Giáo án Vật lý lớp 9 - Bài 17: Bài tập vận dụng định luật jun – len – xơ

Ngày soạn: 3/11/2006 Tiết : 17 Bài: 17 BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT JUN – LEN – XƠ I MỤC TIÊU : Kiến thức : + Vận dụng định luật Jun – Len – Xơ để giải các bài tập về tác dụng nhiệt của dòng điện. Kỹ năng : + Rèn kĩ năng giải bài tập theo các bước giải. + Kĩ năng phan tích, so sánh, tổng hợpï thông tin. Thái độ : + Có thái độ trung thực; kiên trì và cẩn thận trong khi giải bài tập. II. CHUẨN BỊ : + Đối với HS: Chuẩn bị trước bài 1,2,3 trong SGK trang 47, 48. + Đối với GV: Viết sẵn ra bảng phụ các bước giải bài tập vật lý. III. CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ và Tổ chức tình huống học tập. (5 phút) Hoạt động của giáo viên. Hoạt động của học sinh. GV: Nêu câu hỏi kiểm tra bài cũ: + Phát biểu định luật Jun – Len – xơ. + Viết hệ thức của định luật Jun – Len – Xơ. GV: Yêu cầu HS giải bài tập 16.1; 16.3 trong SBT. GV: Thông báo : Vậy các công thức tính nhiệt lượng và điện năng tiêu thụ trên được vận dụng vào giải một số bài tập áp dụng cho định luật Jun – Len - Xơ trong bài học hôm nay. HS: Lên bảng trả lời câu hỏi của GV. + Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện , với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua. + Hệ thức của định luật Jun – Len – xơ. Q = I2R.t. HS: Lên bảng làm bài tập 16.1 và 16.3 trong SBT. Hoạt động 2: Giải bài tập 1 (14 phút) GV: Yêu cầu HS đọc đề bài 1, tìm hiểu đề và tóm tắt đề bài. GV: Yêu cầu HS hoạt động cá nhân tự giải bài 1. Động viên HS không cần xem gợi ý trong SGK trước. Nếu có khó khăn thì mới xem hướng dẫn giải trong SGK. Nêu HS còn khó khăn trong khi giải GV: có thể gợi ý từng bước: + Để tính nhiệt lượng mà bếp tỏa ra vận dụng công thức nào? (Vận dụng công thức Q = I2R.t) + Nhiệt lượng cung cấp để làm nước sôi (QI) được tính bằng công thức nào đã được hoạc ở lớp 8? ( vận dụng công thức Qi = m.c. ( t02 – t01). + Để tính tính tiền điện phải tính lượng điện năng tiêu thụ trong một tháng công thức nào và đơn vị nào? ( Công thức : A = I2R.t và đơn vị là kWh) GV: Gọi HS lên bảng chữa bài lên bảng. Các HS khác nhận xét bài giải khi bạn đã giải xong. GV: Có thể bổ xung : Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 1 giây là 500J khi đó có thể nói công suất tỏa nhiệt của bếp là : 500W. I. BÀI 1: HS: Tiến hành đọc và tìm hiểu đề bài , tóm tắt đề bài. HS: Tự lực tìm công thức liên quan. HS: Tiến hành giải. Tóm tắt : R = 80 ; I = 2,5 A ; a) t1 = 1s Q = ?. b) V = 1,5 l m = 1,5 kg; t01 = 250C; t02 = 1000C t2 = 20 phút = 1200s ; c = 4200J/kg.K H= ? c) t3 = 3h trong 1 tháng; 1kWh giá 700đồng. T = ? Giải: Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 1 giây là: Q = I2R.t = (2,5)2. 80. 1 = 500 (J). Nhiệt lượng cần cung cấp để đun nước sôi là: Qi = m.c. ( t02 – t01) = 1,5.4200.(100 – 25) = 472500(J) Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 20 phút là: Q = I2R.t = (2,5)2. 80. 1200 = 600000 (J). Hiệu suất của bếp là: . Điện năng tiêu thụ trong một tháng mỗi ngày 3 giờ là : A = I2R.t = (2,5)2. 