Giáo án Vật lý khối 9 - Bài 17: Bài tập vận dụng định luật jun – lenxơ

Tuần: 10 Tiết PPCT: 19 BÀI 17. BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ I. MỤC TIÊU. Kiến thức: Củng cố kiến thức về định luật Jun – Len-xơ Kĩ năng: - Vận dụng được định luật Jun – Len-xơ và vận dụng được định luật này để giải các bài tập về tác dụng nhiệt của dòng điện. Thái độ: Yêu thích môn học, biết làm việc độc lập. II. CHUẨN BỊ. * Đối với mỗi nhóm HS: -SGK, tập, viết, thước * Đối với giáo viên: SGK, SGV . III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH. 1.Ổn định: (1 phút) Lớp Ngày dạy Tiết HD/SS 2.Bài mới: Hoạt động 1: Giới thiệu tiết bài tập (2 phút) Các em đã tìm hiểu về định luật Jun-Len-xơ. Hôm nay, các em sẽ giải một số bài tập có vận dụng định luật này. Tiết 19 BÀI 17.BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT JUN – LEN-XƠ Sự trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung Hoạt động 2 : Ôn lại các kiến thức cần cho việc giải bài tập (10 phút) Giáo viên yêu cầu học sinh lần lượt lên bảng viết các công thức, nêu tên các đại lượng trong công thức và đơn vị dùng cho mỗi đại lượng. +Công thức tính nhiệt lượng Q=c.m.Dt0 hoặc Q=c.m.(t20 - t20) +Định luật Ôm cho đoạn mạch I = U/R +Công thức tính công suất điện P = U.I = R I2 = U2R +Công thức tính công của dòng điện A = P.t = UIt = R I2 = U2Rt +Công thức tính hiệu suất sử dụng điện H = A1Atp +Công thức tính hiệu suất của dụng cụ đốt nóng bằng điện H = Q1Qtp Ngoài ra, giáo viên nhắc học sinh phải nắm vững ý nghĩa các con số ghi trên dụng cụ điện (công suất định mức và hiệu điện thế định mức) và biết cách tính điện năng tiêu thụ bằng đơn vị kilô oát giờ (kWh) Hoạt động 3 : Giải bài 1 (28 phút) Giáo viên gọi học sinh đọc đề bài, phần gợi ý cách giải, làm bài vào tập. Làm việc theo nhóm Học sinh đọc đề, tóm tắt, giải theo hướng dẫn. Giáo viên giúp đỡ học sinh hoàn thành bài giải của mình Học sinh khi cần có thể hỏi giáo viên. a.Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 1s: Q = I2Rt = 2,52.80.1 = 500J b.Nhiệt lượng cần phải cung cấp để đun sôi lượng nước đã cho (1,5 lít nước có khối lượng 1,5kg) Q=c.m.(t20 – t10) = 4200.1,5 (100-25) = 472500 (J) Nhiệt lượng Qtp mà bếp tỏa ra trong thời gian 20 phút: Qtp= 500.20.60 = 600000 (J) Hiệu suất của bếp là: H = Q1Qtp = 472500600000 =78,75% c.Công suất của bếp là P = 500W = 0,500kW Điện năng mà bếp tiêu thụ trong 30 ngày: A = P .t = 0,500 . 3.30 = 45 (kWh) Tiển điện phải trả cho lượng điện năng tiêu thụ trên: T=700đ . 45 = 31500 (đồng) Hoạt động 3 : Giải bài 2 (28 phút) Giáo viên gọi học sinh đọc đề bài, phần gợi ý cách giải, làm bài vào tập. Làm việc theo nhóm Học sinh đọc đề, tóm tắt, giải theo hướng dẫn. Giáo viên giúp đỡ học sinh hoàn thành bài giải của mình Học sinh khi cần có thể hỏi giáo viên. a.Nhiệt lượng Q1 cần cung cấp để đun sôi lượng nước đã cho: Q1= c.m.(t20 – t10) =4200.2.(100-20) = 672000 (J) b.Từ công thức tính hiệu suất H = Q1Qtp ta suy ra nhiệt lượng toàn phần mà ấm điện đã tỏa ra khi đó: Qtp = Q1H =67200090100 = 746666 » 747000 (J) c.Theo định luật bảo toàn năng lượng, lượng điện năng mà ấm điện đã tiêu thụ là A » Qtp » 747000J Vì ấm điện được dùng đúng hiệu điện thế định mức nên công suất của nó là: P =100w Từ công thức: A = P .t ta suy ra thời gian đun sôi lượng nước trên là: t = Ap =7470001000 » 747s Hoạt động 3 : Giải bài 3 (28 phút) Giáo viên gọi học sinh đọc đề bài, phần gợi ý cách giải, làm bài vào tập. Làm việc theo nhóm Học sinh đọc đề, tóm tắt, giải theo hướng dẫn. Giáo viên giúp đỡ học sinh hoàn thành bài giải của mình Học sinh khi cần có thể hỏi giáo viên. a.