K4: Vận dụng giải thích, dự đoán, - HS vận dung kiến thức vật lý : tính tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá cường độ dòng điện , hiệu điện thế , giải pháp … kiến thức vật lý vào các điệ[r]
Trang 1ĐỊNH LUẬT ÔM CHO ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP – SONG SONG
I MỤC TIÊU (Chung cho cả chuyên đề)
1 Mục tiêu theo chuẩn kiến thức, kỹ năng
1.1- Kiến thức :
- Biết suy luận để xây dựng được công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp: Rtđ = R1+R2 và hệ thức U1
U2=
R1
R2 từ các kiến thức đã học.
-Suy luận để xây dựng được công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song
td
R R R và hệ thức
1 2
2 1
I R từ những kiến thức
2.Kỹ năng.
-Mô tả được cách bố trí và tiến hành được thí nghiệm kiểm tra
-Vận dụng được những kiến thức đã học để giải thích một số hiện tượng thực tế và giải được bài tập về đoạn mạch song song Đoạn mạch nối tiếp
-Rèn luyện kỹ năng suy luận
3.Thái độ.
-Yêu thích môn học
2 Mục tiêu phát triển năng lực
a Định hướng các năng lực được hình thành
Năng lực giải guyết vấn đề, năng lực thực nghiêm, năng lực dụ đoán, thiết kế và thực hiện các phương án thí nghiệm, đánh giá kết quả và giải quyết vấn đề
b Bảng mô tả các năng lực có thể phát triển trong chủ đề
Nhóm
năng
lực
trong chuyên đề 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,
nguyên lý vật lý cơ bản, các phép đo,
các hằng số vật lý
- HS trình bày được công thức tính cường độ dòng điện và hiệu điện thế của đoạn mạch mắc nối tiếp và đoạn mạch mắc song song
K2: Trình bày được mối quan hệ giữa
các kiến thức vật lý
HS nhận biết được mối liên hệ giữa các đơn vị đo
K3: Sử dụng được kiến thức vật lý để
thực hiện các nhiệm vụ học tập
HS sử dụng được kiến thức vật lý và thảo luận :
+ Nhận biết được mối quan hệ giữa
Trang 2các đơn vị đo.
K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán,
tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá
giải pháp …) kiến thức vật lý vào các
tình huống thực tiễn
- HS vận dung kiến thức vật lý : tính cường độ dòng điện , hiệu điện thế , điện trở của đoạn mạch
- HS: Vận dụng kiến thức vào thực tiễn và cuộc sống
Nhóm
NLTP
về
phươn
g pháp
(tập
trung
vào
năng
lực
thực
nghiệ
m và
năng
lực mô
hình
hóa)
P1: Đặt ra những câu hỏi về một sự
kiện vật lý
Đặt ra những câu hỏi liên quan điện trở của dây dẫn trong thực tế
P2: Mô tả được các hiện tượng tự
nhiên bằng ngôn ngữ vật lý và chỉ ra
các quy luật vật lý trong hiện tượng
đó
P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và
xử lý thông tin từ các nguồn khác
nhau để giải quyết vấn đề trong học
tập vật lý
HS trả lời những câu hỏi liên quan của các thí nghiệm trong chuyên đề
P4: Vận dụng sự tương tự và các mô
hình để xây dựng kiến thức vật lý
HS làm thí nghiệm theo mô hình
P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ
toán học phù hợp trong học tập vật
lý
Biết cách tính toán để tìm ra kế quả
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 tra được
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 đề suất được phương án làm thí nghiệm để tính điện trở của các dụng
cụ làm thí nghiệm P9: Biện luận tính đúng đắn của kết
quả thí nghiệm và tính đúng đắn của
các kết luận được khái quát hóa từ
kết quả thí nghiệm này
Nhóm
NLTP
trao
X1: Trao đổi kiến thức và ứng dụng
vật lý bằng ngôn ngữ vật lý và các
