Bài 12. ĐIỆN NĂNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ
Posted by Gin | Posted in Giáo án 11 | Posted on 1/02/2010 08:23:00 CH
A-MỤC TIÊU
1. Về kiến thức:
- Hiểu được sự biến đổi năng lượng trong mạch điện, từ đó xây dựng được công thức tính công và công suất của dòng điện ở một đoạn mạch tiêu thụ điện năng. Xây dựng được công thức tính công và công suất của nguồn điện.
- Ôn lại định luật Jun-Lenxo. Vận dụng được biểu thức của định luật Jun-Lenxo để làm bài tập.
- Phân biệt hai loại dụng cụ tiêu thụ điện. Hiểu được suất phản điện của máy thu điện. Xây dựng được công thức tính công và công suất của dụng cụ tỏa nhiệt.
- Hiểu được sự biến đổi năng lượng trong máy thu điện, từ đó, xây dựng được các công thức tính công và công suất của máy thu điện.
- Hiểu được công và công suất có ích của máy thu điện, từ đó, xây dựng được công thức tính hiệu suất của máy thu điện.
2. Về kĩ năng:
- Rèn luyện kĩ năng logic toán học để xây dưng các công thức vật lí.
- Sử dụng định luật bảo toàn năng lượng để giải thích sự biến thiên năng lượng trong mạch điện.
B-CHUẨN BỊ
1.Giáo viên:
- GV đọc lại SGK lớp 9 để biết học sinh đã học vấn đề gì về công, công suất, định luật Jun-Lenxơ
- Chuẩn bị các câu hỏi ôn tập.
2.Học sinh:
- Ôn lại các kiến thức: công suất điện, định luật Jun-Lenxo đã học ở trung học cơ sở.
3.Nội dung ghi bảng:
BÀI 12: ĐIỆN NĂNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN
ĐỊNH LUẬT JUN-LEN-XƠ
1. Công và công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch
a. Công của dòng điện
b. Công suất của dòng điện P = UI
c. Định luật Jun-lenxơ
2. Công và công suất của nguồn điện
a. Công của nguồn điện
Công của nguồn điện = Công của lực điện + Công của lực lạ
Trong mach kín, công lực điện bằng 0.
Suy ra :
A=q. = It
b. Công suất của nguồn điện
P= A/t= .I
3. Suất phản điện của máy thu
a.Công suất của dung cụ tỏa nhiệt
Điện năng tiêu thụ của dụng cụ tỏa nhiệt tính theo công thức: p=A’/q
A=U.It= R.I2t= U2/R.t
Suy ra công suất:
P= A/t =U.I=R.I2= U2/R
b.Suất phản điện của máy thu
Trong máy thu điện, chỉ có một phần của điên năng cung cấp chuyển thành nhiệt
Q’= rp. I2.t
Phần chuyển hóa thành năng lượng khác:
A’= p.q
Suy ra suất phản điện của máy thu điện:
p=A’/q
c. Điện năng và công suất điện tiêu thụ của máy thu điện
A= A/ + Q/= p It + rpI2t= UIt
d. Hiệu suất của máy thu điện
C. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
- Bài cũ: Nêu cấu tạo, hoạt động và ưu điểm của Pin, ắc quy.
- Bài mới:
Đặt vấn đề.
- GV đặt vấn đề về sự cần thiết phải tìm hiểu công, công suất của dòng điện. Tìm mối quan hệ giữa công xủa dòng điện và công của nguồn điện trong mạch kín.
- Học sinh tiếp nhận thông tin và suy nghĩ về các vấn đề đặt ra cần giải quyết trong bài theo cách đặt vấn đề của giáo viên.
Hoạt động 1: Công và công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch.
Hoạt động của Học Sinh
Trợ giúp của Giáo Viên
Công và công suất của dòng điện
GV hướng dẫn tổ chức cho HS tự học theo hệ thống câu hỏi.
