Giáo dục phổ thông nước tađang thực hiện bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếpcận năng lực của người học, nghĩa là từ chỗ chỉ quan tâm đến việc học sinh họcđượ
Trang 1I MỞ ĐẦU 1.1 Lý do chọn đề tài
Đất nước ta đang trong thời kỳ xây dựng, đổi mới và đẩy mạnh công nghiệphóa - hiện đại hóa đất nước Để đáp ứng được nhu cầu của xã hội, ngành Giáo dục
đã có sự thay đổi về mọi mặt và đặc biệt là về PPDH Giáo dục phổ thông nước tađang thực hiện bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếpcận năng lực của người học, nghĩa là từ chỗ chỉ quan tâm đến việc học sinh họcđược cái gì đễn chỗ quan tâm học sinh vận dụng được cái gì qua việc học [1]
Đối với các môn học trong trường phổ thông nhiệm vụ quan trọng đặt ra làphải làm sao cho khi vào đời, bắt tay tham gia vào lao động sản xuất, bước vàocuộc sống học sinh có thể vận dụng được kiến thức đã học và nhanh chóng tiếp thuđược cái mới với trình độ hiện đại của khoa học kĩ thuật Do đó trong giảng dạy cácmôn học trong trường phổ thông, việc áp dụng các PPDH tích cực nhằm phát triến
tư duy, năng lực sáng tạo cho học sinh là vô cùng quan trọng
Đối với bộ môn vật lí ở trường phổ thông là một bộ môn có liên hệ và gắn bóchặt chẽ với thực tiến cuộc sống và lao động sản xuất Để nâng cao được hiệu quảgiảng dạy và khả năng ứng dụng thực tiến của học sinh thì việc sử dụng hệ thốngBài tập vật lí nói chung và nhất là những Bài tập vật lí có nội dung thực tiến nóiriêng vào trong giảng dạy là một việc làm vô cùng cần thiết Bản thân mỗi bài tậpvật lí đã là một tình huống vận dụng tích cực Từ đó, giúp các em vận dụng nhữngkiến thức đã học để giải quyết tốt những nhiệm vụ học tập và những vấn đề màthực tiễn đã đặt ra
Qua việc nghiên cứu các tài liệu và xuất phát từ thực tiễn giảng dạy của bản
thân cũng như của các đồng nghiệp trong chương “Dòng điện không đổi - Vật lí 11”, tôi nhận thấy rằng: Việc dạy học vật lí ở các trường phổ thông hiện nay do
điều kiện cơ sở vật chất học sinh rất ít khi được quan sát hay tiến hành các thínghiệm, ít được làm các bài thực hành một cách đầy đủ theo yêu cầu Đồng thờinhiều giáo viên mới chỉ chú trọng đến việc cung cấp, truyền đạt những kiến thức líthuyết, những bài tập vật lí cũng mới chỉ dừng lại ở mức độ củng cố kiến thức thiếugắn liền với thức tiễn Trong khi đó nội dung kiến thức trong chương là những nộidung liên quan đến cuộc sống, sinh hoạt mà học sinh được tiếp cận hàng ngày Bêncạnh đó hiện nay cũng chưa có nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu bám sâu những
bài tập về “ Dòng điện không đổi – Vật lí 11” có những nội dung gắn liền với thực
tiến sử dụng dòng điện trong cuộc sống và sinh hoạt hàng ngày
Từ những nguyên nhân trên dẫn đến đại bộ phận học sinh không hứng thútrong học tập và sau khi học xong chương này không có khả năng vận dụng đượccác kiến thức đã học vào trong thực tiễn sử dụng điện năng trong gia đình cũng nhưtrong cuộc sống Xuất phát từ thực tế đó, tôi nhận thấy việc xây dựng và sử dụng
hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn về dòng điện không đổi là vô cùng cần thiết
đối với cả học sinh và giáo viên Vì vậy tôi đã chọn đề tài: Nâng cao khả năng vận dụng thực tiễn của học sinh thông qua sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tiễn trong dạy học chương “Dòng điện không đổi - Vật lí 11” làm đề tài nghiên
cứu của mình
Trang 21.2 Mục đích nghiên cứu của đề tài
- Xây dựng hệ thống bài tập vật lí trong chương “Dòng điện không đổi – Vật
lí 11” có nội dung gắn liền với thực tiễn sử dụng điện năng trong gia đình và trongcuộc sống
- Vận dụng hệ thống bài tập đã xây dựng vào trong quá trình dạy học theo địnhhướng phát triển năng lực
1.3 Đối tượng nghiên cứu của đề tài
- Nội dung kiến thức, kỹ năng và quá trình dạy học Chương “Dòng điện không đổi - Vật lí 11”
- Xây dựng bài tập định hướng phát triển năng lực của học sinh
- Các bài tập vật lý có nội dung gẵn với các tình huống và các vấn đề nảy sinh thựctiễn sử dụng dụng điện năng và thực tiến dạy học
- Đánh giá hiệu quả của quá trình vận dụng vào trong giảng dạy
1.4 Phương pháp nghiên cứu của đề tài
Để thực hiện được các nhiệm vụ và mục đích của đề tài, tôi sử dụng phươngpháp sau:
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: nghiên cứu sách, báo, tài liệu tham khảo
để xây dựng cơ sở lí luận của đề tài, các căn cứ cho những đề xuất về tiến trình dạyhọc
- Phương pháp quan sát sư phạm
- Phương pháp điều tra khảo sát thực tiễn, thu thập thông tin
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Trang 3II NỘI DUNG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 2.1 Cơ sở lí luận.
