Chủ đề phát triển năng lưc Vật lý 9 Định luật Jun LenXơ

Kiến thức: - Nêu được tác dụng nhiệt của dòng điện: Khi đó dòng điện chạy qua vật dẫn thông thường thì một phần hay toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.. - Biết dược một số

TRƯỜNG THCS CHÂU THÔN

TỔ KHOA HỌC TỰ NHIÊN

CHỦ ĐỀ DẠY HỌC MÔN VẬT LÝ 9 ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ

I MỤC TIÊU:

1 Kiến thức:

- Nêu được tác dụng nhiệt của dòng điện: Khi đó dòng điện chạy qua vật dẫn thông thường thì một phần hay toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.

- Phát biểu được định luật Jun – Len-xơ và vận dụng được định luật này để giải các bài tập về tác dụng nhiệt của dòng điện.

- Vận dụng được định luật giải các bài tập về tác dụng nhiệt của dòng điện.

2 Kỹ năng:

- Rèn luyện kĩ năng phân tích, tổng hợp kiến thức để xử lí kết quả đã cho.

- Rèn kĩ năng giải bài tập theo các bước giải.

- Kĩ năng so sánh, phân tích tổng hợp thông tin.

3 Thái độ: - Trung trực, kiên trì, cẩn thận, yêu thích môn học.

4 Năng lực hướng tới: Năng lực tư duy, Phân tích tổng hợp, năng lực tính toán, năng lực biến

đổi, năng lực vận dụng.

II MÔ TẢ CÁC MỨC ĐỘ NHẬN THỨC VÀ NĂNG LỰC ĐƯỢC HÌNH THÀNH.

Nội dung/chủ đề/

chuẩn Nhận biết Thông hiểu Vận dụng thấp Vận dụng cao

I Điện năng biến

đổi thành nhiệt

năng.

- Biết dược một

số dụng cụ điện biến đổi điện năng thành nhiệt năng

Câu 1

- Hiểu được khi nào thì điện năng biến đổi thành nhiệt năng và cơ năng?

- Dụng cụ nào biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng.

Câu 2, Câu 3

So sánh điện trở suất của các dây dẫn hợp kim này với các dây dẫn bằng đồng?

Câu 4

2 Định Luật

Jun-LenXơ

- Biết nội dung của định luật jun-lenxơ, và công thức.

Hiểu được mối quan hệ giữa các đại lượng trong định luật và đơn

vị tính.

- Vận dụng định luật để biết sự tăng giảm của nhiệt lượng khi yếu tố I, t thay đổi, so sánh A và

Q, giải thích được mộ số hiện tượng liên qua

- Vận dụng công thức Q = I2Rt

vào tính nhiệt lượng Q và các đại lượng liên quan.

Câu 5 Câu 6, 7, 8 Câu 9, 10, 11 Câu 13a, 15c

3 Nhiệt lượng,

Hiệu suất.

- Biết được các công thức tính nhiệt lượng, hiệu suất.

Câu 16, 17

- Hiểu được hiệu suất của nhiệt lượng lượng là tỉ

số giữa nhiệt lượng tỏa ra Qi

và nhiệt lượng toàn phần, và biết cách biến đổi mối quan hệ các đại lượng.

Câu 13b, 14b

- Vận dụng các công thức tính hiệu suất và nhiệt lượng vào tính toán nhiệt lượng của một số vật dụng dùng điện.

Câu 12, 13b, 13c, 14 III CÂU HỎI BÀI TẬP:

Câu 1: Các thiết bị, dụng cụ nào biến đổi điện năng thành nhiệt năng?

Câu 2 Khi nào thì điện năng biến đổi thành nhiệt năng, cơ năng?

Câu 3 Các dụng cụ nào biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng?

Câu 5 Hãy viết công thức của Định luật jun Len-xơ?

Câu 6 Hãy phát biểu Định luật jun Len-xơ?

Câu 7: Định luật Jun – Lenxơ cho biết điện năng biến đổi thành:

A Cơ năng B Năng lượng ánh sáng.

C Hóa năng D Nhiệt năng

Câu 8: Câu phát biểu nào dưới đây là không đúng?

Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua:

A tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn với thời gian dòng điện chạy qua.

B tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và với thời gian dòng điện chạy qua.

C tỉ lệ thuận với bình phương hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn, với thời gian dòng điện chạy qua và tỉ lệ nghịch với điện trở dây dẫn.

D tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn, với cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua.

Câu 9: Nếu đồng thời giảm điện trở của dây dẫn, cường độ dòng điện và thời gian dòng điện

chạy qua dây dẫn đi một nửa thì nhiệt lượng toả ra trên dây sẽ thay đổi như thế nào?

A Giảm đi 2 lần.