Điện trở của toàn bộ đường dây dẫn từ mạng điện chung tới gia đình R =r ls =1,7.10-8 400,5 . 10-6 = 1,36 (Ω ) b.Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn khi sử dụng công suất đã cho trên đáy: I = pU =165220 = 0,75ª c.Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn torng 30 ngày: Q = I2Rt = 0,752.1,36.3.30 = 68,85 Wh = 0,06885 kWh » 0,07 kWh Hoạt động 5 : Củng cố, vận dụng, hướng dẫn về nhà (4 phút) Củng cố: Giáo viên ra bài tập cho học sinh về nhà làm (16-17.3, 16-17.4, 16-17.5,16-17.6) Hướng dẫn về nhà: Xem lại các bài tập đã giải Xem trước bài 19. Sử dụng an toàn và tiết kiệm điện *Rút kinh nghiệm tiết dạy: Tuần: 10 Tiết PPCT: 20 BÀI 19. SỬ DỤNG AN TOÀN VÀ TIẾT KIỆM ĐIỆN I. MỤC TIÊU. Kiến thức: - Giải thích và thực hiện được các biện pháp thông thường để sử dụng an toàn điện. - Nêu được tác hại của đoản mạch và tác dụng của cầu chì. Kĩ năng:- Giải thích và thực hiện được việc sử dụng tiết kiệm điện năng. Thái độ:- Có tác phong làm việc cẩn thận, kiên trì chính xác, trung thực. II. CHUẨN BỊ. * Đối với mỗi nhóm HS: -SGK, tập, viết, thước * Đối với giáo viên: SGK, SGV . III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH. 1.Ổn định: (1 phút) Lớp Ngày dạy Tiết HD/SS 2.Bài mới: Sự trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung Hoạt động 1: Giới thiệu bài mới: (2 phút) - GV nêu vấn đề có thể để hs đề xuất phương án giải quyết. - HS suy nghĩ và nêu lên dự đoán của mình. Tiết 20 BÀI 19 SỬ DỤNG AN TOÀN VÀ TIẾT KIỆM ĐIỆN Hoạt động 2: Tìm hiểu và thực hiện các qui tắc an toàn khi sử dụng điện: (15 phút) - Cho hs nhắc lại qui tắc an toàn sử dụng điện ở lớp 7 bằng cách trả lời lệnh C1, C2, C3, C4. Đề nghị một hay hai hs trình bày trước lớp sau đó mới hs khác bổ sung? - GV hoàn chỉnh câu trả lời đó và cho HS ghi bài vào vở. - Ôn tập qui tắc an toàn khi sử dụng điện ở lớp 7. C1:Chỉ làm thí nghiệm với nguồn điện có hiệu điện thế dưới 40V. C2: Khi sử dụng dây để cần có vỏ cách điện. C3: Cần mắc cầu chì để ngắt tự động khi đoản mạch. C4: Khi tiếp xúc với mạng điện trong gia đình cần phải dùng thiết bị bảo hộ lao động. Để không cho dòng điện chạy qua cơ thể. I. Sự an toàn khi sử dụng điện: 1. nhắc lại kiến thức cũ: C1:Chỉ làm thí nghiệm với nguồn điện c1o hiệu điện thế dưới 40V. C2: Khi sử dụng dây để cần có vỏ cách điện. C3: Cần mắc cầu chì để ngắt tự động khi đoản mạch. C4: Khi tiếp xúc với mạng điện trong gia đình cần phải dùng thiết bị bảo hộ lao động. Để không cho dòng điện chạy qua cơ thể. - Đối với C5 và phần thứ nhất của C6, đề nghị một vài hs trình bày trình bày câu trả lời trước lớp và các hs khác bổ sung GV hoàn thiện câu trả lời đó. - Từng hs làm C5 và phần thứ nhất của C6. C5: Bóng đèn treo bị đứt dây tóc, khi thay bóng mới ta phải làm các việc sau vì: + Rút phích cắm ra khỏi ổ sau đó tháo bóng cũ và lắp bóng mới, để cắt điện. + Nếu không dùng phích thì phải ngắt công tắc, hoặc rút cầu