Giáo án Vật lý lớp 7 - Bài 22 - Tác dụng nhiệt và tác dụng phát sáng của dòng điện

Ngày soạn: 16/02/2012
Ngày dạy: 22/02/2012
Tuần 26	 
Tiết 25 	
Bài 22: TÁC DỤNG NHIỆT VÀ TÁC DỤNG PHÁT SÁNG CỦA DÒNG ĐIỆN
I - Mục tiêu:
 - Nêu được dòng điện có tác dụng nhiệt và biểu hiện của tác dụng này.
 - Nêu được tác dụng phát sáng của dòng điện.
 - Nêu được ứng dụng của tác dụng nhiệt và tác dụng phát sáng của dòng điện trong thực tế.
 - Biết được lợi ích và tác hại của tác dụng nhiệt để bảo vệ môi trường và tiết kiệm năng lượng và hiệu quả.
II – Chuẩn bị:
	* Đối với cả lớp
	- 1 biến thế và chỉnh lưu chắn dòng (adapteur) từ 220V xoay chiều cho các đầu ra một chiều 12V – 9V – 6V và 3V ; công suất 12W.
	- 5 đoạn dây nối, mỗi dây dài khoảng 40cm.
	- 1 công tắc, 1 đoạn dây sắt mảnh, dài khoảng 30cm đến 35cm.
	- 3 đến 5 mảnh giấy nhỏ.
	- Một số cầu chì thực.
	* Đối với mỗi nhóm HS :
	- 2 pin 1,5V với đế lắp 2 pin mắc nối tiếp.
	- 1 bóng đèn pin lắp sẵn vào đế đèn.
	- 1 công tắc, 5 đoạn dây nối, mỗi đoạn dài khoảng 30cm.
	- 1 bút thử điện với bóng đèn có hai đầu dây bên trong tách rời nhau.
	- 1 đèn điốt phát quang (đèn LED) có lắp thêm trở bảo vệ.
III - Hoạt động dạy - học:
	1) Ổn định lớp: Lớp trưởng báo cáo sĩ số.
	2) Kiểm tra bài cũ: (5 phút)
Câu hỏi
Đáp án
1. Mạch điện được mô tả như thế nào? Có tác dụng gì?
Mô tả chiều dòng điện?
2. Làm bài tập 21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.6, 21.7, 21.8.
1. Mạch điện được mô tả bằng sơ đồ và từ sơ đồ mạch điện có thể lắp mạch điện tương ứng.
Chiều dòng điện là chiều từ cực (+) qua dây dẫn và các thiết bị điện tới cực (-) của nguồn điện.
2. 21.1. Bóng đèn bút thử điện 
 Nguồn điện 
 Dây dẫn 
 Công tắc đóng 
 Hai nguồn điện mắc nối tiếp 
 Công tắc ngắt 
 21.2. Sơ đồ mạch điện 21.1
Sơ đồ mạch điện hình 21.2 
21.3. a) Khi quan sát, ta chỉ thấy có 1 dây dẫn nối từ Đinamô tới bóng đèn. Vì khung xe có tác dụng như 1 dây dẫn nối giữa Đinamô và bóng đèn, nhờ vầy mà bóng đèn vẫn sáng khi Đinamô hoạt động.
b) 
21.4. B. 21.6. A.
21.7. Đề bài cho thiếu mũi tên chỉ chiều dòng điện.
21.8. a) Khi có dòng điện chạy trong mạch điện kín thì các electron tự do trong dây dẫn dịch chuyển có hướng từ cực âm qua dây dẫn và các thiết bị điện tới cực dương của nguồn điện.
b) Chiều dịch chuyển có hướng của các electron tự do ngược chiều với chiều qui ước của dòng điện.
	3) Giảng bài mới :
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nội dung
HĐ1: Tổ chức tình huống học tập (5 phút)
 - Khi dòng điện chạy trong mạch, ta có nhìn thấy các điện tích hay các êlectrôn dịch chuyển không? 
- Căn cứ vào đâu để biết có dòng điện chạy trong mạch?
 - Đó là các tác dụng của dòng điện. Hôm nay, trong bài học này chúng ta sẽ lần lượt tìm hiểu các tác dụng đó.
HĐ2: Tìm hiểu tác dụng nhiệt của dòng điện (15 phút)
- Yêu cầu HS đọc và trả lời C1.
- Đúng, có nhiều dụng cụ khi có dòng điện chạy qua thì nóng lên, nhưng có dụng cụ bị nóng ít, có dụng cụ bị nóng nhiều.