B Giảm đi 4 lần.

C Giảm đi 8 lần.

D Giảm đi 16 lần

Câu 10: Hãy so sánh A với Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền

ra môi trường xung quanh.

Câu 11: Hãy giải thích điều nêu ra trong phần mở đầu của bài: Tại sao với cùng một dòng điện

chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn hầu như không nóng lên?

Câu 12: Một ấm điện có ghi 220V - 1 000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi

2l nước từ nhiệt độ ban đầu là 20 o C Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng tỏa vào môi trường, tính thời gian đun sôi nước Biết nhiệt dung riêng của nước 4 200 J/kg.K.

Câu 13: Một bếp điện khi hoạt động bình thường có điện trở R = 80Ω và cường độ dòng điện

qua bếp khi đó là I = 2,5A.

a) Tính nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 1s.

b) Dùng bếp điện để đun sôi 1,5l nước có nhiệt độ ban đầu là 25 o C thì thời gian đun nước là 20 phút Coi rằng nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước là có ích, tính hiệu suất của bếp Cho biết nhiệt dung riêng của nước là c = 4 200J/kg.K.

c) Mỗi ngày sử dụng bếp điện này 3 giờ Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bếp điện đó trong 30 ngày, nếu giá 1kW.h là 700 đồng.

Câu 14: Một ấm điện có ghi 220V - 1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi

2l nước từ nhiệt độ ban đầu 20 o C Hiệu suất của ấm là 90%, trong đó nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước đước coi là có ích.

a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi lượng nước trên, biết nhiệt dung riêng của nước là

4 200J/kg.K.

b) Tính nhiệt lượng mà ấm điện tỏa ra khi đó.

c) Tính thời gian đun sôi lượng nước trên.

Câu 15: Đường dây dẫn từ mạng điện chung tói một gia đình có chiều dài tổng cộng là 40m và

có lõi đồng vói tiết diện là 0,5mm 2 Hiệu điện thế ở cuối đường dây (tại nhà) là 220V Gia đình này sử dụng các đèn dây tóc nóng sáng có tổng công suất là 165W trung bình 3 giờ mỗi ngày Biết điện trở suất của đồng là 1,7.10 -8 Ω.m.

a) Tính điện trở của toàn bộ đường dây dẫn từ mạng điện chung tới gia đình.

b) Tính cường độ dòng điện chạy trong đường dây dẫn khi sử dụng công suất đã cho trên đây c) Tính nhiệt lượng tỏa ra trên đường dây dẫn này trong 30 ngày theo đơn vị kW.h.

Câu 16: Đặt một hiệu điện thế U vào hai đầu của một biến trở R thì cường độ dòng điện chạy

qua là I Công thức nào dưới đây không phải là công thức tính nhiệt lượng toả ra trên dây dẫn trong thời gian t?

A Q=Ut/I B Q=UIt C Q=U 2 t/R D Q=I 2 Rt

Câu 17: Hiệu suất được tính bằng công thức nào?

IV KẾ HOẠCH THỰC HIỆN CHỦ ĐỀ

Nội dung chức dạy học Hình thức tổ lượng Thời điểm Thời DH, Học Thiết bị

liệu

Kiến thức cần đạt

được Ghi chú

1 Định Luật

jun-Len-Xơ Cá nhân, nhóm nhỏ 1 tiết

- Máy chiếu, phiếu học tập

- Nắm bắt và hiểu được nội dung của định luật Jun-len xơ,

và mối quan hệ các đại lượng trong công thức Q=I 2 Rt

2 Bài tập vận Cá nhân, 2 tiết - Máy - Biết sử dụng các

dụng Định

Luật

jun-Len-Xơ

nhóm nhỏ chiếu, phiếu học

tập

công thức tính nhiệt lượng để tính Q, và các đại lượng liên quan đến điện năng.

Châu Thôn, ngày tháng năm 2016

DUYỆT CHUYÊN MÔN TỔ TRƯỞNG

P.HIỆU TRƯỞNG

Hồ Hữu Lợi Nguyễn Văn Quý

GIÁO ÁN DẠY THỂ NGHIỆM CHỦ ĐỀ ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ

Lớp giảng dạy: Thứ 3, tiết 5, lớp 9A1

Giáo viên lên Lớp: Lô Văn Duy

Ngày dạy: 25/10/2016

Tiết 17: BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN- LEN XƠ

I.MỤC TIÊU:

1 Kiến thức: Phát biểu và viết được hệ thức của định luật Jun – Len xơ.

2 Kỹ năng: Vận dụng được định luật Jun - Len xơ để giải thích các hiện tượng đơn giản

có liên quan

3 Thái độ: HS có thái độ học tập nghiêm túc, có ý thức sử dụng các đồ dùng điện hợp lí

để tiết kiệm điện năng

4 Năng lực hướng tới: Năng lực tư duy, năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán và biến

đổi, tổng hợp

II.CHUẨN BỊ:

GV: Giáo án, phiếu học tập C2 đến C5.

