào vở -Làm bài tập 11.111.4 SBT Bài tập: Hai đèn sáng bình thường có điện trở R1 = 7,5 ôm và R 2 = 4,5 ôm .Dòng điện chạy qua hai đèn đều có cường độ định mức là I = 0,8 A . Hai đèn này được mắc nối tiếp với nhau và với một điện trở R3 để mắc vào hiệu điện thế U = 12 V. a. Tính R3 để hai đèn sáng bình thường. b. Điện trở R 3 được quấn bằng dây nỉcôm và chiều dài là 0,8 m. Tính tiết diện của dây ni crôm này.  BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM VÀ CÔNG THỨC TÍNH ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN I – MỤC TIÊU BÀI DẠY: Vận dụng định luật Ôm và công thức tình điện trở của dây dẫn để tính được các đại lượng có liên quan đối với đoạn mạch gồm nhiều nhất là 3 điện trở mắc nối tiếp, song song hoặc hổn hợp. II – CHUẨN BỊ Đối với cả lớp: Ôn tập định luật Ôm với các loại đoạn mạch nối tiếp, song song và hỗn hợp. Ôn tập công thức tính điện trở của dây dẫn theo chiều dài, tiết diện và điện trở suất của vật liệu làm dây. III – TIẾN TRÌNH TIẾT DẠY: 1 - Ổn định lớp: (1 phút) 2 - Kiểm tra bài cũ: (không kiểm tra) 3 - Giảng bài mới: HOẠT ĐỘNH CỦA HS HOẠT ĐỘNG CỦA HS KIẾN THỨC Hoạt động 1: Giải bài 1 Bi 1: Tĩm tắt: Giải: (10 phút) Gv: cho HS tìm hiểu đề bài 1 SGK/32 Hỏi: đề bài cho biết gì? Hỏi gì y/c HS t/tắt Làm thế nào để tính CĐDĐ I? Đ/trở R được tính bằng ct nào? Gv: cho HS tiến hnh giải ln bảng gv cho cả lớp nhận xt chấn chỉnh sai sĩt Hoạt động 2: Giải bài 2(15 phút) HS tự giải bài tập này. Tìm hiểu và phân tích đầu bài để từ đó xác định được các bước giải bài tập. Từng HS tự giải bài tập này. Tìm hiểu và phân tích đề bài để từ đó xác định  = 1,10 10 - 6 Đi ển trở của dây dẫn: m l = 30m R=  S l = 6 6 10.3,0 30.10.10,1   S = 0,3mm 2 = =110( ) 0,3 - 6 m2 Cường độ dịng điện U= 220V chạy qua dy dẫn: I = ? I = U/R = 220/110 = 2(A) ĐS: 2A Đề nghị HS đọc đề bài và nêu cách giải câu a ** Gợi ý : Bóng đèn và biến trở được mắc với nhau như thế nào? Để bóng đèn sáng bình thường thì dòng điện chạy qua bóng đèn và biến trở phải có cương độ bằng bao nhiêu? Khi đó phải áp dụng định luật nào để tìm được điện trở tườg đương của đoạn mạch và điện trở R 2 của biến trở sau khi đã điều chỉnh? Gợi ý cách giải khác cho câu a: Khi đó hiệu điệ thế được các bước làm và tự lực giải câu a. Tìm cách giải khác cho câu a. Từng HS tự lực giải câu b. Bi 2: Tĩm tắt: R 1 = 7,5 a) Đèn sáng bình thường I ĐM = 0,6A  R b = ? R 1 nt R 6 b) R b = 30 U = 12V S = 1mm 2 = 1.10 -6 m 2  = 0,40.10 -6  m l = ? Giải a)Vì đèn sáng bình thường nên I Đ = I ĐM =0,6 A mà Đ nt R b I = I b = I Đ = 0,6 A tacĩ R = U/I =12/0,6 = 20 () ta lại cĩ: R = R 1 + R b  R b = R –R 1 =20-7,5=12,5() vậy điện trở của biến trở khi đèn sáng bình thường là 12,5 giữa hai đầu bóng đèn là bao nhiêu? Hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở là bao nhiêu? Tìm R 2 của biến trở. Theo dõi HS giải câu b, lưu ý những sai sót của HS khi tính toán. Hoạt động 3: Giải bài 3 (18 phút) Đề nghị HS không xem gợi ý SGK cố gắng tự suy nghĩ để tìm cách giải. Đề nghị HS nêu cách giải đã tìm được để cả lớ trao đổi và thảo luận về cách giải đó. Từng HS tự lực giải câu a. Có thể làm theo gợi ý SGK. Từng HS tự lực giải câu b. Có thể làm theo gợi ý SGK. b)Chiều di của dy dẫn : Từ R=  S l  l=R.  S = )(75 10.40,0 10.30 6 6 m   Đs: a) 12,5; b) 75m Bi 3: tĩm tắt giải R 1 = 600 R 2 =900 U MN =220V L d = 200m Đề nghị HS tự giải theo gợi ý SGK, theo dõi HS giải và phát hiện những sai sót để HS sữa chửa. Cho cả lớp thảo luận những sai sót mà phần lớn HS mắc phải. S = 0,2 mm 2 = 0,2.10 -6 m 2 a)vì R 1 //R 2  R 12 = 21 21 . RR RR  R 12 = 900 600 900.600  = 1500 540000 = 360( ) R d =  S l = 6 8 10.2,0 200.10.7,1   =17() R MN = R d +R 12 = 17+360 =377( ) b/ U 1 = U 2 = U 12 =I 12 . R 12 =210V 4 – Dặn dò học sinh chuẩn bị cho tiết học tiếp Bài 11. BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM VÀ CÔNG THỨC TÍNH ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN. I- MỤC TIÊU 1. Kiến thức: Vận dụng định luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn để tính các đại lượng có liên quan đối với đoạn mạch gồm nhiều nhất là ba điện trở mắc nối tiếp, song song, hỗn hợp. 2. Kĩ năng:  Phân tích, tổng hợp kiến thức.  Giải bài tập theo đúng các bước giải. 3. Thái độ: Trung thực, kiên trì. II- CHUẨN BỊ: - GV: Bài tập và đáp án - HS: SGK, đồ dùng học tập III – PHƯƠNG PHÁP: Vận dụng, hoạt động nhóm, vấn đáp IV- TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC A - ổn định tổ chức: 9A: 9B: B - Kiểm tra bàI cũ: (KT 15 phút) Yêu cầu 1HS làm bài tập 1 SGK ĐA: Tóm tắt: L =30m S = 0,3mm 2 = 0,3.10 - 6 m 2  = 1,1.10 -6  m U = 220V I =? Bài giải Áp dụng công thức: R = . l S Thay số: R = 1,1.10 -6 . 30;0 3.10 -6 = 110() Điện trở của dây nicrôm là 110 Áp dụng công thức đ/l Ôm: I = U R Thay số: I = 220 110 = 2A Vậy cường độ dòng điện qua dây dẫn là 2A. - HS tham gia thảo luận bài 1 trên lớp, chữa bài vào vở nếu sai C - Bài mới: Hoạt động của giáo viên và học sinh Kiến thức cần đạt Hoạt động 1: Giải bài tập 2 - Yêu cầu HS đọc đề bài bài 2. Tự ghi phần tóm tắt vào vở. - Hướng dẫn HS phân tích đề bài, yêu cầu 1,2 HS nêu cách giải câu a) để cả lớp trao đổi, thảo luận. GV chốt lại cách giải đúng. 1, Bài 2 Tóm tắt: Cho mạch điện như hình vẽ R 1 = 7,5; I = 