Soạn mới giáo án Vật lí 11 KNTT bài 22: Cường độ dòng điện

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành 4 – 6 nhóm.

- GV phát dụng cụ thí nghiệm cho các nhóm và hướng dẫn các nhóm thực hiện thí nghiệm 1.

Dụng cụ:

- Ampe kế.

- Biến trở.

- Điện trở bảo vệ R₀.

- Bóng đèn.

- Nguồn điện.

- Dây nối.

- Khóa K.

- Nam châm điện.

- Một số ghim giấy bằng sắt.

+ Tiến hành bố trí thí nghiệm như hình 22.1a.

+ Đóng khóa K, dịch chuyển con chạy của biến trở R_bt để số chỉ ampe kế tăng dần.

- Sau khi tiến hành thí nghiệm, GV yêu cầu HS trả lời nội dung Câu hỏi (SGK – tr91)

1. Hãy nhận xét về độ sáng của bóng đền Đ khi số chỉ của ampe kế tăng dần.

2. Kết quả thí nghiệm trên cho thấy cường độ dòng điện đặc trưng cho tính chất nào của dòng điện?

- Sau khi thực hiện xong thí nghiệm 1, GV tiếp tục phát dụng cụ và hướng dẫn HS thực hiện thí nghiệm 2.

+ Thay đèn Đ bằng một nam châm điện N (hình 22.1b).

+ Đóng khóa K, quan sát số lượng ghim giấy bằng sắt mà nam châm hút được.

+ Đóng khóa K, điều chỉnh biến trở để số chỉ ampe kế chỉ giá trị lớn hơn giá trị ban đầu, quan sát số lượng ghim giấy bằng sắt mà nam châm hút được. So sánh với số lượng ghim giấy bằng sắt mà nam châm điện hút được trong hai trường hợp.

- Sau khi HS tiến hành thí nghiệm 2, GV yêu cầu HS thảo luận và trả lời nội dung Câu hỏi (SGK – tr91)

1. Hãy nhận xét về số ghim giấy mà nam châm hút được khi chỉ số của ampe kế tăng.

2. Kết quả thí nghiệm cho thấy cường độ dòng điện đặc trưng cho tính chất nào của dòng điện?

- GV hướng dẫn HS nêu được kết luận về mối quan hệ giữa cường độ dòng điện và tác dụng mạnh, yếu của dòng điện.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm, phân tích công thức tính cường độ dòng điện. Từ công thức tính điện lượng, yêu cầu HS nêu ý nghĩa của đơn vị đo điện lượng và trả lời nội dung Câu hỏi (SGK – tr92)

Trên một thiết bị dùng để nạp điện cho điện thoại di động có ghi thông số 10 000 mA.h. Thông số này cho biết điều gì?

- GV tổng kết về khái niệm và công thức tính cường độ dòng điện.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra về cường độ dòng điện.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung mới.

I. CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN

1. Thí nghiệm

*Trả lời Câu hỏi (SGK – tr91)

1. Đèn càng sáng thì số chỉ của ampe kế càng tăng.

2. Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dòng điện.

*Trả lời Câu hỏi (SGK – tr91)

1. Nam châm điện hút được nhiều đinh ghim sắt hơn thì số chỉ của ampe kế càng tăng.

2. Từ kết quả thí nghiệm cho thấy cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dòng điện.

2. Công thức tính cường độ dòng điện

- Trong Vật lí, người ta gọi độ lớn của điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của một dây dẫn trong một đơn vị thời gian là cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn, được xác định bằng công thức:

Trong đó: đơn vị của cường độ dòng điện là ampe (A), điện lượng là culong (C), thời gian là giây (s).

- Ý nghĩa của đơn vị điện lượng culong: 1 culong là tổng điện lượng của các hạt mang điện chạy qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong 1 s bởi dòng điện có cường độ 1 A.

*Trả lời Câu hỏi (SGK – tr92)

- Thông số mA.h là đơn vị tính của dung lượng pin. Đơn vị mA.h viết tắt cho "miliampe giờ" là biểu hiện khả năng trữ điện của pin.

- Ví dụ: dung lượng pin điện thoại của bạn là 10 000 mA.h có nghĩa là sẽ cung cấp dòng điện 1 000 mA cho thiết bị của bạn hoạt động được trong 10 giờ. Thông số càng lớn, thời gian hoạt động của thiết bị như điện thoại, laptop, máy tính bảng càng kéo dài.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chiếu hình ảnh sự tạo thành dòng điện trong kim loại (hình 22.3) cho HS quan sát, phân tích và nêu chiều chuyển động của các electron khi dây dẫn kim loại đặt trong điện trường. Nêu được chiều dòng điện chạy trong mạch kín.

- GV lưu ý: Chiều dòng điện là chiều dịch chuyển của các điện tích dương (không phải chiều dịch chuyển của các electron).

- GV hướng dẫn HS phân tích nguyên nhân khiến hạt mang điện chuyển động trong dây dẫn khi dây dẫn nối với nguồn điện.

- GV chiếu video minh họa sự dịch chuyển của các hạt electron trong dây dẫn.

(link video) (từ 2:22 đến 3:05)

- GV chiếu hình ảnh electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn (hình 22.4) cho HS quan sát và phân tích các đại lượng có trong hình vẽ.

- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi và hướng dẫn HS viết công thức tính số electron chạy qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian Δt, từ đó rút ra công thức tính cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn kim loại dựa vào mật độ và tốc độ của các hạt mang điện.

- Sau khi HS trả lời, GV kết luận về biểu thức liên hệ giữa cường độ dòng điện với mật độ và tốc độ của các hạt mang điện.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra về biểu thức liên hệ giữa cường độ dòng điện với mật độ và tốc độ của các hạt mang điện..

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời, đưa ra ý kiến của bản thân.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, tổng kết và chuyển sang nội dung mới.

II. LIÊN HỆ GIỮA CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VỚI MẬT ĐỘ VÀ TỐC ĐỘ CỦA CÁC HẠT MANG ĐIỆN

1. Dòng điện chạy trong dây dẫn kim loại

- Chiều quy ước của dòng điện là chiều dịch chuyển của các điện tích dương. Như vậy, trong dây dẫn kim loại, chiều dòng điện ngược với chiều dịch chuyển của các electron tự do.

2. Biểu thức liên hệ giữa cường độ dòng điện với mật độ và tốc độ của các hạt mang điện

- Theo định nghĩa cường độ dòng điện, ta xác định được cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn kim loại như sau:

I = Snve

Trong đó

S là diện tích tiết diện thẳng của dây dẫn

n là mật độ hạt mang điện

v là tốc độ dịch chuyển có hướng của electron

e là độ lớn điện tích của electron