Chủ đề dạy học môn vật lý 11 theo hướng trải nghiệm

- Viết được công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn mắc nối tiếp, mắc song song.. - Tính được suất điện động và điện trở trong của các loại bộ nguồn mắc nối tiếp hoặ

Trang 1

Trường THPT Lê Hoàn Tổ Vật Lý - CN Chủ đề dạy học môn Vật Lý 11 theo hướng trải nghiệm

Chủ đề: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI (Thực hiện trong thời lượng 14 tiết; từ tuần 6 đến tuần 13)

I. Mục tiêu

1. Mục tiêu theo chuẩn kiến thức, kỹ năng.

1.1.Kiến thức:

- Nêu được dòng điện không đổi là gì

- Nêu được suất điện động của nguồn điện là gì

- Nêu được cấu tạo chung của các nguồn điện hoá học (pin, acquy)

- Viết được công thức tính công của nguồn điện :

Ang = Eq = EIt

- Viết được công thức tính công suất của nguồn điện :

Png = EI

- Phát biểu được định luật Ôm đối với toàn mạch

- Viết được công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn mắc nối tiếp, mắc song song.

1.2. Kĩ năng:

- Vận dụng được hệ thức hoặc U = E – Ir để giải các bài tập đối với toàn mạch, trong đó mạch ngoài

gồm nhiều nhất là ba điện trở

- Vận dụng được công thức Ang = EIt và Png = EI

- Tính được hiệu suất của nguồn điện

- Nhận biết được, trên sơ đồ và trong thực tế, bộ nguồn mắc nối tiếp hoặc mắc song song

- Tính được suất điện động và điện trở trong của các loại bộ nguồn mắc nối tiếp hoặc mắc song song

- Tiến hành được thí nghiệm đo suất điện động và xác định điện trở trong của một pin

1.3. Thái độ:

- Hứng thú học tập, tích cực tự chủ chiếm lĩnh kiến thức

- Có tinh thần học tập hợp tác

2. Mục tiêu phát triển năng lực

2.1.Định hướng các năng lực được hình thành

- Năng lực giải quyết vấn đề, năng lực thực nghiệm; năng lực dự đoán, suy luận lý thuyết;thiết kế và thực hiện theo phương án thí nghiệm, dự đoán; phân tích, khái quát hóa rút ra kết luận khoa học; đánh giá kết quả và giải quyết vấn đề.

2.2.Bảng mô tả các năng lực có thể phát triển trong bài dạy

Nhóm năng lực Năng lực thành phần Mô tả mức độ thực hiện trong bài học

Nhóm NLTP liên

quan đến sử

dụng kiến thức

vật lý

K1: Trình bày được kiến thức về

các hiện tượng, đại lượng, định luật vật lý, các phép đo, các mối quan hệ giữa các đại lượng vật lý

Nêu được dòng điện không đổi là gì

Nêu được suất điện động của nguồn điện

là gì

Phát biểu được định luật Ôm đối với toàn

= E N I

R + r

Trang 2

K2: Trình bày được mối quan hệ

giữa các đại lượng vật lý

Viết được công thức tính công của nguồn điện : Ang = Eq = EIt

Viết được công thức tính công suất của nguồn điện : Png = EI

Viết được công thức tính suất điện động

và điện trở trong của bộ nguồn mắc (ghép) nối tiếp, mắc (ghép) song song

K3: Sử dụng được các kiến thức

vật lý để thực hiện các nhiệm vụ học tập

Vận dụng được công thức Ang = EIt trong các bài tập

Vận dụng được công thức Png = EI trong các bài tập

Vận dụng được hệ thức

E N

I

hoặc

U = E – Ir để giải các bài tập đối với toàn mạch, trong đó mạch ngoài gồm nhiều nhất là ba điện trở

Tính được hiệu suất của nguồn điện Tính được suất điện động và điện trở trong của các loại bộ nguồn mắc nối tiếp hoặc mắc song song

K4: Vận dụng được kiến thức

Vật lý vào các tình huống thực tiễn

Nhận biết được trên sơ đồ và trong thực

tế, bộ nguồn mắc nối tiếp hoặc mắc song song

Nhóm NLTP về

phương pháp sự kiện vật lýP1: Đặt ra những câu hỏi về một

P2: Mô tả được hiện tượng tự

nhiên bằng ngôn ngữ vật lý, chỉ

ra được các quy luật vật lý trong các hiện tượng đó

P3: Thu thập, lựa chọn, đánh giá

và xử lý các thông tin các nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập

