Bài 7. DềNG ĐIỆN KHễNG ĐỔI - NGUỒN ĐIỆN
I. MỤC TIấU:
Kiến thức:
- Phỏt biểu lại được khỏi niệm dũng điện, quy ước về chiều dũng điện, cỏc tỏc dụng của dũng điện.
- Trỡnh bày được khỏi niệm cường độ dũng điện, dũng điện khụng đổi, đơn vị cường độ dũng điện và đơn vị điện lượng.
- Nờu được điều kiện để cú dũng điện.
- Trỡnh bày được cấu tạo chung của nguồn điện, khỏi niệm suất điện động của nguồn điện.
- Nờu được cấu tạo cơ bản của pin và acquy.
Kĩ năng:
- Nhận ra ampe kế và vụn kế.
- Dựng am pe kế và vụn kế đo cường độ dũng điện và hiệu điện thế. - Nhận ra được cực của pin và acquy.
II. CHUẨN BỊ:
Giỏo viờn:
1. Một số loại pin, ỏc quy, vụn kế, ampe kế. 2. Thước kẻ, phấn màu.
3. Chuẩn bị phiếu:
Phiếu học tập 1 (PC1)
- Cường độ dũng điện là gỡ?
- Biểu thức của cường độ dũng điện? TL1:
- Cường độ dũng điện là đại lượng đặc trưng cho tỏc dụng mạnh hay yếu của dũng điện. Nú được xỏc định bằng thương số của điện lượng chuyển qua một tiết diện thẳng của vật dẫn trong một khoảng thời gian và khoảng thời gian đú.
- Biểu thức: I qt
∆∆ ∆ =
Phiếu học tập 2 (PC2)
- Thế nào là dũng điện khụng đổi? - Đơn vị cường độ dũng điện là gỡ?
- Người ta định nghĩa đơn vị của điện lượng thế nào? TL2:
- Dũng điện khụng đổi là dũng điện cú chiều và cường độ khụng đổi theo thời gian. - Đơn vị của cường độ dũng điện là Ampe (A).
- Cu lụng là điện lượng chuyển qua một tiết diện thẳng của dõy dẫn trong thời gian 1 giõy khi cú dũng điện khụng đổi cú cường độ 1 A chạy qua dõy.
Phiếu học tập 3 (PC3)
- Điều kiện để cú dũng điện là gỡ? - Nguồn điện cú chức năng gỡ?
- Nờu cấu tạo cơ bản và cơ chế hoạt động chung của nguồn điện. TL3:
- Phải cú hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn.
- Nguồn điện cú chức năng tạo ra và duy trỡ một hiệu điện thế.
- Nguồn điện bao gồm cực õm và cực dương. Trong nguồn điện phải cú một loại lực tồn tại và tỏch electron ra khỏi nguyờn tử và chuyển electron hay ion về cỏc cực của nguồn điện. Lực đú gọi là lực lạ. Cực thừa electron là cực õm. Cực cũn lại là cực dương.
Phiếu học tập 4 (PC4)
- Thế nào là cụng của nguồn điện? - Suất điện động của nguồn điện là gỡ? - Biểu thức và đơn vị?
TL4:
- Cụng của lực lạ thực hiện dịch chuyển cỏc điện tớch qua nguồn được gọi là cụng của nguồn điện.
- Suất điện động của nguồn điện là đại lượng được đặc trưng cho khả năng thực hiện cụng của nguồn điện và được đo bằng thương số giữa cụng của lực lạ thực hiện khi dịch chuyển điện tớch dương ngược chiều điện trường và độ lớn của điện tớch đú.
- Biểu thức của suất điện động: E = qA
- Suất điện động cú đơn vị là V.
