Chuẩn kiến thức, kĩ năng Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn kiến thức, quy định trong chương trình kĩ năng Nêu được điện trở của một [TH].. dây dẫn được xác định như U - Trị số R không đ[r]
(1)LỚP A - ĐIỆN HỌC I CHUẨN KIẾN THỨC KĨ NĂNG CHỦ ĐỀ MỨC ĐỘ CẦN ĐẠT Điện trở dây dẫn Định luật Ôm a) Khái niệm điện trở Định luật Ôm b) Đoạn mạch nối tiếp Đoạn mạch song song Kiến thức - Nêu điện trở dây dẫn đặc trưng cho mức độ cản trở dòng điện dây dẫn đó - Nêu điện trở dây dẫn xác định nào và có đơn vị đo là gì - Phát biểu định luật Ôm đoạn mạch có điện trở - Viết công thức tính điện trở tương đương đoạn mạch nối tiếp, đoạn mạch song song gồm nhiều ba điện trở - Nêu mối quan hệ điện trở dây dẫn với độ dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn Nêu các vật liệu khác thì có điện trở suất khác - Nhận biết các loại biến trở c) Sự phụ thuộc điện trở dây dẫn vào chiều dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn d) Biến trở và các điện trở kĩ thuật Kĩ - Xác định điện trở đoạn mạch vôn kế và ampe kế - Xác định thí nghiệm mối quan hệ điện trở tương đương đoạn mạch nối tiếp song song với các điện trở thành phần - Vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch gồm nhiều ba điện trở thành phần - Xác định thí nghiệm mối quan hệ điện trở dây dẫn với chiều dài, tiết diện và với vật liệu làm dây dẫn l - Vận dụng công thức R = và giải thích các tượng đơn giản liên quan tới điện trở S Không yêu cầu HS xác định trị dây dẫn số điện trở theo các vòng màu - Giải thích nguyên tắc hoạt động biến trở chạy Sử dụng biến trở để điều chỉnh cường độ dòng điện mạch - Vận dụng định luật Ôm và công thức l R = để giải bài toán mạch điện sử dụng với hiệu điện không đổi, đó có mắc biến trở S Công và công suất dòng điện Kiến thức - Nêu ý nghĩa các trị số vôn và oat có ghi trên các thiết bị tiêu thụ điện - Viết các công thức tính công suất điện và điện tiêu thụ đoạn mạch Lop8.net GHI CHÚ (2) a) Công thức tính công và công suất dòng điện - Nêu số dấu hiệu chứng tỏ dòng điện mang lượng - Chỉ chuyển hoá các dạng lượng đèn điện, bếp điện, bàn là, nam châm điện, động điện hoạt động - Phát biểu và viết hệ thức định luật Jun – Len-xơ - Nêu tác hại đoản mạch và tác dụng cầu chì b) Định luật Jun – Len-xơ c) Sử dụng an toàn và tiết kiệm điện Kĩ - Xác định công suất điện đoạn mạch vôn kế và ampe kế Vận dụng các công thức P = UI, A = P t = UIt đoạn mạch tiêu thụ điện - Vận dụng định luật Jun – Len-xơ để giải thích các tượng đơn giản có liên quan - Giải thích và thực các biện pháp thông thường để sử dụng an toàn điện và sử dụng tiết kiệm điện II HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN SỰ PHỤ THUỘC CỦA CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀO HIỆU ĐIỆN THẾ GIỮA HAI ĐẦU DÂY DẪN ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN - ĐỊNH LUẬT ÔM STT Chuẩn kiến thức, kĩ Mức độ thể cụ thể chuẩn kiến thức, quy định chương trình kĩ Nêu điện trở [TH] dây dẫn xác định U - Trị số R không đổi dây nào và có đơn vị đo là gì I dẫn gọi là điện trở dây dẫn đó - Đơn vị điện trở là ôm, kí hiệu là Ω k Ω (kilôôm) = 000 Ω M Ω (mêgaôm) = 000 000 Ω Nêu điện trở [NB] Điện trở dây dẫn đặc trưng cho dây dẫn đặc trưng cho mức mức độ cản trở dòng điện dây dẫn độ cản trở dòng điện dây dẫn đó Phát biểu định luật Ôm đoạn mạch có điện trở [NB] Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện đặt vào hai đầu dây và tỉ lệ nghịch với điện trở dây Lop8.net Ghi chú - Kí hiệu điện trở trên sơ đồ : Lưu ý: Thuật ngữ "điện trở" dùng với ba ý nghĩa sau: - Biểu thị thuộc tính vật (tính cản trở dòng điện vật dẫn), ví dụ nồi cơm điện, bàn là, bếp điện đề có điện trở - Biểu thị yếu tố mạch điện, ví dụ: Trong kỹ thuật, người ta chế tạo các điện trở để lắp vào mạch điện cá thiết bị điện - Biểu thị giá trị điện trở, ví dụ: Một vật dẫn có điện trở 5Ω (3) U , đó: I là cường độ dòng R điện chạy dây dẫn đo ampe (A); U là hiệu điện hai đầu dây dẫn đo vôn (V); R là điện trở dây dẫn, đo ôm (Ω) Vận dụng định luật Ôm [VD] Giải số bài tập vận dụng hệ để giải số bài tập đơn U thức định luật Ôm I , biết giá trị giản R hai ba đại lượng U, I, R và tìm giá trị đại lượng còn lại Hệ thức: I Ví dụ: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn là 3A hiệu điện hai dầu dây dẫn là 30V a Tính điện trở dây dẫn b Đặt vào hai đầu dây hiệu điện là 20V Tính cường độ dòng điện qua dây dẫn? THỰC HÀNH: XÁC ĐỊNH ĐIỆN TRỞ CỦA MỘT DÂY DẪN BẰNG AMPE KẾ VÀ VÔN KẾ STT Chuẩn kiến thức, kĩ Mức độ thể cụ thể chuẩn Ghi chú quy định chương trình kiến thức, kĩ Xác định điện trở [VD] Xác định điện trở Lý thuyết