HS trả lời câu hỏi liên quan đến các thí nghiệm trong bài học

P4: Vận dụng sự tương tự các

mô hình để xây dựng các kiến thức vật lý

P5: Lựa chọn và sử dụng các

công cụ toán học phù hợp trong học tập vật lý

P6: Chỉ ra được điều kiện lý

tưởng của hiện tượng vật lý

P7: Đề xuất được giả thuyết suy

ra các hệ quả có thể kiểm chứng được

Trang 3

P8: Xác định mục đích, đề xuất

phương án, lắp ráp, tiến hành xử

lý kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét

Hs xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lý kết quả thí nghiệm

và rút ra nhận xét " xác định suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa"

P9: Biện luận tính đúng đắn của

kết quả thí nghiệm và các kết luận được khái quát hóa từ kết quả thí nghiệm

Nhóm NLTP trao

đổi thông tin

X1: Trao đổi kiến thức và ứng

dụng vật lí bằng ngôn ngữ vật lí

và các cách diễn tả đặc thù của vật lí

Hs trao đổi diễn tả, giải thích được một số hiện tượng liên quan đến điện năng bằng ngôn ngữ vật lý

X2: Phân biệt được, mô tả được

các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lí

X3: Lựa chọn, đánh giá các

nguồn thông tin khác nhau

Hs so sánh những nhận xét tuwg kết quả thí nghiệm của nhóm mình với nhóm khác

và kết luận ở SGK

X4: Mô tả được cấu tạo và

nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kĩ thuật, công nghệ

Nêu được cấu tạo chung của các nguồn điện hoá học (pin, acquy)

X5: Ghi lại được các kết quả từ

các hoạt động học tập vật lý của mình

HS ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lý của mình

X6: Trình bày được kết quả từ

các hoạt động học tập vật lí của mình

- Đại diện nhóm trình bày kết quả hoạt động của nhóm mình trước cả lớp Cả lớp thảo luận để đi tới kết quả

- hs trình bày được kết quả từ hoạt động học tập vật lý của cá nhân mình

X7: Thảo luận được kết quả của

mình và những vấn đề liên quan đến góc nhìn vật lí

Thảo luận nhóm về kết quả thí nghiệm, rút

ra nhận xét của nhóm

X8: Tham gia hoạt động nhóm

trong học tập vật lí Tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lí

Nhóm NLTP liên

quan đến cá

nhân

C1: Xác định được trình độ hiện

có về kiến thức, kỹ năng, thái độ của cá nhân trong học tập vật lí

Xác định được trình độ hiện có về kiến thức điện thông qua các bài kiểm tra ngắn

ở lớp, và việc giả bài tập ở nhà

C2: Lập kế hoạch và thực hiện

được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí

Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập trên lớp và ở nhà cho phù hợp với điều kiện học tập vật lí

C3: Chỉ được vai trò và hạn chế

của các quan điểm vật lí trong các trường hợp cụ thể trong môn vật lí và ngoài môn vật lí

C4: So sánh và đánh giá được

khía cạnh vật lí các giải pháp kỹ thuật khác nhau về mặt kinh tế,

xã hội và môi trường

Nêu được ưu điểm về mặt kinh tế, môi trường và kỹ thuật của các thiết bị máy móc

Trang 4

lí để đánh giá, cảnh báo mức độ

an toàn của thí nghiệm, các vấn

đề cuộc sống và công nghệ hiện đại

lựa chọn và đặt đúng các thiết bị thí nghiệm

- cảnh báo về ảnh hưởng của rò rỉ điện đến đời sống con người

C6: Nhận ra được ảnh hưởng của

vật lí lên các mối quan hệ xã hội

và lịch sử

Nhận ra được vai trò của điện năng trong đời sống con người

II. Chuẩn bị của giáo viên (gv) và học sinh (hs)

1. Chuẩn bị của giáo viên

- Dụng cụ thí nghiệm: xác định suất điện động và điện trở trong của pin điện hóa, dây nối, đồng

hồ đo điện đa năng, bóng đèn dây tóc, …

- PHT số 1:

1 Nêu định nghĩa dòng điện

2 Nêu bản chất của dòng diện trong kim loại

3 Nêu qui ước chiều dòng điên

4 Nêu các tác dụng của dòng điện

5 Cho biết trị số của đại lượng nào cho biết mức độ mạnh yếu của dòng điện ? Dụng cụ nào đo nó ? Đơn vị của đại lượng đó

- PHT số 2:

Bài 1 Mắc một bóng đèn nhỏ với bộ pin có suất điện động 4,5 V thì vôn kế cho biết hiệu điện thế giữa hai

đầu bóng đèn là 4V và ampe kế chỉ 0,25A Tính điện trở trong của bộ pin Đs: 2 Ω

Bài 2 Dùng một nguồn điện để thắp sáng lần lượt 2 bóng đèn có điện trở R1 = 2 Ω và R2 = 8 Ω, khi đó công suất tiêu thụ của hai bóng đèn là như nhau Tìm điện trở trong của nguồn điện ? Đs: 4 Ω

Bài 3 Điện trở của bóng đèn (1) và (2) lần lượt là 3 Ω và 12 Ω Khi lần lượt mắc từng cái vào nguồn điện thì công suất tiêu thụ của chúng bằng nhau Tính:

a Điện trở trong của nguồn điện

b Hiệu suất của mỗi đèn Đs: 6 Ω, 33,3 %, 66,7 %

Bài 4 Mắc một dây có điện trở 2Ω với một pin có suất điện động 1,1V thì có dòng điện 0,5 A chạy qua dây Tính cường độ dòng điện nếu đoản mạch ? Đs: 5,5 A

- PHT số 3:

Có 12 pin giống nhau, mỗi pin có suất điện động là 12V, điện trở trong là 0,1Ω

được mắc thành bộ rồi nối với mạch ngoài có điện trở 0,3Ω

1 Tính suất điện động, điện trở trong của bộ nguồn và dòng điện qua R khi:

a/ 12 pin ghép nối tiếp

b/ 12 pin ghép song song

c/ 12 pin ghép thành bốn dãy, mỗi dãy có 3 pin

2 Nếu ghép thành m dãy, mỗi dãy có n pin Tìm cac hs ghép để dòng điện qua R là lớn nhất Tính

Imax

- PHT số 4:

Trang 5

Trường THPT Lê Hồn Tổ Vật Lý - CN Chủ đề dạy học mơn Vật Lý 11 theo hướng trải nghiệm

1 Bài tập ví dụ 1, 2, 3 (sgk)

2 : Cho mạch điện như sơ đồ Nguồn điện có suất điện động 12V và điện trở trong rất nhỏ

Tính :

+ –

R2

R1

|

,r

a) Cường độ dòng điện qua mạch và công suất tiêu thụ điện của đèn có điện trở R1

b) Hiệu điện thế giữa hai đầu R2

c) Công của nguồn điện sản ra trong thời gian 30 phút

PHT5.

1Một dịng điện khơng đổi trong thời gian 10 s cĩ một điện lượng 1,6 C chạy qua.

a Tính cường độ dịng điện đĩ.

b Tính số eletron chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian 10 phút

Số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong khoảng thời gian 2 s là 6,25.1018 (e) Khi đĩ dịng điện qua dây dẫn cĩ cường độ

2 Một bộ acquy cĩ suất điện động 12V, cung cấp một dịng điện 2A liên tục trong 8 giờ thì phải nạp lại Tính

cơng mà acquy sản sinh ra trong khoảng thời gian trên

3 Người ta làm nĩng 1 kg nước thêm10C bằng cách cho dịng điện 1A đi qua điện trở 7Ω Biết khối lượng riêng của nước là 4200J/kg.độ Bỏ qua mọi hao hụt Thời gian cần thiết là ?

4 Để bĩng đèn loại 120V – 60W sáng bình thường ở mạng điện cĩ hiệu điện thế là 220V, người ta phải mắc

nối tiếp với bĩng đèn một điện trở cĩ giá trị?

PHT 6.

E 1, r1

E 2, r2

E 3, r3

R 1

R 2

R 3

R 4

P Q 1.Cho mạch điện cĩ sơ đồ như hình vẽ Trong đĩ các pin cĩ suất điện động E 1 = E 2 = E 3 = 3V và cĩ điện trở trong r1 = r2 = r3 = 1Ω

Các điện trở mạch ngồi R1 = R2 = R3 = 5Ω, R4 = 10Ω

a Tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn.

b Tính hiệu điện thế hai đầu mỗi điện trở

Trang 6

E , r

R 1

R 2

A B C

2 Một nguồn điện có suất điện động E = 6 (V), điện trở trong r = 2 (Ω), mạch ngoài có điện trở R Để công suất tiêu thụ ở mạch ngoài là 4 (W) thì điện trở R phải có giá trị?

