Giáo án Vật lý Lớp 9 - Bài 11 đến 15 - Lê Xuân Độ

Bài 11
Bài tập vận dụng định luật ôm 
và công thức tính điến trở của dây dẫn
I - Mục tiêu
Vận dụng định luật Ôm và ông thức tính 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 hỗn hợp.
II- Chuẩn bị
Đối với cả lớp
- Ôn tập định luật Ôm đối với các loại đoạn mạch nối tiếp, song song hoặc hỗn hợp.
- Ôn tập công thức tính điện trở của dây dẫn theo chiều dài, tiết diện và điện trở suất của vật liệ làm dây dẫn. 
III- Hoạt động dạy học
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Trợ giúp của GV
HĐ1: Giải bài 1 
 Đề nghị HS nêu rõ, từ dữ kiện mà đầu bài đã cho, để tìm được cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn thì trước hết phải tìm được đại lượng nào?
áp dụng công thức hay định luật nào để tính được điện trở của dây dẫn theo điều kiện đầu bài đã cho và từ đó tính được cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn.
Giải bài 1 
Từng HS tự giải bài tập này.
a) Tìm hiểu và phân tích đầu bài để từ đó xác định được các bước giải bài tập 
b) Tính điện trở của dây dẫn
c) Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn.
- Các bước giải bài tập :
+ Tính điện trở của dây dẫn 
+ Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn 
Bài 1:
l = 30 m
S = 0,3 mm2 = 0,3.10-6 m2
r = 1,1.10-6 Wm
U = 220 V
I = ? Giải
áp dụng công thức : 
Thay số: 
Điện trở dây nicrôm là 110 W
Cường độ dòng điện qua dây dẫn là:
HĐ2: Giải bài 2
 Đề nghị HS đọc đề bài và nêu cách giải câu a của bài tập 
có thể gợi ý như sau:
- 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 định luật nào để tìm được điện trở tương đương của đoạn mạch và điện trở R2 của biến trở sau khi đã điều chỉnh?
Theo dõi HS giải câu b và đặc biệt lưu ý những sai sót của HS trong khi tính toán bằng số với luỹ thừa của 10
Từng HS tự giải btập này
a) Tìm hiểu và phân tích đề bài để từ đó xác định được các bước làm và tự lực giải câu a
b) Tìm cách khác để giải câu a
c) Từng HS tự lực giải câu b
Cho mạch điện như hình vẽ
R1 = 7,5 W; I = 0,6 A; U = 12 V
Rb = 30W ; S = 1 mm2 = 10-6 m2
r = 0,4 .10-6 Wm
a) R2 = ?
b) l = ?
 Giải
a) Vì đèn sáng bình thường và R1 nối tiếp với R2 do đó:
I1 = I2 = I = 0,6 A
Điện trở đoạn mạch là :
R = U/I = 12 V/ 0,6 A = 20 W
Điện trở R2 có giá trị là:
R = R1+ R2 --> R2 = R – R1 
 R2 = 20W – 7,5W = 12,5W
b) Chiều dài của dây dẫn làm biến trở đó là:
đ 
HĐ3: Giải bài 3
Trước hết, đề nghị HS không xeom gợi ý cách giải câu a trong SGK, cố gắng tự lực suy nghĩ để tìm ra cách giải. đề nghị một số HS nêu cách giải đã tìm được và cho cả lớp trao đổi và thảo luận về các cách giải đó. Nếu các cách giải này đúng, đề nghị từng HS tự lực giải. 
Nếu không nào nêu được cách giải đúng, đề nghị từng HS tự giải theo gợi ý trong SGK. Theo dõi HS giải và phát hiện những sai sót để HS tự sửa chữa.
Sau khi phần lớn HS trong lớp đã giải xong, cho cả lớp thảo luận những sai sót phổ biến mà GV đã phát hiện được 
a) Từng HS tự lực giải câu a
Nếu có khó khăn thì làm theo gợi ý trong SGK 
b) từng HS tự lực giải câu b
Nếu có khó khăn thì làm theo gợi ý trong SGK 
Bài 3:
R1 = 600W; R2 = 900W
UMN = 220 V ; l = 200m 
S = 0,2 mm2; r = 1,7.10-8 Wm
a) RMN = ?
b) U1, U2 = ?