cách diễn tả đặc thù của vật lý
Trang 3thông
tin
X2: Phân biệt được những mô tả các
hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ
đời sống và ngôn ngữ vật lý (chuyên
ngành)
X3: Lựa chọn, đánh giá được các
nguồn thông tin khác nhau
X4: Mô tả được cấu tạo và nguyên
tắc hoạt động của các thiết bị kỹ
thuật, công nghệ
Mô tả được ứng dụng của điện trở trong thực tế
X5: Ghi lại được các kết quả từ các
hoạt động học tập vật lý của mình
(nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí
nghiệm, làm việc nhóm…)
Học sinh ghi lại dược các kết quả từ hoạt động học tập vật lý của mình
X6: Trình bày các kết quả từ các hoạt
động học tập vật lý của mình (nghe
giảng, tìm kiếm thông tin, thí
nghiệm, làm việc nhóm…) một cách
phù hợp
Đại diện nhóm trình bày kết quả hoạt động nhóm mình trước cả lớp Cả lớp thảo luận để đi đến kết quả
- học sinh trình bày được các kết quả
từ hoạt động học tập vật lý của cá nhân mình
X7: Thảo luận được kết quả công
việc của mình và những vấn đề liên
quan dưới góc nhìn vật lý
Thảo luận nhóm về kết quả thí nghiệm, rút ra nhận xét của nhóm mình
X8: Tham gia hoạt động nhóm trong
học tập vật lý
Học sinh tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lý
Nhóm
NLTP
liên
quan
đến cá
nhân
C1: Xác định được trình độ hiện có
về kiến thức, kĩ năng, thái độ của cá
nhân trong học tập vật lý
Xác định được trình độ về kiến thức: -việc giải bài tập ở nhà
C2: Lập kế hoạch và thực hiện được
kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học
tập vật lý nhằm nâng cao trình độ bản
thân
Lập kế hoạch và thực hiện kế hoạch, điểu chỉnh kế hoạch học tập trên lớp
và ở nhà cho phù hợp với điều kiện học tập của chuyên đề
C3: Chỉ ra được vai trò (cơ hội) và
hạn chế của các quan điểm vật lý
trong các trường hợp cụ thể trong
môn Vật lý và ngoài môn Vật lý
C4: So sánh và đánh giá được dưới
Trang 4khía cạnh vật lý- các giải pháp kỹ
thuật khác nhau về mặt kinh tế, xã
hội và môi trường
C5: Sử dụng được kiến thức vật lý để
đánh giá và cảnh báo mức độ an toàn
của thí nghiệm, của các vấn đề trong
cuộc sống và của các công nghệ hiện
đại
An toàn điện trong cuộc sống
C6: Nhận ra được ảnh hưởng vật lý
lên các mối quan hệ xã hội và lịch sử
II CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH.
1 Chuẩn bị của GV
-Bảng phụ
- Ampe kế , vôn kế , dây điện , nguồn điện , một số điện trở ,
2 Chuẩn bị của HS
-Nghiên cứu trước nội dung bài
III HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
CỦA GV
HOẠT ĐỘNG CỦA HS
Năng lực được hình thành
ICường độ dòng
điện và hiệu điện
thế trong đoạn
mạch nối tiếp.
Hoạt động 1:.Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch nối tiếp.
GV: Treo sơ đồ mạch điện gồm hai bóng đèn lên bảng
+Hỏi: Cường độ dòng điện chạy qua mỗi đèn có mối quan
hệ như thế nào với cường độ dòng điện trong mạch?
-GV:Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có mối quan hệ như thế nào với hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi đèn?
-GV:Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở nắc nối tiếp thì
I = I1 = I2 (1)
U = U1+ U2 (2)
U1
U2=
R1
R2
k1 C3 P9 C5 X8
Trang 5sao? Chúng ta tiếp tục tìm hiểu sang mục 2
2.Đoạn mạch gồm
hai điện trở mắc
nối tiếp.
GV:Treo sơ đồ hình 4.1 lên bảng yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C1
-GV: Cấu tạo của dây tóc bóng đèn có đặc điểm gì?