2.1.1 Quan điểm chung về đổi mới giáo dục Trung học.
Những quan điểm và đường lối chỉ đạo của Đảng và Nhà nước về đổi mớigiáo dục nói chung và giáo dục trung học nói riêng được thể hiện trong nhiều vănbản, đặc biệt được thể hiện trong Luật giáo dục, trong văn kiện đại hội Đảng toànquốc lần thứ XI và XII Trong đó thể hiện rõ nội dung trọng tâm sau : Phương phápgiáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của họcsinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tựhọc, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực
tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh… [1]
Như vậy có thể nói quan điểm đổi mới giáo dục là : Chuyển từ chương trìnhgiáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực của người học, nghĩa là từ chỗchỉ quan tâm đến việc học sinh học được cái gì đễn chỗ quan tâm học sinh vậndụng được cái gì qua việc học [1] Đồng thời đặt ra cho môi giáo viên cần phải đổimới dạy học và kiểm tra, đánh giá kết quả học tập theo định hướng phát triển nănglực học sinh” [1]
2.1.2 Các năng lực chung cốt lõi và chuyên biệt của môn Vật lí cấp Trung học phổ thông theo định hướng phát triển năng lực.
Theo quan điểm dạy học định hướng phát triển năng lực của người học thì cácnăng lực chuyên biệt trong bộ môn Vật lí chia thành ba nhóm
- Nhóm năng lực lực làm chủ và phát triển bản thân , bao gồm: Năng lực tự học ;Năng lực giải quyết vấn đề; Năng lực học sáng tạo
- Nhóm năng lực quan hệ xã hội, bao gồm: Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác
- Nhóm năng lực công cụ, bao gồm: Năng lực sử dụng công nghệ thông tin vàphương tiện truyền thông ; Năng lực sử dụng ngôn ngữ; Năng lực tính toán [1]
Từ các năng lực trên người ta có thể cụ thể hóa hơn bằng cách chia nhỏ racác nhóm năng lực thành phần, bao gồm:
- Nhóm năng lực thành phần liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí ( K1, K2…)
- Nhóm năng lực thành phần về phương pháp ( P1, P2, P3, …, P9), trong đó tậptrung vào năng lực thực nghiệm và năng lực mô hình hóa
- Nhóm năng lực trao đổi thông tin ( X1, X2, …, X8), trong đó tìm kiếm, lựachọn thông tin, hoạt động nhóm, trao đổi bằng ngôn ngữ vật lí và các cách diễn tảđặc thù của vật lí
- Nhóm năng lực thành phần liên quan đến cá nhân ( C1, C2, …, C6), trong đótập trung vào khả năng tự đánh giá năng lực bản thân, có kế hoạch học tập vật lí đểnâng cao trình độ bản thân, so sánh đánh gía được các giải pháp kỹ thuật khác nhau
về mặt kính tế, xã hội, môi trường, sử dụng kiến thức vật lí để đánh giá và cảnh
Trang 4báo mức độ an toàn của thí nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống và của cáccông nghệ hiện đại…[1].