 Giải
Điện trở toàn bộ dây nối là
Điện trở R1 mắc song song với R2 vậy :
Điện trở toàn mạch MN là :
RMN = Rd + R1,2 = 17 + 360 = 377 (W)
b) Hiệu điện thế đoạn mạch AB là:
I = U/R đ U = I.R = 220.360 / 377 
 ằ 210 ( V )
Vì R1 // R2 đ U1 = U2 = 210 V
Vậy hiệu điện thế đặt vào 2 đầu mỗi đèn là 210 V
Bài 12
Công suất điện ( thư 2/ 22/10)
I - Mục tiêu
1. Nêu được ý nghĩa của số oát ghi trên dụng cụ điện 
2. vận dụng công thức để tính được một đại lượng khi biết các đại lượng còn lại.
II- Chuẩn bị
Đối với mỗi nhóm HS 
- 1 bóng đèn 12 V - 3W
- 1 bóng đèn 12 V - 6W
- 1 bóng đèn 12 V - 10W
- 1 nguồn điện 6 V hoặc 12 V phù hợp với bóng đèn
- 1 công tắc
- 1 biến trở 20 W - 2A
- 1 ampe kế có GHĐ 1,2 A và ĐCNN 0,01A
- 1 vôn kế có GHĐ 12V và ĐCNN 0,1 V
- 9 đoạn dây dẫn nối có lõi bằng đồng và có vỏ cách điện, mỗi đoạn dài khoảng 30cm
Đối với cả lớp
- 1 bóng đèn 12 V - 3W
- 1 bóng đèn 12 V - 10W
- 1 bóng đèn 120 V - 100W
- 1 bóng đèn 220 V - 25W
III- Hoạt động dạy học
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Ghi bảng
HĐ1: Tìm hiểu công suất định mức của các dụng cụ điện
Cho HS quan sát các loại bóng đèn hoặc các dụng cụ điện khác nhau có ghi số vôn và số oát.
Tiến hành thí nghiệm được bố trí như sơ đồ hình 12.1 SGK để HS quan sát và nhận xét
Nếu điều kiện cho phép, có thể tiến hành một thí nghiệm khác, tương tự như thí nghiệm trên, nhưng dùng quạt điện thay cho bóng đèn.
Nếu HS không trả lời được C2, cần nhắc lại khái niệm công suất cơ học, công thức tính công suất và đơn vị đo công suất.
Trước hết đề nghị HS không đọc SGK , suy nghĩ và đoán nhận ý nghĩa số oat ghi trên một bóng đèn hay trên một dụng cụ điện cụ thể.
Nếu HS không thể nêu được ý nghĩa này, đề nghị HS đọc phần đầu của mục 2. Sau đó yêu cầu một vài HS nhắc lại ý nghĩa của số oát.
Từng HS thực hiện các hoạt động sau:
a) Tìm hiểu số vôn và số oát ghi trên các dụng cụ điện
- quan sát , đọc số vôn và số oát ghi trên một số dụng cụ điện hoặc qua ảnh chụp hay hình vẽ.
- quan sát thí nghiệm của GV và nhận xét mức độ hoạt động mạnh yếu khác nhau của một vài dụng cụ điện có cùng số vôn nhưng có số oát khác nhau.
- Thực hiện C1
- Vận dụng kiến thức lớp 8 để trả lời C2
b) Tìm hiểu ý nghĩa số oát ghi trên các dụng cụ điện
- Thực hiện theo đề nghị và yêu cầu của GV 
- Trả lời C3
I- Công suất định mức của các dụng cụ điện.
1. Số Vôn và số oát trên các dụng cụ điện .
2. ý nghĩa của số oát ghi trên dụng cụ điện.
HĐ2: Tìm công thức tính công suất điện
Đề nghị một số HS:
- Nêu mục tiêu của thí nghiệm
- Nêu các bước tiến hành thí nghiệm với sơ đồ như hình 12.2 SGK 
- Nêu cách tính công suất điện của đoạn mạch.