-GV:Vì vậy trong mạch điện bóng đèn được xem như là điện trở cho nên các hệ thức (1) và (2) vẫn đúng với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp
-GV:Hướng dẫn học sinh vận dụng hai hệ thức (1) và (2) để chứng minh công thức (3) SGK
U1
U2=
R1
R2
C1 X8 X7 X5
3 .Điện trở tương
đương của đoạn
mạch nối tiếp.
*Hoạt động 3.
-GV:Yêu cầu học sinh đọc khái niệm điện trở tương đương ở SGK
-HS:
-GV:Lấy ví dụ minh họa
-GV:Yêu cầu học sinh chứng minh công thức (4) SGK
-HS:Một học sinh trình bày trên bảng, các học sinh khác làm vào vở sau đó thảo luận
-GV:Hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm theo yêu cầu SGK
-HS:Hoạt động nhóm
-GV:Em có nhận xét gì về giá trị của IAB với I'AB?
-HS: Rút ra kết luận
-GV:Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C4
-HS:
-GV:Hướng dẫn học sinh trả lời câu hỏi C5, yêu cầu một học sinh tính Rtđ của đoạn mạch hình 4.3a
-HS:
-GV:Để tính Rtđ của đoạn mạch hình 4.3b cần chia đoạn mạch AC thành mấy phần?
-HS:
II.Điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp.
1.Điện trở tương đương.(SGK)
2.Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp.
Rtđ = R1 + R2 (4)
3.Thí nghiệm kiểm tra.
4.Kết luận.(SGK)
Mở rộng: Điện trở tương đương của đoạn mạch gồm 3 điện trở mắc nối tiếp bằng tổng các điện trở thành phần
Rtđ = R1 + R2 +R3
K3 X3 K1
K4
Trang 6-GV:Hướng dẫn để học sinh chứng minh công thức phần
mở rộng
-HS:
Hoạt động 4:
Cường độ dòng
điện và hiệu điện
thế trong đoạn
mạch song song.
Hoạt động 4:
-GV: Treo sơ đồ mạch điện gồm hai bóng đèn mắc song song lên bảng
+Hỏi: Hai bóng đèn trong sơ
đồ mạch điện trên được mắc như thế nào?
-HS:
-GV:U; I có quan hệ như thế nào với U1, U2, I1, I2?
-HS:
-GV:Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song thì sao? Chúng ta cùng tìm hiểu sang mục 2
2Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song.
-GV:Treo sơ đồ mạch điện hình 5.1 SGK lên bảng, yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi C1
-HS: => mqh giữa U, U1, U2
-GV:Thông báo cho học sinh biết mối quan hệ giữa I, I1, I2
-GV:Yêu cầu học sinh chứng minh công thức (3) SGK
-HS:Một học sinh lên bảng, các học sinh khác làm vào vở nháp sau đó thảo luận chung
*Hoạt động 3.
-GV:Yêu cầu từng học sinh chứng minh công thức (4) từ
đó suy ra công thức (4’)
-HS:Làm việc cá nhân, sau đó thảo luận
-GV:Hướng dẫn học sinh tiến hành thí nghiệm theo yêu cầu SGK
-HS:Hoạt động nhóm
-GV: IAB và IA’B’? (Lưu ý học sinh bỏ qua sai khi đo) -HS: IAB = IA’B’ => Kết luận ở SGK
*Hoạt động 4.
-GV: Yêu cầu một học sinh lên bảng làm câu C4, các học sinh
IV Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch song song.
1.Nhớ lại kiến thức ở lớp 7.
2.Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song.
K
- I = I1 + I2 (1)
- U = U1 = U2 (2)
- 1 2
2 1
3
R R
II.Điện trở tương đương của đoạn mạch song song.
1.Công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song.
1 2
1 2
1 2
4
4'
td td
R R R
2.Thí nghiệm kiểm tra.
3.Kết luận (SGK)
*Mở rộng: Điện trở tương đương của đoạn mạch gồm 3 điện trở mắc song song được tính theo công
K1 P3 X5 P8
Trang 7khác làm vào vở nháp.
