CHỦ đề ĐỊNH LUẬT JUN LENXO (lý 9)

CHỦ ĐỀ: ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ Số tiết: 02 Ngày soạn: 16/8/2019 Tiết theo PPCT: 17,18 Tuần dạy: I NỘI DUNG CHỦ ĐỀ: Định luật Jun-LenXơ vận dụng định luật Jun-LenXơ II MỤC TIÊU: 1.Kiến thức: - Phát biểu viết hệ thức định luật Jun – Len xơ - Giải thích tượng đơn giản có liên quan giải tập tác dụng nhiệt dòng điện Kĩ năng: Vận dụng định luật Jun - Len xơ để giải thích tượng đơn giản có liên quan giải tập tác dụng nhiệt dòng điện 3.Thái độ: - Có thái độ trung thực, xác thu nhận thông tin, biết quan sát thực tế -Tích cực học tập -Rèn luyện tính cẩn thận, ý thức hợp tác làm việc nhóm Định hướng lực hình thành: - Năng lực tự học, hợp tác hoạt động nhóm - Năng lực giải vấn đề - Năng lực sử dụng ngôn ngữ vật lí - Năng lực phân tích, tổng hợp kiến thức để xử lí kết cho III XÁC ĐỊNH VÀ MÔ TẢ CÁC YÊU CẦU CẦN ĐẠT: Nội dung Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dung cao Nội dung 1: Nêu Biết Tìm hiểu vài ví dụ biến đổi từ biến đổi điện biến đổi từ điện điện năng thành thành thành nhiệt nhiệt nhiệt năng Nội dung 2: Xây dựng hệ thức phát biểu định luật Jun-Lenxơ Nội dung 3: Bài tập vận dụng định luật Jun-Lenxơ Phát biểu viết hệ thức định luật Jun – Len xơ Vận dụng định luật Jun Lenxơ để giải thích tượng đơn giản có liên quan Sử dụng thành thạo cơng thức Q = I2.R.t để giải số tập đơn giản Sử dụng thành thạo công thức Q = I2.R.t để giải số tập nhiệt IV BIÊN SOẠN CÁC CÂU HỎI/ BÀI TẬP: Phát biểu, viết hệ thức, tên gọi, đơn vị đại lượng định luật Jun – Lenxơ ? Giải thích với dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao, dây nối với bóng đèn khơng nóng lên? Một ấm điện có ghi 220V-1000W sử dụng với hiệu điện 220 V để đun sơi lít nước từ nhiệt độ ban đầu 20oC Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm điện nhiệt lượng tỏa mơi trường ngồi Tính thời gian đun sơi nước? Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K Một bếp điện hoạt động bình thường có điện trở R = 80Ω cường độ dòng điện qua bếp I = 2,5A a/ Tính nhiệt lượng mà bếp điện tỏa 1s b/ Dùng bếp điện để đun sơi 1,5 lít nước có nhiệt độ ban đầu 250C thời gian đun sơi nước 25 phút Coi nhiệt lượng cung cấp để đun sơi nước có ích, tính hiệu suất bếp Tính hiệu suất bếp Cho biết nhiệt dung riêng nước c=4200J/kg.K c/ Mỗi ngày sử dụng bếp điện Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bếp điện 30 ngày, giá 1kW.h 700 đồng Một ấm điện có ghi 220V – 1000W sử dụng với hiệu điện 220V để đun sôi 2l nước từ nhiệt độ ban đầu 200C Hiệu suất ấm 90%, nhiệt lượng cung cấp để đun sơi nước coi có ích a/ Tính nhiệt lượng cung cấp để đun sôi lượng nước trên, biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K b/ Tính nhiệt lượng mà ấm điện tỏa c/ Tính thời gian đun sôi nước Đường dây dẫn từ mạng điện chung tới gia đình có chiều dài tổng cộng 40m có lõi đồng với tiết diện 0,5mm2 Hiệu điện