phép đo điện trở là dựa vào định luật Ôm, suy công dây dẫn vôn kế và ampe dây dẫn vôn kế và ampe kế U thức xác định điện trở là R kế I + Vẽ sơ đồ mạch điện gồm dây dẫn có điện trở, nguồn điện, công tắc, vôn kế và ampe kế + Lắp mạch điện theo sơ đồ + Đo các giá trị U và I U + Tính giá trị điện trở từ công thức: R I ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP STT Chuẩn kiến thức, kĩ quy định chương trình Viết công thức tính điện trở tương đương đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp Xác định thí nghiệm mối quan hệ điện trở tương đương đoạn mạch nối tiếp với các điện trở Mức độ thể cụ thể chuẩn Ghi chú kiến thức, kĩ [NB] Điện trở tương đương đoạn Điện trở tương đương (Rtđ) đoạn mạch gồm nhiều điện trở mắc mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp: nối tiếp (hoặc song song) là điện trở có thể thay cho đoạn mạch này, Rtđ = R1 + R2 cho với cùng hiệu điện đặt vào đoạn mạch thì cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch có giá trị trước [VD] Xác định thí nghiệm Tiến hành thí nghiệm: mối quan hệ điện trở tương Mắc mạch điện gồm điện trở R1 và R2 đã biết trước giá trị và mắc đương đoạn mạch nối tiếp với các chúng nối tiếp với nhau; ampe kế đo cường độ dòng điện mạch chạy qua điện trở thành phần đoạn mạch; công tắc; nguồn điện Lop8.net (4) thành phần Đo và ghi giá trị I số ampe kế Giữ nguyên hiệu điện hai đầu đoạn mạch, thay R1 và R2 điện trở tương đương chúng Rtđ có giá trị: Rtđ = R1 + R2 Đóng khoá K và ghi lại giá trị I’của số ampe kế So sánh giá trị I và I’ Kết luận: U không đổi, I = I’ Vậy Rtđ = R1 + R2 Vận dụng tính điện trở [VD] Giải số dạng bài tập Ví dụ: Hai điện trở R1 = 50; R2 = 100 mắc nối tiếp vào hai đầu tương đương đoạn mạch dạng sau: đoạn mạch, cường độ dòng điện qua mạch là 0,16A mắc nối tiếp gồm nhiều Cho biết giá trị điện trở R1, R2 và a) Vẽ sơ đồ mạch điện ba điện trở thành phần hiệu điện trên hai đầu đoạn mạch b) Tính hiệu điện hai đầu điện trở và hiệu điện R1, R2 mắc nối tiếp hai đầu đoạn mạch a Tính: - Điện trở tương đương đoạn mạch - Cường độ dòng điện chạy qua điện trở và hiệu điện trên các điện trở b Mắc nối tiếp vào đoạn mạch điện trở R3 biết trước giá trị nó Tính điện trở tương đương đoạn mạch và so sánh với điện trở thành phần ĐOẠN MẠCH SONG SONG STT Chuẩn kiến thức, kĩ Mức độ thể cụ thể chuẩn quy định chương trình kiến thức, kĩ Viết công thức tính điện [NB] Nghịch đảo điện trở tương trở tương đương đoạn đương đoạn mạch gồm hai điện mạch gồm hai điện trở mắc trở mắc song song tổng nghịch song song đảo các điện trở thành phần 1 R tđ R1 R Xác định thí [VD] Xác định thí nghiệm nghiệm mối quan hệ điện mối quan hệ điện trở tương trở tương đương đoạn đương đoạn mạch song song với mạch song song với các điện các điện trở thành phần trở thành phần Ghi chú Đối với hai điện trở mắc song song thì: R tđ R1R R1 R Tiến hành thí nghiệm: Mắc mạch điện gồm điện trở R1, R2 đã biết trước giá trị và mắc chúng song song với nhau; ampe kế để đo cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch; công tắc; nguồn điện Đo và ghi giá trị I số ampe kế Giữ nguyên hiệu điện hai đầu đoạn mạch, thay R1 và R2 Lop8.net (5) Vận dụng tính điện trở tương đương đoạn mạch mắc song song gồm nhiều ba điện trở thành phần [VD] Giải số dạng bài tập sau: Hai đèn xe ôtô mắc nối tiếp hay mắc song song? Vì sao? Giải thích: mắc song song, vì bóng cháy hỏng thì bóng sáng Cho biết giá trị hai điện trở R1, R2 và hiệu điện trên hai đầu đoạn mạch mắc song song a) Hãy tính: + Điện trở tương đương đoạn mạch + Cường độ dòng điện qua mạch chính và qua điện trở b) Mắc thêm điện trở song song với đoạn mạch trên Tính điện trở tương đương mạch và so sánh điện trở tương đương đó với điện trở thành phần điện trở tương đương Rtđ chúng có giá trị: 1 ; Đóng khoá K và ghi lại giá trị I’của số ampe kế R tđ R1 R So sánh giá trị I và I’ 1 Kết luận: U không đổi, I = I’ Vậy, R tđ R1 R Ví dụ: Một đoạn mạch gồm điện trở R1 = 9; R2 = 6 mắc song song với nhau, đặt hiệu điện U = 7,2V a) Tính điện trở tương đương đoạn mạch? b) Tính cường độ dòng điện đoạn mạch rẽ và cường độ dòng điện mạch chính? Cho mạch điện sơ đồ hình vẽ (hình 1.1), vôn kế 36V, ampekế 3A, R1=30 a) Tìm số các ampekế A1 và A2 b) Tính điện trở R2 A R1 A1 A R2 B A2 V Hình 1.1 BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM ST T Chuẩn kiến thức, kĩ quy Mức độ thể cụ thể chuẩn Ghi chú định chương trình kiến thức, kĩ Vận dụng định luật Ôm [VD] Giải các dạng bài tập: Lưu ý chung: cho đoạn mạch mắc nối tiếp Cho mạch điện hình vẽ, đó * Hướng dẫn HS thực các bước giai chung bài tập: gồm nhiều