-HS: Thảo luận
-GV: Yêu cầu học sinh tính điện trở tương đương của đoạn mạch hình 5.2a SGK
-HS:
+Hỏi: Để tính điện trở tương đương của mạch điện gồm ba điện trở mắc song song cần chia đoạn mạch ra làm mấy phần?
-HS:Chứng minh công thức ở phần mở rộng theo hướng dẫn của giáo viên
thức:
R1
td
= 1
R1+
1
R2+
1
R3
5 bài tập Hoạt động 5.
-GV:Gọi ba học sinh lên bảng giải ba bài ở sách giáo khoa, các học sinh khác giải vào vở nháp
*Hoạt động 6
-GV:Yêu cầu một vài học sinh khác nhận xét bài làm của bạn
*Nếu học sinh không giải được giáo viên gợi ý như sau:
-GV:Hai điện trở R1, R2 được mắc như thế nào?
-GV:Số chỉ A, V cho ta biết điều gì?
-GV:Để tính Rtd cần vận dụng công thức nào?
-GV:Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp, Rtd được tính theo công thức nào?
-GV:R1, R2 được mắc với nhau như thế nào?
-GV:Số chỉ A, A1 cho ta biết điều gì?
-GV:UAB, U1, U2 có mối quan
hệ như thế nào?
-GV:Vậy để tính UAB cần tính đại lượng nào?
-GV:Biết I, I1 để tính I2 cần vận dụng công thức nào?
Bài 1
Tóm tắt
R1 = 5
UAB = 6V
I = 0,5 A a.RAB = ?
b.R2 = ?
Giải
a.Áp dụng công thức định luật Ôm ta có: AB AB td td U U I R R I 6 1, 2 0,5 td R b Vì R1 nt R2 nên ta có: Rtd = R1 + R2 => R2 = Rtd – R1 => R2 = 12 – 5 = 7 Bài 2 Tóm tắt
R1 = 10 I1 = 1,2A A
I = 1,8A a.UAB = ? I
b.R2 = ?
Giải
a.Vì R1//R2 nên ta có:
UAB = U1 = U2
Mà U1 = I1R1 = 1,2.10 = 12(V)
K3 K4 X8
Trang 8-GV:Để tính R2 cần vận dụng
công thức nào?
-GV:Hướng dẫn học sinh tìm
cách giải khác
-GV:Các điện trở trong sơ đồ
mạch điện trên được mắc như
thế nào?
-GV:Để tính Rtd cần chia đoạn
mạch AB ra làm mấy phần?
-GV: Để tính điện trở tương
đương của đoạn mạch MB cần
áp dụng công thức nào?
-GV:RMB và R1 đựoc mắc với
nhau như thế nào?
-GV:I, I1 có quan hệ gì?
-GV:Để tính I1 cần áp dụng
công thức nào?
-GV:UAB, U1, UMB có quan hệ
với nhau như thế nào?
-GV:Làm thế nào để tính được
UMB ?
-GV:UMB, U2, U3 có quan hệ
gì?
-GV:Biết U2, R2 làm thế nào để
tính được I2?
-GV:Hướng dẫn học sinh tìm
cách giải khác
=> UAB = U2 = U1 = 12(V) b.Vì R1//R2 nên I = I1 + I2 => I = I2 – I1
=>I2 = 1,8 – 1,2 = 0,6 (A)
Áp dụng định luật Ôm ta có:
12 20 0,6
Bài 3.
Tóm tắt
R1 = 15 R2 = R3 = 30 UAB = 12V a.RAB = ? b.I1, I2, I3 = ?
Giải.
a.Vì R2//R3 nên:
2 3
2 3
30.30
15
30 30
MB
R R R
Mà RMB nt R1 nên:
RAB = RMB + R1 = 15 + 15 = 30 b.Áp dụng hệ thức của định luật
Ôm ta có: 12 0, 4
30
AB AB
U
R
=> I1 = I = 0,4 (A)
- UMB = I.RMB = 0,4.15 = 6 (V)
=> U2 = U3 = UMB = 6(V)
(hoặc: Tính U1 => UMB = UAB – U1)
=>
2 2 2 3 3 3
6
0, 2 30 6
0, 2 30
U
R U
R
Trang 10IV CÂU HỎI/BÀI TẬP KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC HỌC SINH
Nội
dung
Nhận biết
( Mô tả yêu cầu cần đạt)
Thông hiểu
( Mô tả yêu cầu cần đạt)
Vận dụng
( Mô tả yêu cầu cần đạt)
Vận dụng cấp cao
( Mô tả yêu cầu cần
đạt)
I
Đoạn
mạch
nối
tiếp
1 Cường độ
dòng điện chạy
qua mỗi đèn có
mối quan hệ như
thế nào với
cường độ dòng
điện trong mạch?
