CHỦ đề ĐỊNH LUẬT JUN LENXO (lý 9)

Kĩ năng: Vận dụng định luật Jun - Len xơ để giải thích các hiện tượng đơn giản có liên quan và giải các bài tập về tác dụng nhiệt của dòng điện.. XÁC ĐỊNH VÀ MÔ TẢ CÁC YÊU CẦU CẦN ĐẠT: N

Trang 1

CHỦ ĐỀ: ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ

Số tiết: 02 Ngày soạn: 16/8/2019 Tiết theo PPCT: 17,18 Tuần dạy: 9

I NỘI DUNG CHỦ ĐỀ:

Định luật Jun-LenXơ và vận dụng định luật Jun-LenXơ

II MỤC TIÊU:

1.Kiến thức:

- Phát biểu và viết được hệ thức của định luật Jun – Len xơ

- Giải thích các hiện tượng đơn giản có liên quan và giải các bài tập về tác dụng nhiệt của dòng điện

2 Kĩ năng:

Vận dụng định luật Jun - Len xơ để giải thích các hiện tượng đơn giản có liên quan

và giải các bài tập về tác dụng nhiệt của dòng điện

3.Thái độ:

- Có thái độ trung thực, chính xác trong thu nhận thông tin, biết quan sát thực tế

-Tích cực học tập

-Rèn luyện tính cẩn thận, ý thức hợp tác làm việc trong nhóm

4 Định hướng năng lực hình thành:

- Năng lực tự học, hợp tác trong hoạt động nhóm

- Năng lực giải quyết vấn đề

- Năng lực sử dụng ngôn ngữ vật lí

- Năng lực phân tích, tổng hợp kiến thức để xử lí kết quả đã cho

III XÁC ĐỊNH VÀ MÔ TẢ CÁC YÊU CẦU CẦN ĐẠT:

Nội dung 1:

Tìm hiểu sự

biến đổi điện

năng thành

nhiệt năng

Nêu được một vài ví dụ về sự biến đổi từ điện năng thành nhiệt năng

Biết được sự biến đổi từ điện năng thành nhiệt năng

Nội dung 2:

Xây dựng hệ

thức và phát

biểu định luật

Jun-Lenxơ

Phát biểu và viết được hệ thức của định luật Jun – Len xơ

Vận dụng được định luật Jun -Lenxơ để giải thích các hiện tượng đơn giản

có liên quan

Nội dung 3:

Bài tập vận

dụng định luật

Jun-Lenxơ

Sử dụng thành thạo công thức

Q = I2.R.t để giải được một số bài tập đơn giản

Sử dụng thành thạo công thức

Q = I2.R.t để giải được một số bài tập về nhiệt

Trang 2

IV BIÊN SOẠN CÁC CÂU HỎI/ BÀI TẬP:

1 Phát biểu, viết hệ thức, tên gọi, đơn vị các đại lượng của định luật Jun – Lenxơ ?

2 Giải thích tại sao cùng với một dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn thì dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn hầu như không nóng lên?

3 Một ấm điện có ghi 220V-1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220 V để đun sôi 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 20oC Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm điện và nhiệt lượng tỏa ra môi trường ngoài Tính thời gian đun sôi nước? Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K

4 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 điện tỏa ra trong 1s

b/ Dùng bếp điện trên để đun sôi 1,5 lít nước có nhiệt độ ban đầu là 250C thì thời gian đun sôi nước là 25 phút Coi rằng nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước là có ích, tính hiệu suất của bếp Tính hiệu suất của bếp Cho biết nhiệt dung riêng của nước là

c=4200J/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

5 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 200C Hiệu suất của ấm là 90%, trong đó nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước được coi là có ích

a/ Tính nhiệt lượng cung cấp để đun sôi lượng nước trên, biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K

b/ Tính nhiệt lượng mà ấm điện đã tỏa ra khi đó

c/ Tính thời gian đun sôi nước

6 Đường dây dẫn từ mạng điện chung tới một gia đình có chiều dài tổng cộng là 40m và có lõi bằng đồng với tiết diện là 0,5mm2 Hiệu điện thế ở cuối đường giây (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 Ωm

