Bài soạn môn Vật lý lớp 9 - Tiết 17, bài 16: Định luật jun - Len xơ

Ngày soạn: 21/ 10/ 2012 Ngày dạy: / 10/ 2012 Tiết 17. Bài 16 ĐỊNH LUẬT JUN-LEN XƠ I/MỤC TIÊU: 1-Kiến thức - Phát biểu và viết được hệ thức của định luật Jun – Len-xơ. - Vận dụng được định luật Jun – Len-xơ để giải thích các hiện tượng đơn giản có liên quan. - Tích hợp nội dung giáo dục bảo vệ môi trường vào nội dung của bài. 2-Kĩ năng Rèn luyện kĩ năng phân tích, tổng hợp kiến thức để xử lý kết quả đã cho 3-Thái độ Trung thực, kiên trì, có ý thức bảo vệ môi trường II/CHUẨN BỊ: 1. Nội dung: GV: SGK, SGV. HS : Ôn lại bài . 2. Đồ dùng dạy học: GV: Hình 13.1 và 16.1SGK phóng to 3. Phương pháp dạy học: Dạy học nêu vấn đề, giảng giải, hỏi đáp, thảo luận nhóm. III/ TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC : 1. Ổn định lớp : 2. Kiểm tra bài cũ : Gọi 1 HS trả lời câu hỏi : Điện năng có thể biến đổi thành dạng năng lượng nào? Cho ví dụ. TL: Như sgk 3. Bài mới: Đặt vấn đề: Dòng điện chạy qua các vật dẫn thường gây ra tác dụng nhiệt. Nhiệt lượng toả ra khi đó phụ thuộc vào các yếu tố nào ? Tại sao cựng một dũng điện chạy qua thỡ dõy túc búng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao, cũn dõy nối với búng đèn thỡ hầu như không nóng lên ? Để trả lời câu hỏi này Thầy và các em cùng tỡm hiểu qua bài học hụm nay Ò Bài mới TRỢ GIÚP CỦA GV HOẠT ĐỘNG CỦA HS GHI BẢNG HOẠT ĐỘNG 1(7’) TÌM HIỂU SỰ BIẾN ĐỔI ĐIỆN NĂNG THÀNH NHIỆT NĂNG -Cho HS quan sát trực tiếp hoặc giới thiệu hình vẽ các dụng cụ hay thiết bị điện sau : Bóng đèn dây tóc, đèn của bút thử điện, đèn led, nồi cơm điện, bàn là, ấm điện, mỏ hàn điện, máy sấy tóc, quạt điện, máy bơm nước , máy khoan điện. +Trong số các dụng cụ hay thiết bị điện trên, dụng cụ hay thiết bị nào biến đổi điện năng đồng thời thành nhiệt năng và năng lượng ánh sáng đồng thời thành nh/năng và cơ năng +Trong số các dụng cụ hay thiết bị điện trên, dụng cụ hay thiết bị nào biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng -Các dụng cụ điện biến đổi điện năng thành nhiệt năng có bộ phận chính là đoạn dây dẫn bằng hợp kim nikêlin hoặc constantan. Hãy so sánh điện trở suất của các dây dẫn hợp kim này với các dây dẫn bằng đồng HOẠT ĐỘNG 2(25’) XD HỆ THỨC BIỂU THỊ ĐỊNH LUẬT JUN-LEN-XƠ -Xét trường hợp điện năng được biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng thì nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn điện trở R khi có dòng điện cường độ I chạy qua trong thời gian t được tính bằng công thức nào ? -GV đề nghị HS đọc kỹ phần mô tả TN hình 16.1 SGK aaA -Yêu cầu HS đọc lại kết quả của TN kiểm tra -Yêu cầu HS thảo luận nhóm trả lời C1, C2, C3 -Gọi 1 HS lên bảng chữa C1, 1HS chữa C2 -Hướng dẫn HS thảo luận chung câu C3 từ kết quả của C1, C2 -Thông báo HS nếu tính cả phần nhiệt lượng truyền ra xung quanh thì A=Q. Như vậy hệ thức định luật Jun-Len-Xơ mà ta suy luận từ phần 1 đã được khẳng định qua thí nghiệm kiểm tra -Yêu cầu HS dựa vào hệ thức phát biểu thành lời -GV chỉnh lại cho chính xác Òthông báo đó chính là nội dung định luật Jun-Len-Xơ -Đề nghị HS nêu tên đơn vị của mỗi đại lượng có mặt trong định luật trên GV tích hợp nội dung sau: ? Nhiệt lượng toả ra trên dây dẫn là có ích hay vô ích. ? Để tiết kiệm điện năng ta cần làm thế nào. G Nhấn mạnh phần lưu ý. HOẠT ĐỘNG 4(8’) VẬN DỤNG -Yêu cầu HS trả lời C4. GV có thể hướng dẫn HS theo các bước sau : +Q=I2Rt vậy nhiệt lượng toả ra ở dây tóc bóng đèn và dây nối khác nhau ở yếu tố nào ? +So sánh điện trở của dây nối và dây tóc bóng đèn +Rút ra kết luận gì ? -Yêu cầu HS hoàn thành C5 -GV kiểm tra cách trình bày bài làm của HS giúp đỡ các HS yếu -Gọi 1HS lên bảng chữa C5 sau đó gọi HS khác nhận xét cách trình bày -GV nhận xét rút kinh nghiệm một số sai sót của HS khi trình bày HĐ1 -HS nêu tên một số dụng cụ hay thiết bị điện trong số các dụng cụ, thiết bị điện đã cho +Biến đổi điện năng đồng thời thành nhiệt năng và năng lượng ánh sáng +Biến đổi điện năng đồng thời thành nhiệt năng và cơ năng -HS kể tên một vài dụng cụ hay thiết bị biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng -Cá nhân HS sử dụng bảng điện trở suất để trả lời câu hỏi của GV. Yêu cầu nêu được dây hợp kim nikêlin hoặc constantan có điện trở suất lớn hơn rất nhiều so với điện trở suất của dây đồng (0,4.10-6> 0,5.10-6 > 1,7.10-8 ) HĐ2 -HS nêu được: +Điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ để biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng là : A= UIt=I2Rt +Theo định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng thì nhiệt lượng toả ra ở dây dẫn ÒQ=A= I2Rt -HS đọc kỹ phần mô tả TN hình 16.1 SGK -HS xử lí kết quả TN để trả lời câu hỏi C1, C2, C3 theo nhóm -1HS lên bảng trả lời C1, 1HS trả lời C2 +C1: A=I2Rt =8640(J) +C2: Q1=c1m1 t =7980(J) Q2=c2m2t =652,08(J) NL nước và bình nhận Q=Q1+Q2=8632,08(J) +C3: Q A -HS dựa vào hệ thức phát biểu thành lời định luật Jun-Len-Xơ -HS nêu tên, đơn vị của mỗi đại lượng có mặt trong ĐL Jun-Len-Xơ + Đối với các tiết bị đốt nóng như bàn là, bếp điện, thì việc toả nhiệt là có ích nhưng ở một số thiết bị khác như động cơ điện, thiết bị điện tử, điện gia dụng khác thì việc toả nhiệt là vô ích. + Để tiết kiệm điện năng thì cần giảm sự toả nhiệt hao phí đó bằng cách giảm điện trở nội của chúng. HĐ4 -Cá nhân HS hoàn thành câu C4 theo hướng dẫn của GV -Cá nhân HS hoàn thành C5 vào vở -1HS lên bảng chữa C5 -HS tham gia thảo luận chung cả lớp, chữa vào vở C5 nếu sai hoặc thiếu I/TRƯỜNG HỢP ĐIỆN NĂNG BIẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG 1-Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng a. Đèn dây tóc, đèn led, đèn đi ôt. b. Quạt điện, máy khoan, máy bơm nước. 2-Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng a. Nồi cơm điện, bàn là, mỏ hàn. b. Dây hợp kim nikêlin hoặc constantan có điện trở suất lớn hơn rất nhiều so với điện trở suất của dây đồng II/ĐỊNH LUẬT JUN-LEN-XƠ 1-Hệ thức của định luật Q= I2Rt 2-Xử lý kết quả của TN kiểm tra SGK Trả lời C1, C2, C3 3-Phát biểu định luật SGK Hệ thức của định luật Jun-Len-Xơ [ Q= I2Rt ] Trong đó I đo bằng (A) R đo bằng ( ) t đo bằng (S) Q đo bằng (J) Lưu ý Nếu đo nhiệt lượng Q bằng đơn vị calo thì hệ thức của định luật Jun-Len-Xơ là [ Q=0,24I2Rt ] III/VẬN DỤNG +C4: .+Q phụ thuộc vào I,R,t + Cùng I và cùng t chạy qua bóng đèn và dây nối nên Q tỉ lệ thuận R , dây tóc có điện trở lớn hơn rất nhiều so với dây nối nên nhiệt lượng tỏa ra rất lớn so với dây nối . Do đó dây tóc bóng đèn nóng tới nhiệt độ cao và phát sáng còn dây nối hầu như không nóng lên đáng kể +C5: Vì ấm sử dụng ở hiệu điện thế U=220V ÒP=1000w theo định luật bảo toàn năng lượng A=Q hay P .t=cmt t=c.m.(t2-t1)/ P ==672(s) Thời gian đun sôi nước là 672(s) 4. Củng cố: Phát biểu và nêu hệ thức của định luật Jun – Len xơ ? 5. Hướng dẫn về nhà: -Học thuộc phần ghi nhớ -Làm bài tập 17.1 Ò17.6 SBT -Tham khảo thêm mục "Có thể em chưa biết" -Tiết sau giải bài tập vận dụng định luật Jun-lenXơ