Bài giảng Vật Lý Lớp 7 - Tiết 24+25, Bài 22: Các tác dụng của dòng điện

Câu 1: Chiều dòng điện được quy ước như thế nào?Trả lời:Chiều dòng điện là chiều từ cực dương qua dây dẫn và các thiết bị điện tới cực âm của nguồn điệnKIỂM TRA BÀI CŨĐáp ánKIỂM TRA BÀI CŨCho mạch điện hãy vẽ sơ đồ mạch điện khi khóa K đóng, có ghi chiều của dòng điện.Câu 2: +-KCHỦ ĐỀ:CÁC TÁC DỤNG CỦA DÒNG ĐIỆN(TIẾT 24+ 25)Tiết 24- Bài 22: TÁC DỤNG NHIỆT VÀ TÁC DỤNG PHÁT SÁNG CỦA DÒNG ĐIỆNI/ Tác dụng nhiệt:C1: Hãy kể tên một số dụng cụ, thiết bị thường dùng được đốt nóng khi có dòng điện chạy qua. Bàn là điệnMỏ hàn điệnBếp điệnNồi cơm điệnLò nướngMáy sấy tócI/ Tác dụng nhiệt:C2: Lắp mạch điện như sơ đồ hình 22.1 và tìm hiểu các nội dung sau đây:a) Khi đèn sáng, bóng đèn có nóng lên không? Bằng cách nào để xác nhận điều đó?- Bóng đèn bị nóng lên, ta có thể cảm thấy khi sờ bằng tayb) Bộ phận nào của đèn bị đốt nóng mạnh và phát sáng khi có dòng điện chạy qua ?- Dây tóc bóng đènc) Khi đèn sáng bình thường, bộ phận đó của đèn có nhiệt độ khoảng 2500o C.Bảng bên cho biết nhiệt độ nóng chảy của một số chất, hãy giải thích vì sao dây tóc bóng đèn thường được làm bằng vonfram?ChấtNhiệt độ nóng chảy ( oC)Vonfram3370Thép1300Đồng1080Chì327Người ta thường dùng Vonfram để làm dây tóc bóng đèn vì vonfram có nhiệt độ nóng chảy caoVật dẫn điện nóng lên khi có dòng điện chạy qua Dây sắtMảnh giấy nhỏCầu chìC3. Các em hãy quan sát thí nghiệm theo hình 22.2Sau khi quan sát thí nghiệm hãy cho biết:Có hiện tượng gì xảy ra với các mảnh giấy khi đóng công tắc?Các mảnh giấy bị dây sắt đốt cháy đứt và rơi xuốngTrả lờib/Từ quan sát trên, hãy cho biết dòng điện đã gây tác dụng gì với dây sắt?b/Dòng điện đã làm cho dây sắt nóng lên ( gây tác dụng nhiệt)I/ Tác dụng nhiệt:-Vật dẫn điện nóng lên khi có dòng điện chạy qua.Qua các câu hỏi và thí nghiệm trên các em có kết luận gì về tác dụng nhiệt của dòng điện ? Kết luận: Khi có dòng điện chạy qua, các vật dẫn bị . . . . . . . .Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn làm dây tóc nóng tới. . . . . . . . . cao và. . . . . . . . . . . nóng lên nhiệt độ phát sángC4: Nếu trong mạch điện với dây dẫn bằng đồng có nối xen một đoạn dây chì ( gọi là cầu chì) thì trong một số trường hợp do tác dụng nhiệt của dòng điện, dây dẫn có thể nóng lên trên 327oC. Hỏi khi đó có hiện tượng gì xảy ra với đoạn dây chì và với mạch điện?Trả lờiKhi đó cầu chì nóng lên tới nhiệt độ nóng chảy và bị đứt. Mạch điện bị hở ( bị ngắt mạch ), tránh hư hại và tổn thất có thể xảy ra. II/ Tác dụng phát sáng: 1. Bóng đèn bút thử điện:C5: Trong bóng đèn bút thử điện có chứa một chất khí ( khí nêôn). Hãy quan sát bóng đèn này và cho nhận xét về hai đầu dây bên trong nóHai đầu dây đènHai đầu bọc kim loạiHai đầu dây bên trong bóng đèn của bút thử điện tách rời nhauHai đầu dây đènHai đầu bọc kim loạiC6: Hãy quan sát bóng đèn bút thử điện khi nó phát sáng và trả lời câu hỏi sau đây: Đèn sáng do hai đầu dây đèn nóng sáng