Giáo án Vật lí 11 kết nối Bài 23: Điện trở. Định luật Ohm

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành 4 – 6 nhóm.

- GV phát dụng cụ thí nghiệm và hướng dẫn HS thực hiện thí nghiệm.

Dụng cụ:

- Ampe kế.

- Vôn kế.

- Nguồn điện có hiệu điện thế có thể thay đổi được.

- Hai vật dẫn X và Y khác nhau.

- Điện trở bảo vệ R₀.

- Dây nối.

- Khóa K.

Tiến hành:

- Mắc mạch điện như sơ đồ Hình 23.1.

- Đóng khóa K. Điều chỉnh hiệu điện thế của nguồn điện U_n ta thu được các giá trị của cường độ dòng điện I₁ chạy qua vật dẫn X, ghi kết quả vào bảng sau.

- Thay vật dẫn Y vào vị trí của vật dẫn X và lặp lại thí nghiệm, ta thu được các giá trị của cường độ dòng điện I₂ chạy qua vật dẫn Y, ghi kết quả vào bảng trên.

- Ví dụ về kết quả thí nghiệm

- Sau khi các nhóm hoàn thành thí nghiệm, GV yêu cầu HS hoàn thành nội dung Câu hỏi (SGK – tr95)

1. Hãy nhận xét về tỉ số U/I đối với từng vật dẫn.

2. Đối với vật dẫn X và vật dẫn Y thì tỉ số U/I có khác nhau không?

3. Nếu đặt cùng một hiệu điện thế vào hai đầu vật dẫn X và vật dẫn Y thì cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn nào có giá trị nhỏ hơn?

- Từ nhận xét tỉ số U/I của các vật dẫn khác nhau, GV yêu cầu HS nêu định nghĩa điện trở, đơn vị của điện trở.

- GV yêu cầu HS đọc mục Em có biết (SGK – tr96) để tìm hiểu về việc tạo ra các điện trở có trị số khác nhau

- GV hướng dẫn HS vẽ đường đặc trưng vôn – ampe của hai điện trở R₁, R₂ dựa vào số liệu ghi lại được trong quá trình thí nghiệm.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm và hoàn thành nội dung Câu hỏi (SGK – tr97)

1. Đường đặc trưng vôn - ampe của điện trở có đặc điểm gì? Đặc điểm này nói lên điều gì về mối quan hệ giữa hiệu điện thế U và cường độ dòng điện I?

2. Độ dốc của đường đặc trưng vôn-ampe của điện trở liên quan đến điện trở như thế nào?

3. Cho đường đặc trưng vôn – ampe của hai vật dẫn có điện trở R₁, R₂ như hình 23.4. Vật dẫn nào có điện trở lớn hơn?

- GV giới thiệu khái niệm độ dẫn điện  và áp dụng vào một số trường hợp đơn giản. GV lưu ý HS phân biệt để không nhầm lẫn giữa độ dẫn điện (k) và cường độ dòng điện (I).

- GV nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xác định đường đặc trưng vôn – ampe trong việc tính toán và sử dụng linh kiện điện tử.

- GV tổng kết về nội dung điện trở.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, thực hiện thí nghiệm, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung mới.

I. ĐIỆN TRỞ

1. Thí nghiệm

*Trả lời Câu hỏi (SGK – tr95)

1. Tỉ số U/I đối với từng vật dẫn X và vật dẫn Y là không đổi.

2. Đối với hai vật dẫn X và vật dẫn Y thì tỉ số U/I có khác nhau.

Vật dẫn X có tỉ số: U/I₁ = 200

Vật dẫn Y có tỉ số: U/I₂ = 100

3. Nếu đặt cùng một hiệu điện thế vào hai đầu vật dẫn X và Y thì cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn X có giá trị nhỏ hơn.

2. Định nghĩa điện trở

- Điện trở là đại lượng đặc trưng cho mức độ cản trở dòng điện của vật dẫn.

Điện trở của vật dẫn được kí hiệu là R (Resistance).

- Điện trở được đo bằng Ω.

3. Đường đặc trưng vôn – ampe

*Trả lời Câu hỏi (SGK – tr97)

1. Đường đặc trưng vôn – ampe của điện trở là đường thẳng đi qua gốc tọa độ. Đặc điểm này cho thấy tỉ số U/I của điện trở là không đổi. Đường đặc trưng vôn – ampe là đường thẳng, U tăng thì I cũng tăng. Như vậy đường đặc trưng vôn – ampe của điện trở là đồ thị của hàm bậc nhất, xuất phát từ gốc tọa độ.

2. Độ dốc của đường đặc trưng vôn – ampe của điện trở thuần càng lớn thì điện trở thuần càng nhỏ.

3. Vật dẫn có điện trở R₂ có điện trở lớn hơn.

*Kết luận

- Đường đặc trưng vôn – ampe của điện trở là hàm bậc nhất xuất phát từ gốc tọa độ, ta có công thức

I = kU

Với  là hằng số không đổi gọi là độ dẫn điện.