Bài giảng môn học Vật lý lớp 9 - Tuần 20 - Tiết 39 - Tiết 12: Công suất điện

Ngày soạn: Ngày dạy: Tiết: 12 CÔNG SUẤT ĐIỆN I. Mục tiêu: - Nêu được ý nghĩa của số oát ghi trên dụng cụ điện. - Vận dụng công thức P = UI để tính được một đại lượng khi biết các đại lượng còn lại. - Phải sử dụng các dụng cụ điện với đúng hiệu điện thế định mức để dụng cụ điện hoạt động bình thường hạn chế một số trường hợp do vượt quá công suất định mức dẫn đến cháy nổ. II. Chuẩn bị: - Nhóm HS: 1 bóng đèn 12V-21W, 1 nguồn điện 6V, 1 biến trở, 1 ampe kế, 1 vôn kế, 6 dây nối. - Cả lớp: 1 bóng đèn 220V-25W - 1 bóng đèn 220V-100W. III. Tiến trình lên lớp: 1. Ổn định: (1 phút) 2. Kiểm tra bài cũ: (3 phút) CH 1: Em hãy cho biết điện trở phụ thuộc vào những yếu tố nào? CH 2: Phát biểu định luật Ôm? Viết biểu thức định luật Ôm? TL: Điện trở phụ thuộc vào chiều dài (l), tiết diện (S), và vật liệu làm dây (ρ)? - Điện trở tỉ lệ thuận với chiều dài (l) - Điện trở tỉ lệ nghịch với tiết diện (S) - Điện trở phụ thuộc vào vật liệu làm dây (ρ) TL: Định luật Ôm: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây dẫn đó 3. Bài mới: Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Ghi bảng Đặt vấn đề:(2 phút) HS lắng nghe, thảo luận và dự đoán HS dự đoán: - Đèn sáng mạnh hơn - Hoặc đèn sáng yếu hơn Tình huống: Tối hôm thứ tư, ở khu nội trú trường mình, Thầy đang chấm bài thì bóng đèn sợi tóc bị đứt dây tóc, lúc đó khuya rồi, không thể mua bóng đèn khác thay được, Thầy mới lắc nhẹ cho dây tóc đèn dính lại với nhau thì có thể sử dụng bóng đèn này thêm một lúc nữa. Các em dự đoán xem khi đó độ sáng của đèn như thế nào so với trước khi dây tóc bị đứt? - Đèn sáng mạnh hay yếu phụ thuộc vào công suất của đèn. Hôm nay chúng ta học bài "công suất điện" Tiết 12: CÔNG SUẤT ĐIỆN Hoạt động 1: Tìm hiểu công suất định mức của các dụng cụ điện (6 phút) Từng HS thực hiện các hoạt động sau : a) Tìm hiểu số vôn và số oát ghi trên dụng cụ điện. - Quan sát, đọc số vôn và số oát ghi trên một số dụng cụ điện qua ảnh chụp hay hình vẽ. - Quan sát TN của GV và nhận xét mức độ hoạt động mạnh yếu khác nhau của các dụng cụ có cùng số vôn nhưng số oát khác nhau. - Thực hiện C1: Đèn có số oát lớn thì sáng mạnh hơn, đèn có số oát nhỏ thì sáng yếu hơn - Vận dụng kiến thức lớp 8 để trả lời C2: Oát là đơn vị của công suất b) Tìm hiểu ý nghĩa số oát ghi trên dụng cụ điện. - HS lắng nghe - HS quan sát bảng - Trả lời C3: + Cùng một bóng đèn, lúc sáng mạnh thì có công suất lớn hơn. + Cùng một bếp điện, lúc nóng ít hơn thì có công suất nhỏ hơn. - HS trả lời: đèn sáng mạnh hay yếu phụ thuộc vào công suất của đèn - Cho HS quan sát các loại bóng đèn hay dụng cụ khác nhau có ghi số vôn và số oát. - Tiến hành TN bố trí như sơ đồ hình 12.1 SGK để HS quan sát và nhận xét. - Nếu HS không trả lời được C2 thì nhắc lại khái niệm công suất và công thức tính công suất cơ học. - Giáo viên thông báo ý nghĩa số ghi trên bóng đèn hay trên một dụng cụ điện: Số oát ghi trên mối dụng cụ điện cho biêt công suất định mức của dụng cụ đó, nghĩa là công suất điện của dụng cụ này khi nó hoạt động bình thường. - Cho HS quan sát bảng công suất của một số dụng cụ điện - Yêu cầu HS trả lời C3 - Như vậy tới đây các em thấy được đèn sáng mạnh hay yếu phụ thuộc vào yếu tố nào? *GDBVMT: 1.Các nội dung kiến thức: Uđm = U, Pđm = P 2. Biện pháp GDBVMT: + Đối với một số dụng cụ điện thì việc sử dụng hiệu điện thế nhỏ hơn hiệu điện thế định mức không gây ảnh hưởng nghiêm trọng, nhưng đối với một số dụng cụ khác nếu sử dụng dưới hiệu điện thế định mức có thể làm giảm tuổi thọ của chúng. + Nếu đặt vào dụng cụ điện hiệu điện thế lớn hơn hiệu điện thế định mức, dụng cụ sẽ đạt công suất lớn hơn công suất định mức. Việc sử dụng như vậy sẽ làm giảm tuổi thọ của dụng cụ, gây ra cháy nổ rất nguy hiểm. + Sử dụng máy ổn áp để bảo vệ các thiết bị điện. * Chuyển: độ sáng của đèn phụ thuộc vào công suất, vậy muốn biết công suất được tính như thế nào ta sang phần II. I. Công suất định mức của các dụng cụ điện: 1. Số vôn, số Oát trên các dụng cụ điện: - Đèn sợi đốt: 220V-100W - Bàn là 220V- 1000W 2.