cuối đường giây (tại nhà) 220V Gia đình sử dụng đèn dây tóc nóng sáng có tổng cơng suất 165W trung bình ngày Biết điện trở suất đồng 1,7.10-8 Ωm a/ Tính điện trở toàn đường dây dẫn từ mạng điện chung tới gia đình b/ Tính cường độ dòng điện chạy đường dây dẫn sử dụng công suất cho c/ Tính nhiệt lượng tỏa đường dây dẫn 30 ngày theo đơn vị kW.h V CHUẨN BỊ: 1.Giáo viên: - Tranh phóng to H16.1 - Một số câu hỏi tập vận dụng định luật Jun – Len xơ 2.Học sinh: Nghiên cứu kĩ kết TN 16.1 SGK; tập vận dụng định luật Jun – Len xơ VI TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số (1 phút) Kiểm tra cũ: (4 phút) - Điện biến đổi thành dạng lượng nào?nêu ví dụ - Viết cơng thức tính điện Thiết kế tiến trình dạy học: 3.1 Hoạt động khởi động: (5 phút) - Mục tiêu: Tạo hứng thú, gây tò mò học sinh đến nội dung chủ đề học - Phương thức: Đàm thoại, nêu vấn đề Hoạt động cá nhân - Sản phẩm mong đợi: Học sinh biết nội dung chủ đề cần phải tìm hiểu, nghiên cứu vận dụng - Giáo viên nhận xét, dẫn dắt vào mới: Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Dùng bóng đèn dây tóc thắp sáng - Yêu cầu học sinh quan sát, nhận xét nhiệt - Học sinh quan sát, so sánh nhiệt độ độ bóng đèn dây nối với bóng đèn bóng đèn dây nối -Tại với dòng điện chạy qua - Học sinh giải thích dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao, dây nối bóng đèn khơng nóng? - Để giải thích xác tìm hiểu bài: Định Luật Jun-Lenxơ 3.2 Hoạt động hình thành kiến thức : Hoạt động 1: Tìm hiểu biến đổi điện thành nhiệt năng: (5 phút) - Mục tiêu: +Học sinh kể tên số dụng cụ biến đổi phần điện biến thành nhiệt số dụng cụ biến đổi toàn điện thành nhiệt + Học sinh so sánh điện trở suất dây đồng với dây điện trở dụng cụ biến đổi toàn điện thành nhiệt - Phương thức: + Đàm thoại, gợi mở + Hoạt động cá nhân, cặp đôi - Nhận xét, đánh giá sản phẩm, hoạt động: Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung I Trường hợp điện biến đổi thành nhiệt năng: - Yêu cầu HS kể tên dụng - HS Kể tên dụng cụ Một phần nhiệt cụ biến đổi phần điện điện th eo yêu cầu: đèn biến đổi thành nhiệt phần thành dây tóc, đèn led, đèn năng: lượng ánh sáng huỳnh quang - Yêu cầu HS kể tên dụng - Kể tên dụng cụ điện cụ biến đổi phần điện theo yêu cầu: máy bơm, thành nhiệt máy khoan, máy quạt phần thành - Yêu cầu HS kể tên dụng - HS nêu ví dụ dụng cụ Tồn điện cụ điện có thẻ biến đơỉ tồn điện theo u cầu: bàn là, biến đổi thành nhiệt năng: điện thành nhiệt bếp điện, mỏ hàn - Phần nhiệt có - HS nêu lượng ích hay khơng có ích? có ích nhiệt - Giới thiệu phận - Nắm phận dụng cụ điện mà em dụng cụ điện biến vừa nêu đổi toàn điện thành nhiệt năng: dây điện trở - yêu cầu HS so sánh điện - HS hoạt động nhóm trả trở suất dây dẫn hợp lời: Điện trở suất dây kim với dây dẫn đồng hợp kim lớn điện trở suất dây đồng Hoạt động 2: Xây dựng hệ thức phát biểu định luật Jun-Lenxơ : 20 phút - Mục tiêu: HS Phát biểu viết hệ thức định luật Jun – Len xơ Giáo dục HS biết bảo vệ môi trường - Phương thức: + Đàm thoại, gợi mở + Hoạt động cá nhân - Nhận xét, đánh giá sản phẩm, hoạt động: Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung -Xét trường hợp điện II Định luật Jun-Lenxơ biến đổi hoàn toàn thành Hệ thức định luật nhiệt nhiệt lượng Q = I2Rt tỏa dây dẫn điện trở R có dòng điện cường độ I chạy qua thời gian t tính cơng thức nào? -Viết cơng thức tính điện - HS thảo luận viết công tiêu thụ theo I, R, t thức: A=I2Rt - Yêu cầu HS nhắc lại -HS nhắc lại định luật: định luật bảo tồn Năng lượng khơng tự sinh chuyển hóa lượng khơng tự đi; truyền từ vật sang vật khác, chuyển hóa từ dạng sang dạng khác Xử lí kết thí nghiệm kiểm tra : -GV yêu cầu HS mô tả lại -HS đọc phần mô tả thí thí nghiệm H16.1 nghiệm hình 16.1 SGK kiện thu từ thí nghiệm kiểm tra -Yêu cầu HS nêu tóm tắt -HS nêu tóm tắt kết thí nghiệm m1=200g; m2=78g; I=2,4A; R=5Ω; t=300s; t=9,50C; c1=4200J/kg.K; c2=880J/kg.K -Yêu cầu HS tính điện -HS hoạt động cá nhân năng? - Tính điện C1: A = I2Rt = (2,4)2.5.300 =8640 (J) -Yêu cầu HS nhắc lại cơng thức tính nhiệt lượng -u cầu HS tính nhiệt lượng mà bình nhơm nhận được,nước nhận -HS nêu cơng 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 bình nhơm nhận -u cầu HS so sánh A Q = Q1 + Q2 = 8632,08 (J) Q -HS so sánh A Q C3: Q ≈ A -GV thơng báo:Nếu tính phần nhiệt lượng truyền mơi trường xung quanh A=Q Hệ thức định luật khẳng định -Từ hệ thức yêu cầu HS -HS dựa vào hệ thức phát Phát biểu định luật: phát biểu thành lời biểu -Yêu cầu HS phát biểu -HS phát biểu ghi hệ Nhiệt lượng tỏa định luật ghi hệ thức thức định luật Jun – len xơ dây dẫn có dòng điện định luật chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở dây dẫn thời gian dòng điện chạy qua Q=I2Rt -Yêu cầu HS nêu tên đơn -HS nêu tên đơn vị đại Trong đó: vị đại lượng có lượng cơng thức I: cường độ dòng điện (A) mặt định luật R: điện trở tb ôm ( Ω ) t: thời gian (s) Q: nhiệt lượng (J) *Lưu ý: tính -GV giới thiệu cho HS -HS theo dõi đơn vị calo hệ thức ngồi đơn vị Jun Ngồi đơn vị Jun, nhiệt định luật Jun –Len xơ tính đơn vị Calo cơng lượng tính viết là: thức định luật tính theo đơn vị calo Ta có: Q= 0,24.I2Rt đơn vị calo 1cal = 4,2 J 1J= 0,24 Cal *GD BVMT: Đối với số thiết bị đố nóng:bàn là,bếp điện,lò sưởi việc tỏa nhiệt có ích.Các thiết bị khác:động điện, thiết bị điện tử gia dụng tỏa nhiệt vơ ích -biện pháp GDBVMT:để tiết kiệm điện cần giảm tỏa nhiệt hao phí cách giảm điện trở nội 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 - Nhận xét, đánh giá sản phẩm, hoạt động: Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung GV yêu cầu học sinh hoàn HS hoạt động cá nhân 1/ * Định luật : Nhiệt thành câu phát biểu, viết hệ thức, tên lượng tỏa dây dẫn Phát biểu, viết hệ thức, gọi, đơn vị đại lượng có dòng điện chạy qua tỉ tên gọi, đơn vị đại lượng định luật Jun – Lenxơ lệ thuận