Giáo án môn Vật lý 9 - Bài 14: Bài tập về công suất điện và điện năng sử dụng

§14. BÀI TẬP VỀ CÔNG SUẤT ĐIỆN VÀ ĐIỆN NĂNG SỬ DỤNG Ngày dạy: 10/10/2008 Tiết : 14 I. MỤC TIÊU : 1. Kiến thức: Giải được các 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. Kĩ năng: - Phân tích, tổng hợp kiến thức. - Rèn kĩ năng giải bài tập định lượng. 3. Thái độ: Trung thực, cẩn thận, yêu thích bộ môn. II. CHUẨN BỊ : 1. GV : Bài tập từ đơn giản đến nâng cao. 2. HS: III. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC : - Nêu và giải quyết vấn đề. - Vấn đáp; Đàm thoại. IV. TIẾN TRÌNH : 1. Ổn định tổ chức : 2. Kiểm tra bài cũ : a. Phát biểu định luật Ohm cho đoạn mạch nối tiếp và đoạn mạch song song. b. Công thức tính công suất điện. 3. Giảng bài mới: HOẠT ĐỘNG THÂY VÀ TRÒ NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG 1: Giải bài 1. Khi mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua nó có cường độ là 341 mA. a. Tính điện trở và công suất của bóng đèn khi đó. b. Bóng đèn này được sử dụng như trên, trung bình 4 giờ trong 1 ngày. Tính điện năng mà bóng đèn tiêu thụ trong 30 ngày theo đơn vị Joule và số đếm tương ứng của công tơ điện. Gợi ý cách giải: a. Tính điện trở của bóng đèn. Tính công suất của bóng đèn b. Tính điện năng A mà bóng đèn tiêu thụ. c. Tính số đếm của công tơ điện. GV: Gọi HS lên bảng tóm tắt đề giải theo trình tự các bước của cách giải bài tập định lượng. HS: Nhận xét bổ sung khi bài làm xong. GV: Nhận xét sau cùng rút ra kết luận đúng nhất. HOẠT ĐỘNG 2: Giải bài 2. Một đoạn mạch gồm một bóng đèn có ghi 6V-4,5W được mắc nối tiếp với một biến trở và được đặt vào hiệu điện thế không đổi 9V như hình vẽ. Điện trở của dây nối và ampe kế là rất nhỏ. a. Đóng công tắc K, bóng đèn sáng bình thường. Tính số chỉ của ampe kế. b. Tính điện trở và công suất tiêu thụ điện của biến trở khi đó. c. Tính công của dòng điện sản ra ở biến trở và ở toàn đoạn mạch trong 10 phút. Gợi ý cách giải: a. Bóng đèn sáng bình thường nên số chỉ của ampe kế đúng bằng cường độ dòng điện định mức chạy qua đèn. b. Tính hiệu điện thế giữa hai đầu biến trở, từ đó tính được điện trở của biến trở). Tính công suất tiêu thụ điện năng của biến trở. c. Tính công của dòng điện sản ra ở biến trở. Tính công A của dòng điện sản ra ở toàn đoạn mạch trong 10 phút. GV: Thực hiện như hoạt động 1. HOẠT ĐỘNG 3: Giải bài 3. Một bóng đèn dây tóc có ghi 220V-100W và một bàn là có ghi 220V-1000W cùng được mắc vào ổ lấy điện 220V ở gia đình để cả hai cùng hoạt động. a. Vẽ sơ đồ mạch điện, trong đó bàn là được ký hiệu như một điện trở và tính điện trở tương đương của đoạn mạch này. b. Tính điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong l giờ theo đơn vị Joule và đơn vị kilôoat giờ. Gợi ý cách giải: a. Vẽ sơ đồ của mạch điện. - Tính điện trở của bóng đèn. - Tính điện trở của bàn là. - Tính điện trỏ tương đương R của đoạn mạch. b. Tính điện năng A mà đoạn mạch tiêu thụ trong 1 giờ. GV: Thực hiện như hoạt động 1. HOẠT ĐỘNG 4: Rút ra bài học kinh nghiệm. GV: Yêu cầu HS nêu lại cách giải bài tập định lượng. HS: - Tóm tắt đề. - Phân tích các dữ kiện có liên quan đến đại lượng cần tìm. - Giải. - Kiểm tra. GV: Nhắc lại các lưu ý khi giải các bài tập liên quan đến điện năng. Chú ý đến đơn vị. 1. Giải bài 1: Ta có I = 341mA= 0,341A; U= 220V. t = 4.30 =120h Tính R và A Ta có P= UI = 220.0,341 = 75W Trung bình một ngày sử dụng 4h một tháng có 30 ngày ta có t =120h. P= 75W = 0,075kW A= Pt = 0,075.120 = 9KWh = 9.3,6.106J = 32,4.106J Số đếm của công tơ điện bằng số điện năng tiêu thụ bóng đèn, tức là 9 số. Chú ý: 1KWh = 1KW.1h =103W.3600s = 3,6.106Ws = 3,6.106J. Số đếm của công tơ điện tính theo đơn vị KWh. 2. Giải bài 2. Ta có: Udm=6V Pdm =4.5W U=6V Điện trở của bóng đèn có thể tính theo công thức: Từ đó ta có Vì mạch nối tiếp nên I=Id=IR=0,75A UR= U-Ud = 9-6 = 3V PR = URI = 3.0,75 = 2,25W Công suất toàn mạch P= UI = 9.0,75 = 6,75W Công sản ra trên biến trở trong 10 phút = 600s AR=PRt= 2,25.600=1350J Trên toàn mạch: A= Pt= 6,75.600= 4050J 3. Giải bài 3. a. Sơ đồ mạch điện b. Điện trở của bóng đèn: của bàn là Điện trở toàn mạch: Công suất mạch: A= Pt = 1100.3600= 3 960000J= 1,1KWh 4. Củng cố và luyện tập : GV: Y/c HS nhắc lại các vấn đề sau: + Công thức tính A, P. + Công suất tiêu thụ cả đoạn mạch bằng tổng công suất tiêu thụ của các dụng cụ tiêu thụ điện có trong đoạn mạch. A = P.t =( P 1 + P 2 ).t + Cách đổi đơn vị điện năng từ đơn vị J ra kWh. 5. Hướng dẫn HS tự học ở nhà : - Học thuộc các công thức. - Làm các bài tập 14.1 "14.6/21,22SBT. §15: “Thực hành: Xác định công suất của các dụng cụ điện” + Chuẩn bị mẫu báo cáo thí nghiệm trang /43SGK + Trả lời câu hỏi phần 1 mục III trang /43SGK. V. RÚT KINH NGHIỆM :