Phiếu học tập 5 (PC5)
- Pin điện húa cú cấu tạo như thế nào? - Nờu cấu tạo và hoạt động của pin vụn – ta? TL5:
- Pin điện húa cú cấu tạo gồm hai kim loại khỏc nhau được ngõm trong dung dịch điện phõn. - Pin volta cú cấu tạo từ một cực đồng và một cực kẽm được ngõm vào cựng dung dịch axit sunfuric loóng. Ion kẽm (Zn2+) bị gốc axit tỏc dụng và tan vào dung dịch làm cho cực kẽm thừa electron mang điện õm. Ion H+ bỏm vào cực đồng và thu lấy electron trong thanh đồng. Do đú, thanh đồng thiếu electron nờn trở thành cực dương. Giữa 2 cực kẽm và đồng xuất hiện một suất điện động.
Phiếu học tập 6 (PC6):
- Nờu cấu tạo và hoạt động của acquy chỡ. TL6:
- Gồm cực dương bằng chỡ oxit (PbO2) và cực õm là chỡ (Pb). Chất điện phõn là axit sunfuric loóng.
- Hoạng động của acquy chỡ: Khi phỏt điện, do tỏc dụng húa học, cỏc bản cực của acquy bị biến đổi. Bản cực dương cú lừi là PbO2 nhưng được phủ một lớp PbSO4. Bản cực õm là Pb
nhưng được phủ một lớp PbSO4.
+ Sau một thời gian sử dụng, hai bản cực vẫn cú lừi khỏc nhau nhưng cú lớp vỏ ngoài giống nhau ( cựng là PbSO4) do đú suất điện động của acquy giảm dần. Khi suất điện động giảm xuống thấp thỡ phải đem nạp điện cho acquy để tiếp tục sử dụng được.
+ Khi nạp điện cho acquy, ta mắc nú vào một nguồn một chiều sao cho dũng điện đi vào bản cực dương và đi ra ở cực õm. Khi đú, lớp PbSO4 ở hai bản cực mất dần. Bản cực dương biến đổi trở lại thành PbO2, bản cực õm trở lại thành Pb. Quỏ trỡnh biến đổi này kết thỳc, acquy lại cú khả năng phỏt điện lại như trước.
Phiếu học tập 7 (PC7): cú thể ứng dụng CNTT hoặc dựng bản trong
1. Dũng điện được định nghĩa là
A. dũng chuyển dời cú hướng của cỏc điện tớch. B. dũng chuyển động của cỏc điện tớch.
C. là dũng chuyển dời cú hướng của electron. D. là dũng chuyển dời cú hướng của ion dương.
2. Dũng điện trong kim loại là dũng chuyển dời cú hướng của
A. cỏc ion dương. B. cỏc electron. C. cỏc ion õm. D. cỏc nguyờn tử. 3. Trong cỏc nhận định dưới đõy, nhận định khụng đỳng về dũng điện là:
A. Đơn vị của cường độ dũng điện là A.
B. Cường độ dũng điện được đo bằng ampe kế.
C. Cường độ dũng điện càng lớn thỡ trong một đơn vị thời gian điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn càng nhiều.
D. Dũng điện khụng đổi là dũng điện chỉ cú chiều khụng thay đổi theo thời gian. 4. Điều kiện để cú dũng điện là
A. cú hiệu điện thế. B. cú điện tớch tự do. C. cú hiệu điện thế và điện tớch tự do. D. cú nguồn điện. 5. Nguồn điện tạo ra hiệu điện thế giữa hai cực bằng cỏch
A. tỏch electron ra khỏi nguyờn tử và chuyển electron và ion về cỏc cực của nguồn. B. sinh ra electron ở cực õm.
C. sinh ra ion dương ở cực dương. D. làm biến mất electron ở cực dương.
6. Trong cỏc nhận định về suất điện động, nhận định khụng đỳng là:
A. Suất điện động là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh cụng của nguồn điện.
B. Suất điện động được đo bằng thương số cụng của lực lạ dịch chuyển điện tớch ngược chiều điện trường và độ lớn điện tớch dịch chuyển.