- Khi đặt một hiệu điện thế vào hai đầu điện trở, một dụng cụ tiêu thụ điện năng thì các điện tích dịch chuyển có hướng và tạo thành dòng điện dưới tác dụng của lực nào?
- Hãy nhớ lại khái niệm động cơ đã học ở lớp 10 và cho biết vì sao khi đó các lực này thực hiện một công cơ học.
- Từ hệ thức định nghĩa hiệu điện thế ở chương III, hãy rút ra công thức tính công của dòng điện.
- Tại sao có thể nói công của dòng điện chạy qua một đoạn mạch cũng là điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ? Khi đó điện năng được biến đỏi như thế nào?
- Nhớ lại mối quan hệ giữa công và công suất cơ học, từ đó hãy cho biết công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch là gì và được tính bằng công thức thế nào.
- Dưới sự hướng dẫn của GV, HS có thể nghiên cứu độc lập hay theo nhóm trao đổi, thảo luận với các bạn trong nhóm để chuẩn bị câu trả lời sau khi tìm hiểu ở SGK.
- HS1 trả lời vấn đề thứ nhất
- HS2 nhận xét bổ sung.
- Rút ra kết luận (SGK)
- Cả lớp cùng lắng nghe GV tổng kết lại toàn bộ vấn đề vè các khái niệm công và công và công suất của nguồn điện.
- Công thức
- Rút ra kết luận (SGK)
- Phân tích tính tương tự trong công cơ học và công của nguồn điện.
- Khi vào vở những kiến thức trọng tâm theo cách hiểu của bản thân học sinh.
Hoạt động 2: Định luật Jun-Lenxơ
Hoạt động của Học Sinh
Trợ giúp của Giáo Viên
GV hướng dẫn HS phát biểu đinh luật Jun-Lenxơ và viết hệ thức của định luật này (thông qua hình vẽ 12.1 trong SGK)
- GV yêu cầu HS cho biết định luật này đề cập sự biến đổi từ dạng năng lượng nào thành dạng năng lượng nào và xảy ra trong trường hợp nào?
- GV tổng kết lại vấn đề và lưu ý HS một số vấn đề trọng tâm.
- Nhớ lại kiến thức của bài 20 và cho biết nguồn điện là một nguồn năng lượng vì có thể thực hiện công như thế nào?
- HS1 trả lời câu hỏi C3.
- Cả lớp theo dõi, kết luận và ghi chép vàovở các kết quả sau khi thành lập các công thức.
- Phát biểu nội dung định luật
Hoạt động 3: Công và công suất nguồn điện
Hoạt động của Học Sinh
Trợ giúp của Giáo Viên
Công của nguồn điện
- GV đề nghị HS cho biết công suất tỏa nhiệt là gìvà được tính toán bằng những công thức nào?
- GV nhắc lại sự thực hiện công trong nguồn điện để tạo ra hiệu điện thế và chính hiệu điện thế này lại tạo ra dòng điện ở mạch ngoài tức là nó đã thực hiện công lên mạch ngoài.
- GV tổng kết lại vấn đề và lưu ý HS một số vấn đề trọng tâm.
Công suất của nguồn điện.
- Hướng dẫn HS suy ra biểu thức tính công suất của nguồn điện.
- Giới thiệu bảng 12.1
- Sử dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng để thàh lập biểu thức tính công của nguồn điện, công suất của nguồn điện.
- Từ công thức định nghĩa suất điện động, viết công thức tính công của nguồn điện.
- HS1 trình bày định nghĩa biểu thức của công suất tỏa nhiệt và ý nghĩa vật lí của chúng
- Từ công thức tính công của nguồn điện rút ra công thức tính công suất của nguồn điện:
- Cả lớp ghi kết quả vào vở
Hoạt động 4: Công suất của các dụng cụ tiêu thụ điện
Hoạt động của Học Sinh
Trợ giúp của Giáo Viên
- Giáo viên đặt vấn đề bằng các thí dụ thực tế để cho HS thấy các dụng cụchuyển hóa điện năng thành các dạng năng lượng khác (nội năng, hóa năng, cơ năng, nhiệt năng..) phân chia thành hai loại dụng cụ tỏa nhiệt và máy thu điện.