HS: Xem và chuẩn bị trước bài

III.PHƯƠNG PHÁP:

Vấn đáp, gợi mở, dùng hình vẽ, hoạt động nhóm nhỏ.

IV.CÁC BƯỚC LÊN LỚP:

1) Ổn định:

2) Kiểm tra bài cũ :

Câu 1 : Viết công thức tính công của dòng điện Cho biết tên và đơn vị của các đại

lượng có trong công thức

Câu 2: Viết công thức tính nhiệt lượng của một vật thu vo hay tỏa ra Cho biết tên và đơn vị của các đại lượng có trong công thức( đã học ở lớp 8 )

3) Bài mới:

ĐVĐ: Tại sao với cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt

độ cao, còn dây nối với bóng đèn thì hầu như không nóng lên

độ cao, còn dây nối với bóng đèn thì hầu như không nóng lên?

Hoạt động 1: Đặt vấn đề Tìm hiểu sự biến đổi điện năng thành nhiệt năng

GV: Giới thiệu bài học: Dòng

điện chạy qua các vật dẫn

thường gây ra tác dụng nhiệt

Nhiệt năng toả ra khi đó phụ

thuộc vào các yếu tố nào?

GV: Kể tên 3 dụng cụ một

phần điện năng biến đổi

thành nhiệt năng và một phần

biến đổi thành năng lượng

HS: Suy nghĩ đưa ra dự đoán

HS: kể tên 3 dụng cụ điện

I Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:

1 Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:

a, Điện năng biến thành

ánh sáng?

GV: Ví dụ về dụng cụ mà

điện năng biến đổi thành cơ

năng và nhiệt năng?

GV: Kết luận

GV: Dụng cụ hoàn toàn biến

đổi thành nhiệt năng?

GV: Cho HS quan sát đồ

dùng loại điện nhiệt (trên

máy chiếu) Hỏi: Bộ phận

chính của các dụng cụ điện –

nhiệt là gì?

GV: So sánh điện trở suất

của các dây dẫn hợp kim này

với các dây dẫn bằng đồng?

GV: Kết luận

HS: Lấy VD

HS: Lấy VD

HS: Trả lời HS: Trả lời (Dây đốt nóng làm bằng hợp kim

là nikêlin hoặc constangtan) HS: Thảo luận, sử dụng bảng điện trở suất -> Trả lời

nhiệt năng và quang năng: Bóng đèn sợi đốt, đèn LED, đèn Leon

b, Điện năng biến đổi thành nhiệt năng và cơ năng: Máy khoan, máy bơm nước, quạt điện

2 Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng

a Mỏ hàn, lò sưởi, bếp điện

b Dây hợp kim nikêlin, và constantan có điện trở suất lớn hơn rất nhiêu so với điện trở suất của dây đồng

Hoạt động 2: Xây dựng hệ thức biểu thị định luật Jun-Lenxơ.

GV hướng dẫn HS thảo luận

xây dựng hệ thức định luật

Jun - Len - xơ: (Xây dựng Đ/

L theo HD của GV)

GV cho học sinh quan sát

16.1 trên máy chiếu yêu cầu

HS đọc kỹ mô tả thí nghiệm

xác định điện năng sử dụng

và nhiệt lượng tỏa ra

(Nghiên cứu SGK, thảo luận,

cử đại diện mô tả)

HS đọc thông tin ở SGK

Trả lời các câu hỏi của GV

II- Định luật Jun-Lenxơ

1 Hệ thức của định luật

Q = I2Rt R: điện trở của dây dẫn () I: là cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn (A)

T: thời gian dòng điện chạy qua.(s)

Nội dung tích hợp

- Đối với các thiết bị đốt nóng như: bàn là, bếp điện,

lũ sưởi việc tỏa nhiệt là có ích Nhưng một số thiết bị khác như: động cơ điện, các thiết bị điện tử gia dụng khác việc tỏa nhiệt là vô ích

- Biện pháp bảo vệ môi trường: Để tiết kiệm điện

năng, cần giảm sự tỏa nhiệt hao phí đó bằng cách giảm điện trở nội của chúng.

