Bài giảng môn học Vật lý lớp 9 - Tuần 7 – Tiết 13 - Bài 13: Điện năng-Công của dòng điện (tiếp)

Tuần 7 – Tiết 13 BÀI 13: ĐIỆN NĂNG-CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN c³d I/ MỤC TIÊU 1/ Kiến thức: -Nêu được ví dụ chứng tỏ dòng điện có năng lượng. -Nêu được dụng cụ đo điện năng tiêu thụ là công tơ điện và mỗi số đếm của công tơ là 1 KWh. -Chỉ ra được sự chuyển hoá các dạng năng lượng trong hoạt động của các dụng cụ điện. -Vận dụng công thức A=P.t=U.I.t để tính một đại lượng khi biết các đại lượng còn lại. 2/ Kỹ Năng: Phân tích, tổng hợp kiến thức. Vận dụng lý thuyết vào thực tế 3/ Thái độ: Ham học hỏi, yêu thích môn học. Biết tiết kiệm điện năng II/ CHUẨN BỊ 1/ Giáo viên: -1 công tơ điện. -Bảng phụ ghi nội dung kiểm tra bài cũ, C2 C3 C6 Phương Pháp: Phương pháp trực quan. 1.Phân biệt rõ hai khái niệm: Công của dòng điện là lượng điện năng tiêu thụ, còn điện năng là năng lượng của dòng điện và là một dạng năng lượng. 2.Từ tác dụng của dòng điện Năng lượng của dòng điện Sự chuyển hoá điện năng thành các dạng năng lượng khác Công của dòng điện. Công thức tính công của dòng điện được suy ra từ mối quan hệ giữa công và công suất điện tương tự như công và công suất cơ học. 3. Tổ chức cho HS hoạt động tự lực, vận dụng những hiểu biết đã có để đạt tới những kiến thức quan trọng của bài. 2/ Học sinh: Hòan thành phần dặn dò tiết trước. Ôn lại kiến thức công cơ học , các tác dụng của dòng điện , hiệu suất . Kẻ sắn bảng 1 & 2 vào vở III/ TIẾN TRÌNH LÊN LỚP TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Hoạt dộng 1: Kiểm tra bài cũ-tổ chức tình huống học tập (6 phút) -Gọi HS lên bảng chữa bài tập Bài Tập 1: Trên bóng đèn có ghi ( 220V–100W ) a.Tính điện trở của đèn khi đèn sáng bình thường? b/ Nếu dùng đèn này vào nguồn có hiệu điện thế 110V. Tính công suất tiêu thụ của đèn ? Đèn sáng như thế nào ? Vì sao ? Bài tập 2: Nêu ý nghĩa con số 220V-1000W ghi trên bếp điện . Nếu dùng ở hiệu điện thế 220V thì dòng điện qua bếp là bao nhiêu ? -ĐVĐ: Khi nào 1 vật có mang năng lượng? Dòng điện có mang năng lượng không?Bài mới. -Tập trung nghe nội dung yêu cầu của GV Bài tập 1: a/ b/ . Đèn sáng yếu vì cường độ dòng điện giảm. Bài tập 2: +220 V: Hiệu điện thế định mức +1000W: Công suất định mức của bếp -Nghe nội dung GV đặt vấn đề -Có thể đề xuất phương án giải quyết vấn đề Hoạt động 2:Tìm hiểu về năng lượng của dòng điện (6 phút ) -Yêu cầu cá nhân HS trả lời câu C1Hướng dẫn HS trả lời từng phần câu hỏi C1. +Điều gì chứng tỏ công cơ học được thực hiện của các dụng cụ hay thiết bị này ? +Điều gì chứng tỏ nhiệt lượng được cung cấp trong hoạt động của các dụng hay thiết bị này -Yêu cầu HS lấy thêm các ví dụ khác trong thực tế GV:N.lượng của dòng điện được gọi là điện năng. -Là việc cá nhân trả lời C1 như nội dung sau : +Dòng điện sinh ra công cơ học trong hoạt động của các thiết bị: máy khoan , máy bơm Dòng điện cung cấp nhiệt trong các các thiết bị: nồi cơm điện , mỏhàn , bàn là điện +Dòng điện có mang năng lượng vì nó có khả năng thực hiện công, cũng như có