điện trở biết: giá trị R1; K đóng biết số - Đọc kỹ đầu bài để ghi nhớ liệu đã co và yêu cầu cần tìm giải đáp; vôn kế và ampe kế R1 R2 - Phân tích, so sánh và tỏng hợp thông tin trên nhằm xác định phải vận dụng tượng, công thức hay định luật vật lí nào để tìm lời giải hai đáp số cần có; V A K B Lop8.net (6) a) Tính điện trở tương đương đoạn mạch b) Tính điện trở R2 c) Giữ nguyên hiệu điện trên hai đầu đoạn mạch, mắc thêm điện trở R3 nối tiếp với R1 R2 Khi biết giá trị R3, tính hiệu điện hai đầu điện trở Vận dụng định luật Ôm [VD] Giải các dạng bài tập: cho đoạn mạch mắc song song R1 A1 gồm nhiều ba điện trở thành phần GV chia HS thành các nhóm và đề nghị các nhóm thảo luận để tìm cách giải, sau đó yêu cầu đại diện hay hai nhóm nêu cách giải nhóm đã tìm để trao đổi chung trước lớp Khuyến khích HS giải theo các cach khác nhau, GV có nhận xét và so sánh ưu nhược điểm các cách giải này để theo dõi và vận dụng R2 A K A + -Tiến hành giải; - Nhận xét và biện luận kết đã tìm * Đối với bài tập cần áp dụng công thức, vận dụng hiểu biết tượng hay định luật vật lí (các bài tập đơn giản) thì GV nên yêu cầu HS tự giải bài tập này và nên theo dõi, nhắc nhở HS có sai sót quá trình giải để HS đó tự lực và sửa chữa sai sót này * Đối với bài tập phức tạp, mà việc giải chúng đòi hỏi phải áp dụng nhiều công thức, vận dụng nhiều kiến thức tượng và định luật vật lí, GV cần tập rung làm việc với HS bước thứ hai số các bước giải chung đã nêu trên B - Cho mạch điện hình vẽ, đó cho biết giá trị R1 Khi K đóng cho biết số ampe kế A và ampe kế A1 a) Tính hiệu điện UAB đoạn mạch b) Tính điện trở R2 Vận dụng định luật Ôm [VD] Giải các dạng bài tập: cho đoạn mạch vừa mắc nối Cho mạch điện hình vẽ, đó tiếp, vừa mắc song song gồm biết các giá trị R1, R2, R3 và hiệu nhiều ba điện trở điện UAB R2 Trong giải bài tập vận dụng định luật Ôm, HS thường nhầm lẫn công thức áp dụng cho hai loại đoạn mạch nối tiếp và song song chưa xác định rõ cách mắc mạch điện (nhất là đoạn mạch gồm ba điện trở) Vì vậy, sau tóm tắt đề bài cần có bước phân tích mạch điện trước vận dụng công thức tính toán Trong phân tích R1 mạch điện, HS phải cách mắc phận R3 mạch và vai trò các dụng cụ đo đó Ta có thể tạm chia thành các bước giải bài tập sau: A Bước 1: Tìm hiểu, tóm tắt đề bài, vẽ sơ đồ mạch điện (nếu có) K A B Bước 2: Phân tích mạch điện, tìm các công thức có liên quan đến đạ + lượng cần tìm a) Tính điện trở tương đương Bước 3: Vận dụng các công thức đã học để giải bài toán Lop8.net (7) đoạn mạch Bước 4: Kiểm tra, biện luận kết b) Tính cường độ dòng điện qua điện trở mạch có dạng: R1 R2 R3 A K B A + - SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO CHIỀU DÀI DÂY DẪN STT Chuẩn kiến thức, kĩ Mức độ thể cụ thể chuẩn Ghi chú quy định chương trình kiến thức, kĩ Xác định thí [VD] Tiến hành thí nghiệm Chọn ba dây dẫn có chiều dài l1 = l, l2 = 2l, l3 = 3l ; làm cùng nghiệm mối quan hệ điện nghiên cứu phụ thuộc điện trở vật liệu; có cùng tiết diện Tiến hành các thí nghiệm sau: trở dây dẫn với độ dài dây vào chiều dài + Thí nghiệm 1: Xác định điện trở R1 dây dẫn theo công thức dẫn U định luật Ôm : R1 I1 + Thí nghiệm 2: Xác định điện trở R2 dây dẫn theo công thức U định luật Ôm : R I2 + Thí nghiệm 3: Xác định điện trở R3 dây dẫn theo công thức U định luật Ôm : R I3 R R R l l l - Lập các tỉ số: ; ; và ; ; R2 R3 R3 l2 l3 l3 - So sánh các tỉ số : Nêu mối quan hệ [TH] Điện trở các dây dẫn có Lop8.net R1 l R l R l với ; với ; với R2 l2 R l3 R l3 (8) điện trở dây dẫn với độ cùng tiết diện và làm từ cùng dài dây dẫn loại vật liệu thì tỉ lệ thuận với chiều dài dây R1 l1 R l2 R1 l1 = ; = ; = ;… R l2 R l3 R l3 Vận dụng giải thích số [VD] Giải thích ít 03 R l Vận dụng công thức = để giải các bài tập, biết trước tượng thực tế liên quan tượng thực tế liên quan đến R l2 đến điện trở dây dẫn phụ thuộc điện trở và chiều dài giá trị ba bốn đại lượng dây dẫn Tại gia đình có đường điện xa trạm biến áp (thường gọi là cuối nguồn điện) thì điện thường yếu nhiều so với gia đình gần trạm biến áp (đầu nguồn điện) ? Hai đoạn dây có cùng tiết diện và làm từ cùng loại vật liệu, có chiều dài l1; l2 Lần lượt đặt cùng hiệu điện vào hai đầu đoạn dây này thì dòng điện chạy qua chúng có cường độ tương ứng là I1 và I2, biết I1 = 0,25I2 Hỏi dây l1 dài gấp bao nhiêu lần dây l2? SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO TIẾT DIỆN DÂY DẪN STT Chuẩn kiến thức, kĩ Mức độ thể cụ thể chuẩn Ghi chú quy định chương trình kiến thức, kĩ Xác định thí [VD] Tiến hành thí nghiệm mối Hai dây dẫn hình trụ, làm cùng vật liệu; dây có chiều dài nghiệm mối quan