với bình phương định luật Jun – Lenxơ ? cường độ dòng điện, với điện trở dây dẫn 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) -Yêu câu HS giải thích câu 2/ -Cường độ dòng điện (C4 SGK/trang 45) -HS hoạt động cặp đơi qua dây tóc đèn dây Giải thích giải thích tượng nối (mắc nối với dòng điện chạy qua tiếp ) dây tóc bóng đèn dây tóc -Dây tóc đèn có điện trở bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ lớn nên nhiệt lượng tỏa cao, dây nối với bóng đèn nhiều, dây tóc nóng khơng nóng lên? tới mức phát sáng -Dây dẫn có điện trở nhỏ nên Q tỏa ít, dây dẫn khơng nóng 3.4 Hoạt động vận dụng: 40 phút - Mục tiêu: Vận dụng định luật Jun - Len xơ để giải tập - Phương thức: + Đàm thoại, gợi mở, tập, câu hỏi, tình + Hoạt động cá nhân, cặp đơi, nhóm - Nhận xét, đánh giá sản phẩm, hoạt động: Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung -GV yêu câu HS đọc đề -HS hoạt động nhóm Tóm tắt: bài; tốm tắt, thảo luận Tóm tắt đề bài; thảo luận; Ấm (220V-1000W) giải câu 3( C5 SGK/trang giải 45) Một ấm điện có ghi 220V-1000W sử dụng với hiệu điện 220 V để đun sơi lít nước từ nhiệt độ ban đầu 20oC Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm điện nhiệt lượng tỏa mơi trường ngồi Tính thời gian đun sơi nước? Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K U=220V V=2lm=2Kg t01=20oC t02=1000C C=4200J/Kgk t=? Giải Vì ấm sử dụng HĐT 220V nên công suất P=1000W Theo ĐLBT CHNL A=Q hay P.t=mct m.C (t  t1) 4200.2.80 P t= = 1000 = 672 (J ) HS hoạt động cá nhân giải Câu 4: phần tập Cho biết R=80  b)v=1,5l o I=2,5A t 1=25oc a)Q=? t=20ph=1200s t=1s c=4200J/kgk H=? c)t=3h tiền điện=? -HS giải phần a Giải a)Nhiệt lượng tỏa -HS giải phần b bếp trg 1s Q=I2Rt=2,52.80.1=500J b)Nhiệt lượng cần để đun sơi nước -GV u câu HS đọc đề bài; tốm tắt, thảo luận giải câu 3( Bài SGK/trang 47) * Lưu ý HS tham khảo gợi ý SGK Câu Một bếp điện hoạt động bình thường có điện trở R = 80Ω cường độ dòng điện qua bếp I = 2,5A a/ Tính nhiệt lượng mà bếp điện tỏa 1s b/ Dùng bếp điện để đun sôi 1,5 lít nước có nhiệt độ ban đầu 250C thời gian đun sơi nước 25 phút Coi nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước có ích, tính hiệu suất bếp Tính hiệu suất bếp Cho biết nhiệt dung riêng nước c=4200J/kg.K -HS giải phần c c/ Mỗi ngày sử dụng bếp điện Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bếp điện 30 ngày, giá 1kW.h Q  mcΔt o  1,5.4200.(100  25)  472500 J Nhiệt lượng tỏa bếp 20ph Qtp=I2Rt=2,52.80.1200 =600000J Hiệu suất bếp H Qi 472500 100%  100% Qtp 600000  78, 75% c)điện tiêu thụ A=p t=0,5.3.30=45kwh Tiền điện phải trả: 700 đồng -GV yêu câu HS đọc đề bài; toám tắt, thảo luận giải câu 5( Bài SGK/trang 47) * Lưu ý HS tham khảo gợi ý SGK Câu 5: Một ấm điện có ghi 220V – 1000W sử dụng với hiệu điện 220V để đun sôi 2l nước từ nhiệt độ ban đầu 200C Hiệu suất ấm 90%, nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước coi có ích