- Có thẻ gợi ý HS vận dụng định luật Ôm để biến đổi từ công thức P = U.I thành các công thức cần có.
Từng HS thựchiện các hoạt động sau:
a) Đọc phần đàu của phần II và nêu mục tiêu của thí nghiệm được trình bày trong SGK 
b) Tìm hiểu sơ đồ bố trí thí nghiệm theo hình 12.2 SGK và các bước tiến hành thí nghiệm 
c) Thực hiện C4
d) Thực hiện C5
II- Công thức tính công suất điện 
1/ Thí nghiệm
2/ Công thức tính công suất điện 
- HS ghi công thức P = U.I 
HĐ3: Vận dụng và củng cố
Theo dõi HS để lưu ý những sai sót khi làm C6, C7
Để củng cố bài học, có thể đề nghị HS trả lời các câu hỏi sau:
- Trên một bóng đèn có ghi 12V - 5W. Cho biết ý nghĩa số ghi 5W.
- Bằng cách nào có thể xác định công suất của một đoạn mạch khi có dòng điện chạy qua?
a) Từng HS làm C6 và C7
b) Trả lời câu hỏi của GV nêu ra.
+ Đèn sáng bình thường khi đèn được sử dụng ở hiệu điện thế định mức U = 220V , khi đó công suất đèn đạt được bằng công suất định mức P = 75 W
áp dụng công thức P = U.I đ I = P / U
I = 75W/ 220V = 0,341 ( A )
R = U2/ P hoặc R = U/I = 645 ( W ) 
+ Có thể dùng loại cầu chì loại 0,5 A vì nó đảm bảo cho đèn hoạt động bình thường và sẽ nóng chảy, tự động ngắt mạch khi đoản mạch
Bài 13
Điện năng - công suất của dòng điện (thư 3/23/10)
I - Mục tiêu
1. Nêu được ví dụ chứng tỏ dòng điện có năng lượng
2. Nêu được dụng cụ đo điện năng tiêu thụ là công tơ điện và mỗi số đếm của công tơ là một kiloóat giờ (kW.h)
3. Chỉ ra được sự chuyển hoá các dạng năng lượng trong hoạt động của các dụng cụ điện như các loại đèn điện, bàn là, nồi cơm điện, quạt điện, máy bơm nước ...
4. Vận dụng công thức A = P.t = U.I. t để tính được một đại lượng khi biết các đại lượng còn lại.
II- Chuẩn bị
Đối với cả lớp
- 1 công tơ điện
III- Hoạt động dạy học
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Ghi bảng
HĐ1: Tìm hiểu năng lượng của dòng điện
 Đề nghị đại diện một số nhóm trả lời các câuhỏi dưới đây sau khi thực hiện từng phần của C1:
- Điều gì chứng tỏ công cơ học được thực hiện trong hoạt động của các dụng cụ hay thiết bị này?
- Điều gì chứng tỏ nhiệt lượng được cung cấp trong hoạt động của các dụng cụ hay thiết bị này?
kết luận dòng điện cso năng lượng và thông báo khái niệm điện năng.
Từng HS hoặc nhóm HS thực hiện C1 để phát hiện dòng điện có năng lượng
a) Thực hiện phần thứ nhất của c1
b) Thực hiện phần thứ hai của c1
Điện năng
1.Dòng điện có mang năng lượng.
Năng lượng của dòng điện gọi là điện năng.
HĐ2: Tìm hiểu sự chuyển hoá điện năng thành các dạng năng lương khác
Đề nghị các nhóm thảo luận để chỉ ra và điền vào bảng 1 SGK các dạng năng lượng được biến đổi từ điện năng.
Đề nghị đại diện một vài nhóm trình bày phần điền vào bảng 1 SGK để thảo luận chung cả lớp.
đề nghị một vài HS nêu câu trả lời và các HS khác bổ sung
GV cho HS ôn tập khái niệm hiệu suất đã học ở lớp 8 và vận dụng cho trường hợp này.
a) các nhóm HS thựchiện C2
b) Từng HS thực hiện C3
c) Một vài HS nêu kết luận và nhắc lại khái niệm hiệu suất đã học ở lớp 8
2.Sự chuyển hoá điện năng thành các dạng năng lượng khác.