hệ điện quan hệ điện trở dây dẫn với l; có tiết diện S1 = S và S2 = 2S Tiến hành các thí nghiệm sau : trở dây dẫn với tiết diện tiết diện dây dẫn + Thí nghiệm 1: Xác định điện trở R1 dây dẫn có tiết diện S1 = S dây dẫn U theo công thức định luật Ôm: R1 I1 + Thí nghiệm 2: Xác định điện trở R2 dây dẫn có tiết diện S2 = 2S U theo công thức định luật Ôm: R I2 R S - Lập và so sánh tỉ số , với R S1 Nêu mối quan hệ [TH] Điện trở các dây dẫn có điện trở dây dẫn với tiết cùng cùng chiều dài và làm từ diện dây dẫn cùng loại vật liệu thì tỉ lệ nghịch với tiết diện dây Lop8.net (9) R1 S2 = R S1 Vận dụng phụ thuộc [VD] Giải thích ít 03 R S Vận dụng công thức để giải các bài tập, biết trước điện trở dây dẫn vào tiết tượng liên quan đến phụ thuộc R S1 diện dây dẫn để giải thích điện trở dây dẫn vào tiết diện dây giá trị ba bốn đại lượng số tượng Hai gia đình dùng dây đồng để mắc các đường điện sinh hoạt thực tế liên quan đến điện trở nhà Gia đình thứ dùng dây dẫn có đường kính 0,004 m; gia đình dây dẫn thứ hai dùng dây dẫn có đường kính 0,002 m Giả sử công suất sử dụng điện hàng năm và tổng chiều dài đường dây điện hai gia đình là nhau, hãy cho biết hàng năm gia đình nào phải trả nhiều tiền điện hơn? Tại sao? SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO VẬT LIỆU LÀM DÂY DẪN STT Chuẩn kiến thức, kĩ Mức độ thể cụ thể chuẩn kiến thức, kĩ quy định chương trình Xác định thí [VD] Tiến hành thí nghiệm phụ thuộc điện nghiệm mối quan hệ điện trở vào vật liệu làm dây dẫn trở dây dẫn với vật liệu làm dây dẫn Nêu mối quan hệ điện trở dây dẫn với vật liệu làm dây dẫn Nêu mối quan hệ điện trở dây dẫn với độ dài, tiết diện và vật liệu làm dây dẫn [NB] Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn [TH] Điện trở dây dẫn tỉ lệ thuận với chiều dài l dây dẫn, tỉ lệ nghịch với tiết diện S dây dẫn và phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn - Công thức điện trở : l R Trong đó, S R là điện trở, có đơn vị là ; l là chiều dài dây, có đơn vị là m ; S là tiết diện dây, có đơn vị là m2 ; là điện trở suất, có đơn vị là m Lop8.net Ghi chú - Chọn ba dây dẫn làm ba vật liệu hoàn toàn khác nhau, có cùng chiều dài và có cùng tiết diện - Xác định điện trở dây dẫn theo định luật Ôm - So sánh ba điện trở ba dây dẫn khác (10) Nêu các vật liệu khác [TH] Điện trở suất vật liệu (hay chất) thì có điện trở suất khác có trị số điện trở đoạn dây dẫn hình trụ làm vật liệu đó có chiều dài m và tiết diện là m2 Kí hiệu là đọc là rô; đơn vị: m - Chất nào có điện trở suất càng nhỏ thì dẫn điện càng tốt Vận dụng công thức R [VD] l l để giải thích các Vận dụng công thức R để giải số bài S S tuợng đơn giản liên quan tập, biết giá trị ba bốn đại lượng R, , đến điện trở dây dẫn l, S Tính đại lượng còn lại Ví dụ: Hai gia đình mắc đường dây dẫn điện sinh hoạt nhà Gia đình thứ dùng dây dẫn đồng, có đường kính 0,004 m, có tổng chiều dài 200m; gia đình thứ hai dùng dây dẫn nhôm, có đường kính 0,002 m, có tổng chiều dài 300 m Tính điện trở dây dẫn hai gia đình trên Theo em, nên mắc hệ thống điện gia đình dây dẫn đồng hay nhôm? Vì sao? BIẾN TRỞ - ĐIỆN TRỞ DÙNG TRONG KĨ THUẬT STT Chuẩn kiến thức, kĩ Mức độ thể cụ thể chuẩn kiến thức, quy định chương trình kĩ Nhận biết các loại biến [NB] Nhận biết các loại biến trở qua trở tranh vẽ và biến trở phòng thí nghiệm - Các loại biến trở: biến trở chạy, biến trở tay quay, - Kí hiệu biến trở Ghi chú Giải thích nguyên tắc [VD] Mô tả cấu tạo và hoạt động Biến trở chạy là cuộn dây dẫn hợp kim có điện hoạt động biến trở biến trở chạy trở suất lớn, quấn đặn dọc theo lõi sắt sứ chạy Mắc biến trở xen vào đoạn mạch, đầu đoạn mạch nối với đầu cố định biến trở, đầu đoạn mạch nối với chạy C Khi dịch chuyển chạy C làm thay đổi số vòng dây và đó thay đổi điện trở biến trở có dòng điện chạy qua Do đó, cường độ dòng điện mạch thay đổi Sử dụng biến trở [VD] Lắp mạch điện cho dịch chạy để điều chỉnh cường độ chuyển chạy biến trở thì làm thay đổi dòng điện mạch độ sáng bóng đèn lắp mạch đó, làm thí nghiệm và rút kết luận: Biến trở là điện Lop8.net (11) trở có thể thay đổi trị số và có thể sử dụng để điều chỉnh cường độ dòng điện mạch 10 BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM VÀ CÔNG THỨC ĐIỆN TRỞ STT Chuẩn kiến thức, kĩ quy định chương trình Vận dụng định luật Ôm l và công thức R để giải S bài toán mạch điện sử dụng với hiệu điện không đổi, đó có lắp biến trở Mức độ thể cụ thể chuẩn kiến thức, kĩ [VD] - Vẽ sơ đồ mạch điện theo yêu cầu đầu bài - Áp dụng công thức điện trở để tính trị số điện trở biến trở - Tính cường độ dòng điện, hiệu điện và điện trở sơ đồ mạch