2.1.3 Vai trò và tầm quan trọng của Bài tập Vật lí trong việc phát triển năng lực học sinh.
Bài tập là một thành phần quan trọng trong môi trường học tập mà ngườigiáo viên cần phải thực hiện Đối với giáo viên, bài tập là yếu tố để điều khiển quátrình giáo dục Đối với học sinh, bài tập là một nhiệm vụ cần thực hiện, là một phầncủa nội dung học tập [1]
Theo chức năng lý luận dạy học bài tập có thể bao gồm bài tập học và bài tậpđánh giá Trong bài tập học gồm các bài tập dùng trong bài học để lĩnh hội tri thứcmới, bài tập để luyện tập, củng cố, vận dụng kiến thức đã học Theo dạng của câutrả lời của bài tập thì có dạng bài tập “đóng” hay “ mở” Trong đó bài tập “ mở”chú trọng đến tính độc lập và sáng tạo của học sinh, nhất là các bài tập mở có nộidung gắn với thực tiễn [1]
Bài tập định hướng phát triển năng lực của người học có nhiều những ưuđiểm nổi bật là: Trọng tâm không phải là các thành phần tri thức hay kỹ năng riêng
lẻ mà là sự vận dụng phối hợp các thành tích khác nhau trên cơ sở một vấn đề mớiđối với người học Tiếp cận năng lực không định hướng theo nội dung học trừutượng mà luôn theo các tình huống cuộc sống của học sinh, theo thử thách cuộcsống, nội dung học tập mang tính tình huống, tính bối cảnh và tính thực tiễn [1] Dựa trên các bậc nhận thức và chú ý đến đặc điểm của học tập định hướngphát triển năng lực, có thể xây dựng bài tập theo các dạng: Bài tập tái hiện; Bài tậpvận dụng; Bài tập giải quyết vấn đề; Bài tập gắn với bối cảnh và tình huống thựctiến Trong đó các bài tập vận dụng và giải quyết vấn đề gắn với các bối cảnh vàtình huống thực tiễn là những bài tập mở, tạo cơ hội cho nhiều cách tiếp cận, nhiềucon đường giải quyết khác nhau [1]
2.1.4 Những nội dung trong tâm của chương “ Dòng điện không đổi – Vật lí 11” cần đạt được theo định hướng phát triển năng lực.
Theo chuẩn kiến thức, kỹ năng và theo định hướng phát triển năng lực củahọc sinh thì mục tiêu trong chương này học sinh cần đạt được là
* Về kiến thức: Học sinh cần biết, thông hiểu được các vấn đề sau.
+ Các tác dụng của dòng điện: Tác dụng từ, tác dụng sinh lý, tác dụng nhiệt, … + Mỗi quan hệ giữa dòng điện và hiệu điện thế Biểu thức định luật ôm cho cácđoạn mạch
- Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần:
E I
và U = E – I.r
Trang 5- Định luật ôm cho đoạn mạch có máy thu: I U r'E'.
- Định luật ôm cho đoạn mạch có nguồn và máy thu nối tiếp: I R E r E'r'
+ Công, công suất và hiệu suất
- Mạch chỉ có điện trở thuần: A = U.I.t = Q = I2.R.t, P = I2R
- Nguồn điện: A = E.I.t = U.I.t + I2.r.t = Acó ích + Ahao phí
P = E.I = U.I + I2.r = Pcó ích + Phao phí,
haophí
cóích haophí
cóích
P
P A
A E
r I E
U
- Máy thu điện: A = U.I.t = E’.I.t + I2.r’t = Acó ích + Ahao phí
P = U.I = E’.I + I2.r’ = Pcó ích + Phao phí,
haophí
cóích haophí
cóích
P
P A
A U
- Mắc nối tiếp: Eb = E1 + E2 + …, rb = r1 + r2 + …
- Mắc xung đối: E bE1 E2 , rb = r1 + r2
- Mắc song song : Eb = E1 = E2 = … = E, 1 1 1
1 1
r r
r b
+ Các dụng cụ đo điện : Vôn kế ( đo hiệu điện thế), Ampe kế ( đo cường độdòng điện), Oát kế ( đo công suất), Công tơ điện ( đo năng lượng điện tiêu thụ) + Các thông số thông thường, thường ghi trên các dụng cụ tiêu thụ điện: Uđm,
Iđm, Pđm , f ( tần số đối với điện xoay chiều)
+ Điện trở của dây dẫn đồng chất, tiết diện đều: R S l [4], [5]
* Về kỹ năng cơ bản: Học sinh có thể
+ Vận dụng được các kiến thức trên để giải được các bài tập cơ bản
+ Đọc và hiểu được ý nghĩa của các thông số ghi trên các thiết bị điện Biết cách
sử dụng các dụng cụ đo điện Vôn kế, Ampe kế, Oát kê, Công tơ điện [4], [5]
* Về kỹ năng vận dụng theo định hướng phát triển năng lực Học sinh có thể
+ Vận dụng được các kiến thức để đảm bảo sử dụng an toàn và tiết kiệm điệnnăng trong quá trình sử dụng điện năng ở gia đình, cơ quan và nơi công cộng
+ Thiết kế được mạch điện đơn giản và tính toán được số liệu để mắc đượcmạng điện phù hợp trong gia đình, cơ quan và nơi công cộng
+ Thiết kế được các mạch điện theo yêu cầu thường gặp ở gia đình, cơ quan,nơi công cộng
2.2 Thực trạng của vấn đề.
Trang 6Từ cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn giảng dạy có thể khẳng định bài tập vật línói chung và bài tập vật lí có nội dung gắn liền với thực tiễn nói riêng, có một vaitrò hết sức quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả của quá trình dạy học theo địnhhướng phát triển năng lực của học sinh khi học vật lí.
Tuy nhiên thực tế hiện nay một bộ phận không nhỏ giáo viên chưa thực sựquan tâm, đầu tư đúng mức đến xây dựng hệ thống bài tập và áp dụng vào tronggiảng dạy Đặc biệt là phần “ Dòng điện” lại gắn liền đến việc sử dụng điện năngtrong sinh hoạt thường ngày và trong cuộc sống của học sinh Thực trạng này đượcbiểu hiện ở một số vấn đề cơ bản theo các cấp độ sau:
+ Thứ nhất là: Trong tiết học một bộ phận giáo viên mới chỉ chú trọng đến
giảng dạy những nội dung lý thuyết, kiên thức trong tiết học, ít quan tâm đến việc
sử dụng bài tập có nội dung và mức độ phù hợp để sử dụng trong tiết học trên lớp
+ Thứ hai là: Chưa chú trọng đến việc đa dạng hóa hình thức tổ chức học tập.
Việc sử dụng bài tập một bộ phận giáo viên mới chỉ dựng lại ở việc ra bài tập làmtrên lớp trong tiết học, chưa có những bài tập ngoài giờ hợp lý cho học sinh
+ Thứ ba là: Chưa chú trọng đến nội dung, mức độ của các bài tập vật lí Nội
dung các bài tập mới chỉ dừng lại ở mức độ củng cố kiến thức, củng cố lý thuyết.Đặc biệt là các bài tập mang nặng tính lý thuyết, tính hàn lâm, thiếu gắn liền vớitính ứng dụng vào các tình huống thực tiến trong cuộc sống và trong sinh hoạtthường ngày mà học sinh gặp phải Trong khi đó đặc thù của bộ môn vật lí là luôn
gắn liền với hiện tượng tự nhiên và thực tiến cuộc sống, nhất là phần “ Dòng
điện-Sử dụng điện năng” có nội dung gần gũi nhất với cuộc sống thường
Từ những vấn đề trên dẫn đến những hạn chế cơ bản của hiệu quả giảng dạy
sau khi học sinh học xong phần “ Dòng điện” như sau.
+ Thứ nhất là học sinh chỉ nhớ được những kiến thức một cách máy móc,
không phát huy được năng lực tư duy, sáng tạo
+ Thứ hai là nội dung bài tập mang nặng tính lí thuyết, tính hàn lâm nên học
sinh có cảm giác nặng nề, không hứng thú trong học tập
+ Thứ ba là hình thức tổ chức học tập chỉ dừng chủ yếu ở trên lớp trong tiết
học nên dẫn đến học sinh không phát huy được năng lực tự học, năng lực giải quyếtvấn đề, năng lực sáng tạo, năng lực giao tiếp, năng lực hợp tác, năng lực sử dụngcông nghệ thông tin, năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán v.v…
+ Thư tư là nội dung bài tập không gắn liền đến các tình huống thực tiến nên dẫn đến học sinh không có khả năng vận dụng các kiến thức vào việc “Sử dụng điện năng” trong cuộc sống hàng ngày Đây là một trong những hạn chế quan trọng nhất Biểu hiện của hạn chế này là sau khi học xong phần “ Dòng điện – cấp trung học” nhiều học sinh không nắm vững được những nguyên tắc “ Sử dụng an toàn
và tiết kiệm điện năng”; không thể “thiết kế, lắp đặt” được những mạch điện phù
Trang 7hợp các yêu cầu thường gặp trong sử dụng ở gia đình, cơ quan…; không biết cách
sử dụng các thiết bị điện dân dụng; không nắm vững được các nguyên tắc và cách
sử dụng các đồng hồ đo điện (vôn kế, ampe kế, oát kế…) trong thực nghiệm cũngnhư sử dụng điện ở gia đình, cơ quan…
2.3 Các giải pháp giải quyết vấn đề.
Xuất phát từ cơ sở lí luận và nhất là từ thực trạng dẫn đến những hạn chế nêutrên, tôi đã áp dụng một số các giải pháp để khắc phục những hạn chế trên theo
hướng “tiếp cận bài tập định hướng phát triển năng lực” Cụ thể là
+ Giải pháp thứ nhất là: Đa dạng hóa hình thức học tập.
+ Giải pháp thứ hai là: Xây dựng hệ thống bài tập theo định hướng phát triển
năng lực, tập trung vào những bài tập có nội dung gắn liền với tình huống thực tiến
“ Sử dụng điện năng an toàn, tiết kiệm trong gia đình, trong cơ quan, nơi công cộng”, để bổ sung vào hệ thống bài tập cơ bản đã có trong Sách giáo khoa và Sách bài tập Vật lí trong chương “ Dòng điện không đổi – Vật lí 11” Trên cơ sở hệ
thống bài tập đã xây dựng, tiến hành chọn lựa các bài tập để sự dụng phù hợp tươngứng với từng hình thức học tập
2.3.1 Đa dạng hóa hình thức học tập Trong giải pháp này tôi chọn lựa hai
hình thức giao nhiệm vụ học tập thông qua sử dụng bài tập Vật lí ở hai thời điểm:
Sử dụng loại bài tập cần giải quyết ngay trong tiết học trên lớp và Sử dụng loại bàitập cần giải quyết ngoài giờ trên lớp cho các nhóm học sinh Qua hai hình thức này
sẽ đạt được mục tiêu là cũng cố kiến thức, kỹ năng cơ bản và phát huy được nhữngnăng lực của học sinh theo định hướng phát triển năng lực
2.3.2 Xây dựng hệ thống bài tập Trong giải pháp này tôi đã căn cứ vào
những tình huống nảy sinh từ thực tiến sử dụng điện năng ở gia đình, ở cơ quan …
để xây dựng và sưu tầm những bài tập có nội dung gắn liền với các tình huống.Đồng thời căn cứ vào mức độ của bài tập và mục tiêu sư phạm tôi đã chia hệ thốngbài tập thành hai nhóm; Nhóm bài tập vận dụng trong các tiết học trên lớp và Nhómbài tập vận dụng ngoài giờ trên lớp cho các nhóm học sinh
2.3.2.1 Nhóm bài tập sử dụng trong các tiết học trên lớp.
* Cơ sở xây dựng: Dựa vào mục tiêu là củng cố các kiến thức cơ bản về mạch
điện nối tiếp, mạch điện song song, công suất tiêu thu, các giá trị định mức của cácthiết bị điện, cách sử dụng các thiết bị đo điện các vấn đề sử dụng an toàn điệnnăng để xây dựng nhóm bài tập Đồng thời nội dung của các bài tập này có điểmkhác với các bài tập trong SGK hiện hành là ở chỗ luôn gắn liền với một tình huốngtrong thực tiến
* Nội dung bài tập:
Bài tập 1 Đầu của phích căm vào ổ điện một đồ điện
Trang 8gia dung thường có 3 chân, trong đó có một chân dài hơn
hai chân kia, chân dài được nối với vỏ ngoài của đồ dùng
Vì ổ cắm chỉ có hai lỗ nên một bạn học sinh đề xuất cắt bỏ
chân dài đi Theo quan điểm của em thì cách làm này có hợp
lý không ? Vì sao ? [2]
Hướng dẫn:
- Nhận xét: Cách làm này không hợp lý, hay nói cách khác là không nên làm
- Lí do: Nếu sử dụng phích cắm có 3 chân thì chân thứ 3 sẽ giúp loại bỏ nguồnđiện bị rò rỉ đó Vì trên những ổ cắm điện có 3 lỗ thì sẽ có 2 lỗ kết nối dây nóng vàdây nguội, lỗ thứ 3 có kích thước lớn hơn nối với dây nối đất của công trình để đảmbảo an toàn khi có sự chạm điện ra vỏ kim loại của thiết bị điện Đồng thời vớiphích ba chân này thì chân dài còn có tác dụng giữ cho phích cắm vào ổ được chắcchắn, tiếp xúc điện tốt hạn chế tỏa nhiệt ở ổ cắm và không gây ra hiện tượng đánhtia lửa điện làm cháy ổ
Bài tập 2 Trong các trường hợp sau, trường hợp nào không được làm khi sử
dụng an toàn điện ?