3 Có đoạn mạch như hình vẽ Nguồn có suất điện động

E = 24V, điện trở trong r = 1Ω Các điện trở R1 = 5Ω, R2 = 3Ω

Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AC là 6V Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AB là:

4 ó đoạn mạch như hình vẽ Các nguồn có suất điện động

E 1 = 12V, E 2 và điện trở trong : r1 = 1Ω, r2 = 1Ω Các điện trở R1 = 5Ω, R2 = 7Ω Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AC là 11V Suất điện động của bô nguồn E2 là?

E 1, r1

R 1

R 2

A B C

E 2, r2

2. Chuẩn bị của học sinh

Ôn tập các kiến thức liên quan

III. Hoạt động dạy học

TT Hoạt động của gv Hoạt động của hs Năng lực được hình thành Nội dung 1:

Dòng điện

không đổi,

nguồn điện

- yêu cầu hs cắm ruột bút chì và đinh sắt lên hai vị trí khác nhau của quả chanh, dùng đồng hồ vạn năng đo hiệu điện thế và xác định cực dương, cực âm của nguồn, dự đoán hiệu điện thế lớn nhất với trường hợp TN mình đang làm

- để có được bộ nguồn có hiệu điện thế lớn, em hãy đề xuất phương án

và kiểm chứng

Hoạt động trải nghiệm:

HS hoạt động theo nhóm theo sự hướng dẫn của giáo viên

- thảo luận theo nhóm đánh giá kết quả thực hiện

- đề xuất phương án và tiến hành thí nghiệm kiểm tra

P1; P3; P5; P6; P7; P8; P9; X1; X2; X3; X4; X5;X6; X7; X8

Trang 7

Hoạt động 1: a) Tìm hiểu về dòng điện

Phương pháp: Dùng phiếu học tập 1;

hoạt động nhóm Thời lượng: 20 phút

- Chuyển giao nhiệm vụ thông qua phiếu học tập số 1

- Hs hoạt động nhóm và thảo luận trả lời

X4, X6, X7, X8

- Kết luận:

1 Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích

2 Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển động có hướng của các electron tự do

3.Qui ước chiều dòng điện là chiều chuyển động của các diện tích dương (ngược với chiều chuyển động của các điện tích âm)

4 Các tác dụng của dòng điện : Tác dụng từ, tác dụng nhiệt, tác dụng hoác học, tác dụng cơ học, sinh lí, …

5 Cường độ dòng điện cho biết mức

độ mạnh yếu của ḍng điện Đo cường

độ ḍng điện bằng ampe kế Đơn vị cường độ ḍng điện là ampe (A)

- Ghi nhớ kiến thức - X5

Hoạt động 2: b)Tìm hiểu cường độ dòng điện, dòng điện không đổi

Phương pháp: tái hiện kiến thức, thu thập thông tin

Thời lượng: 20 phút

- -Dựa vào h́ình 7.1 / sgk trong một đơn vị thời gian, càng nhiều điện tích

di chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn thì dòng điện càng mạnh

t

∆

càng nhỏ thì

q I t

∆

=

∆

càng chính xác

- Thông báo: Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh hay yếu của dòng điện Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều

và cường độ không đổi theo thời gian Cường độ dòng điện không đổi được tính bằng công thức :

- Ghi nhớ định nghĩa X5

q I t

=

Trang 8

Yêu cầu Hs trả lời C1 và C2

Thực hiện C1.đó là mạch điện kín nối liền

hai cực của các loại pin ( pin tròn, pin vuông, pin dạng cúc áo)…, ác qui

Thực hiện C2

K4

Giới thiệu đơn vị của cường độ ḍòng điện và của điện lượng

Ghi nhận đơn vị của cường độ ḍng điện và của điện lượng

K1

Yêu cầu học sinh thực hiện C3

Thực hiện C3

Thực hiện C4

số electron:

q = n.e = I.t / e = 1 / 1,6.10-19 = 6,25.1018 e/s

K3

Hoạt động 3:c) Tìm hiểu về nguồn điện

Phương pháp: Thảo luận nhóm Thời lượng: 15 phút

Yêu cầu học sinh thực hiện C5, C6,C7,C8,C9

kết luận:

1 Điều kiện để có dòng điện

Điều kiện để có ḍng điện là phải có một hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn điện