* Xử lí kết quả TN kiểm tra

hệ thức biểu thị định luật

Jun-Lenxơ - Đọc SGK- Công thức:

2 Xử lí kết quả thí nghiệm kiểm tra

C1: - Điện năng tiêu thụ là

- Đề nghị HS nghiên cứu

SGK nội dung mục 2

Hướng dẫn HS thực hiện theo

các nội dung

câu C1 (nhó nhỏ)

Câu C2 cá nhân thực hiện

Câu C3 (nhóm nhỏ)

GV Nhận xét đánh giá biểu

dương học sinh

GV giới thiệu cho HS có sự

thất thoát nhiệt lượng nên có

kết quả như trên nếu bỏ qua

thất thoát thì A = Q

Yêu Cầu HS phát biểu định

luật

2

A P t I R t

A = Q

HS lần lượt thực hiện các câu C1, C2, C3

- Theo dõi

- Lắng nghe

HS đọc SGK và phát biểu định luật

A=P t =I2Rt = (2,4)2.5.300

= 8640(J)

C2: - Nhiệt lượng nước

nhận được là: Q1= m1.c1 t0

=4200.9,5.0,2 =7980J

- Nhiệt lượng nhôm thu vào là:

Q2=m2.c2 t0=0.078.880.9.5 = 652,08(J)

- Nhiệt lượng nhôm và nước thu vào là: Q= Q1+ Q2

=7980+652,08 =8632,08J

C3: Ta thấy Q  A nếu tính

cả phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trương bên ngoài Q = A

3 Phát biểu định luật Nhiệt lượng toả ra ở một dây dẫn tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở và thời gian dòng điện chạy qua.

Hệ thức: Q = I2.R.t Nếu tính theo calo:

Q = 0,24I2Rt

Hoạt động 3: Vận dụng

GV hướng dẫn HS thực hiện

các câu C4, C5(HS yếu-kém)

Gọi HS đứng tại chỗ trả lời,

dưới lớp theo dõi nhận xét bổ

sung.

GV chốt lại C4.

GV Hướng dẫn HS thực hiện

C5 theo nhóm nhỏ

Hướng dẫn:

?Theo định luật bảo toàn

-HS đứng tại chỗ trả lời:

C4, HS dưới lớp theo dõi nhận xét bổ sung.

HS trả lời: A = Q

III Vận dụng

C4: Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối có I như nhau vì chúng được mắc nối tiếp Theo định luật Jun-Len Xơ Q tỏa

ra ở dây tóc và dây nối tỉ lệ với R của từng đoạn dây Dây tóc có R lớn nên Q tỏa

ra nhiều,do đó dây tóc nóng lên đến nhiệt độ cao

năng lượng ta có gì?

?Viết công thức tính A, tính

Q?

GV gọi HS đại diện 1 nhóm

lên bảng trình bày lời giải

Các nhóm còn lại nhận xét bổ

sung

GV chốt lại bài giải mẫu

HS trả lời: A = P t

2 1

Q = c.m(t - t )

HS lên bảng trình bày

HS dưới lớp nhận xét, bổ sung

HS theo dõi hoàn chỉnh bài mẫu

và phát sáng.

C5: Tóm tắt:

ấm (220V – 1000W)

U = 220V

V = 2l-> m =2kg

t0

1 = 200C; t0

2 =1000C

c = 4200J/kg.K

t =?

Giải

Vì ấm sử dụng ở hiệu điện thế

U = 220V -> P = 1000W Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có: A = Q hay

2 1

t c.m(t - t ) P

Thời gian đun sôi nước là:

0 0

2 1

c.m(t - t ) 4200.2.80

1000

P

4) Củng cố:

- GV: Gọi 2, 3 HS phát biểu nội dung hệ thức định luật Jun – Len xơ

- GV: Yêu cầu HS đọc phần ghi nhớ và “có thể em chưa biết”

- Hệ thống lại kiến thức cơ bản của bài

5) Hướng dẫn HS tự học, làm bài tập và soạn bài ở nhà:

- Học bài theo vở ghi + SGK phần ghi nhớ

- Làm bài tập ở SBT từ bài 16-17.1 đến 16-17.3

- Hướng dẫn bài tập :

16-17.3 a R1 và R2 mắc nối tiếp nên dòng điện chạy qua chúng có cùng cường độ I Kí hiệu nhiệt lượng tỏa ra ở các điện trở này tương ứng là Q1 và Q2

Ta có: I2t =

R

Q R

Q

2

2 1

1

 từ đó suy ra .

R

R Q

Q

2

1 2

1 

b R1 và R2 mắc song song với nhau nên hiệu điện thế U giữa hai đầu của chúng là như nhau Kí hiệu Q1 và Q2 tương tự như trên, ta có U2t = Q1R1 = Q2R2  .

R

R Q

Q

1

2 2

1 

- Xem trước bài 17:"Bài tập vận dụng định luật Jun- Len Xơ" để tiết sau làm bài tập Dựa vào hướng dẫn ở SGK yêu cầu HS về nhà chuẩn bị 3 bài tập ở SGK trang 47

- Đọc thêm phần “có thể em chưa biết”.