0,6A U = 12V GV có thể gợi ý cho HS nếu HS không nêu được cách giải: + Phân tích mạch điện + Để bóng đèn sáng bình thường cần có điều kiện gì? + Để tính được R 2 , cần biết gì? (Có thể cần biết U 2 , I 2 hoặc cần biết R tđ của đoạn mạch). - Đề nghị HS tự giải vào vở. - Gọi 1 HS lên bảng giải phần a), GV kiểm tra bài giải của 1 số HS khác trong lớp. - Gọi HS nhận xét bài làm của bạn. Nêu cách giải khác cho phần a). Từ đó so sánh xem cách giải nào ngắn gọn và dễ hiểu hơn  chữa vào vở. a) Để đèn sáng bình thường R 2 = ? Bài giải C1: Phân tích mạch: R 1 nt R 2 Vì đèn sáng bình thường do đó. I 1 = 0,6A và R 1 = 7,5 R 1 nt R 2  I 1 = I 2 = I = 0,6A Áp dụng CT: R = U I = 12 0,6 = 20() Mà R = R 1 + R 2 R 2 = R - R 1 R 2 = 20 - 7,5 =12,5 Điện trở R 2 là 12,5 C2: Áp dụng CT: I = U R U = I.R U 1 = I.R 1 = 0,6A.7,5 = 4,5V Vì R 1 nt R 2 U = U 1 + U 2 U 2 = U - U 1 = 12V - 4,5V = 7,5V Vì đèn sáng bình thường mà I 1 = I 2 - Tương tự, yêu cầu cá nhân HS hoàn thành phần b). Hoạt động 2: Giải bài tập 3 = 0,6AR 2 = 2 2 U R = = 12,5() C3: Áp dụng CT: I = U R  U = I.R U 1 = I.R 1 = 0,6A. 7,5 = 4,5V U 1 + U 2 = 12VU 2 = 7,5V Vì R 1 nt R 2  1 1 2 2 U R U R  R 2 = 12,5 b) Tóm tắt R b = 30 S = 1mm 2 = 10 -6 m 2  = 0,4.10 -6 m 1=? Bài giải Áp dụng công thức: R = . l S  l = . R S  = 30.10 -6 ;0 4.10 -6 = 75(m) Vậy chiều dài dây làm biến trở là 75m 2, Bài 3 Tóm tắt - GV yêu cầu HS đọc và làm phần a) bài tập 3. - GV có thể gợi ý: Dây nối từ M tới A và từ N tới B được coi như một điện trở R đ mắc nối tiếp với đoạn mạch gồm 2 bóng đèn (R đ nt (R 1 //R 2 ). Vậy điện trở đoạn mạch MN được tính như với mạch hỗn hợp ta đã biết cách tính ở các bài trước. - Yêu cầu cá nhân HS làm phần a) bài 3. Nếu vẫn còn thấy khó khăn có thể tham khảo gợi ý SGK. R 1 = 600; R 2 = 900 U MN = 220V 1=200m; S=0,2mm 2  = 1,7.10 -8 m Bài giải. Áp dụng công thức: R =. l S = 1,7.10 -8 . 200;0 2.10 -6 = 17() Điện trở của dây (R d ) là 17() VìR 1 //R 2 R 1,2 = 1 2 1 2 . R R R R  ...BÀI 11 BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM VÀ CÔNG THỨC TÍNH ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN • Cho:   1,10.Ωm BÀI l = 30m; S = 0,3 m= 0,3.; U = 220V; Tính I = ? Bài giải - - Ta phải tìm R dây dẫn làm... 210V CỦNG CỐ BÀI • • Phát biểu lại định luật ôm Nêu công thức tính I, U, R tương đương đoạn mạch nối tiếp, đoạn mạch song song • • Công thức tính điện trở dây dẫn Đọc bảng điện trở suất số chất... THCS Đại Đình HƯỚNG DẪN HỌC BÀI Ở NHÀ • • • • Học nhớ kỹ công thức định luật ôm, đơn vị tính đại lượng Gải lại tập mẫu học Làm thêm tập sách tập Tìm hiểu trước 12 công suất điện 28/11/2012 Nguyễn