2 Nguồn điện

+ Nguồn điện duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nó

+ Lực lạ bên trong nguồn điện: Là những lực mà bản chất không phải là lực điện Tác dụng của lực lạ là tách

và chuyển electron hoặc ion dương

ra khỏi mỗi cực, tạo thành cực âm (thừa nhiều electron) và cực dương (thiếu hoặc thừa ít electron) do đó duy tŕ được hiệu điện thế giữa hai cực của nó

Hs thảo luận và trả lời

C6,C7,C8,C9

Ghi nhớ kiến thức

X6, X7, X8 X5

Hoạt động 4:d) Tìm hiểu về suất điện động của nguồn điện

Phương pháp: Tái hiện kiến thức, thu thập thông tin

Trang 9

Giới thiệu công của nguồn điện

Giới thiệu khái niệm suất điện động của nguồn điện

Giới thiệu công thức tính suất điện động của nguồn điện

Giới thiệu đơn vị của suất điện động của nguồn điện

Ghi nhận công của nguồn điện

Ghi nhận khái niệm

Ghi nhận công thức

Ghi nhận đơn vị của suất điện động của nguồn điện

X5

Yêu cầu học sinh nêu cách đo suất điện động của nguồn điên

Nêu cách đo suất điện động của nguồn điện K4

Giới thiệu điện trở trong của nguồn điện

Ghi nhận điện trở trong của nguồn điện

X5 Nội dung 2:

Điện năng công

suất điện

- Yêu cầu mỗi tổ chuẩn bị 2 bóng

đèn dây tóc,1 phíc điện, 2m dây nối

- Yêu cầu các nhóm thảo luận cách nối 2 bóng theo kiểu nối tiếp và song

- Phân tích tính đúng sai trong từng mạch điện của học sinh, cho học sinh

dự đoán về độ sáng Kiểm chứng vào mạch điện

- Yêu cầu học sinh giải thích hiện tượng,dùng đồng hồ vạn năng đo các hiệu điện thế tương ứng

Hoạt động trải nghiệm:

- Các nhóm thảo luận

để tìm cách mắc 2 bóng đèn theo kiểu nối tiếp

và song

- Thảo luận để giải thích về độ sáng của các bóng đèn trong hai trường hợp

- đánh giá được tính đúng sai trong cách mắc của nhóm khác

Hoạt động 5:a) Tìm hiểu điện năng tiêu thụ và công suất điện

Giới thiệu công của lực điện Ghi nhận khái niệm

X5

Thực hiện C1

Thực hiện C2

Thực hiện C3.công tơ điện.Mỗi số đo là 1KWh

1KWh = 1000W.3600s

= 3,6.106 W.s = 3,6.106

J

K3 K3 K4

Trang 10

Giới thiệu công suất điện Ghi nhận khái niệm

X5

Hoạt động 6:b) Tìm hiểu công suất toả nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua

Thời lượng: 15 phút Giới thiệu định luật Ghi nhận định luật X5

Giới thiệu công suất toả nhiệt của vật dẫn

Ghi nhận khái niệm X5

Thực hiện C5

Vì toàn bộ điện năng chuyển sang nhiệt nên

A =Q suy ra P = A/t = Q/t

Mà Q = UIt = I2 R.t suy

ra P = RI2

Mặt khác: I = U/R suy

ra

P = U2 /R

K4

Hoạt động 7:c) Tìm hiểu công và công suất của nguồn điện

Thời lượng: 10 phút Giới thiệu công của nguồn điện Ghi nhận khái niệm X5

Giới thiệu công suất của nguồn điện Ghi nhận khái niệm X5

Nội dung 3:

Định luật Ôm

đối với toàn

mạch

- Yêu cầu học sinh mắc một mạch điện để đo được hiệu điện thế hai đầu nguồn khi mạch hở và mạch kín

- hướng dẫn HS cách đo các giá trị cần thiết

- Gợi ý các mối liên hệ giữa các đại lượng mà học sinh vừa đo được

Hoạt động trải nghiệm

- Mắc một mạch điện theo yêu cầu của giáo viên

- Dùng đồng hồ vạn năng đo các hiệu điện thế hai đầu nguồn khi mạch hở và mạch kín,

đo cường độ dòng điện,

đo các điện trở

- Thảo luận tìm mối liên hệ giữa các đại lượng vừa tìm được

Định dạng
Số trang	18
Dung lượng	72,39 KB