Ý nghĩa của số Oát ghi trên mỗi dụng cụ điện: - Số Oát ghi trên mỗi dụng cụ điện cho biết công suất định mức của dụng cụ đó, nghĩa là công suất điện của dụng cụ này khi nó hoạt động bình thường. Hoạt động 2 : Tìm công thức tính công suất điện (15 phút) Từng HS thực hiên các hoạt động sau : a) Đọc phần đầu của phần II và nêu mục tiêu của TN được trình bày trong SGK. b) Tìm hiểu sơ đồ bố trí TN theo hình 12.2 SGK và các bước tiến hành TN. c) Thực hiện C4 - HS trả lời: là công suất d) Thực hiện C5: Ta có: P = UI và U = IR nên P = I.I.R = I2 R Lại có P = U.I và nên = - l giảm dẫn đến R giảm (vì R~ l) - P lúc này tăng lên - P tăng đèn sáng mạnh hơn - Em sẽ lắc nhẹ cho dây tóc dính lại thì sẽ dùng thêm được một lúc nữa. Trước hết tìm hiểu thí nghiệm. cho HS quan sát sơ đồ mạch điện, đọc SGK * Đề nghị một số HS : - Nêu mục tiêu TN. - Nêu các bước tiến hành TN với sơ đồ hình 12.2 SGK. - Yêu cầu HS hoạt động nhóm tiến hành TN và thực hiện C4 - Nếu bỏ qua sai số thì nhận thấy U.I ≈ Số oát - Mà số oát đó là gi? Vậy ta có công thức P = UI Đây là công thức tình công suất điện. Giới thiệu các đại lượng của công thức - Yêu cầu HS thực hiện C5 (Các em vận dụng định luật Ôm chứng minh) Củng cố P = U.I Sử dụng công thức Khi đèn đứt dây tóc thì chiều dài l tăng hay giảm? dẫn đến điện trở R như thế nào? Mà U không đổi vậy theo công thức thì P lúc này như thế nào? - P tăng thì độ sáng của đèn ra sao? Như vậy khi đèn bị đứt dây tóc thì đèn sáng mạnh hơn trước khi bị đứt dây tóc vì công suất khi đó tăng lên. và cống suất sử dụng P sẽ lớn hơn công suất định mức Pđm nên đèn sáng lại nhưng không được lâu sẽ cháy hẳn. * Trong thực tế, khi chúng ta đi trong đêm tối, nếu bóng đèn pin bị đứt dây tóc mà không có bóng đèn khác để thay thì các em xử lý tình huống này như thế nào? Lúc này đèn sáng mạnh hơn và nhanh cháy hơn là do Pthực > Pđm. Nên tuổi thọ của đèn lúc này rất ngắn. II.Công thức tính công suất điện: 1. Thí nghiệm: 2. Công thức tính công suất điện: P = UI Trong đó: P: đo bằng oat (W) U: đo bằng vôn (V) I: đo bằng ampe (A) Hoạt động 3 : Vận dụng (14 phút) Các nhóm làm C6, C7 và C8 - Các nhóm thảo luận làm bài tập - Theo dõi HS để lưu ý các sai sót khi làm C6 và C7. - Yêu cầu các nhóm còn lại nhận xét III. Vận dụng: C6: a. Cường độ dòng điện qua bóng đèn: Điện trở của nó khi đèn sáng bình thường: b. Có thể dùng cầu chì loại 0,5A cho bóng đèn này, vì nó bảo đảm đèn hoạt động bình thường và sẽ nóng chảy tự động ngắt khi đoản mạch C7: Công suất của bóng đèn: P = UI = 12.0,4 = 4,8 (W) Điện trở của bóng đèn khi đó: C8: Công suất của bếp điện: 4. Củng cố: (2 phút) - Cho HS quan sát sơ đồ tư duy - Đề nghị HS trả lời các câu hỏi sau: + Trên một bóng đèn có ghi 12V-5W. Cho biết ý nghĩa số ghi 5W? + Bằng cách nào có thể xác định công suất của đoạn mạch khi có dòng điện chạy qua? 5. Hướng dẫn về nhà: (2 phút) - Đọc phần có thể em chưa biết. - Học phần ghi nhớ trong bài học. - Làm bài tập trong SBT: 12.2; 12.5; 12.6 - Soạn bài: Điện năng – công của dòng điện. + Điện năng là gì? + Công của dòng điện được tính bằng công thức nào? + Dụng cụ để đo công của dòng điện? Cách tính số đếm của dụng cụ đó?