C. Đơn vị của suất điện động là Jun.
D. Suất điện động của nguồn cú trị số bằng hiệu điện thế giữa hai cực khi mạch ngoài hở. 7. Cấu tạo pin điện húa là
A. gồm hai cực cú bản chất giống nhau ngõm trong dung dịch điện phõn. B. gồm hai cực cú bản chất khỏc nhau ngõm trong dung dịch điện phõn.
C. gồm 2 cực cú bản chất khỏc nhau ngõm trong điện mụi. D. gồm hai cực cú bản chất giống nhau ngõm trong điện mụi. 8. Trong trường hợp nào sau đõy ta cú một pin điện húa? A. Một cực nhụm và một cực đồng cựng nhỳng vào nước muối; B. Một cực nhụm và một cực đồng nhỳng vào nước cất;
C. Hai cực cựng bằng đồng giống nhau nhỳng vào nước vụi; D. Hai cực nhựa khỏc nhau nhỳng vào dầu hỏa.
9. Nhận xột khụng đỳng trong cỏc nhận xột sau về acquy chỡ là: A. Ác quy chỡ cú một cực làm bằng chỡ vào một cực là chỡ đioxit. B. Hai cực của acquy chỡ được ngõm trong dung dịc axit sunfuric loóng. C. Khi nạp điện cho acquy, dũng điện đi vào cực õm và đi ra từ cực dương. D. Ác quy là nguồn điện cú thể nạp lại để sử dụng nhiều lần.
10. Cho một dũng điện khụng đổi trong 10 s, điện lượng chuyển qua một tiết diện thẳng là 2 C. Sau 50 s, điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng đú là
A. 5 C. B.10 C. C. 50 C. D. 25 C.
11. Một dũng điện khụng đổi, sau 2 phỳt cú một điện lượng 24 C chuyển qua một tiết diện thẳng. Cường độ của dũng điện đú là
A. 12 A. B. 1/12 A. C. 0,2 A. D.48A.
12. Một dũng điện khụng đổi cú cường độ 3 A thỡ sau một khoảng thời gian cú một điện lượng 4 C chuyển qua một tiết diện thẳng. Cựng thời gian đú, với dũng điện 4,5 A thỡ cú một điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng là
A. 4 C. B. 8 C. C. 4,5 C. D. 6 C.
13. Trong dõy dẫn kim loại cú một dũng điện khụng đổi chạy qua cú cường độ là 1,6 mA chạy qua. Trong một phỳt số lượng electron chuyển qua một tiết diện thẳng là
A. 6.1020 electron. B. 6.1019 electron. C. 6.1018 electron. D. 6.1017 electron.
14. Một nguồn điện cú suất điện động 200 mV. Để chuyển một điện lượng 10 C qua nguồn thỡ lực lạ phải sinh một cụng là
A. 20 J. A. 0,05 J. B. 2000 J. D. 2 J.
15. Một tụ điện cú điện dung 6 μC được tớch điện bằng một hiệu điện thế 3V. Sau đú nối hai cực của bản tụ lại với nhau, thời gian điện tớch trung hũa là 10-4 s. Cường độ dũng điện trung bỡnh chạy qua dõy nối trong thời gian đú là
A. 1,8 A. B. 180 mA. C. 600 mA. D. 1/2 A.
TL7. Gợi ý đỏp ỏn:
Cõu 1: A; Cõu 2:B; Cõu 3: D; Cõu 4: C; Cõu 5: A; Cõu 6:C; Cõu 7: B; Cõu 8: A; Cõu 9: C; Cõu 10: B; Cõu 11: C; Cõu 12: D; Cõu 13: D; Cõu 14: D; Cõu 15: B.