Kết luận:
HĐ3: Tìm hiểu công của dòng điện, công thức tính và dụng cụ đo công của dòng điện.
Thông báo về công của dòng điện
đề nghị một hay hai HS nêu trước lớp mối quan hệ giữa công và công suất.
Đề nghị một HS lên bảng trình bày trước lớp cách suy luận công thức tính công của dòng điện.
Đề nghị một số HS khác nêu tên đơn vị đo từng đại lượng trong công thức trên.
Theo dõi HS làm C6. Sau đó gọi một số HS cho biết số đếm cảu công tơ trong mỗi trường hợp ứng với lượng điện năng tiêu thụ là bao nhiêu
a) Từng HS thực hiện C4
b) Từng HS thực hiện C5
c) Từng HS đọc phần giới thiệu về công tơ điện trong SGK và thực hiện C6.
II.Công của dòng điện 
1.Công của dòng điện
2.Công thức tính công của dòng điện.
HĐ4 Củng cố - Vận dụng
Theo dõi HS làm C7 và C8. Nhắc nhở những HS sai sót và gợi ý cho những HS cókhó khăn. Sau đó đề nghị một vài HS nêu kết quả đã tìm được và GV nhận xét.
a) Từng HS làm C7
b) Từng HS làm C8
III- Vận dụng
Câu C7:
Vì đèn sử dụng ở hiệu điện thế U = 22V bằng HĐT định mức do đó công suất của đèn đạt được bằng công suất định mức P = 75W = 0,075kW.
áp dụng công thức: A = P .t đ A = 0,075.4 = 0,3 (kWh)
Vậy lượng điện năng mà bóng đèn này sử dụng là 0,3kW.h, tương ứng với số đếm của công tơ là 0,3 số.
Câu C8:
Số chỉ của công tơ tăng lên 1,5 số đ tương ứng lượng điện mà bếp sử dụng là 1,5kWh = 1,5.3,6.106 J
Công suất của bếp điện là:
 P 
Cường độ dòng điện chạy qua bếp trong thời gian này là:
Bài 14
Bài tập về công suất điện 
và điện năng sử dụng ( thứ 2/29/10)
I - Mục tiêu
Giải được các bài tập tính công suất điện và điẹn năng tiêu thụ đối với các dụng cụ điện mắc nối tiếp và mắc song song.
II- Chuẩn bị
Đối với HS: 
Ôn tập định luật Ôm đối với các loại mạch và các kiến thức về công suất và điện năng tiêu thụ
III- Hoạt động dạy học
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Ghi bảng
HĐ1: Giải bài 1
- Gọi 1 HS đọc đề bài tập 1, 1 HS lên bảng tóm tắt đề bài, đổi đơn vị nếu cần.
- Yêu cầu HS tự lực giải các phần của bài tập.
- Giáo viên lưu ý cách sử dụng đơn vị trong các công thức tính:
1J = 1Ws
1kWh = 3,6.106J
Vậy có thể tính A ra đơn vị J sau đó đổi ra kW.h bằng cách chia cho 3,6.106 hoặc tính A ra kW.h thì trong công thức A = P .t đơn vị P (kW) ; t (h)
Từng HS tự lực giải các phần bài tập 
a) Giải phần a
b) Giải phần b
Bài 1:
Tóm tắt
U = 220V
I = 341mA = 0.341A
t = 4h.30
a) R = ? ; P = ?
b) A = ? (J) = ? (số)
Bài giải
a) Điện trở của đèn là:
áp dụng công thức: P = U.I
P = 220V.0.314A 75W.
b) A = P .t
A = 75W.4.30.3600
 = 32408640(J)
A = 3240864 : 3,6.106 
 9kW.h = 9 (số)
hoặc A = P .t = 0,075.4.30 
 9kW.h = 9 (số)
Vậy điện năng tiêu thụ của bóng đèn trong 1 tháng là 9 số.