hay do vùng chất khí ở giữa hai đầu dây này phát sáng ?Trảlời Đèn sáng do vùng chất khí giữa hai dầu dây đèn phát sángQua các câu hỏi trên các em hãy hoàn thành kết luận cho phần nàyKết luận: Dòng điện chạy qua chất khí trong bóng đèn bút thử điện làm chất khí này. . . . . . . . . . .phát sángb/ Thắp sáng đèn điôt phát quang bằng cách nối hai đầu dây của đèn vào hai cực của nguồn điện theo hình 22.5. Quan sát xem đèn có sáng không ?Hình 22.5PinKĐèn không sáng2. Đèn điôt phát quang (đèn LED) a) Hãy quan sát ảnh của đèn điôt phát quang để nhận biết hai bản kim loại to, nhỏ khác nhau ở bên trong đèn và hai đầu dây bên ngoài nối với chúng.C7: Đảo ngược hai đầu dây đèn, nhận xét xem khi khi đèn sáng thì dòng điện đi vào bản cực nào của đènHình 22.5PinK+_Đèn LED chỉ sáng khi bản kim loại nhỏ bên trong đèn được nối với cực dương của pin và bản kim loại to hơn được nối với cực âm.Kết luận: Đèn điôt phát quang chỉ cho dòng điện đi qua theo. . . . . . . . . . nhất định và khi đó đèn sángmột chiềuI/ Tác dụng nhiệt:* Dòng điện đi qua mọi vật dẫn thông thường đều làm cho vật dẫn nóng lên. Nếu vật dẫn nóng đến nhiệt độ cao thì phát sáng.* Dòng điện có thể làm sáng bóng đèn bút thử điện và đèn điôt phát quang mặc dù các đèn này chưa nóng tới nhiệt độ cao.C8: Dòng điện không gây tác dụng nhiệt trong các dụng cụ nào dưới đây khi chúng hoạt động bình thườngA. Bóng đèn bút thử điệnB. Đèn điôt phát quangC. Quạt điệnD. Không có trường hợp nàoIII/ Vận dụng:C9: Cho mạch điện có sơ đồ như hình 22.5. Nguồn điện là một chiếc pin với các cực (+) và(-) chưa biết. Hãy nêu cách làm khi sử dụng đèn điôt phát quang để xác định xem A hay B là cực (+) của pin này và chiều dòng điện chạy trong mạchHình 22.5PinKHình 22.5PinK- Đóng khoá K, nếu đèn không sáng đổi hai đầu dây đèn. Khi đèn sáng, bản kim loại nhỏ trong đèn LED nối với cực nào thì đó là cực dương. Cực kia là cực âm+Cñng cè bµi häcDßng ®iÖn ®i qua mäi vËt dÉn th«ng thư­êng, ®Òu lµm cho vËt dÉn nãng lªn. Nếu vËt dÉn nãng lªn tíi nhiÖt ®é cao th× nã ph¸t s¸ng.Dßng ®iÖn cã thÓ lµm s¸ng bãng ®Ìn bót thö ®iÖn vµ ®Ìn ®iot ph¸t quang mÆc dï c¸c ®Ìn nµy chưa nãng tíi nhiÖt ®é cao.18BT1: Bóng đèn tròn (dây tóc, sợi đốt) trong gia đình ở nhà em phát sáng là do: Tác dụng nhiệt của dòng điện. Tác dụng phát sáng của dòng điện. Vừa tác dụng nhiệt vừa tác dụng phát sáng. Dựa trên các tác dụng khác .BT2: Thiết bị, đồ dùng điện nào sau đây không hoạt động dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện?A. Bếp điện. B. Bàn ủi.C. Nồi cơm điện . D. Quạt máy.19BT3: Tác dụng nhiệt của dòng điện trong các thiết bị, đồ dùng điện nào sau đây là có ích: Bàn ủi điện. Máy sấy tóc. Lò nướng điện. Cả A, B, C đều đúng .BT4: Trong gia đình, điôt phát quang không có trong các thiết bị, đồ dùng điện nào sau đây :A. Tivi. B. Quạt trần.C. Máy vi tính . D. Đầu DVD.20BT5: Cầu chì có tác dụng gì trong mạch điện ở nhà em ?. Ngắt mạch điện khi có sự cố chập điện. Trang trí cho đẹp ở các