chì sau đó tháo bóng cũ và lắp bóng mới, để cắt điện. + Dùng ghế khô (hoặc vật cách điện để đứng) có tác dụng ngăn cách giữa cơ thể người và đất. -Thảo luận nhóm trả lời phần 2 của C6 2. Mộy số quy tắc an toàn khi sử dụng điện: C5: Bóng đèn treo bị đứt dây tóc, khi thay bóng mới ta phải làm các vi sau vì: + Rút phích cắm ra khỏi ổ sau đó tháo bóng cũ và lắp bóng mới, để cắt điện. + Nếu không dùng phích thì phải ngắt công tắc, hoặc rút cầu chì sau đó tháo bóng cũ và lắp bóng mới, để cắt điện. + Dùng ghế khô (hoặc vật cách điện để đứng) có tác dụng ngăn cách giữa cơ thể người và đất. - GV vẽ hình 19.1 lên bảng và yêu cầu hs vẽ - Căn cứ vào hình trên yêu cầu hs đọc lệnh C6 và trả lời theo yêu cầu của bài? + Dây nối đất là dây nào? + Dây dẫn nối điện là dây nào? - Hướng dẫn trả lời C6: Yêu cầu hs quan sát hình 19.2 SGK hỏi: Khi điện rò ra vỏ nếu người sử dụng chạm tay vào thiết bị thì có điện giật không tại sao? - Đối với phần thứ hai của câu C6, đề nghị đại diện một vài nhóm trình bày lời giải của nhóm và cho các nhóm thảo luận chung. GV hoàn chỉnh câu trả lời đó? C6: phương pháp nối đất - Dây nối với đất là dây nối từ vỏ dụng điện ( nối với phần vỏ kim loại của thiết bị ) - Dây dẫn điện là dây nối từ hai lỗ của ổ cắm vào dụng cụ điện + Khi dây dẫn điện bị hở và tiếp xúc với vỏ kim loại của dụng cụ thì điện bị rò ra vỏ nhờ có dây nối đất dòng điện sẽ chạy qua dây nối đất và truyền xuống đất, khi chạm tay vào dụng cụ điện thì điện trở của người lớn nên dòng điện chạy qua cơ thể ít, nên không gây nguy hiểm cho người sử dụng. Hoạt động 3: Tìm hiểu ý nghĩa và biện pháp sử dụng tiết kiệm điện năng: (10 phút) * Gợi ý trả lời C7: - Biện pháp ngắt điện ngay khi mọi người đi khỏi nhà, ngoài biện pháp tiết kiệm điện năng còn giúp tránh được những hiểm hoạ nào nữa? - Phần điện năng tiết kiệm còn được sử dụng làm gì đối với quốc gia? -Nếu sử dụng tiết kiệm điện năng thì sẽ bớt được số nhà máy điện cần phải xây dựng điều này có lợi ích gì đối với môi trường? - Từng hs đọc phần mở đầu và thực hiện C7 để tìm hiểu ý nghĩa kinh tế và xã hội của việc sử dụng tiết kiệm điện năng: + Giảm chi tiêu cho gia đình + Các dụng và thiết bị điện sử dụng bền lâu hơn + Giảm bớt sự quá tải đặc biệt là giờ cao điểm + Dành phần điện năng tiết kiểm cho sản xuất + Tài nguyên môi trường không bị huỷ hoại nhiều, không cạn kiệt tài nguyên .. II. Sử dụng tiết kiệm điện năng : 1. Cần sử dụng tiết kiệm điện năng: C7: + Giảm chi tiêu cho gia đình + Các dụng và thiết bị điện sử dụng bền lâu hơn + Giảm bớt sự quá tải đặc biệt là giờ cao điểm + Dành phần điện năng tiết kiểm cho sản xuất + Tài nguyên môi trường không bị huỷ hoại nhiều, không cạn kiệt tài nguyên . - Cho hs trả lời C8, C9? Cần lưu ý rằng việc thựcc hiện C8, C9 là hiểu rõ cơ sở khoa họcc của các biện pháp sử dụng tiết kiệm điện năng. - Từng hs thực hiện C8, C9 để tìm hiểu các biện pháp sử dụng tiết kiệm điện năng. C8: A=UIt hoặc A=Pt C9: Cần phaỉ sử dụng dụng cụ điện có công suất nhỏ, không nên sử dụng điện trong những lúc không cần thiết (giảm bớt thời gian sử dụng điện 2. Các biện pháp sử dụng tiết kiệm điện năng: C8: A=UIt hoặc A=Pt C9: Cần phaỉ sử dụng dụng cụ điện có công suất nhỏ, không nên sử dụng điện trong những lúc không cần thiết (giảm bớt