A Dùng kìm cách điện để cắt, nối dây điện khi sửa chữa
B Loại dây điện phải có vỏ bọc và phù hợp với thiết bị tiêu thụ điện
C Công tắc điện được nối với dây nguội
D Dây nóng được nối qua cầu chì [2]
Hướng dẫn
Công tắc điện nên được nối với dây nóng để khi tắt công tắt thì ta đã ngắt dây nóng
ra khỏi thiết bị đảm bảo được an toàn hơn ( Đáp án C)
Bài tập 3 Trong sử dụng điện gia đình bảng điện gồm có một hộp công tắc
đơn, một ổ cắm ba lỗ Yêu cầu : Ổ cắm làm việc độc lập, công tắc dùng để tắt, bậtbóng đèn và mạch điện phải đảm bảo sử dụng an toàn, hợp lý Trong các cách mắcsau, cách mắc nào hợp lý: [2]
Hướng dẫn
- Theo sơ đồ A thì ổ cắm không thể độc lập với bóng đèn
- Theo sơ đồ B thì ổ cắm độc lập với bóng đèn nhưng khi tắt công tắc dây nóng vẫnđược nối với bóng vậy sẽ không an toàn khi tắt hay, sửa bóng đèn
- Theo sơ đồ C thì ta có thể đáp ứng được các yêu cầu ( Đáp án C)
Hình C
Dây nóng Dây nguộn
Trang 9Bài tập 4 Khi sử dụng bếp điện hoặc bàn là dùng dây ma so thì dây ma so
nóng đỏ , còn dây dẫnn bằng đồng thì không nóng đỏ Đó là vì
A Dòng điện qua dây đồng nhỏ nên tiêu hao điện năng nhỏ
B Điện năng tiêu hao trên dây ma so và dây đồng như nhau nhưng trên dây đồngtản nhiệt nhanh hơn không nóng
C Dòng điện qua dây ma so lớn nên điện năng tiêu hao lớn
D Điện trở dây đồng khá nhỏ nên tỏa nhiệt trên dây khá nhỏ [2]
Hướng dẫn
- Vì dây ma so nối tiếp với dây dẫn đồng nên cùng cường độ dòng điện I
- Vì tỏa nhiệt trên dây là Q = I2Rt nên dây đồng có điện trở nhất nhỏ, nhiệt lượng
tỏa ra rất nhỏ, còn dây ma so có điện trở rất lớn nên tỏa nhiệt rất lớn ( Đáp án D)
Bài tập 5 Ở gia đình nhà bạn An có sử dụng một ấm nước siêu tốc, trên âm có gắn một bảng táp
lô thông số có ghi
Hiệu sản phẩn: Kangaroo – KG343 Tần số: 50Hz
Hiệu điện thế định mức : 220V Dung tích: 1,5L
Công suất định mức: 1500W
Bạn An dùng âm để đun một lượng nước đúng bằng dung tích, từ 200C đên khi sôi
là 1000C Cho biết nhiệt dung riêng của nước bằng 4,2.103 J/(kg.0C)
1) Hãy tính ước lượng thời gian đun sôi nước
2) Thực tế khi đun thì thời gian lớn hơn so với tính toán Nguyên nhân do đâu ? [2]
Hướng dẫn
1) Khi ấm hoạt động bình thường và coi toàn bộ nhiệt tỏa ra đều được nước
hấp thụ thì ta có: Qtỏa = P.t = mc.t0 suy ra được t = 336 (s)
2) Thực tế thời gian đun sôi nước có thể do hai nguyên nhân chính.