điện đơn giản không quá 03 điện trở Ghi chú l để giải bài toán mạch S điện sử dụng với hiệu điện không đổi để giải số bài tập dạng sau : Cho biết giá trị chiều dài dây dẫn, tiết diện dây dẫn; vật liệu làm dây dẫn; hiệu điện đặt trên hai đầu dây dẫn Tính cường độ dòng điện qua dây dẫn Một đoạn mạch điện gồm bóng đèn mắc nối tiếp với biến trở Cho biết giá trị điện trở bóng đèn, cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn, hiệu điện đặt vào hai đầu đoạn mạch a Vẽ sơ đồ mạch điện b Phải điều chỉnh biến trở có trị số bao nhiêu để đèn sáng bình thường? c Biết giá trị ba bốn đại lượng R, , l, S Tính giá trị đại lượng còn lại Vận dụng định luật Ôm và công thức R 11 CÔNG SUẤT ĐIỆN STT Chuẩn kiến thức, kĩ Mức độ thể cụ thể chuẩn kiến thức, kĩ quy định chương trình Nêu ý nghĩa số vôn, [TH] Hiểu ý nghĩa các số vôn và oát ghi trên thiết bị số oát ghi trên dụng cụ điện điện - Hiểu hiệu điện định mức, công suất định mức, cường độ dòng điện định mức là gì? - Biết biểu thiết bị dùng không đúng hiệu điện định mức cường độ dòng điện định mức Xác định công suất điện [VD] Mắc mạch theo sơ đồ và sử dụng biến trở mạch vôn kế và để vôn kế đúng Uđm; tiến hành thí nghiệm và rút ampe kế kết luận: Công suất tiêu thụ đoạn mạch Lop8.net Ghi chú - Số vôn ghi trên các dụng cụ đó là hiệu điện định mức đặt vào dụng cụ này, vượt quá hiệu điện này thì dụng cụ đó bị hỏng - Số oát trên dụng cụ điện cho biết công suất định mức dụng cụ đó, nghĩa là hiệu điện đặt vào dụng cụ đó đúng hiệu điện định mức thì công suất tiêu thụ nó công suất định mức (12) 3 tích hiệu điện hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua nó Viết công thức tính công [TH] Công thức: P = U.I, đó, Công thức P = U.I có thể sử dụng để tính công suất cho suất điện các dụng cụ sử dụng mạng điện gia đình bàn là, bếp P là công suất đoạn mạch; điện, bóng đèn dây tóc, nồi cơm điện,… I là cường độ dòng điện mạch; U là hiệu điện trên hai đầu đoạn mạch - Đơn vị công suất là oát (W) W = VA kW = 000 W MW = 000 000 W Vận dụng công thức [VD] P = U.I đoạn mạch Vận dụng công thức: P = U.I để giải các bài tập tính toán, biết trước giá trị hai ba tiêu thụ điện đại lượng, tìm giá trị đại lượng còn lại Giải các bài tập dạng sau: Cho biết số vôn và số oát trên dụng cụ tiêu thụ điện a) Hãy cho biết ý nghĩa số vôn và số oát dụng cụ tiêu thụ điện? b) Tính cường độ dòng điện định mức dụng cụ tiêu thụ điện Cần sử dụng cầu chì có giá trị bao nhiêu thì phù hợp? c) Mắc bóng đèn dây tóc vào hiệu điện có giá trị thấp giá trị định mức và cho biết điện trở bóng đèn đó Tính công suất tiêu thụ dụng cụ điện? 12 ĐIỆN NĂNG - CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN STT Chuẩn kiến thức, kĩ Mức độ thể cụ thể chuẩn kiến thức, kĩ quy định chương trình Nêu số dấu hiệu [TH] Nêu các ví dụ thực tế để chứng chứng tỏ dòng điện mang tỏ dòng điện có mang lượng lượng - Bóng đèn sáng, bàn là, bếp điện nóng lên, động điện có thể thực công truyền nhiệt dòng điện chạy qua; chứng tỏ dòng điện có lượng - Dòng điện có mang lượng vì nó có khả thực công và cung cấp nhiệt lượng Năng lượng dòng điện gọi là điện Lop8.net Ghi chú (13) Chỉ chuyển hoá [TH] Nêu các ví dụ dụng cụ điện các dạng lượng đèn chuyển hóa điện thành các dạng lượng điện, bếp điện, bàn là điện, khác nam châm điện, động điện hoạt động Dựa trên các tác dụng dòng điện, có thể biến đổi từ điện thành các dạng lượng hoạt động các dụng cụ hay thiết bị điện - Điện có thể chuyển hóa thành các dạng lượng khác - Điện chuyển hoá thành nhiệt cho dòng điện chạy qua bàn là, bếp điện, - Điện chuyển hoá thành cho dòng điện chạy qua các động điện, nam châm điện, - Điện chuyển hoá thành quang cho dòng điện chạy qua bóng đèn điện [TH] Công dòng điện sản đoạn Lưu ý: Lượng điện sử dụng đo công tơ điện mạch là số đo lượng điện mà đoạn mạch đó Mỗi số đếm công tơ điện cho biết lượng điện đã tiêu thụ để chuyển hoá thành các dạng lượng sử dụng là 1kilôat (1kWh) hay 1‘‘số’’ điện khác; Công thức: A = P t = U.I.t - Đơn vị: jun (J) J = W.1 s = V.1 A.1 s kJ = 000 J kWh = 1000 Wh = 1000 W.3600 s = 3,6.106 Ws = 3,6.106 J [VD] Vận dụng các công thức A = P t = Cho biết công suất và hiệu điện định mức bóng đèn, biết đèn sáng liên tục thời gian t Tính lượng U2 U.I.t hay A = I2.R.t = t để giải số dạng điện bóng đèn tiêu thụ và số công tơ điện R Một bếp điện hoạt động liên tục khoảng thời gian t bài tập: hiệu điện U Khi đó số công tơ điện tăng lên n số - Tính công suất, điện tiêu thụ, tiền điện - Tính Uđm; Iđm; thời gian dòng điện chạy qua Tính lượng điện mà bếp sử dụng, công suất bếp điện và cường độ dòng điện chạy qua bếp