a/ Tính nhiệt lượng cung cấp để đun sôi lượng nước trên, biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K b/ Tính nhiệt lượng mà ấm điện tỏa c/ Tính thời gian đun sơi nước -GV yêu câu HS đọc đề bài; toám tắt, thảo luận giải câu 6( Bài SGK/trang 47) * Lưu ý HS tham khảo gợi ý SGK Câu Đường dây dẫn từ mạng điện chung tới gia đình có chiều dài tổng cộng 40m có lõi đồng với tiết diện 0,5mm2 Hiệu điện cuối đường giây (tại nhà) 220V Gia đình sử dụng đèn dây tóc nóng sáng có tổng cơng suất 165W trung bình ngày Biết điện trở suất đồng 1,7.10-8 Ωm N=45.700=31500 đồng HS hoạt động nhóm giải Câu 5: phần tập Cho Biết B(220v-1000w) a)Qi=? U=220v C=4200j/Kgk v=2l b)Qtp=? o o t 1=20 C c)t=? H=90% Giải a)nhiệt lượng cần đun sôi 2l nước Q  mcΔt o  2.4200.(100  20)  672000 J - Giải phần a b)nhiệt lượng tỏa bếp H Qi Q 100% � Qtp  i 100% Qtp H Qtp  - Giải phần b 672000 100  746666, J 90 c)thời gian đun sôi nước A  p.t � t  - Giải phần c A 746666,   747 s p 1000 HS hoạt động nhóm giải Câu 6: phần tập Cho biết l=40m U=220v  1,7.10  m P=165w Mỗi HS tự lực giải S=0,5mm2=0,5.10-6m2 phần tập t=3h a)R=? b)I=? c)Q=? Giải a)diện trở dây R  - Giải phần a - Giải phần b l 40 1,7.10  1,36 s 0,5.10  b)cường độ dòng điện I P 165  0,75 A U 220 c)nhiệt lượng tỏa 30 ngày a/ Tính điện trở tồn đường dây dẫn từ mạng điện chung tới gia - Giải phần c đình b/ Tính cường độ dòng điện chạy đường dây dẫn sử dụng công suất cho c/ Tính nhiệt lượng tỏa đường dây dẫn 30 ngày theo đơn vị kW.h Q=I2Rt=0,75.1,36.30.3.360 =247860J=0,07kwh 3.5 Hoạt động tìm tòi mở rộng: (5 phút) - Mục tiêu: Học sinh biết lựa chọn sử dụng thiết bị, dây dẫn phù hợp Giải thích số ứng dụng thực tế - Phương thức: + Nghiên cứu tài liệu, làm tập, trải nghiệm thực tế sống, HS tự đưa tình huống, tập giải + Hoạt động cá nhân, cặp đơi, nhóm -Sản phẩm mong đợi: giải, tư liệu sưu tầm, báo cáo, sản phẩm nghiên cứu khoa học… - Nhận xét, đánh giá sản phẩm, hoạt động + Liên hệ hiệu suất số loại đèn => Giáo dục sử dụng tiết kiệm điện + Giải thích dây đốt nóng số loại thiết bị điện-nhiệt làm vật liệu có điện trở suất lớn; dây dẫn điện, dây quấn động 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 cho dây chì - Yêu cầu HS : Giải tập sách tập; mẫu báo cáo thực hành: Nghiệm lại mối quan hệ Q ~I2 định luật Jun – Lenxơ  ... Một số câu hỏi tập vận dụng định luật Jun – Len xơ 2.Học sinh: Nghiên cứu kĩ kết TN 16.1 SGK; tập vận dụng định luật Jun – Len xơ VI TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số (1... Hệ thức định luật khẳng định -Từ hệ thức yêu cầu HS -HS dựa vào hệ thức phát Phát biểu định luật: phát biểu thành lời biểu -Yêu cầu HS phát biểu -HS phát biểu ghi hệ Nhiệt lượng tỏa định luật ghi... mặt định luật R: điện trở tb ôm ( Ω ) t: thời gian (s) Q: nhiệt lượng (J) *Lưu ý: tính -GV giới thiệu cho HS -HS theo dõi đơn vị calo hệ thức ngồi đơn vị Jun Ngoài đơn vị Jun, nhiệt định luật Jun