- Công suất của dụng cụ tỏa nhiệt.
+ Các dụng cụ này chỉ có điện trở thuần.
+ Biểu thức xác định điện năng tiêu thụ?
+ Biểu thức xác định công suất tiêu thụ điện
+ Phân tích ý nghĩa các đại lượng
Suất phản điện của máy thu
Các thiết bị trong thực tế có phải bao giờ cũng biến điện năng thành nhiệt năng?
+ Lấy thí dụ một số dụng cụ biến điện năng thành các dạng năng lượng khác ngoài nhiệt năng.
+ Trường hợp chuyển điện năng thành hóa năng?
+ Phân tích năng lượng điện thành hai thành phần (nhiệt năng và năng lượng khác)
+ Giáo viên thông báo kết quả thí nghiệm đưa ra biểu thức xác định phần điện năng tiêu thụ biến thành hóa năng ( là suất phản điện: )
Điện năng và công suất tiêu thụ của máy thu điện.
+ Giáo viên hướng dẫn HS thành lập biểu thức:
+ Giáo viên thông báo đó cũng là điện năng tiêu thụ của máy thu điện
+ Hãy suy ra biểu thức xác định P
Hiệu suất máy thu
Đặt vận đề về hiệu suất hướng dẫn học sinh suy ra biểu thức xác định hiệu suất:
- Giáo viên thông báo về các chỉ số ghi trên dụng cụ tiêu thụ điện cho học sinh khái niệm định mức (hiệu điện thế, cường độ, công suất…)
- Hiệu suất của nguồn điện?
Giáo viên dẫn dắt học sinh thành lập biểu thức xác định hiệu suất.
- Học sinh lĩnh hội kiến thức
- Phân biệt hai loại dụng cụ tiêu thụ điện
- Lấy một số thí dụ để kiểm tra sự hiểu bài của học sinh
+
+
Trong các công thức chỉ có điện trở thuần.
- Lấy một số thí dụ về các dụng có tách dụng ngoài nhiệt
- Tiếp thu kiến thức
Lập luận để định nghĩa suất phản điện (khi q = 1)
Chiều của dòng điện trong vai trò là xuất phản điện
- Ghi chép vào vở
- Làm việc dưới sự hường dẫn của giáo viên .
- Thành lập biểu thức:
biểu thức xác định công suất máy thu:
- Làm việc dưới sự hướng dẫn của giáo viên .
- Thành lập biểu thức :
-Tiếp thu và ghi chép
- Chứng minh công thức tính hiệu suất :
Hoạt động 5: Đo công suất và điện năng tiêu thụ
Hoạt động của Học Sinh
Trợ giúp của Giáo Viên
- Giáo viên hướng dẫn học sinh tự hướng dẫn học sinh tự nghiên cứu và trả lời câu hỏi của giáo viên:
+ Cách xác định công suất điện trên một đoạn mạch?
+ Dụng cụ để đo công suất trong kĩ thuật?
+ Máy đếm điện năng thực chất là đo đại lượng nào Học sinh tự nghiên cứu hoặc theo nhóm về các vấn đề giáo viên đặt ra: các câu hỏi định hướng của giáo viên:
+ Cách xác đinh công suất điện trong đoạn mạch?
+ Dụng cụ để đo công suất trong kĩ thuật?
+ Máy đếm điện năng thực chất đo đại lượng nào?..
Hoạt động 6: Củng cố, dặn dò, hướng dẫn học sinh đọc bài mới
Hoạt động của Học Sinh
Trợ giúp của Giáo Viên
- Học sinh ghi những câu hỏi và bài tập về nhà.
- Ghi những chuản bị cho bài sau - Cho học sinh bài tập cùng dạng về nhà.
- Hướng dẫn học sinh đọc trước bài điện năng
1. Về kiến thức:
- Hiểu được sự biến đổi năng lượng trong mạch điện, từ đó xây dựng được công thức tính công và công suất của dòng điện ở một đoạn mạch tiêu thụ điện năng. Xây dựng được công thức tính công và công suất của nguồn điện.
- Ôn lại định luật Jun-Lenxo. Vận dụng được biểu thức của định luật Jun-Lenxo để làm bài tập.
- Phân biệt hai loại dụng cụ tiêu thụ điện. Hiểu được suất phản điện của máy thu điện. Xây dựng được công thức tính công và công suất của dụng cụ tỏa nhiệt.
- Hiểu được sự biến đổi năng lượng trong máy thu điện, từ đó, xây dựng được các công thức tính công và công suất của máy thu điện.
- Hiểu được công và công suất có ích của máy thu điện, từ đó, xây dựng được công thức tính hiệu suất của máy thu điện.
2. Về kĩ năng:
- Rèn luyện kĩ năng logic toán học để xây dưng các công thức vật lí.
- Sử dụng định luật bảo toàn năng lượng để giải thích sự biến thiên năng lượng trong mạch điện.
B-CHUẨN BỊ
1.Giáo viên:
- GV đọc lại SGK lớp 9 để biết học sinh đã học vấn đề gì về công, công suất, định luật Jun-Lenxơ
- Chuẩn bị các câu hỏi ôn tập.
2.Học sinh:
- Ôn lại các kiến thức: công suất điện, định luật Jun-Lenxo đã học ở trung học cơ sở.
3.Nội dung ghi bảng:
BÀI 12: ĐIỆN NĂNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN
ĐỊNH LUẬT JUN-LEN-XƠ
1. Công và công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch
a. Công của dòng điện
b. Công suất của dòng điện P = UI
c. Định luật Jun-lenxơ
2. Công và công suất của nguồn điện
a. Công của nguồn điện
Công của nguồn điện = Công của lực điện + Công của lực lạ
Trong mach kín, công lực điện bằng 0.
Suy ra :
A=q. = It
b. Công suất của nguồn điện
P= A/t= .I
3. Suất phản điện của máy thu
a.Công suất của dung cụ tỏa nhiệt
Điện năng tiêu thụ của dụng cụ tỏa nhiệt tính theo công thức: p=A’/q
A=U.It= R.I2t= U2/R.t
Suy ra công suất:
P= A/t =U.I=R.I2= U2/R
b.Suất phản điện của máy thu
Trong máy thu điện, chỉ có một phần của điên năng cung cấp chuyển thành nhiệt
Q’= rp. I2.t
Phần chuyển hóa thành năng lượng khác:
A’= p.q
Suy ra suất phản điện của máy thu điện:
p=A’/q
c. Điện năng và công suất điện tiêu thụ của máy thu điện
A= A/ + Q/= p It + rpI2t= UIt
d. Hiệu suất của máy thu điện
C. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.
- Bài cũ: Nêu cấu tạo, hoạt động và ưu điểm của Pin, ắc quy.
- Bài mới:
Đặt vấn đề.
- GV đặt vấn đề về sự cần thiết phải tìm hiểu công, công suất của dòng điện. Tìm mối quan hệ giữa công xủa dòng điện và công của nguồn điện trong mạch kín.
- Học sinh tiếp nhận thông tin và suy nghĩ về các vấn đề đặt ra cần giải quyết trong bài theo cách đặt vấn đề của giáo viên.
Hoạt động 1: Công và công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch.
Hoạt động của Học Sinh
Trợ giúp của Giáo Viên
Công và công suất của dòng điện
GV hướng dẫn tổ chức cho HS tự học theo hệ thống câu hỏi.
- Khi đặt một hiệu điện thế vào hai đầu điện trở, một dụng cụ tiêu thụ điện năng thì các điện tích dịch chuyển có hướng và tạo thành dòng điện dưới tác dụng của lực nào?
- Hãy nhớ lại khái niệm động cơ đã học ở lớp 10 và cho biết vì sao khi đó các lực này thực hiện một công cơ học.
- Từ hệ thức định nghĩa hiệu điện thế ở chương III, hãy rút ra công thức tính công của dòng điện.
- Tại sao có thể nói công của dòng điện chạy qua một đoạn mạch cũng là điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ? Khi đó điện năng được biến đỏi như thế nào?
- Nhớ lại mối quan hệ giữa công và công suất cơ học, từ đó hãy cho biết công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch là gì và được tính bằng công thức thế nào.
- Dưới sự hướng dẫn của GV, HS có thể nghiên cứu độc lập hay theo nhóm trao đổi, thảo luận với các bạn trong nhóm để chuẩn bị câu trả lời sau khi tìm hiểu ở SGK.
- HS1 trả lời vấn đề thứ nhất
- HS2 nhận xét bổ sung.
- Rút ra kết luận (SGK)
- Cả lớp cùng lắng nghe GV tổng kết lại toàn bộ vấn đề vè các khái niệm công và công và công suất của nguồn điện.
- Công thức
- Rút ra kết luận (SGK)
- Phân tích tính tương tự trong công cơ học và công của nguồn điện.
- Khi vào vở những kiến thức trọng tâm theo cách hiểu của bản thân học sinh.
Hoạt động 2: Định luật Jun-Lenxơ
Hoạt động của Học Sinh
Trợ giúp của Giáo Viên
GV hướng dẫn HS phát biểu đinh luật Jun-Lenxơ và viết hệ thức của định luật này (thông qua hình vẽ 12.1 trong SGK)
- GV yêu cầu HS cho biết định luật này đề cập sự biến đổi từ dạng năng lượng nào thành dạng năng lượng nào và xảy ra trong trường hợp nào?
- GV tổng kết lại vấn đề và lưu ý HS một số vấn đề trọng tâm.
- Nhớ lại kiến thức của bài 20 và cho biết nguồn điện là một nguồn năng lượng vì có thể thực hiện công như thế nào?
- HS1 trả lời câu hỏi C3.
- Cả lớp theo dõi, kết luận và ghi chép vàovở các kết quả sau khi thành lập các công thức.
- Phát biểu nội dung định luật
Hoạt động 3: Công và công suất nguồn điện
Hoạt động của Học Sinh
Trợ giúp của Giáo Viên
Công của nguồn điện
- GV đề nghị HS cho biết công suất tỏa nhiệt là gìvà được tính toán bằng những công thức nào?
- GV nhắc lại sự thực hiện công trong nguồn điện để tạo ra hiệu điện thế và chính hiệu điện thế này lại tạo ra dòng điện ở mạch ngoài tức là nó đã thực hiện công lên mạch ngoài.
- GV tổng kết lại vấn đề và lưu ý HS một số vấn đề trọng tâm.
Công suất của nguồn điện.
- Hướng dẫn HS suy ra biểu thức tính công suất của nguồn điện.
- Giới thiệu bảng 12.1
- Sử dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng để thàh lập biểu thức tính công của nguồn điện, công suất của nguồn điện.
- Từ công thức định nghĩa suất điện động, viết công thức tính công của nguồn điện.
- HS1 trình bày định nghĩa biểu thức của công suất tỏa nhiệt và ý nghĩa vật lí của chúng
- Từ công thức tính công của nguồn điện rút ra công thức tính công suất của nguồn điện:
- Cả lớp ghi kết quả vào vở
Hoạt động 4: Công suất của các dụng cụ tiêu thụ điện
Hoạt động của Học Sinh
Trợ giúp của Giáo Viên
- Giáo viên đặt vấn đề bằng các thí dụ thực tế để cho HS thấy các dụng cụchuyển hóa điện năng thành các dạng năng lượng khác (nội năng, hóa năng, cơ năng, nhiệt năng..) phân chia thành hai loại dụng cụ tỏa nhiệt và máy thu điện.
- Công suất của dụng cụ tỏa nhiệt.
+ Các dụng cụ này chỉ có điện trở thuần.
+ Biểu thức xác định điện năng tiêu thụ?
+ Biểu thức xác định công suất tiêu thụ điện
+ Phân tích ý nghĩa các đại lượng
Suất phản điện của máy thu
Các thiết bị trong thực tế có phải bao giờ cũng biến điện năng thành nhiệt năng?
+ Lấy thí dụ một số dụng cụ biến điện năng thành các dạng năng lượng khác ngoài nhiệt năng.
+ Trường hợp chuyển điện năng thành hóa năng?
+ Phân tích năng lượng điện thành hai thành phần (nhiệt năng và năng lượng khác)
+ Giáo viên thông báo kết quả thí nghiệm đưa ra biểu thức xác định phần điện năng tiêu thụ biến thành hóa năng ( là suất phản điện: )
Điện năng và công suất tiêu thụ của máy thu điện.
+ Giáo viên hướng dẫn HS thành lập biểu thức:
+ Giáo viên thông báo đó cũng là điện năng tiêu thụ của máy thu điện
+ Hãy suy ra biểu thức xác định P
Hiệu suất máy thu
Đặt vận đề về hiệu suất hướng dẫn học sinh suy ra biểu thức xác định hiệu suất:
- Giáo viên thông báo về các chỉ số ghi trên dụng cụ tiêu thụ điện cho học sinh khái niệm định mức (hiệu điện thế, cường độ, công suất…)
- Hiệu suất của nguồn điện?
Giáo viên dẫn dắt học sinh thành lập biểu thức xác định hiệu suất.
- Học sinh lĩnh hội kiến thức
- Phân biệt hai loại dụng cụ tiêu thụ điện
- Lấy một số thí dụ để kiểm tra sự hiểu bài của học sinh
+
+
Trong các công thức chỉ có điện trở thuần.
- Lấy một số thí dụ về các dụng có tách dụng ngoài nhiệt
- Tiếp thu kiến thức
Lập luận để định nghĩa suất phản điện (khi q = 1)
Chiều của dòng điện trong vai trò là xuất phản điện
- Ghi chép vào vở
- Làm việc dưới sự hường dẫn của giáo viên .
- Thành lập biểu thức:
biểu thức xác định công suất máy thu:
- Làm việc dưới sự hướng dẫn của giáo viên .
- Thành lập biểu thức :
-Tiếp thu và ghi chép
- Chứng minh công thức tính hiệu suất :
Hoạt động 5: Đo công suất và điện năng tiêu thụ
Hoạt động của Học Sinh
Trợ giúp của Giáo Viên
- Giáo viên hướng dẫn học sinh tự hướng dẫn học sinh tự nghiên cứu và trả lời câu hỏi của giáo viên:
+ Cách xác định công suất điện trên một đoạn mạch?
+ Dụng cụ để đo công suất trong kĩ thuật?
+ Máy đếm điện năng thực chất là đo đại lượng nào Học sinh tự nghiên cứu hoặc theo nhóm về các vấn đề giáo viên đặt ra: các câu hỏi định hướng của giáo viên:
+ Cách xác đinh công suất điện trong đoạn mạch?
+ Dụng cụ để đo công suất trong kĩ thuật?
+ Máy đếm điện năng thực chất đo đại lượng nào?..
Hoạt động 6: Củng cố, dặn dò, hướng dẫn học sinh đọc bài mới
Hoạt động của Học Sinh
Trợ giúp của Giáo Viên
- Học sinh ghi những câu hỏi và bài tập về nhà.
- Ghi những chuản bị cho bài sau - Cho học sinh bài tập cùng dạng về nhà.
- Hướng dẫn học sinh đọc trước bài điện năng
Comments (0)
Đăng nhận xét