HĐ2: Giải bài 2
 - Giáo viên yêu cầu HS tự lực giải bài tạp 2. Giáo viên kiểm tra đánh giá cho điểm bài của một số HS.
- Hướng dẫn chung cả lớp thảo luận bài 2. Yêu cầu HS nào giải sai thì chữa bài vào vở.
- Gọi HS nêu các cách giải khác, so sánh với cách đã giải, nhận xét?
Từng HS tự lực giải các phần bài tập 
a) Giải phần a
b) Giải phần b
c) Giải phần c
d) Tìm cách giải khác đối với phần b
e) Tìm cách giải khác đối với phần c
Bài 2
Tóm tắt 
Đ (6V – 4,5W)
U = 9V
t = 10ph
a) IA = ?
b) Rb = ? ; P b = ?
c) Ab = ? ; A = ?
a) đèn sáng bình thường do dó
UĐ = 6V ; P Đ = 4,5W
đ IĐ = P / U = 4,5W/6V = 0,75A.
Vì (A) nt Rb ntDD
đ IĐ = IA = Ib = 0,75A
Cường độ dòng điện qua ampe kế là 0,75A.
b)
Ub = U – UĐ = 9V – 6V = 3V
đ Rb = Ub/Ib = 3V/0,75A = 4W
Điện trở của biến trở tham gia vào mạch khi đèn sáng bình thường là 4W.
P b = Ub .Ib = 3V.0,75A = 2,25(W)
Công suất của bién trở khi đó là 2,25W
c)
Ab = P b.t = 2,25.10.60 = 1350(J)
A = U.I.t = 0,75.9.10.60 = 4050(J)
Công của dòng điện sản ra ở biến trở trong 10 phút là 1350J và ở toàn đoạn mạch là 4050J.
HĐ3: Giải bài 3
- Giáo viên hướng dẫn HS giải bài tập 3 tương tự b tập 1:
+ Giải thích ý nghĩa con số ghi trên đèn và bàn là ?
+ Đèn và bàn là phải mắch như thế nào trong mạch điện để cả hai cùng hoạt động bình thường ? đ Vẽ sơ đồ mạch điện.
+ Vận dụng công thức tính câu b. Lưu ý coi bàn là như một điện trở bình thường kí hiệu RBL.
- ở phần b) HS có thể đưa ra nhiều cách tính A khác như:
C1: Tính điện năng tiêu thụ của đèn, của bàn là trong 1 giờ rồi cộng lại.
C2: Tính điện năng theo công thức:
...
đ Cách giải áp dụng công thức A = P .t là gọn nhất và không mắc sai số 
Qua bài 3 giáo viên lưu ý :
+ Công thức tính A , P
+ Công suất tiêu thụ cả đoạn mạch bằng tổng công suất tiêu thụ của các dụng cụ điện có trong đoạn mạch 
+ Cách đổi đơn vị điện năng từ đơn vị J ra kWh
Từng HS tự lực giải các phần bài tập 
a) Giải phần a
b) Giải phần b
c) Tìm cách giải khác đối với phần a
d) Tìm cách giải khác đối với phần b
Bài 3
Tóm tắt
Đ(220V – 100W)
BL(220V – 1000W)
U = 220V
a) Vẽ sơ đồ mạch điện ; R =?
b) A = ? J = ? kWh
Bài giải 
a) Vì đèn và bàn là có cùng hiệu điện thế định mức bằng hiệu điện thế ở ổ lấp điện, do đó để cả 2 hoạt động bình thường thì mạch điện đèn và bàn là phải mắc song song.