thể làm thay đổi nhiệt năng của các vật. -Chú Ý ghi chép Hoạt động 3: Tìm hiểu sự chuyển hoá điện năng thành các dạng năng lượng khác (12 phút) -Yêu cầu HS trả lời câu C2 theo nhóm. -Gọi đại diện của 1 nhóm hoàn thành bảng 1, 2 -Hướng dẫn HS thảo luận câu C2, C3 +Dòng điện qua các thiết bị trên đã biến điện năng thành các dạng năng lượng nào ? +Trong sự chuyển hoá đó phần năng lượng nào là có ích , năng lượng nào là vô ích ? +Nếu phân năng lượng có ích càng nhiều thì thiết bị điện đó hoạt động như thế nào ? +GV yêu cầu HS nhớ lại kiến thức hiệu suất ở lớp 8 và trả lời: Hiệu suất là gì ? Hiệu suất được tính như thế nào? Dòng điện có mang năng lượng không ? vì sao ? -Yêu cầu hs rút ra kết luận -Các nhóm hs thựchiện C2, C3 -Đại điện các nhóm lên thực hiện -HS kết luận: Điện năng là năng lượng của dòng điện . Điện năng có thể chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác , trong đó có phần năng lượng có ích có phần năng lượng vô ích. Tỉ số giữa năng lượng có ích chuyển được chuyển hoá từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ gọi là hiệu suất sử dụng điện I. ĐIỆN NĂNG 1. Dòng điện có mang năng lượng: Dòng điện có khả năng thực hiện công và biến đổi nhiệt năng của vật ta nói dòng điện có mang năng lượng . Năng lượng này gọi là điện năng 2. Sự chuyển hóa điện năng thành các dạng năng lượng khác C2 C3 3. Kết luận: ( SGK) Hoạt độn 4:Tìm hiểu công của dòng điện, công thức tính và dụng cụ đo công của dòng điện (11ph) -GV thông báo về công của dòng điện. - Đề nghị một vài hs mối liên hệ giữa công và công suất và thực hiện C4. - Đề nghị một hs trình bày trước lớp cách suy luận về công thức tính công của dòng điện .và thực hiện C5. (GV hướng dẫn chung) -GV: Công thức tính A=P.t áp dụng cho mọi cơ cấu sinh công; A=U.I.t tính công của dòng điện. -Gọi HS nêu đơn vị của từng đại lượng trong công thức. -GV giới thiệu đơn vị đo công của dòng điện kW.h, hướng dẫn HS cách đổi từ kW.h ra J. -Trong thực tế để đo công của dòng điện ta dùng dụng cụ đo nào? -Hãy tìm hiểu xem một số đếm của công tơ ứng với lượng điện năng sử dụng là bao nhiêu? -Thu thập thông tin của GV -Trả lời C4 : -Thực hiện C5: chứng minh công thức : A=U.I.t P P. t mà P= U.I => A=U.I.t -Chú ý -Thực hiện theo yêu cầu GV -Số đếm của công tơ tương ứng với lượng tăng thêm của số chỉ của công tơ. -Một số đếm ( số chỉ của công tơ tăng thêm 1 đơn vị) tương ứng với lượng điện năng đã sử dụng là 1 kW.h. II. CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN 1. Công của dòng điện: Công của dòng điện sản ra trong một mạch điện là số đo điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ để chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác. P 2. Công thức tính công của dòng điện: A = UIt Trong đó: U (V);I (A); t (s); A (J) 1J= 1W.1s = 1V.1A.1s 1kWh=1000W.3600s= 3600 000J= 3,6.106J 3. Đo công suất của dòng điện -Để đo công của dòng điện ta dùng công tơ điện -Số đếm của công tơ là điện năng tiêu thụ đựơc xác định bằng hiệu của chỉ số ghi sau với chỉ số ghi trước -1 số đếm ứng với 