thời gian thiết bị trên Viết công thức tính điện tiêu thụ đoạn mạch Vận dụng công thức A = P t = U.I.t đoạn mạch tiêu thụ điện 13 BÀI TẬP VỀ CÔNG SUẤT ĐIỆN VÀ ĐIỆN NĂNG SỬ DỤNG ST T Chuẩn kiến thức, kĩ quy định chương trình Vận dụng các công thức tính công, điện năng, công suất đoạn mạch tiêu thụ điện Mức độ thể cụ thể chuẩn kiến thức, kĩ [VD] Vận dụng các công thức P = U.I, A = P t = U.I.t và các công thức khác để tính công, điện năng, công suất Ghi chú Giải các bài tập dạng sau: Cho biết hiệu điện và cường độ dòng điện chạy qua thiết bị tiêu thụ điện Tính điện trở, công suất thiết bị Điện tiêu thụ thiết bị biết thời gian sử dụng Lop8.net (14) Cho đoạn mạch nối tiếp gồm bóng đèn (có ghi số vôn và oát) và biến trở Đèn sáng bình thường, tính cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn; điện trở, công suất tiêu thụ biến trở; công dòng điện sản trên toàn mạch biết thời gian 14 THỰC HÀNH: XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT CỦA CÁC DỤNG CỤ ĐIỆN ST T Chuẩn kiến thức, kĩ quy Mức độ thể cụ thể chuẩn kiến thức, kĩ định chương trình Tiến hành thí nghiệm để [VD] Biết mắc thiết bị đúng sơ đồ mạch điện xác định công suất số - Sử dụng công thức: P = UI để xác định công suất dụng cụ điện bóng đèn và quạt điện - Đo U hai đầu bóng đèn, quạt điện, đo I chạy qua bóng đèn, quạt điện - Xác định công suất bóng đèn với các hiệu điện khác - Xác định công suất tiêu thụ quạt điện vôn kế và ampe kế Từ thí nghiệm rút nhận xét: Công suất tiêu thụ bóng đèn dây tóc tăng hiệu điện đặt vào bóng đèn tăng (không vượt quá hiệu điện định mức) và ngược lại Ghi chú 15 ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ STT Chuẩn kiến thức, kĩ Mức độ thể cụ thể chuẩn quy định chương trình kiến thức, kĩ Phát biểu và viết hệ thức [TH] Phát biểu đúng định luật và viết định luật Jun – Len-xơ đúng biểu thức Giải thích các đại lượng và đơn vị đo - Nhiệt lượng toả dây dẫn có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở dây dẫn và với thời gian dòng điện chạy qua - Hệ thức: Q = I2.R.t Ghi chú cal = 4,2 J 1J = 0,24 cal Lưu ý: Trong bài học này, định luật Jun - Len xơ xây dựng cách suy luận lý thuyết áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa lượng cho trường hợp điện biến đổi hoàn toàn thành nhiệt SGK đã mô tả thí nghiệm kiểm tra và cung cấp sẵn số liệu thu từ thí nghiệm Thông qua việc xử lí các số liệu thực nghiệm này, HS hiểu rõ và đày đủ cách thức tiến hành thí nghiệm để kiểm Lop8.net (15) Trong đó, Q là nhiệt lượng tỏa trên dây dẫn; đơn vị là Jun (J) I là cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn; đơn vị là ampe (A) R là điện trở dây dẫn; đơn vị Ôm (Ω) t thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn; đơn vị là giây (s) Vận dụng định luật Jun [VD] Biết sử dụng công thức định – Len-xơ để giải thích các luật Jun – Len-xơ để giải thích tượng đơn giản có liên tượng đơn giản thực tế quan thường gặp tra định luật này Ví dụ Giải thích cùng với 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 không nóng lên Ví dụ Vận dụng định luật Jun - Len xơ và phương trình cân nhiệt để giải số bài tập tính thời gian đun nước ấm điện (Một ấm điện có ghi 220V-1000W sử dụng với hiệu điện 220 V để đun sôi lít nước từ nhiệt độ ban đầu 20oC Bỏ qua nhiệt lượng làm ấm vỏ và nhiệt lượng tỏa môi trường ngoài Tính thời gian đun sôi nước Biết nhiệt dung riêng nước là 4200J/kg.K) 16 SỬ DỤNG AN TOÀN VÀ TIẾT KIỆM ĐIỆN STT Chuẩn kiến thức, kĩ quy định chương trình Giải thích và thực các biện pháp thông thường để sử dụng an toàn điện Nêu tác hại đoản mạch và tác dụng cầu chì Giải thích và thực s Mức độ thể cụ thể chuẩn kiến thức, kĩ [TH] Giải thích và thực các biện pháp sử dụng an toàn điện - Chỉ làm thí nghiệm với U < 40 V, vì hiệu điện này tạo dòng điện có cường độ nhỏ, chạy qua thể người thì không gây nguy hiểm - Phải sử dụng dây dẫn có vỏ bọc cách điện đúng theo tiêu chuẩn quy định, nghĩa là các vỏ bọc này phải chịu dòng điện định mức cho dụng cụ điện - Cần mắc cầu chì có cường độ định mức phù hợp với dụng cụ hay thiết bị điện để đảm bảo tự động ngắt mạch có cố xảy Chẳng hạn bị đoản mạch thì cầu chì kịp nóng chảy và tự động ngắt mạch trước dụng cụ điện bị hư hỏng [NB] Nêu lợi ích việc sử dụng tiết kiệm Lop8.net Ghi chú - Thận trọng tiếp xúc với mạng điện gia đình, vì nó có hiệu điện 220V nên có thể gây nguy hiểm đến tính mạng người Khi sử dụng, cần kiểm tra xem các phận tiếp xúc với tay và thể đã đảm bảo cách điện đúng tiêu chuẩn quy định hay chưa (16) việc sử dụng tiết kiệm điện điện : + Giảm chi tiêu cho gia đình + Các dụng cụ sử dụng lâu bền + Giảm