80.30.3 = 45000W.h = 45kW.h Số tiền phải trả trong một tháng là? T = 45.700 = 31500 đồng. Hoạt động 3: Giải bài tập 2: (15 phút) GV: Yêu cầu HS đọc đề bài 2, tìm hiểu đề và tóm tắt đề bài. GV: Yêu cầu HS hoạt động thảo luận theo nhóm bài 2. Nêu HS còn khó khăn trong khi giải GV: có thể gợi ý từng bước: + Nhiệt lượng cung cấp để làm nước sôi (Qi) được tính bằng công thức nào ? ( vận dụng công thức Qi = m.c. ( t02 – t01). + Để tính nhiệt lượng mà ấm điện tỏa ra vận dụng công thức nào? (Vận dụng công thức ). + Nhiệt lượng do ấm điện tỏa ra có bằng điện năng mà ấm điện sử dụng không? (Có bằng theo định luật bảo tòan năng lượng A = Qtp) + Muốn tính thời gian đun sôi nước thì ta áp dụng công thức nào? ( Vận dụng công thức A = P.t t = A/P ). GV: Gọi HS lên bảng chữa bài lên bảng. Các HS khác nhận xét bài giải khi bạn đã giải xong. GV: Nhận xét đánh giá chung kết quả bài 2. II. BÀI 2 : HS: Tiến hành đọc và tìm hiểu đề bài, tóm tắt đề bài HS: Tự lực tìm công thức liên quan. HS: Tiến hành giải. Tóm tắt U1 =220V; P = 1000W ; U = 220 V V= 2 l m = 2kg; t01 = 200C; t02 = 1000C. H= 90%; C = 4200 J/kg.K Qi = ? Qtp = ? t = ? Giải: a) Nhiệt lượng cần cung cấp để đun nước sôi là: Qi = m.c. ( t02 – t01) = 2.4200.(100 – 20) = 672000(J) b) Aùp dụng công thức tính hiệu suất của nhiệt lượng ta có: . c) Vì ấm sử dụng ở hiệu điện thế U = 220 V bằøng với hiệu điện thế định mức do đó công suất của ấm điện là P = 1000W. Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có : A = Q = 746666,7 (J). Thời gian đun sôi lượng nước trên là: A = P.t t = A/P = 746666,7/1000 = 746,7 (s) Hoạt động 4: Giải bài tập 3 (8 phút) GV: Yêu cầu HS đọc đề bài 3, tìm hiểu đề và tóm tắt đề bài. GV: Yêu cầu HS hoạt động thảo luận theo nhóm bài 3. Nêu HS còn khó khăn trong khi giải GV: có thể gợi ý từng bước: + Muốn tính điện trở của toàn bộ đường dây ta áp dụng công thức nào? (Vận dung công thức : ). + Tính cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn ta sử dụng công thức nào? ( Vận dụng công thức P = U.I I = P/U). + Để tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn ta vận dụng công thức nào? (Vận dụng công thức Q = I2R.t). GV: Lưư ý cho HS : Nhiệt lượng tỏa ra ở đường dây của gia đình rất nhỏ nên trong thực tế có thể bỏ qua hao phí này. III. BÀI 3: HS: Tiến hành đọc và tìm hiểu đề bài, tóm tắt đề bài HS: Tự lực tìm công thức liên quan. HS: Tiến hành giải. Tóm tắt l = 40m; S = 0,5mm2 = 0,5 .10-6m2; U = 220V P = 165W; ; t = 3 h trong 30 ngày. a) R = ? b) I = ? c) Q = ? (KW.h). Giải: Điện trở toàn bộ đường dây là: . Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn là : P = U.I I = P/U = 165/220 = 0,75(A). Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn là: Q = I2R.t = (0,75)2.1,36.3.30. 3600 = 247860 (J) = 0,07 (kW.h). IV. CỦNG CỐ VÀ HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ. 1. Củng Cố : (2phút) + GV: Yêu cầu HS nhắc lại các công thức tính tỏa ra trong dây dẫn; nhiệt lượng nhận được để nước sôi; công thức tính hiệu suất của nhiệt lượng; công thức tính công suất điện và điện năng tiêu thụ. 2. Dặn dò. (1 phút) + Làm bài tập trong SBT 16 –17 .5; 16 –17.6 . + Chuẩn bị ôn tập lại toàn bộ kiến thức để tiết sau ôn tập chương.