1KWh Hoạt động 5: Vận Dụng - Hướng dẫn về nhà(10 phút) -Yêu cầu cá nhân HS hoàn thành câu C7, C8 vào vở. ( Nếu còn thời gian) -Hướng dẫn HS thảo luận chung câu C7, C8. -Gọi HS đưa ra cách làm khác. So sánh các cách. Cách 2: Lượng điện năng bếp điện tiêu thụ là : A=P.t= 1,5kWh=1500W. 3600 =5 400 000J Công suất của bếp : -Đọc phần “ Có thể em chưa biết” -Học bài và làm bài tập 13 SBT. -Chuẩn bị trước bài 14. -C7: P=75W=0,075kW. Áp dụng công thức: A=P.t A=0,075.4=0,3 9kW.h Vậy lượng điện năng mà bóng đèn này sử dụng là 0,3kW.h, tương ứng với số đếm của công tơ 0,3 số. -C8: Số chỉ của công tơ tăng lên 1,5 sốtương ứng lượng điện năng mà bếp sử dụng là 1,5kW.h = 1,5.3,6.106J. Công suất bếp điện là: P= Cường độ dòng điện chạy qua bếp trong thời gian này là: III. VẬN DỤNG -C7 : Vì đèn sử dụng ở HĐT đúng = HĐT định mức nên ta có A = P. t = 0,075 . 4 = 0,3 KWh . Số đếm của công tơ là 0,3 số -C8 : Số chỉ của công tơ tăng lên 1,5 số nghĩa là điện năng tiêu thụ là 1,5KWh = 1,5 . 3,6 .106 J +Công suất của bếp là : P +Cường độ dòng điện qua bếp là : I = = IV/ MỘT SỐ CHÚ Ý Tuần 7 – Tiết 14 BÀI 14: BÀI TẬP VỀ CÔNG SUẤT ĐIỆN VÀ ĐIỆN NĂNG SỬ DỤNG c³d I/ MỤC TIÊU 1/ Kiến thức: Giải được cá bài tập tính công suất điện và điện năng tiêu thụ đối với các dụng cụ điện mắc nối tiếp và mắc song song 2/ Kỹ Năng: -Phân tích, tổng hợp kiến thức. -Kĩ năng giải bài tập định lượng. 3/ Thái độ: Cẩn thận, trung thực II/ CHUẨN BỊ 1/ Giáo viên: Phương Pháp: Phương pháp dạy học chung với tiết bài tập. Bước 1: Tìm hiểu, tóm tắt đề bài, vẽ sơ đồ mạch điện (nếu có). Bước 2: Phân tích mạch điện, tìm công thức có liên quan đến các đại lượng cần tìm. Bước 3: Vận dụng các công thức đã học để giải bài toán. Bước 4: Kiểm tra, biện luận kết quả. 2/ Học sinh: Hòan thành phần dăbj dò tiết trước. III/ TIẾN TRÌNH LÊN LỚP TRỢ GIÚP CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Hoạt dộng 1:Kiểm tra bài cũ (5 phút) -HS1: Vì sao ta nói dòng điện có mang năng lượng ? Cho ví dụ về sự chuyển hoá điện năng thành các dạng năng lượng khác ? -HS2: Hãy viết công thức tính công của dòng điện. Nêu rõ tên của các đại lượng và đơn vị của các đại lượng trong công thức . -Tập trung nghe nội dung yêu cầu của GV -Hai em lần lượt lên bản trả lời -Hs khác tập trung chú ý và nhận xét trả lời của bạn -Nghe nội dung GV đặt vấn đề -Có thể đề xuất phương án giải quyết vấn đề Hoạt động 2: Giải bài tập 1 (10 phút) -Gọi 1 HS đọc đề bài bài 1, 1 HS lên bảng tóm tắt đề bài, đôỉ đơn vị. -Yêu cầu HS tự lực giải các phần của bài tập. -GV lưu ý cách sử dụng đơn vị trong các công thức tính: 1J=1W.s 1kW.h=3,6.106J Vậy có thể tính A ra đơn vị J sau đó đổi ra kW.h bằng cách chia cho 3,6.106 hoặc tính A ra kW.h thì trong công thức A=P.t đơn vị P (kW); t(h). Từng hs tự lực giải các phần của bài tập ( phần a và phần b) Cho biết U=220V ; I =341mA=0.341A ; t=4.30=120h =432000s R=?; P=?; A=? J và kWh Bài giải -Điện trở của bóng đèn : -Công suất của bóng đèn : P=U.I= 75W=0,075kW -Điện năng tiêu thụ trong một tháng : A=P.t= 75.432000 =32 00 000 W.s =3200 000J A= Hoạt động 3: Giải bài 2: (13 phút) -GV yêu cầu HS tự lực giải bài tập 2. GV kiểm tra đánh giá cho điểm bài của 1 số HS. -Hướng dẫn chung cả lớp thảo luận bài 2. Yêu cầu HS nào giải sai thì chữa bài vào vở. -Gọi HS nêu các cách giải khác, so sánh với cách đã giải, nhận xét? Qua bài tập 2GV nhấn mạnh các công thức tính công và công suất. V A K + - -Y/c Hs tìm cách giải mới -Từng hs tự lực giải các phần của bài tập (phần a và b) Cho biết Đ: 6V- 4,5W ; U=9V a) I=? ; b) Pbt =? ; c) Abt =? ; A=? Bài giải -Vì đèn sáng bình thường Pđ =4,5 W a/ -Vì (A) nt Rb nt Đ nên ampekế chỉ 0,75A b. Hiệu điện thế giữa hai đầu của biến trơ U= Uđ + Ubt => Ubt = U-Uđ = 9 - 6=3V Điện trở của biến trở là Công suất tiêu thụ của biến trở :Pbt=I.Ubt =0,75.3=2,25W c. Công của dòng điện sản ra ở biến trở và toàn mạch là Abt =Pbt.t=2,25.600 =1350J Ađ =Pđ.t =4,5.600 = 2700J A= Abt + Ađ = 1350 + 2700 = 4050J HS tìm cách giải khác Hoạt dộng 4: Giải bài 3 (15 phút) -GV hướng dẫn HS giải bài 3 tương tự bài 1: +Giải thích ý nghĩa con số ghi trên đèn và bàn là? +Đèn và bàn là phải mắc như thế nào trong mạch điện để cả 2 cùng hoạt động bình thường?Vẽ sơ đồ mạch điện. +Vận dụng công thức tính câu b. Lưu ý coi bàn là như một điện trở bình thường kí hiệu RBL. -Ở phần b) HS có thể đưa ra nhiều cách tính A như: Cách1: Tính điện năng tiêu thụ của đèn, của bàn là trong 1 giờ rồi cộng lại. Cách 2: Tính điện năng theo công thức: Cách giải áp dụng công thức A=P.t là gọn nhất và không mắc sai số. Qua bài 3: +Công thức tính A, P. +Công suất tiêu thụ của cả đoạn mạch bằng tổng công suất tiêu tụ của các dụng cụ tiêu thụ điện có trong đoạn mạch. +Cách đổi đơn vị điện năng từ đơn vị J ra kW.h. Từng hs tự lực giải bài tập Cho biết Đ(220V-100W); BL(220V-1000W); U=220V Vẽ sơ đồ mạch điện; R=? A=?; J=? kW.h. Bài giải: a) Bàn là // ổ lấy điện Vì đèn mắc song song với bàn là: -Điện trở tương đương của đoạn mạch là 44. b) Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch là: P=PĐ+PBL=100W+1000W=1100W=1,1kW A=P.t=1100W.3600s=3960000J hay 396000W.s -Điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trong 1 giờ là 3960000J hay 1,1kWh. Hoạt động 5: Củng cố - Hướng dẫn về nhà (2 phút) -GV nhận xét thái độ học tập của HS trong giờ học. -Nhấn mạnh các điểm cần lưu ý khi làm bài tập về công và công suất điện. -Về nhà làm bài tập 14 SBT. -Chuẩn bị mẫu báo cáo TN tr 43-SGK ra vở BTĐ, trả lời câu hỏi phần 1 -Học sinh tiếp thu nhận xét và công việc về nhà IV/ MỘT SỐ CHÚ Ý KÝ DUYỆT CỦA TỔ TRƯỞNG TRƯƠNG THỊ VÂN Dụng cụ điện Điện năng được biến đổi thành các dạng năng lượng nào ? Bóng đèn dây tóc Điện năng thành nhiệt năng và quang năng Đèn LED Điện năng thành quang năng Nồi cơm điện ,bàn là Điện năng thành nhiệt năng Quạt điện máy bơm nước Điện năng thành cơ năng Dụng cụ điện Điện năng được biến đổi thành các dạng năng lượng nào ? Hao phí Có ích Bóng đèn dây tóc nhiệt năng quang năng Đèn LED Nhiệt năng quang năng Nồi cơm điện ,bàn là NLAS(Nếu có ) nhiệt năng Quạt điện máy bơm nước Nhiệt năng cơ năng V A K + -