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

V CHUẨN BỊ:

1.Giáo viên:

- Tranh phóng to H16.1

- Một số câu hỏi và bài tập vận dụng định luật Jun – Len xơ

2.Học sinh:

Nghiên cứu kĩ kết quả TN 16.1 SGK; 3 bài tập vận dụng định luật Jun – Len xơ

VI TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP

1 Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số (1 phút)

2 Kiểm tra bài cũ: (4 phút)

- Điện năng có thể biến đổi thành những dạng năng lượng nào?nêu ví dụ

- Viết công thức tính điện năng

3 Thiết kế tiến trình dạy học:

3.1 Hoạt động khởi động: (5 phút)

Trang 3

- Mục tiêu: Tạo hứng thú, gây sự tò mò đối với học sinh đến nội dung chủ đề của bài học.

- Phương thức: Đàm thoại, nêu vấn đề

Hoạt động cá nhân

- Sản phẩm mong đợi: Học sinh biết nội dung của chủ đề cần phải tìm hiểu, nghiên cứu và vận dụng

- Giáo viên nhận xét, dẫn dắt vào bài mới:

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

- Dùng một bóng đèn dây tóc thắp sáng

- Yêu cầu học sinh quan sát, nhận xét nhiệt

độ ở bóng đèn và dây nối với bóng đèn

-Tại sao với cùng một dòng điện chạy qua

thì dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ

cao, còn dây nối bóng đèn thì hầu như

không nóng?

- Để giải thích chính xác chúng ta sẽ tìm

hiểu bài: Định Luật Jun-Lenxơ

- Học sinh quan sát, so sánh nhiệt độ giữa bóng đèn và dây nối

- Học sinh giải thích

3.2 Hoạt động hình thành kiến thức :

Hoạt động 1: Tìm hiểu sự biến đổi điện năng thành nhiệt năng: (5 phút)

- Mục tiêu:

+Học sinh kể tên được một số dụng cụ biến đổi một phần điện năng biến thành nhiệt năng và một số dụng cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng

+ Học sinh so sánh được điện trở suất của dây đồng với dây điện trở của dụng

cụ biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt

- Phương thức:

+ Đàm thoại, gợi mở

+ Hoạt động cá nhân, cặp đôi

- Nhận xét, đánh giá sản phẩm, hoạt động:

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung

- Yêu cầu HS kể tên 3 dụng

cụ biến đổi một phần điện

năng và một phần thành

năng lượng ánh sáng

cụ biến đổi một phần điện

năng thành nhiệt năng và

một phần thành cơ năng

cụ điện có thẻ biến đôỉ toàn

bộ điện năng thành nhiệt

năng

- Phần nhiệt năng nào là có

ích hay không có ích?

- Giới thiệu bộ phận chính

- HS Kể tên 3 dụng cụ điện th eo yêu cầu: đèn dây tóc, đèn led, đèn huỳnh quang

- Kể tên 3 dụng cụ điện theo yêu cầu: máy bơm, máy khoan, máy quạt

- HS nêu 3 ví dụ dụng cụ điện theo yêu cầu: bàn là, bếp điện, mỏ hàn

- HS nêu được năng lượng này là có ích là nhiệt năng

- Nắm được bộ phận chính

I Trường hợp điện năng biến đổi thành nhiệt năng:

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

2 Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng:

Trang 4

của các dụng cụ điện mà em

vừa nêu

- yêu cầu HS so sánh điện

trở suất của các dây dẫn hợp

kim với dây dẫn bằng đồng

của các dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng: dây điện trở

- HS hoạt động nhóm trả lời: Điện trở suất của dây hợp kim lớn hơn điện trở suất của dây đồng

Hoạt động 2: Xây dựng hệ thức và phát biểu định luật Jun-Lenxơ : 20 phút

- Mục tiêu: HS Phát biểu và viết được hệ thức của định luật Jun – Len xơ

Giáo dục HS biết bảo vệ môi trường

- Phương thức:

+ Đàm thoại, gợi mở

+ Hoạt động cá nhân

-Xét trường hợp điện năng

biến đổi hoàn toàn thành

nhiệt năng thì nhiệt lượng

tỏa ra ở dây dẫn điện trở R

khi có dòng điện cường độ

I chạy qua trong thời gian t

được tính bằng công thức

nào?

-Viết công thức tính điện

năng tiêu thụ theo I, R, t

- Yêu cầu HS nhắc lại

định luật bảo toàn và

chuyển hóa năng lượng

- HS thảo luận viết công thức: A=I2Rt

-HS nhắc lại định luật:

Năng lượng không tự sinh

ra cũng không tự mất đi;

nó chỉ truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa

từ dạng này sang dạng khác.

II Định luật Jun-Lenxơ

1 Hệ thức của định luật

Q = I2Rt

-GV yêu cầu HS mô tả lại

thí nghiệm H16.1

-Yêu cầu HS nêu tóm tắt

kết quả thí nghiệm

-Yêu cầu HS tính điện

năng?

-HS đọc phần mô tả thí nghiệm hình 16.1 SGK và các dữ kiện đã thu được từ thí nghiệm kiểm tra

-HS nêu tóm tắt

m1=200g; m2=78g; I=2,4A;

R=5Ω; t=300s; t=9,50C;

c1=4200J/kg.K;

c2=880J/kg.K -HS hoạt động cá nhân

- Tính điện năng

2 Xử lí kết quả của thí nghiệm kiểm tra :

Trang 5

-Yêu cầu HS nhắc lại công

thức tính nhiệt lượng

-Yêu cầu HS tính nhiệt

lượng mà bình nhôm nhận

được,nước nhận được

-Yêu cầu HS so sánh A và

Q

-GV thông báo:Nếu tính cả

phần nhiệt lượng truyền ra

môi trường xung quanh thì

A=Q Hệ thức định luật

được khẳng định

C1: A = I2Rt = (2,4)2.5.300 =8640 (J)

-HS nêu công thức:

Q = cmt -HS tính Q C2 :

Q1 = c1m1t = 4200.0,2.9,5 =7980 (J )

Q2 = c2 m2 t = 880.0,078.9,5 = 652,08 (J ) Nhiệt lượng nước và bình nhôm nhận được

Q = Q1 + Q2 = 8632,08 (J) -HS so sánh được A và Q

C3: Q ≈ A

-Từ hệ thức yêu cầu HS

phát biểu thành lời

-Yêu cầu HS phát biểu

định luật và ghi hệ thức

của định luật

-Yêu cầu HS nêu tên đơn

vị của mỗi đại lượng có

mặt trong định luật trên

-GV giới thiệu cho HS

ngoài đơn vị Jun còn được

tính đơn vị Calo và công

thức của định luật tính theo

đơn vị calo

-HS dựa vào hệ thức phát biểu

-HS phát biểu và ghi hệ thức định luật Jun – len xơ

-HS nêu tên đơn vị các đại lượng trong công thức

-HS theo dõi

Ngoài đơn vị Jun, nhiệt lượng còn được tính bằng đơn vị calo Ta có:

1cal = 4,2 J 1J= 0,24 Cal

3 Phát biểu định luật:

Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua.

Q=I 2 Rt

Trong đó:

I: cường độ dòng điện (A) R: điện trở tb ôm (Ω) t: thời gian (s)

Q: nhiệt lượng (J)

*Lưu ý: nếu tính bằng đơn vị calo thì hệ thức của định luật Jun –Len xơ được viết là:

Q= 0,24.I2Rt

*GD BVMT: Đối với một số thiết bị đố nóng:bàn là,bếp điện,lò sưởi việc tỏa nhiệt là

có ích.Các thiết bị khác:động cơ điện, các thiết bị điện tử gia dụng tỏa nhiệt là vô

Trang 6

-biện pháp GDBVMT:để tiết kiệm điện năng cần giảm sự tỏa nhiệt hao phí bằng cách giảm điện trở nội của chúng.

3.3 Hoạt động luyện tập: 10 phút

- Mục tiêu: giúp HS củng cố định luật Jun – Len xơ

- Phương thức:

+ Đàm thoại, vấn đáp

+ Hoạt động cá nhân

GV yêu cầu học sinh hoàn

thành câu 1

1 Phát biểu, viết hệ thức,

tên gọi, đơn vị các đại lượng

của định luật Jun – Lenxơ ?

-Yêu câu HS giải thích câu 2

(C4 SGK/trang 45)

2 Giải thích tại sao cùng

với một dòng điện chạy qua

dây tóc bóng đèn thì dây tóc

bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ

cao, còn dây nối với bóng đèn

hầu như không nóng lên?

HS hoạt động cá nhân phát biểu, viết hệ thức, tên gọi, đơn vị các đại lượng của định luật Jun – Lenxơ

-HS hoạt động cặp đôi giải thích hiện tượng

1/ * Định luật : Nhiệt

lượng tỏa ra ở dây dẫn khi

có dòng điện chạy qua tỉ

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

Hệ thức : Q = I2Rt(1) Trong đó:

I: cường độ dòng điện (A) R: điện trở ()

t: thời gian (s) Q: nhiệt lượng (J)

2/ -Cường độ dòng điện

qua dây tóc đèn và dây nối bằng nhau (mắc nối tiếp )

-Dây tóc đèn có điện trở lớn nên nhiệt lượng tỏa ra nhiều, do đó dây tóc nóng tới mức phát sáng

-Dây dẫn có điện trở nhỏ nên Q tỏa ra ít, do đó dây dẫn hầu như không nóng

3.4 Hoạt động vận dụng: 40 phút

- Mục tiêu: Vận dụng được định luật Jun - Len xơ để giải các bài tập

- Phương thức:

+ Đàm thoại, gợi mở, bài tập, câu hỏi, tình huống

+ Hoạt động cá nhân, cặp đôi, nhóm

-GV yêu câu HS đọc đề

bài; toám tắt, thảo luận và

-HS hoạt động nhóm Tóm tắt đề bài; thảo luận;

Tóm tắt:

Ấm (220V-1000W)

Trang 7

giải câu 3( C5 SGK/trang

45)

3 Một ấm điện có ghi

220V-1000W được sử

dụng với hiệu điện thế 220

V để đun sôi 2 lít nước từ

nhiệt độ ban đầu 20oC Bỏ

qua nhiệt lượng làm nóng

vỏ ấm điện và nhiệt lượng

tỏa ra môi trường ngoài

Tính thời gian đun sôi

nước? Biết nhiệt dung

riêng của nước là

4200J/kg.K

V=2lm=2Kg

t0 1=20 oC

t0 2=100 0C C=4200J/Kgk

t=?

Giải

Vì ấm sử dụng ở HĐT 220V nên công suất P=1000W

Theo ĐLBT và CHNL A=Q hay

P.t=mct

= 672 (J ) -GV yêu câu HS đọc đề

giải câu 3( Bài 1

SGK/trang 47)

* Lưu ý HS tham khảo các

gợi ý trong SGK

Câu 4 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 điện tỏa ra trong

1s

b/ Dùng bếp điện

trên để đun sôi 1,5 lít nước

có nhiệt độ ban đầu là

250C thì thời gian đun sôi

nước là 25 phút Coi rằng

nhiệt lượng cung cấp để

đun sôi nước là có ích,

tính hiệu suất của bếp

Tính hiệu suất của bếp

Cho biết nhiệt dung riêng

của nước là c=4200J/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

HS hoạt động cá nhân giải từng phần của bài tập

-HS giải phần a

-HS giải phần b

-HS giải phần c

Câu 4:

Cho biết R=80 b)v=1,5l I=2,5A to 1=25 oc a)Q=?

t=20ph=1200s t=1s c=4200J/kgk H=?

c)t=3h tiền điện=?

Giải a)Nhiệt lượng tỏa ra của bếp trg 1s

Q=I2Rt=2,52.80.1=500J b)Nhiệt lượng cần để đun sôi nước

472500

o

Q mc t

J



Nhiệt lượng tỏa ra của bếp trong 20ph

Qtp=I2Rt=2,52.80.1200 =600000J

Hiệu suất của bếp

472500 100% 100%

600000 78,75%

i tp

Q H Q



c)điện năng tiêu thụ A=p t=0,5.3.30=45kwh Tiền điện phải trả:

P

t t C

m ( 2  1 )

1000

80 2 4200



Trang 8

700 đồng N=45.700=31500 đồng

SGK/trang 47)

gợi ý trong SGK

Câu 5: 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 200C

Hiệu suất của ấm là 90%,

trong đó nhiệt lượng cung

cấp để đun sôi nước được

coi là có ích

a/ Tính nhiệt lượng

cung cấp để đun sôi lượng

nước trên, biết nhiệt dung

riêng của nước là

4200J/kg.K

b/ Tính nhiệt lượng

mà ấm điện đã tỏa ra khi

đó

c/ Tính thời gian

đun sôi nước

HS hoạt động nhóm giải từng phần của bài tập

- Giải phần a

- Giải phần b

- Giải phần c

Câu 5:

Cho Biết B(220v-1000w) a)Qi=?

U=220v C=4200j/Kgk v=2l b)Qtp=?

to 1=20 oC c)t=?

H=90%

Giải a)nhiệt lượng cần đun sôi 2l nước

672000

o

Q mc t

J



b)nhiệt lượng tỏa ra của bếp

672000

.100 746666,6 90

tp tp

tp

c)thời gian đun sôi nước

746666, 6

1000

A

p

SGK/trang 47)

gợi ý trong SGK

Câu 6 Đường dây dẫn

từ mạng điện chung tới

một gia đình có chiều dài

tổng cộng là 40m và có lõi

bằng đồng với tiết diện là

0,5mm2 Hiệu điện thế ở

cuối đường giây (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

Ωm

HS hoạt động nhóm giải từng phần của bài tập

Mỗi HS tự lực giải từng phần của bài tập

- Giải phần a

- Giải phần b

Câu 6:

Cho biết l=40m U=220v

P=165w S=0,5mm2=0,5.10-6m2 t=3h

a)R=?

b)I=?

c)Q=?

Giải a)diện trở của dây b)cường độ dòng điện

c)nhiệt lượng tỏa ra trong

30 ngày

m



 1 , 7 10  8







10 5 , 0

40 10

7 ,

s

l

R 

A U

P

220

165



Trang 9

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

- Giải phần c

Q=I2Rt=0,75.1,36.30.3.360 0

=247860J=0,07kwh

3.5 Hoạt động tìm tòi mở rộng: (5 phút)

- Mục tiêu: Học sinh biết lựa chọn sử dụng các thiết bị, dây dẫn phù hợp

Giải thích được một số ứng dụng trong thực tế

- Phương thức:

+ Nghiên cứu tài liệu, làm bài tập, trải nghiệm thực tế cuộc sống, HS có thể

tự đưa ra tình huống, bài tập và giải quyết

+ Hoạt động cá nhân, cặp đôi, nhóm -Sản phẩm mong đợi: bài giải, tư liệu sưu tầm, bài báo cáo, sản phẩm nghiên cứu khoa học…

- Nhận xét, đánh giá sản phẩm, hoạt động

+ Liên hệ về hiệu suất của một số loại đèn => Giáo dục sử dụng tiết kiệm điện năng

+ Giải thích vì sao dây đốt nóng của một số loại thiết bị điện-nhiệt làm bằng vật liệu có điện trở suất lớn; dây dẫn điện, dây quấn trong các động cơ điện làm vật liệu có điện trở suất nhỏ?

+ Giải thích việc chọn dây dẫn phù hợp + Giáo dục học sinh không sử dụng dây dẫn khác thay thế cho dây chì

- Yêu cầu HS : Giải các bài tập sách bài tập; mẫu báo cáo thực hành: Nghiệm lại mối quan hệ giữa Q ~I2 trong định luật Jun – Lenxơ

Định dạng
Số trang	9
Dung lượng	58,95 KB