-Hiệu điện thế
giữa hai đầu
đoạn mạch có
mối quan hệ như
thế nào với hiệu
điện thế giữa hai
đầu mỗi đèn?
2.- Cấu tạo của dây tóc bóng đèn có đặc điểm gì?
.
5 Điện trở tương đương của đoạn mạch gồm 3 điện trở mắc nối tiếp bằng tổng các điện trở thành phần
Rtđ = R1 + R2 +R3
II
Đoạn
Mạch
mắc
song
song
6- Hai bóng đèn
trong sơ đồ mạch
điện trên được
mắc như thế
nào?
-7- U; I có quan hệ như thế nào với U1, U2, I1, I2?
8-Yêu cầu từng học sinh chứng minh công thức (4) từ đó suy ra công thức (4’)
9- Cho hiệu điện thế U=1.8 V
và R 1 , R 2 nếu mắc nối tiếp thì
I 1 =0,2A Nếu mắc song song thì I 2
=0,9A Tìm R 1
R 2
Trang 1110- Để tính điện trở tương đương của mạch điện gồm ba điện trở mắc song song cần chia đoạn mạch ra làm mấy phần?
III bài
tập
Câu 11: Phát biểu nào sau
đây đúng nhất khi nói về
mối liên hệ giữa cường độ
dòng điện qua một dây
dẫn và hiệu điện thế giữa
hai đầu dây dẫn đó?
A Cường độ dòng
điện qua một dây dẫn tỉ lệ với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn đó.
B Cường độ dòng
điện chạy qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn đó.
C Cường độ dòng
điện qua một dây dẫn tỉ lệ nghịch với hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn đó.
D Cường độ dòng điện
qua một dây dẫn không tỉ
lệ với hiệu điện thế giữa
hai đầu dây dẫn đó.
Câu 12: Khi hiệu điện thế
giữa hai đầu dây dẫn tăng thì:
A Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn không thay đổi.
B Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn giảm tỉ lệ với hiệu điện thế.
C Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn có lúc tăng, lúc giảm.
D Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tăng tỉ lệ với hiệu điện thế
Câu 15: Biểu thức đúng
của định luật Ohm là: A.
U
R =
I B
U
I =
R .
C
R
I =
U
D U = I.R.
Câu 13: Để tìm hiểu sự phụ
thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn ta tiến hành thí nghiệm
A Đo hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn với những cường độ dòng điện khác nhau.
B Đo cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn ứng với các hiệu điện thế khác nhau đặt vào hai đầu dây dẫn.
C Đo điện trở của dây dẫn với những hiệu điện thế khác nhau.
D Đo điện trở của dây dẫn với những cường độ dòng điện khác nhau.
Câu 16 : khi mắc nối
tiếp R1 R2 vào hiệu điện thế 12 vôn thì cường độ dòng điện chạy qua chúng là 1.2A
a Tính điện trở tương đương của đoạn mạch
song song thì
I 1 =1.5I 2 tìmR 1 , R 2
Câu17: Đặt hiệu điện thế U giữa hai đầu
các dây dẫn khác nhau, đo cường độ dòng điện I chạy qua mỗi dây dẫn đó và tính giá trị U/I, ta thấy giá trị U/I
A Càng lớn nếu hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn càng lớn.
B Không xác định đối với mỗi dây dẫn.
C Càng lớn với dây dẫn nào thì dây đó có điện trở càng nhỏ.
D Càng lớn với dây dẫn nào thì dây
đó có điện trở càng lớn.