4. Gợi ý ứng dụng cụng nghệ thụng tin (UD): Mụ phỏng cơ chế hoạt động ở trong nguồn điện; trong pin volta.
5. Nội dung ghi bảng (ghi túm tắt kiến thức SGK theo cỏc đầu mục); HS tự ghi chộp cỏc nội dung trờn bảng và những điều cần thiết cho họ:
Bài 7. Dũng điện khụng đổi – Nguồn điện
I. Dũng điện
II. Cường độ dũng điện. Dũng điện khụng đổi 1.Cường độ dũng điện…..
2. Dũng điện khụng đổi….
3. Đơn vị của cường độ dũng điện và của điện lượng… III. Nguồn điện
1. Điều kiện để cú dũng điện…. 2. Nguồn điện....
IV. Suất điện động của nguồn điện 1. Cụng của nguồn điện….
2. Suất điện động của nguồn điện…. V. Pin và acquy
1. Pin điện húa…. 2. Acquy….
Học sinh:
- Đọc lai SGK vật lý lớp 7 và lớp 9 để ụn lại kiến thức. - Đọc SGK, chuẩn bị bài ở nhà.
III. TIẾN TRèNH DẠY HỌC:
Hoạt động 1 (... phỳt): Kiểm tra bài cũ.
Hoạt động của học sinh Trợ giỳp của giỏo viờn
- Trả lời miệng hoặc bằng phiếu. - Dựng PC 2 – 7 bài 6 để kiểm tra.
Hoạt động 2 (... phỳt): ễn tập kiến thức về dũng điện
Hoạt động của học sinh Trợ giỳp của giỏo viờn
- Đọc SGK trang 39, mục I, trả lời cỏc cõu hỏi 1 đến 5.
- Hướng dẫn trả lời.
- Củng cố lại cỏc ý HS chưa nắm chắc.
Hoạt động 3 (... phỳt): Xõy dựng khỏi niệm cường độ dũng điện – Dũng điện khụng đổi.
Hoạt động của học sinh Trợ giỳp của giỏo viờn
- Đọc SGK mục II ý 1, 2 thu thập thụng tin trả lời phiếu PC1. - Trả lời C1. - Trả lời phiếu PC2. - Trả lời C2; C3. - Dựng phiếu PC1 hỏi. - Hỏi C1.
- Dựng phiếu PC2 nờu cõu hỏi. - Nờu cõu hỏi C2; C3.
Hoạt động 4 (... phỳt): Tỡm hiểu nguồn điện.
- Đọc SGK mục III ý 1,2 trả lời phiếu PC3. - Trả lời C5, C6, C7, C8, C9.
- Nhận xột cõu trả lời của bạn.
- Dựng phiếu PC3 nờu cõu hỏi. - Hỏi C5, C6, C7, C8, C9.
- (Cú thể dựng mụ phỏng hoạt động bờn trong nguồn điện, để hướng dẫn HS tỡm hiểu về nguồn điện).
Hoạt động 5 (... phỳt): Xõy dựng khỏi niệm suất điện động của nguồn.
Hoạt động của học sinh Trợ giỳp của giỏo viờn
- Đọc SGK, trả lời phiếu PC4. - Nhận xột cõu trả lời của bạn.
- Dựng phiếu PC4 nờu cõu hỏi.
- Tổng kết, khẳng điện nội dung kiến thức.
Hoạt động 6 (... phỳt): Tỡm hiểu pin và acquy.
Hoạt động của học sinh Trợ giỳp của giỏo viờn
- Đọc SGK mục V.1, V.2 trả lời phiếu PC5. - Thảo luận, trả lời C10.
- Trả lời phiếu PC6.
- Dựng phiếu PC5 nờu cõu hỏi. - Hỏi C10.
- Dựng phiếu 6 nờu cõu hỏi.
Hoạt động 7 (... phỳt): Vận dụng, củng cố.
Hoạt động của học sinh Trợ giỳp của giỏo viờn
- Thảo luận, trả lời cõu hỏi theo một phần phiếu PC7.
- Nhận xột cõu trả lời của bạn.
- Cho HS thảo luận theo PC7.
- Nhận xột, đỏnh giỏ nhấn mạnh kiến thức trong bài.
Hoạt động 6 (... phỳt): Giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của học sinh Trợ giỳp của giỏo viờn
- Ghi bài tập về nhà. - Ghi bài tập làm thờm. - Ghi chuẩn bị cho bài sau.
- Cho bài tập trong SGK: bài tập 7 đến 15 (trang 49).
- Bài thờm: Một phần phiếu PC7. - Dặn dũ HS chuẩn bị bài sau.
Bài 8. ĐIỆN NĂNG – CễNG SUẤT ĐIỆN
I. MỤC TIấU:
Kiến thức:
- Trỡnh bày được biểu thức và ý nghĩa của cỏc đại lượng trong biểu thức của cụng và cụng suất.
- Phỏt biểu được nội dung định luật Jun – Lenxơ.
- Trỡnh bày được biểu thức cụng và cụng suất nguồn điện, ý nghĩa cỏc đại lượng trong biểu thức và đơn vị.
Kĩ năng:
- Giải cỏc bài toỏn điện năng tiờu thụ của đoạn mạch, bài toỏn định luật Jun – Lenxơ.
II. CHUẨN BỊ: Giỏo viờn: 1. Xem lại SGK vật lý 9. 2. Thước kẻ, phấn màu. 3. Chuẩn bị phiếu: Phiếu học tập 1 (PC1)
- Điện năng tiờu thụ của đoạn mạch được xỏc định bằng biểu thức nào? í nghĩa của cỏc đại lượng trong biểu thức?
- Cụng suất tiờu thụ của đoạn mạch được xỏc định thế nào? TL1:
- Điện năng tiờu thụ trong đoạn mạch: A = Uq = UIt
Trong đú U: hiệu điện thế hai đầu mạch; I: cường độ dũng điện trong mạch; t: thời gian dũng điện chạy qua.
- Cụng suất của đoạn mạch: P = A/t = UI
Phiếu học tập 2 (PC2)
- Phỏt biểu định luật Jun – Lenxơ, Viết biểu thức và giải thớch ý nghĩa cỏc đại lượng? - Từ biểu thức nhiệt lượng tỏa ra hóy xỏc định cụng suất tỏa nhiệt của vật dẫn?
TL2:
- Nội dung đinh luật Jun – Len xơ: Nhiệt lượng tỏa ra ở một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật dẫn, với bỡnh phương cường độ dũng điện trong mạch và với thời gian dũng điện chạy qua.
Biểu thức: Q = RI2t
Trong đú: R: điện trở của vật dẫn; I dũng điện qua vật dẫn; t: thời gian dũng điện chạy qua. - Cụng suất tỏa nhiờt: P = RI2
Phiếu học tập 3 (PC3)
- Từ biểu thức của suất điện động và biểu thức cường độ dũng điện, hóy xỏc định biểu thức tớnh cụng của nguồn điện?
- Từ biểu thức tớnh cụng của nguồn điện, hóy suy ra cụng thức xỏc định cụng suất của nguồn điện.
- Ta cú: E = A/q do đú A = Eq = EIt. - P ng = Ang /t = EI. Vậy Png = EI
Phiếu học tập 4 (PC4): cú thể ứng dụng CNTT hoặc dựng bản trong
1. Điện năng tiờu thụ của đoạn mạch khụng tỉ lệ thuận với
A. hiệu điện thế hai đầu mạch. B. nhiệt độ của vật dẫn trong mạch. C. cường độ dũng điện trong mạch. C. thời gian dũng điện chạy qua mạch.
2. Cho đoạn mạch cú hiệu điện thế hai đầu khụng đổi, khi điện trở trong mạch được điều chỉnh tăng 2 lần thỡ trong cựng khoảng thời gian, năng lượng tiờu thụ của mạch
A. giảm 2 lần. B. giảm 4 lần. C. tăng 2 lần. D. khụng đổi.
3. Cho một đoạn mạch cú điện trở khụng đổi. Nếu hiệu điện thế hai đầu mạch tăng 2 lần thỡ