 - Yêu cầu HS đọc C2. GV hướng dẫn HS lắp mạch điện như sơ đồ hình 22.1 và tìm hiểu:
a. Khi đèn sáng, bóng đèn có nóng lên không? Bằng cách nào để xác định điều đó?
b. Bộ phận nào của đèn bị đốt nóng mạnh và phát sáng khi có dòng điện chạy qua?
c. Thông báo: Khi đèn sáng bình thường, bộ phận đó của đèn có nhiệt độ khoảng 25000C.
- Treo bảng nhiệt độ nóng chảy của một số chất, yêu cầu HS giải thích vì sao dây tóc của bóng đèn thường được làm bằng vônfram?
Chất
Nhiệt độ nóng chảy (0C)
Vonfram
3370
Thép
1300
Đồng
1080
Chì
327
- Vậy khi có dòng điện chạy qua, vật dẫn như thế nào?
- Trong thí nghiệm hình 22.1, bóng đèn nóng lên vậy dây dẫn bằng đồng có nóng lên không khi có dòng điện chạy qua?
C3: GV giới thiệu dụng cụ thí nghiệm trong hình 22.2: 1 nguồn điện (acqui), 1 công tắc, 1 cầu chì, 1 đoạn dây sắt, các dây nối, những mảnh giấy nhỏ. Bây giờ chúng ta sẽ tiến hành làm thí nghiệm kiểm tra như hình 22.2 khi đặt những miếng giấy nhỏ trên sợi dây sắt.
a.Yêu cầu HS cho biết có hiện tượng gì xảy ra với các mảnh giấy khi GV đóng công tắc?
b. Từ quan sát trên, hãy cho biết dòng điện đã gây tác dụng gì với dây sắt AB.
- Thông báo: mọi vật nóng đến nhiệt độ từ 5000C trở lên bắt đầu phát ra ánh sáng nhìn thấy. Vậy tại sao dây tóc phát ra ánh sáng nhìn thấy được?
- Yêu cầu HS tìm từ thích hợp hoàn thành kết luận?
Thông báo: Do vậy, nguyên nhân gây ra tác dụng nhiệt của dòng điện là do các vật dẫn có điện trở. Tác dụng nhiệt có thể có lợi, có thể có hại. Ví dụ?
Để giảm tác dụng nhiệt, cách đơn giản là làm dây dẫn bằng chất có điện trở suất nhỏ. Việc sử dụng nhiều kim loại làm vật liệu dẫn điện dẫn đến việc làm cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên. Ngày nay, người ta đang cố gắng sử dụng vật liệu siêu dẫn (có điện trở suất bằng 0) trong đời sống và kĩ thuật.
- Yêu cầu HS đọc và trả lời C4.
 - Vậy dây đồng có bị đứt không?
- Vậy cầu chì có tác dụng gì trong mạch điện?
HĐ3:Tìm hiểu tác dụng phát sáng của dòng điện (12’)
- Khi nào vật phát ra ánh sáng? Tại sao dây tóc bóng đèn phát sáng?
- Đó là một tác dụng nữa của dòng điện. Tác dụng phát sáng. Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu tác dụng này trong phần II. 
- Trong thí nghiệm ở hình 22.2 dây sắt có phát sáng không?
 - Nhận xét: Có một số vật dẫn, khi dòng điện chạy qua bị nóng lên đến nhiệt độ cao thì phát sáng.
Tuy nhiên, có một số đèn phát sáng khi có dòng điện chạy qua mà không bị nóng lên nhiều. Chẳng hạn là bóng đèn bút thử điện.
 - Yêu cầu HS đọc và trả lời C5.
- Khi dòng điện chạy qua bóng đèn bút thử điện thì chỗ nào phát sáng? Bóng đèn có nóng lên không?
- Yêu cầu HS đọc và trả lời C6.
 - Yêu cầu HS tìm từ thích hợp hoàn thành kết luận.
- Một loại đèn nữa phát sáng khi có dòng điện chạy qua mà không bị nóng lên nhiều là đèn điôt phát quang (đèn LED – Light Emitting Diode)
a. Quan sát hình 22.4 để nhận biết hai bản kim loại to, nhỏ khác nhau ở bên trong đèn và hai đầu dây bên ngoài nối với chúng.
b. GV nối hai đầu dây của đèn vào hai cực của nguồn điện thường dùng (hai pin mắc nối tiếp). Yêu cầu HS quan sát xem đèn có sáng không? Đèn có nóng lên không?