bớt các cố gây tổn hại chung hệ thống cung cấp điện bị quá tải + Dành phần điện tiết kiệm cho sản xuất - Các biện pháp sử dụng tiết kiệm điện + Lựa chọn các dụng cụ hay thiết bị điện có công suất phù hợp + Sử dụng điện thời gian cần thiết (tắt các thiết bị đã sử dụng xong có phận hẹn giờ) B - ĐIỆN TỪ HỌC I CHUẨN KIẾN THỨC KĨ NĂNG CHỦ ĐỀ Từ trường a) Nam châm vĩnh cửu và nam châm điện b) Từ trường, từ phổ, đường sức từ c) Lực từ Động điện GHI CHÚ MỨC ĐỘ CẦN ĐẠT Kiến thức - Mô tả tượng chứng tỏ nam châm vĩnh cửu có từ tính - Nêu tương tác các từ cực hai nam châm - Mô tả cấu tạo và hoạt động la bàn - Mô tả thí nghiệm Ơ-xtét để phát dòng điện có tác dụng từ Không giải thích chế vi mô tác dụng lõi sắt làm tăng tác dụng từ nam châm điện - Mô tả cấu tạo nam châm điện và nêu lõi sắt có vai trò làm tăng tác dụng từ - Phát biểu quy tắc nắm tay phải chiều đường sức từ lòng ống dây có dòng điện chạy qua - Nêu số ứng dụng nam châm điện và tác dụng nam châm điện ứng dụng này - Phát biểu quy tắc bàn tay trái chiều lực từ tác dụng lên dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua đặt từ trường - Nêu nguyên tắc cấu tạo và hoạt động động điện chiều Kĩ - Xác định các từ cực kim nam châm - Xác định tên các từ cực nam châm vĩnh cửu trên sở biết các từ cực nam châm khác Lop8.net (17) - Biết sử dụng la bàn để tìm hướng địa lí - Giải thích hoạt động nam châm điện - Biết dùng nam châm thử để phát tồn từ trường - Vẽ đường sức từ nam châm thẳng, nam châm chữ U và ống dây có dòng điện chạy qua - Vận dụng quy tắc nắm tay phải để xác định chiều đường sức từ lòng ống dây biết chiều dòng điện và ngược lại Chỉ xét trường hợp dây dẫn thẳng có dòng điện - Vận dụng quy tắc bàn tay trái để xác định ba yếu tố biết hai chạy qua đặt vuông góc với các đường sức yếu tố từ - Giải thích nguyên tắc hoạt động (về mặt tác dụng lực và mặt chuyển hoá lượng) động điện chiều Cảm ứng điện từ a) Điều kiện xuất dòng điện cảm ứng b) Máy phát điện Sơ lược dòng điện xoay chiều c) Máy biến áp Truyền tải điện xa Kiến thức - Mô tả thí nghiệm nêu ví dụ tượng cảm ứng điện từ - Nêu dòng điện cảm ứng xuất có biến thiên số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây dẫn kín - Nêu nguyên tắc cấu tạo và hoạt động máy phát điện xoay chiều có khung dây quay có nam châm quay - Nêu các máy phát điện biến đổi thành điện - Nêu dấu hiệu chính phân biệt dòng điện xoay chiều với dòng điện chiều và các tác dụng dòng điện xoay chiều - Nhận biệt ampe kế và vôn kế dùng cho dòng điện chiều và xoay chiều qua các kí hiệu ghi trên dụng cụ - Nêu các số ampe kế và vôn kế xoay chiều cho biết giá trị hiệu dụng cường độ điện áp xoay chiều - Nêu công suất điện hao phí trên đường dây tải điện tỉ lệ nghịch với bình phương điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu đường dây - Nêu nguyên tắc cấu tạo máy biến áp - Nêu điện áp hiệu dụng hai đầu các cuộn dây máy biến áp tỉ lệ thuận với số vòng dây cuộn và nêu số ứng dụng máy biến áp Kĩ - Giải số bài tập định tính nguyên nhân gây dòng điện cảm ứng - Phát dòng điện là dòng điện chiều hay xoay chiều dựa trên tác dụng từ chúng - Giải thích nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều có khung Lop8.net - Không yêu cầu HS nêu cấu tạo và hoạt động phận góp điện máy phát điện với khung dây quay Chỉ yêu cầu HS biết rằng, tuỳ theo loại phận góp điện mà có thể đưa dòng điện mạch ngoài là dòng điện xoay chiều hay dòng điện chiều - Dấu hiệu chính phân biệt dòng điện xoay chiều với dòng điện chiều là dòng điện xoay chiều có chiều thay đổi luân phiên, còn dòng chiều là dòng điện có chiều không đổi (18) dây quay có nam châm quay - Giải thích vì có hao phí điện trên dây tải điện - Mắc máy biến áp vào mạch điện để sử dụng đúng theo yêu cầu U n - Nghiệm lại công thức thí nghiệm U2 n - Giải thích nguyên tắc hoạt động máy biến áp và vận dụng công U n thức U2 n II HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN 17 NAM CHÂM VĨNH CỬU STT Chuẩn kiến thức, kĩ Mức độ thể cụ thể chuẩn kiến thức, kĩ quy định chương trình Xác định các từ cực [NB] Kim nam châm có hai cực là cực Bắc và cực kim nam châm Nam Cực luôn hướng Bắc Trái Đất gọi là cực Bắc kim nam châm kí hiệu là chữ N, cực luôn hướng Nam Trái Đất gọi là cực Nam kim nam châm kí hiệu là chữ S - Mọi nam châm có hai cực: Cực Bắc và cực Nam Mô tả tượng chứng [TH] Đưa nam châm vĩnh cửu lại gần tỏ nam châm vĩnh cửu có từ các vật: gỗ, sắt, thép, nhôm, đồng Ta thấy tính nam châm hút sắt và thép - Nam châm có từ tính, nên nam châm có khả hút các vật liệu từ như: sắt, thép, côban, niken, Nêu tương tác [NB] các từ cực hai nam châm - Khi đặt hai nam châm gần thì chúng tương Xác định tên các từ cực tác với nhau: Các từ cực cùng tên thì đẩy nhau, các nam châm vĩnh cửu từ cực khác tên thì hút trên sở biết các từ cực - Đưa đầu nam châm chưa biết tên cực lại gần nam châm khác cực Nam nam châm: thấy chúng hút thì đó là cực Bắc nam châm và đầu còn lại là cực Nam; chúng đẩy thì đó là cực Nam nam châm và đầu còn lại là cực Bắc Lop8.net Ghi chú Thí nghiệm tương tác các nam châm điện, tượng hai cực khác tên hút dễ quan sát, tượng hai cực cùng tên đẩy lại khó quan sát Thông thường, đưa cực nam châm lại gần cực cùng tên kim nam châm, chúng đẩy nhanh và lập tức, kim nam châm bị xoay và cực khác tên kim nam châm bị hút phía nam châm Cần lưu ý cho HS điều này (19) Mô tả cấu tạo và hoạt động la bàn Biết sử dụng la bàn để tìm hướng địa lí [TH] - Bộ phận chính la bàn là kim nam châm có thể quay quanh trục Khi nằm cân vị trí trên Trái Đất, kim nam châm luôn hai hướng Bắc - Nam - Xoay la bàn cho kim nam châm trùng với hướng Bắc - Nam ghi trên mặt la bàn Từ đó xác định hướng địa lí cần tìm La bàn là ứng dụng quan trọng nam châm Hiểu rõ cấu tạo và biết sử dụng la bàn là mục tiêu bài học, cần tạo điều kiện cho HS sử dụng la bàn phòng thí nghiệm để xác định phương hướng xác định hướng vị trí nào đó 18 TÁC DỤNG TỪ CỦA DÒNG ĐIỆN - TỪ TRƯỜNG STT Chuẩn kiến thức, kĩ Mức độ thể cụ thể chuẩn kiến thức, kĩ quy định chương trình Mô tả thí nghiệm Ơ- [TH] Đặt dây dẫn song song với kim nam xtét để phát dòng điện có châm đứng yên trên trục quay thẳng đứng tác dụng từ Cho dòng điện chạy qua dây dẫn, ta thấy kim nam châm bị lệch không còn nằm song song với dây dẫn Biết dùng nam châm thử để [VD] Đưa kim nam châm (nam châm thử) phát tồn từ các vị trí khác xung quanh nam trường châm, đưa kim nam châm các vị trí khác xung quanh dây dẫn có dòng điện chạy qua Ta thấy, vị trí đặt kim nam châm thì kim nam châm định hướng theo chiều định - Không gian xung quanh nam châm, xung quanh dòng điện có khả tác dụng lực từ lên kim nam châm đặt gần nó Ta nói không gian đó có từ trường - Đặt nam châm thử các vị trí khác thì vị trí nam châm thử nằm cân theo hướng xác định Nếu quay nó lệch khỏi hướng trên mà nó quay lại hướng cũ thì đó có từ trường 19 TỪ PHỔ - ĐƯỜNG SỨC TỪ Lop8.net Ghi chú Không yêu cầu HS sau tìm hiểu chất từ trường và giải thích twowg tác từ, mà yêu cầu HS nhận biết xung quanh dòng điện, xung quanh nam châm tồn từ trường; biểu cụ thể từ trường là xuất lực từ tác dụng lên kim nam châm đặt từ trường Từ đó đưa cách nhận biết từ trường là dùng nam châm thử (20) STT Chuẩn kiến thức, kĩ Mức độ thể cụ thể chuẩn kiến quy định chương trình thức, kĩ Vẽ đường sức từ [VD] nam châm thẳng và nam - Đường sức từ là đường biểu diễn châm hình chữ U hình dạng từ trường - Các đường sức từ có chiều định, chiều các kim nam châm thử đặt trên đường cảm ứng từ Chiều đường sức từ từ cực Bắc và vào cực Nam nam châm - Từ trường lòng nam châm hình chữ U là từ trường Các đường sức từ là đường thẳng song song và cách - Đường sức từ nam châm thẳng: N S - Đường sức từ nam châm hình chữ U : Ghi chú Hình ảnh các đường mạt sắt xếp thành đường cong xác định nằm xung quanh nam châm gọi là từ phổ nam châm Dựa vào từ phổ, ta có thể biết hình ảnh trực quan từ trường mà ta xét Nơi nào mạt sắt dày thì từ trường mạnh, nơi nào mạt sắt thưa thì từ trường yếu Từ trường là trường véc tơ Vì vậy, người ta dùng phương pháp hình học để biểu diễn từ trường Trước hết, ta vẽ các đường cong từ trường cho tiếp tuyến với nó điểm trùng với véc tơ cảm ứng từ điểm đó Các đường cong đó gọi là các đường cảm ứng từ - Người ta quy ước chiều các đường cảm ứng từ là chiều mà đầu Bắc kim la bàn đặt trên đường ảm ứng từ đó hướng theo - Các đường cảm ứng từ không tự cắt và cắt - Đường cảm ứng từ bao giừ là đường cong khép kín, ngoài nam châm nó từ cực Bắc sang cực Nam, nam châm nó từ cực Nam sang cực Bắc - Ta có thể vẽ các đường cảm ứng từ cho nơi nào từ trường càng mạnh thì đường cảm ứng từ càng mau, nơi nào từ trường càng yếu thì đường cảm ứng từ càng thưa N S Ta dùng mũi tên để biểu diễn chiều đường sức từ (đi khỏi cực Bắc và vào cực Nam nam châm) 20 TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY CÓ DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA STT Chuẩn kiến thức, kĩ Mức độ thể cụ thể chuẩn kiến thức, kĩ Ghi chú quy định chương trình Vẽ đường sức từ [NB] Đường sức từ ống dây có dòng điện chạy Đường sức từ ống dây có dòng điện chạy qua gióng ống dây có dòng điện chạy qua là đường cong khép kín, từ đường sức từ nam châm thẳng qua đầu ống dây và vào đầu ống dây, còn Lop8.net (21)