thời gian sử dụng điện *Tích hợp bảo vệ môi trường: - Sống gần các đường dây cao thế rất nguy hiểm, người sống gần các đường điện cao thế thường bị suy giảm trí nhớ, bị nhiễm điện do hưởng ứng. Mặc dù ngày càng được nâng cấp nhưng đôi lúc sự cố lưới điện vẫn xảy ra. Các sự cố có thể là: chập điện, rò điện, nổ sứ, đứt đường dây, cháy nổ trạm biến áp Để lại những hậu quả nghiêm trọng. - Biện pháp an toàn: Di dời các hộ dân sống gần các đường điện cao áp và tuân thủ các quy tắc an toàn khi sử dụng điện. - Các bóng đèn sợi đốt thông thường có hiệu suất phát sáng rất thấp: 3%, các bóng đèn neon có hiệu suất cao hơn: 7%. Để tiết kiệm điện, cần nâng cao hiệu suất phát sáng của các bóng đèn điện. - Biện pháp bảo vệ môi trường: Thay các bóng đèn thông thường bằng các bóng đèn tiết kiệm năng lượng. Hoạt động 4: Vận dụng (10 phút) - Sau khi phần lớn hs đã làm xong C10, C11. GV chỉ định một vài hs trình bày câu trả lời và yêu cầu hs khác bổ sung và GV hoàn chỉnh câu trả lời đó. - Hướng dẫn hs làm bài C12: + Điện năng sử dụng mỗi loại dèn trong 8000h ta làm như thế nào? + Tổng chi phí khi dùng mỗi loại bóng đèn này trong thời gian 8000h ta phải tính + tiền mua bóng + Tiền điện + Muốn tính tiền mua bóng đèn sợi đốt trong 8000h thì ta tính cái gì trước? ( số bóng đèn )x 3500 đ + Muốn tính tiền điện sử dụng trong thời gian 8000h, thì làm như thế nào? ( A.700đ ) + Vậy tổng ch chi phí cho mỗi bóng là tiền mua bóng + tiền điện. - Tương tự ta tính tổng tiền khi sử dụng bóng đèn compắc - Vậy sử dụng bóng nào lợi hơn vì sao? Từng hs lần lượt làm C10, C11. - Điện năng sử dụng mỗi loại dèn trong 8000h. + Đèn sợi đốt Asđ = 0,075kW .8000h = 600kWh +Đèn compắc A cp = 0,015kW.8000 =120 kWh - Tổng chi phí khi dùng mỗi loại bóng đèn này trong thời gian 8000h. + Đèn sợi đốt: Số bóng đèn cần sử dụng trong 8000h Số tiền mua 8 bóng là Tb =3500.8=28 000 đ Số tiền điện cần phải trả khi dùng trong thời gian 8000h T đ = 700.600= 420 000 đ Tổng tiền là: T= Tb + T đ = 28 000 đ + 420 000 đ = 448000 đ Đèn compắc: Số tiền mua 1 bóng là Tb =6000đ Số tiền điện cần phải trả khi dùng trong thời gian 8000h T đ = 700.120 = 84 000 đ Tổng tiền là: T= Tb + T đ = 60 000 đ + 84 000 đ = 144000 đ Như vậy phải sử dụng bóng compắc lợi hơn vì tổng chi phí của đèn huỳnh quang trong thời gian 8000h rẽ hơn. III. Vận dụng: C12: - Điện năng sử dụng mỗi loại dèn trong 8000h. + Đèn sợi đốt Asđ = 0,075 kW .8000 h = 600kWh +Đèn compắc: Acp= 0,015 kW.8000 h =120 kWh - Tổng chi phí khi dùng mỗi loại bóng đèn này trong thời gian 8000h. + Đèn sợi đốt: Số bóng đèn cần sử dụng trong 8000h Số tiền mua 8 bóng là Tb =3500.8=28 000 đ Số tiền điện cần phải trả khi dùng trong thời gian 8000h T đ = 700.600= 420 000 đ Tổng tiền là: T= Tb + T đ = 28 000 đ + 420 000 đ = 448000 đ Đèn compắc: Số tiền mua 1 bóng là Tb =6000đ Số tiền điện cần phải trả khi dùng trong thời gian 8000h T đ = 700.120 = 84 000 đ Tổng tiền là: T= Tb + T đ = 60 000 đ + 84 000 đ = 144000 đ Như vậy phải sử dụng bóng compắc lợi hơn vì tổng chi phí của đèn huỳnh quang trong thời gian 8000h rẽ hơn. *Củng cố - Hướng dẫn về nhà: (7 phút) -Giáo viên cho học sinh đọc phần ghi nhớ và ghi vào tập -Chuẩn bị bài cho tiết sau: Bài 20 Tổng kết chương I: Điện học *Rút kinh nghiệm tiết dạy: