Giáo án dạy theo chủ đề môn Vật lý Lớp 9 - Chủ đề 3: Định luật Jun Len-xơ - Năm học 2019-2020 - Phạm Minh Sơn

Ngày soạn: 03/10/2019 
Tên chủ đề : Chủ đề 3:
ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ
Giới thiệu chung về chủ đề: chủ đề hướng dẫn học sinh nghiên cứu:
- Neâu ñöôïc taùc duïng nhieät cuûa doøng ñieän: Khi coù doøng ñieän chaïy qua vaät daãn thoâng thöôøng thì moät phaàn hay toaøn boä ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng.
- Phaùt bieåu ñöôïc ñònh luaät Jun-Len –xô 
Thời lượng thực hiện chủ đề: 2 tiết 
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức, kỹ năng, thái độ:
- Kiến thức: :
 - Neâu ñöôïc taùc duïng nhieät cuûa doøng ñieän:Khi coù doøng ñieän chaïy qua vaät daãn thoâng thöôøng thì moät phaàn hay toaøn boä ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng.
- Phaùt bieåu ñöôïc ñònh luaät Jun-Len –xô - 
Kó naêng: 
Reøn luyeän kó naêng phaân tích, toång hôïp kieán thöùc ñeå xöû lyù keát quaû ñaõ cho.
Vaän duïng ñöôïc ñònh luaät naøy ñeå giaûi caùc baøi taäp veà taùc duïng nhieät cuûa doøng ñieän.
- Thái độ : 
 + Giaùo duïc tính caån thaän , chính xaùc trong coâng vieäc .
 + Ham hieåu bieát. Söû duïng an toaøn ñieän.
2. Định hướng các năng lực có thể hình thành và phát triển:
- Năng lực giải quyết vấn đề: tiến hành thực hiện các cách thức tìm ra câu trả lời bằng suy luận lý thuyết và khảo sát thực nghiệm.
- Năng lực giao tiếp: vẽ được sơ đồ mạch điện và mô tả được sơ đồ thí nghiệm
- Năng lực về trao đổi thông tin
 - Năng lực tính toán: Mô hình hóa vật lí bằng công thức toán học, Sử dụng toán học để suy luận kiến thức đã biết ra kiến thức mới.
- Năng lực giải quyết vấn đề: Tiến hành thực hiện các cách thức tìm ra câu trả lời bằng suy luận và khảo sát thực nghiệm.
- Năng lực giải quyết vấn đề, năng lực thực nghiệm:NL dự đoán suy luận lí thuyết, thiết kế và thực hiện theo phương án thí nghiệm, dự đoán, phân tích , khái quát rút ra kết luận khoa học. Đánh giá kết quả và giải quyết vân đề.
- Năng lực trình bày được về các kiến thức, đại lượng, định luật, các hằng số vật lí
- Năng lực vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến thức vật lí.
- Năng lực xác định phương án, tiến hành thí nghiệm, xử lí và rút ra nhận xét.
- Năng lực sử dụng kiến thức vật lí để thực hiện nhiệm vụ học tập
 II- CHUAÅN BÒ:
Chuẩn bị của giáo viên:
 Hình 13.1 và 16.1 phóng to, bài tập..
Chuẩn bị của HS : 
 + SGK , SBT .
 + Đọc và tìm hiểu bài trước .
 +Dụng cụ học tập.
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC:
Hoạt động 1: Tình huống xuất phát/ khởi động:
Mục tiêu hoạt động
Nội dung, phương thức tổ chức hoạt động học tập của học sinh
Dự kiến sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
Hình thành cho học sinh hiểu biết đơn gian ban đầu về vấn đề cần nghiên cứu như tác dụng nhiệt của dòng điện mà khi đó toàn bộ điện năng được chuyển hóa thành nhiệt năng.
 Tạo cho HS có hứng thú học tập; Hăng say phát biểu xây dựng bài
Tại sao khi dòng điện chạy qua các thiết bị điện dều làm cho vật nóng lên nhưng dây dẫn lại không nóng. Để giúp chúng ta khắc sâu và hiểu thêm về công dòng điện dược chuyển hóa thành nhiệt năng , đồng thời rèn kĩ năng giải các bài tập Vật lí. Hôm nay chúng ta cùng nhau tìm hiểu bài định luật Jun Len xơ.
Hứng thú tìm hiểu kiến thức mới
Thảo luận và trả lời câu hỏi.
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức
Mục tiêu hoạt động
Nội dung, phương thức tổ chức hoạt động học tập của học sinh
Dự kiến sản phẩm, đánh giá kết quả hoạt động
HS nắm được taùc duïng cuûa doøng ñieän:Khi coù doøng ñieän chaïy qua vaät daãn thoâng thöôøng thì moät phaàn hay toaøn boä ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng.
- Phaùt bieåu ñöôïc ñònh luaät Jun-Len –xô 
Q= I2.R.t (J)
 =0,24 I2.R.t ( calo)
Nội dung 1: Tìm hieåu söï bieán ñoåi ñieän naêng thaønh nhieät naêng
- GV yeâu caàu HS ñoïc vaø traû lôøi cho phaàn I .Cho HS quan saùt boùng ñeøn daây toùc, baøn laø, moû haøn, maùy khoan, maùy bôm nöôùc, maùy saáy toùc, quaït ñieän, chæ ra duïng cuï naøo bieán ñoåi ñieän naêng thaønh nhieät naêng vaø naêng löôïng aùnh saùng? thaønh nhieät naêng vaø cô naêng? hoaøn toaøn thaønh nhieät naêng?
So saùnh ñieän trôû suaát cuûa caùc daây daãn hôïp kim vôùi caùc daây daãn baèng ñoàng.
Xaây döïng heä thöùc bieåu thò ñònh luaät Jun-Len- xô.
- Xeùt tröôøng hôïp ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi hoaøn toaøn thaønh nhieät naêng thì nhieät löôïng toaû ra ôû daây daãn ñieän trôû R khi coù doøng ñieän cöôøng ñoä I chaïy qua trong thôøi gian t ñöôïc tính baèng coâng thöùc naøo?
+ Vì ñieän naêng bieán ñoåi hoaøn toaøn thaønh nhieät naêng aùp duïng ñònh luaät baûo toaøn vaø chuyeån hoaù naêng löôïngNhieät löôïng toaû ra ôû daây daãn Q=?
- GV moâ taû TN xaùc ñònh ñieän naêng söû duïng vaø nhieät löôïng toaû ra.
- Yeâu caàu HS thaûo luaän nhoùm traû lôøi caâu hoûi C1, C2, C3.
- Höôùng daãn HS thaûo luaän chung caâu C3 töø keát quaû caâu C1, C2.
- Neáu tính caû phaàn nhoû nhieät löôïng truyeàn ra moâi tröôøng xung quanh thì A=Q. Heä thöùc Q= I2.R.t ñaõ ñöôïc khaúng ñònh qua TN kieåm tra.
- Yeâu caàu HS döïa vaøo heä thöùc treân phaùt bieåu thaønh lôøi
I.ĐỊNH LUẬT JUN – LEN XƠ
1- TRÖÔØNG HÔÏP ÑIEÄN NAÊNG BIEÁN ÑOÅI THAØNH NHIEÄT NAÊNG.
1.1. Moät phaàn ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng
2.2. Toaøn boä ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh nhieät naêng.
2- ÑÒNH LUAÄT JUN-LEN-XÔ :
2.1. Heä thöùc cuûa ñònh luaät
Q = I2.R.t
2.2. Xöû lí keát quaû cuûa thí nghieäm kieåm tra.
2.3. Phaùt bieåu ñònh luaät
Nhieät löôïng toaû ra ôû daây daãn khi coù doøng ñieän chaïy qua tæ leä thuaän vôùi bình phöông cöôøng ñoä doøng ñieän, vôùi ñieän trôû cuûa daây daãn vaø thôøi gian doøng ñieän chaïy qua.
Q= I2.R.t (J)
 =0,24 I2.R.t ( calo)
Hoạt động 3: Luyện tập
- Vaän duïng ñònh luaät Jun-Len- xô ñeå giaûi ñöôïc caùc baøi taäp veà taùc duïng nhieät cuûa doøng ñieän.
Vận dụng công thưc tính hiệu suất xác định nhiệt lượng có ích và nhiệt lượng tỏa ra toàn phần để giải bài tập.
Nội dung 2. Bài tập vận dụng định luật Jun –Len xơ.
- yeâu caàu HS ñoïc to ñeà baøi baøi 1 , ghi toùm taét ñeà.
+Ñeå tính nhieät löôïng maø beáp toaû ra vaän duïng coâng thöùc naøo?
+Nhieät löôïng cung caáp ñeå laøm soâi nöôùc (Qi) ñöôïc tính baèng coâng thöùc naøo ôû lôùp 8?
+ Hieäu suaát ñöôïc tính baèng coâng thöùc naøo?
+ ñeå tính tieàn ñieän phaûi tính löôïng ñieän naêng tieâu thuï trong 1 thaùng theo ñôn vò k.W.h Tính baèng coâng thöùc naøo?
-GV yeâu caàu HS söûa baøi vaøo vôû neáu sai.
Giaûi baøi 2
- Baøi 2 laø baøi toaùn ngöôïc cuûa baøi 1 vì vaäy GV coù theâû yeâu caàu HS töï löïc laøm baøi 2.
- GV goïi 1 HS leân baûng chöõa baøi, HS khaùc laøm baøi vaøo vôû. GV kieåm tra vôû coù theâû ñaùnh giaù cho ñieåm baøi laøm cuûa moät soá HS hoaëc coù theå toå chöùc cho HS chaám cheùo baøi nhau sau khi GV ñaõ cho chöõa baøi vaø bieåu ñieåm cuï theå cho töøng phaàn.
- GV ñaùnh giaù chung veà keát quaû baøi 2.
Giaûi baøi 3
- Neáu khoâng coøn ñuû thôøi gian, coù theå höôùng daãn cho HS veà nhaø laøm.
* Löu yù : nhieät löôïng toaû ra ôû ñöôøng daây cuûa gia ñình raát nhoû neân trong thöïc teá coù theå boû qua hao phí naøy.
Baøi 1:
Toùm taét:
R=80 ; I= 2,5A
a) t1=1sQ=?
b) V=1,5lm=1,5kg
t10=250C; t02=1000C
t2=20ph=1200s
c=4200J/kg.K ; H=?
c)t3=3h.30 ; 1kW.h giaù 700ñ
M=?
a)Nhieät löôïng beáp toaû ra trong 1s
 Q= I2.R.t=500J
b) Qi=4200.1,5.75=472500J
Qtp=500.1200=600000J
H= = 78,75%
c)Coâng suaát toaû nhieät cuaû beáp: P=500W=0,5kW
A= P.t=0,5.3.30=45kWh
M= 45.700=31500ñ
Baøi 2:Aám ghi(220V-1000W) U= 200V
V=2l m=2kg t01= 200C; t2=100C
H= 90%; c=4200J/kg.K
a) Qi=? b)Qtp=? c) t=?
a) Qi=c.m.t=672000J
b) Vì H=
Qtp746666,7J
c) Vì U=200V = HÑT ñònh möùc do ñoù 
 P= 1000W.
Qtp= I2.R.t= P.t
t= 
Baøi 3
l= 40m ; S=0,5mm2
U=200V ; P= 165W
= 1,7.10-8 , t= 3.30h
a) R=? ,b)I=?, c)Q=? (kW.h)
a)R
b) P= U.I
I= 
c)Q=
= 247860J=0,07kWh.
Hoạt động 4: Vận dụng.
- Yeâu caàu HS traû lôøi caâu C4. + Q= I2.R.t vaäy nhieät löôïng toaû ra ôû daây toùc boùng ñeøn vaø daây noái khaùc nhau do yeáu toá naøo?
+ So saùnh ñieän trôû cuûa daây noái vaø daây toùc boùng ñeøn?
+ Ruùt ra keát luaän gì?
- Yeâu caàu HS hoaøn thaønh caâu C5. GV kieåm tra caùch trình baøy baøi cuûa HS. GV giuùp ñôõ caùc HS yeáu.
- Goïi 1 HS leân baûng chöõa baøi. Sau ñoù goïi HS khaùc nhaän xeùt caùch trình baøy.
- Caù nhaân HS hoaøn thaønh caâu C4.
+ Daây toùc boùng ñeøn ñöôïc laøm töø hôïp kim coù lôùn R= . lôùn hôn nhieàu so vôùi ñieän trôû daây noái.
+ Q= I2.R.t maø cöôøng ñoä doøng ñieän qua daây toùc boùng ñeøn vaø daây noái nhö nhau Q toaû ra ôû daây toùc boùng ñeøn lôùn hôn ôû daây noái
 - Caù nhaân HS caâu C5 .
Aám(220V-1000W)U=220V
V= 2l m= 2kg
t1= 200C; t2=1000C
C= 4200J/kg.K
t=?
A= Q hay P.t= c.m. 
t=c.m.(t2- t1) / P= 672s
Thôøi gian ñun soâi nöôùc laø
672s
 IV. CÂU HỎI/BÀI TẬP KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ CHỦ ĐỀ THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC.
Mức độ nhận biết: 
 Câu 1: Coâng thöùc naøo döôùi ñaây khoâng phaûi coâng thöùc tính nhieät löôïng toaû ra treân daây daãn .
	A. Q=tI2.R 	B. Q=tU/I 	C. Q=tU2/R 	D. Q =tUI
 Câu 2. Dụng cụ biến đổi hoàn toàn điện năng thành nhiệt năng.
 A. Bếp điện. B. nồi cơm điện.
 B. Bàn là. D. Cả A,B,C đều đúng.
 2.Mức độ thông hiểu.
 Câu 1. Định luật Jun Len xơ cho biết điện năng biến đổi thành:
Cơ năng. B. nhiệt năng. 
 C. Quang năng. D. Hóa năng.
 Câu 2. Nhiệt lượng q tỏa ra khi có dòng điện I chạy qua: 
 A. Tỉ lệ thuận với I. B. Tỉ lệ nghịch với I.
 C. Tỉ lệ thuận với I2. D Tỉ lệ nghịch với I2.
 3. Mức độ vận dụng.
 Câu 1. Mối liên hệ giữa đơn vị J và cal nào sau đây là đúng ?
	A. 1J= 0,42 cal	B. 1cal= 0,42J	C.1J = 4,18cal	D. 1 cal= 4,18J
 Câu 2. Một bếp điện hoạt động bình thường có điện trở 100 và có I = 4A. Nhiệt lượng do bếp tỏa ra trong 1 phút.
 A. 1,6KJ B. 25KJ. C. 96KJ. D. không có đáp án 
4. Mức độ vận dụng cao.
 Câu 1.Một ấm điện có hai dây điện trở dây khi chỉ dùng dây R1 thì 30 phút nước sôi, chỉ dùng dây R2 thì 40 phút nước sôi. Hỏi nếu dùng cả hai dây khi: 
Khi mắc nối tiếp.
Khi măc song song.
 Câu 2: Moät ấm điện coù ghi ( 220V – 500W ) ñöôïc maéc vaøo hieäu ñieän theá 200 V để đun sôi 2 lít nước 250C. Biết bếp có H = 75%, khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3.
 a) Tính nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước (Cn = 4200J/kg.K).
 b) Tính thời gian đun sôi lượng nước trên.
 V. PHỤ LỤC.