Vì Đ//BL
đ 
Điện trở tương đương của đoạn mạch là 44W.
b) Vì Đ//BL vào hiệu điện thế 220 V bằng hiệu điện thế định mức do đó công suất tiêu thụ của đèn và bàn là là bằng công suất định mức ghi trên đèn và bàn là 
đ Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch là :
P = PĐ + PBL = 100W + 1000W 
 = 1100W = 1,1 kW 
A = P.t = 1100W.3600s = 3960000 (J)
Hay A = 1,1 kW. 1h = 1,1 kWh
Điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trong 1 giờ là 3960000 J hay 1,1 kWh
Bài 15
Thực hành: Xác định công suất 
của các dụng cụ điện ( thứ 3/30/10)
I - Mục tiêu
Xác định được công suất của các dụng cụ điện bằng vôn kế và ampekế
II- Chuẩn bị
Đối với mỗi nhóm HS 
- 1 công tắc
- 1 nguồn điện 6V
- 9 đoạn dây dẫn nối, mỗi đoạn dài khoảng 30 cm
- 1 ampe kế có GHĐ 500mA và ĐCNN 0,10mA
- 1 vôn kế có GHĐ 5,0V và ĐCNN 0,1 V
- 1 bóng đèn pin 2,5V-1W
- 1 quát điện nhỏ dùng dòng điện không đổi loại 2,5 V
- 1 biến trở có điện trở lớn nhất là 20 Ôm và chịu được cwongf độ dòng điện lớn nhất là 2A.
Từng HS chuẩn bị báo cáo theo mẫu đã cho ở cuối bài trong SGK, trong đó lưu ý trả lời trước các câu hỏi của phần 1.
III- Hoạt động dạy học
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ
- Yêu cầu lớp báo cáo phần chuẩn bị bài ở nhà của các bạn trong lớp 
	- Gọi 1 HS trả lời câu hỏi phần báo cáo thực hành tr 43 SGK
	- Yêu cầu vẽ sơ đồ mạch điện thí nghiệm xác định công suất của bóng đèn 
Hoạt động 2: Thực hành xác định công suất của bóng đèn
- Yêu cầu các nhóm thảo luận đ Cách tiến hành thí nghiệm xác định công suất của bóng đèn 
- Gọi 1, 2 HS nêu các tiến hành thí nghiệm xác định công suất của bóng đèn 
- Giáo viên chia nhóm , phân công nhóm trưởng . Yêu cầu nhóm trưởng của các nhóm phân công các bạn trong nhóm mình 
- Giáo viên nêu yêu cầu chung của tiết thực hành về thái độ học tập , ý thức kỉ luật.
- Giao dụng cụ cho các nhóm 
- Yêu cầu các nhóm tiến hành thí nghiệm theo nội dung mục II ( tr 42 – SGK ) 
- Giáo viên theo dõi , giúp đỡ HS mắc mạch điện , kiểm tra các điểm tiếp xúc , cách mắc vôn kế và am pe kế , điều chỉnh biến trở ở giá trị lớn nhất trước khi đóng công tắc . Chú ý cách đọc kết quả đo .
- Yêu cầu HS các nhóm đều phải tham gia thực hành 
- Hoàn thành bảng 1 
- Thảo luận nhóm về cách tiến hành thí nghiệm xác địng công suất của bóng đèn theo hướng dẫn của phần 1 mục II
- Nhóm trưởng cử đại diện lên nhận dụng cụ thí nghiệm , phân công thư kí ghi chép kết quả và ý kiến thảo luận của các bạn trong nhóm 
- Các nhóm tiến hành thí nghiệm 
- Tất cả HS trong nhóm đều tham gia mắc theo dõi , kiểm tra cách mắc của các bạn trong nhóm 
- Đọc kết quả đo đúng qui tắc 
- Cá nhân HS hoàn thành bảng 1 trong báo cáo thực hành 
HĐ3: Xác định công suất của quạt điện
- Tương tự giáo viên hướng dẫn HS xác định công suất của quạt điện .
- Yêu cầu HS thảo luận hoàn thành bảng 2 và thống nhất phần a) , b)
- Các nhóm tiến hành xác định công suất của quạt điện theo hướng dẫn của giáo viên và hướng dẫn ở phần 2 của mục I
- Cá nhân hoàn thành bảng 2 trong báo cáo của mình
HĐ4: Hoàn chính toàn bộ báo cáo thực hành để nộp GV
Nhận xét ý thức, thái độ và tác phong làm việc của các nhóm. Tuyên dương các nhóm làm tốt và nhắc nhở các nhóm làm chưa tốt
.