- Hiệu điện thế khi đun thấp hơn hiệu điện thế định mức
- Một phần nhiệt bị tỏa ra ngoài môi trường
Nhận xét: Để sử dụng có hiệu quả thì khi điện yếu ta hạn chế đun nước và khi
đun nên đậy kín nắp ấm Vì khi đó thời gian đun nước kéo dài, lượng nhiệt tỏa ramôi trường lớn làm hao phí điện năng nhiều hơn Đồng thời khi đèn báo sôi thìngắt điện để hạn chế việc nước bay hơi, tiêu tốn điện năng
Bài tập 6 Nhà bạn Hoan lắp đặt một bình nước nóng thu năng lượng Mặt trời.
Ngày quang mây thì không cần sử dụng điện, còn ngày âm u thì phải sử dụng điện
để hỗ trợ Mác đề trên bình có ghi các thông số
Trang 103) Vì thời tiết âm u nên năng lượng Mặt trời chỉ đủ cung cấp 45% nhiệt lượng cầnthiết nên ta phải sử dụng điện để hỗ trợ Hãy tính thời gian cần thiết để gia nhiệtcho bình bằng dòng điện.[2]
Hướng dẫn
1) Tính nhiệt lượng cần thiết: Ta có: Qht = mct0 = 1,26.107 J
2) Khi hoạt động bình thường thì: I = P/U = 7,5 A.
3) Vì có 45% là năng lượng từ Mặt trời nên năng lượng điện cần cung cấp thêm
là 55%, do đo ta có : P.t = 0,55.Qht suy ra t = 4,2.103s
Nhận xét: Thực tế thì giá trị số liệu sẽ khác với giá trị tính toán vì có sự tỏa
nhiệt ra môi trường ngoài
Bài tập 7 Một bàn là điện có ghi điện áp định mức 220V và có điện trở thay
đổi không đáng kể theo nhiệt độ Khi sử dụng vào giờ cao điểm hiệu điện thế chỉđạt 110V Khi đó công suất của bàn là tăng hay giảm bao nhiêu lần ? Qua đây emcần có lưu ý gì khi sử dụng ?
Hướng dần
- Công suất tỏa nhiệt của bàn là: P = I2R = U2/R nên khi đó công suất tỏa nhiệt sẽgiảm đi 4 lần
- Điều cần lưu ý: Không nên sử dụng bàn là vào các giờ cao điểm Vì lúc đó công
suất tỏa nhiệt của bàn là nhỏ, bàn là lâu nóng nên thời gia là quần, áo sẽ lâu hơn,nhiệt lượng tỏa ra môi trường nhiều hơn dẫn đến hao phí nhiều điện năng
Bài tập 8 Nhà bạn Bình có một bếp điện ghi (220V - 1000W) Trong một lần
kiểm tra bạn phát hiện phần dây bếp tỏa nhiệt bị đứt Bạn Bình đã thay đoạn dâyđứt bằng một đoạn dây khác cùng vật liệu, cùng chiều dài nhưng nhỏ hơn một chút
so với dây cũ Hãy cho biết sau khi thay công suất thay đổi thế nào và có nhận xét
gì về cách làm này ?
Hưỡng dẫn
- Công suất tỏa nhiệt trên bếp là: P = U2/R
- Điện trở của dây dẫn là : R = l/S tăng lên so với trước khi thay dẫn đến côngsuất tỏa nhiệt sẽ giảm
- Nhận xét: Nên thay đúng loại dây thi tốt hơn
Bài tập 9 Nhà bạn Hùng có sử dụng một quạt điện, vào mùa mát không cần
dùng nên cất quạt đi Vào đầu mùa hè bạn Hùng đem ra dùng, khi cắm điện thấyquạt quay một số vòng thì dừng lại, sau một lúc bạn nhận thấy vỏ quạt rất nóng và
có mùi khét ? Theo em nguyên nhân nào dẫn đến hiện tượng đó ? Qua đây em cần
có lưu ý gì khi sử dụng quạt ?
Hướng dẫn
- Nguyên nhân : Có thể động cơ lâu ngày ổ trục bị khô dầu hoặc tụ điện đã không
còn tốt nên động cơ bị bó máy dẫn đến quạt không quay Về nguyên lý năng lượng