- Yêu cầu HS đọc và làm C7: Đảo ngược hai đầu dây đèn, nhận xét xem khi đèn sáng thì dòng điện đi vào bản cực nào của đèn.
- Yêu cầu HS tìm từ thích hợp hoàn thành kết luận.
Trong thực tế, sử dụng đèn điôt phát quang để thắp sáng góp phần làm giảm tác dụng nhiệt của dòng điện, nâng cao hiệu suất sử dụng điện.
HĐ4: Vận dụng (5 phút)
- Yêu cầu HS đọc và trả lời C8.
- Yêu cầu HS đọc và trả lời C9.
- Không.
- Căn cứ vào đèn sáng, quạt quay, bếp điện nóng lên 
- HS đọc và trả lời C1 : Bóng đèn dây tóc, nồi cơm điện, bàn ủi, máy sấy tóc, ấm điện 
- HS đọc C2 và lắp mạch điện dưới sự hướng dẫn của GV.
a. HS trả lời : Bóng đèn nóng lên. Có thể xác nhận bằng cách sờ vào bóng đèn hoặc dùng nhiệt kế.
b. Dây tóc của bóng đèn bị đốt nóng mạnh và phát sáng.
c. HS lắng nghe thông báo của GV.
- HS quan sát bảng nhiệt độ nóng chảy của một số chất và giải thích: Dây tóc của bóng đèn thường làm bằng vônfram vì - Khi đèn sáng bình thường dây tóc của bóng đèn có nhiệt độ 25000C 
 - Nhiệt độ nóng chảy của vônfram là 33700C 
 - Dây tóc bóng đèn không bị nóng chảy khi có dòng điện chạy qua.
- Khi có dòng điện chạy qua vật dẫn nóng lên.
- HS dự đoán: Dây dẫn bằng đồng có nóng lên.
- HS quan sát thí nghiệm của GV.
a. Các mảnh giấy bị cháy đứt và rơi xuống.
b. Dòng điện làm cho dây sắt AB nóng lên nên các mảnh giấy bị cháy đứt.
- HS lắng nghe thông báo và trả lời: vì dây tóc nóng đến nhiệt độ 25000C nên phát ra ánh sáng nhìn thấy.
- HS hoàn thành kết luận: Khi có dòng điện chạy qua, các vật dẫn bị nóng lên.
Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn làm dây tóc nóng tới nhiệt độ cao và phát sáng.
Có lợi: dùng để sưởi ấm, trồng cây, úm gia cầm
Có hại: tiêu hao nhiều điện, làm nóng các bộ phận của vật gây nóng chảy
HS lắng nghe.
- HS đọc và trả lời C4: Khi đó cầu chì nóng lên tới nhiệt độ nóng chảy và bị đứt. Mạch điện bị hở.
- Không vì nhiệt độ nóng chảy của đồng là 10800C lớn hơn nhiệt độ nóng chảy của chì.
- Ngắt mạch điện khi nhiêt độ dây dẫn tăng lên cao. Tránh hư hại tổn thất các thiết bị và đồ dùng điện.
- Khi vật nóng đến nhiệt độ 5000C, vì dây tóc bóng đèn nóng đến nhiệt độ 25000C.
- Có, bị nóng đỏ.
- HS đọc và trả lời C5 : Hai đầu dây trong bóng đèn của bút thử điện tách rời nhau.
- Khoảng giữa hai dầu dây bên trong đèn phát sáng. Bóng đèn không nóng bằng cách sờ tay vào bóng đèn.
- HS đọc và trả lời C6 : Đèn bút thử điện sáng do chất khí giữa hai đầu dây bên trong đèn phát sáng.
- HS hoàn thành kết luận: Dòng điện chạy qua chất khí trong bóng đèn của bút thử điện làm chất khí này phát sáng.
- HS quan sát hình 22.4 để nhận biết về cấu tạo của đèn điôt.
- HS quan sát thấy đèn sáng ở trên hai bản kim loại trong đèn. Đèn không nóng lên (sờ tay).
- HS đọc và trả lời C7: Đèn điôt phát quang sáng khi bản kim loại nhỏ hơn bên trong đèn được nối với cực dương của pin và bản kim loại to hơn được nối với cực âm.
- HS hoàn thành kết luận: Đèn điôt phát quang chỉ cho dòng điện đi qua theo một chiều nhất định và khi đó đèn sáng.