bảng điện. Bảo vệ an toàn cho đồ dùng điện. Cả hai câu A và C đều đúng.BT6: Khi cầu chì trong nhà bị đứt chúng ta có thể: Dùng dây đồng thay thế. Dùng dây nhôm có cùng tiết diện. Dùng đinh sắt thay thế. Cả ba ( A, B, C đều sai ).HƯỚNG DẪN VỀ NHÀHọc thuộc bài. Làm bài tập 22.1; 22.2; 22.3 sách bài tập, đọc thêm phần “ Có thể em chưa biết ” Tìm hiểu thêm các dụng cụ, thiết bị hoạt động dựa vào tác dụng nhiệt và tác dụng phát sáng của dòng điện. Đọc bài 23: Tác dụng từ, tác dụng sinh lí và tác dụng hóa học của dòng điệnC¸m ¬n thÇy c« gi¸o vµ c¸c em/ÑEØN LEDCAÁU TAÏO ÖÙNG DUÏNG&I/ LÒCH SÖÛMột thời gian dài, đèn LED đã không được dùng làm nguồn sáng bởi vì chúng chỉ cho ánh sáng đỏ, xanh lá cây và vàng mà không cho ánh sáng trắng.Đến năm 1993, công ty hoá chất Nichia của Nhật Bản cho ra đời loại đèn LED xanh dương, là sự kết hợp giữa ánh sáng đỏ và xanh lá cây để cho ra ánh sáng trắng.Đèn LED đã có mặt từ những thập niên 60, hầu hết chỉ dùng hiển thị thời gian của đồng hồ báo thức hay dung lượng pin của máy ghi hình.II/ CAÁU TAÏOLED hoạt động dựa trên hiệu ứng điện quangNGUYEÂN LYÙ HOAÏT ÑOÄNGLED laø chaát daãn ñieän 1 chieàu, phaàn töû daãn dieän beân trong laø lôùp baùn daãn P - N ñöôïc taïo töø 2 chaát baùn daãn (AlInGaP vaø InGaN).Doøng ñieän chæ chaïy theo chieàu töø baùn daãn P sang baùn daãn N. ÔÛ giöõa mieàn tieáp xuùc giöõa 2 lôùp baùn daãn coù aùnh saùng phaùt ra, vì ñieåm phaùt saùng raát beù neân phía treân phaûi coù daïng nöûa hình caàu ñeå coù theå phaùt aùnh saùng taùn xaï trong phaïm vi 180 ñoä veà moïi höôùng giuùp ngöôøi ta nhìn thaáy noù.Ñeå coù maøu saùng khaùc nhau, ngöôøi ta seõ ñöa theâm moät soá taïp chaát khaùc nhau vaøo hoaëc laø trong lôùp "nhöïa" cho theâm caùc chaát huyønh quang. NGUYEÂN LYÙLED coù doøng ñònh möùc cöïc ñaïi laø 350mA vaø coù hieäu ñieän theá ñònh möùc laø 10V.Thöôøng LED laøm baèng chaát baùn daãn (voâ cô hay höõu cô - OLED). Ngöôøi ta tìm caùch duøng ñieän theá tröïc tieáp ñöa ñieän töû trong baùn daãn töø möùc naêng löôïng thaáp leân möùc naêng löôïng cao. Hieän nay duøng OLED töùc laø LED höõu cô (organic) ñeå laøm LED cho aùnh saùng traéng.Ñöa theâm moät soá taïp chaát khaùc nhau vaøo hoaëc trong lôùp nhöïa cho theâm caùc chaát huyønh quang ñeå coù maøu saùng khaùc nhau.ÖU ÑIEÅMHiệu suất phát sáng tăng lên 100 lần. Đến nay tuy giá còn đắt nhưng LED trắng đang bắt đầu phổ biến vì nó kết hợp được ưu việt về tiết kiệm điện của đèn huỳnh quang, đèn compact và ưu việt về tính nhỏ gọn, tập trung, tắt bật nhanh chóng, dễ dàng của bóng đèn tròn.Kích thước LED rất nhỏ so với các bóng đèn hiện nay, cỡ chỉ vài mm, tiêu hao điện năng ít, có thể nối tiếp các LED thành các dải đèn dài hoặc thành từng cụm. ÖU ÑIEÅMĐèn điốt phát sáng mới gọi là “LED for AC” sử dụng dòng điện xoay chiều có thể tiết kiệm đến 80% điện.LED có tuổi thọ 80.000-100.000 giờ, gấp 50 lần so với bóng đèn 60W. Điều này có nghĩa là chúng có thể thắp sáng liên tục trong vòng 6 năm. ÖU ÑIEÅMDo tiêu hao nhiệt rất ít, LED hầu như không nung nóng môi trường xung quanh và, khác với các loại bóng đèn khác, ánh sáng LED không gây chói, mỏi mắt, không phát ra tia cực tímLED có thể phát ra ánh sáng có màu khác nhau, từ xanh lá cây, đỏ, đến trắng...III/ ÖÙNG DUÏNG1. Trị nám bằng ánh sáng Công nghệ điều biến tế bào dựa trêncơ sở ánh sáng không nhiệt LED được áp dụng phổ biến trong lĩnh vực y khoa, đặc biệt hiệu quả trong lĩnh vực làm đẹp. Vấn đề cải thiện tình trạng lão hóa da, nhất là nám da của chị em sẽ có thêm một giải pháp tích cực để lựa chọn.Bạn sẽ có các dòng nước hắt lên những dòng nước nhảy múa có màu sắc thay đổi tùy thuộc vào nhiệt độ của nước 2.Trang trí noäi thaátNhững bồn tắm, vòi nước, vòi sen và bàn ghế... phát sáng các sắc đỏ, vàng, trắng, xanh dương và xanh lá cây.Nguyeân lyù hoaït ñoäng : Ñieàu höôùng aùnh saùng baèng heä thoáng “Chaân khoâng löôïng töû” bao boïc xung quanh ñeøn Led nhö moät chieác voû tröùng. Heä thoáng thu toaøn boä daûi aùnh saùng ôû gaàn nguoàn phaùt nhaát vaø göûi chuùng tôùi vò trí maøn hình. Chæ caàn moät nguoàn saùng tí hon, heä thoáng cuõng coù theå taïo ra hieäu suaát töông ñöông vôùi nhöõng chieáu maùy chieáu kích thöôùc lôùn.Öu ñieåm :_ Nhoû_ Tích hôïp ñöôïc beân trong maùy nghe nhaïc MP3, ñieän thoaïi di ñoäng vaø caùc thieát bò di ñoäng_ Ñoä saùng cuûa hình aûnh hôn haún maøn hình cuûa ñieän thoaïi tröôùc ñaây_ Heä thoáng “Chaân khoâng löôïng töû” mua vôùi soá löôïng coù giaù khoâng quaù 10 USD_ Bieán ñieän thoaïi di ñoäng thaønh phoøng chieáu phim3. Maùy chieáu ñeøn LedCoù moät baûng ñieän töû hieän soá ngay trong muõ laøm töø 5 ñeøn Led maøu xanh vaø 2 ñeøn Led maøu ñoû4.ÖÙNG DUÏNG TRONG MUÕ 	 BAÛO HIEÅM Vôùi nhöõng khaû naêng öu vieät, deøn LED được öùng duïng trong baûng ñieän töû ma traän. 5. Bảng điện tử LED ma trận Caùc baûng ñieän töû naøy ñöôïc duøng phổ biến trong oác hoạt động thoâng tin, quảng caùo, thương mại như: nhaø ga, saân bay, ngaân haøng, giao thoâng, trung taâm thương mại, sieâu thị, bưu điện 6. Bảng điện tử LED hiển thị số Ñaëc ñieåm:caûi tieán boä phaän ñeøn neàn truyeàn thoáng cuûa maøn hình LCD theo hai höôùngTuoåi thoï : _ Khoâng phuï thuoäc vaøo cöôøng ñoä saùng cuûa maøn hình7. ÖÙng duïng cuûa deøn LED vaøo maøn hình LCDDaûi baûng maøu : _ Khaéc phuïc caùc loãi khi bieåu hieän hình aûnh tónh cuûa maøn hình LCD _ Caûi thieän khaû naêng theå hieän maøu saéc giuùp cho daûi maøu trôû neân phong phuù  _ Thay theá heä thoáng ñeøn huyønh quang baèng ñeøn Led ñeå ñieàu chænh maøu saéc _ Ñuôïc trang bò chieác “noùn ñoäi ñaàu” ñeå che aùnh saùng maët trôøi – taùc nhaân chính laøm giaûm ñoä trung thöïc cuûa maøu saécBAÏN COÙ BIEÁT ?Công trình nghiên cứu của các nhà khoa học Đại học Exeter (Mỹ) đã tìm hiểu cấu trúc đặc biệt của cánh bướm được bao bọc bởi lớp vẩy siêu nhỏ, có khả năng tiếp nhận tia cực tím và phát sáng trở lại giúp bướm liên lạc với nhau. Loài bướm châu Phi đã tận dụng LED trong thiên nhiên.