- HS đọc và trả lời C8: E.
- HS đọc và trả lời C9: Nối bản kim loại nhỏ của đèn LED với cực A của nguồn điện và đóng công tắc K. Nếu đèn LED sáng thì A là cực dương của nguồn điện, nếu đèn không sáng thì A là cực âm và B là cực dương 
Tiết 24 	
Bài 22: TÁC DỤNG NHIỆT VÀ TÁC DỤNG PHÁT SÁNG CỦA DÒNG ĐIỆN
I – Tác dụng nhiệt 
C1 : Bóng đèn dây tóc, nồi cơm điện, bàn ủi, máy sấy tóc, ấm điện 
C2:
a. Có. Có thể xác nhận bằng cách sờ vào bóng đèn hoặc dùng nhiệt kế.
b. Dây tóc của bóng đèn bị đốt nóng mạnh và phát sáng.
c. Khi đèn sáng bình thường, bộ phận đó của đèn có nhiệt độ khoảng 25000C.
Bảng nhiệt độ nóng chảy của một số chất (SGK trang 60)
- Khi đèn sáng bình thường dây tóc của bóng đèn có nhiệt độ 25000C 
 - Nhiệt độ nóng chảy của vônfram là 33700C 
 - Dây tóc bóng đèn không bị nóng chảy khi có dòng điện chạy qua.
Vật dẫn nóng lên khi có dòng điện chạy qua.
C3
a. Các mảnh giấy bị cháy đứt và rơi xuống.
b. Dòng điện làm cho dây sắt AB nóng lên nên các mảnh giấy bị cháy đứt.
Kết luận : -  nóng lên.
 -  nhiệt độ  phát sáng.
C4: Khi đó cầu chì nóng lên tới nhiệt độ nóng chảy và bị đứt. Mạch điện bị hở.
II – Tác dụng phát sáng
1. Bóng đèn bút thử điện 
C5 : Hai đầu dây trong bóng đèn của bút thử điện tách rời nhau.
C6 : Đèn bút thử điện sáng do chất khí giữa hai đầu dây bên trong đèn phát sáng.
Kết luận :  phát sáng.
2. Đèn điôt phát quang (đèn LED)
Đèn sáng ở trên hai bản kim loại trong đèn. 
C7: Đèn điôt phát quang sáng khi bản kim loại nhỏ hơn bên trong đèn được nối với cực dương của pin và bản kim loại to hơn được nối với cực âm.
Kết luận :  một chiều 
III - Vận dụng
C8 : E.
C9: 
Nối bản kim loại nhỏ của đèn LED với cực A của nguồn điện và đóng công tắc K. Nếu đèn LED sáng thì A là cực dương của nguồn điện, nếu đèn không sáng thì A là cực âm và B là cực dương 
	4) Củng cố: (2 phút)
	- Nêu tác dụng nhiệt của dòng điện?
	- Nêu tác dụng phát sáng của dòng điện?
	- Đọc phần “có thể em chưa biết”.
	GV thắp sáng 2 loại đèn là bóng đèn sợi đốt và đèn ống để HS quan sát và so sánh nhiệt độ của 2 loại đèn.
	Để bóng đèn sợi đốt phát sáng được thì phải mất 1 phần năng lượng điện để đốt nóng bộ phận dây tóc đến nhiệt độ cao. Vậy để tiết kiệm năng lượng điện người ta đã dùng đèn ống. Nhờ 1 cơ chế đặc biệt chất bột phủ bên trong đèn ống phát sáng. Đèn này nóng lên rất ít nên tiêu thụ điện ít hơn so với bóng đèn dây tóc nóng sáng.
	5) Dặn dò: (1 phút)
	 - Học thuộc ghi nhớ SGK trang 62.
	 - Làm bài tập 22.1 đến 22.12 SBT trang 50, 51, 52.
	+ 22.2. a) Nhiệt độ lúc này của ấm bằng với nhiệt độ nước đang sôi.
	b) Nếu vô ý để cạn, nước trong ấm sẽ như thế nào dẫn đến ấm như thế nào.
	+ Các bài còn lại cần nhớ tác dụng nhiệt của dòng điện là cần có nhiệt độ cao để làm nóng vật và phát sáng một số vật. Còn tác dụng phát sáng không cần nóng tới nhiệt độ cao mà vẫn phát sáng.
	 - Xem trước bài 23: Tác dụng từ, tác dụng hoá học và tác dụng sinh lí của dòng điện.