Thiết kế bài dạy Vật lý 11 nâng cao

TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG HÒA VANG THIẾT KẾ BÀI DẠY VẬT LÝ 11 NÂNG CAO Trường : THPT Hòa Vang Lớp : 11 GVHD : Nguyễn Đức Phước GSKT : Phan Thị Hoa Năm học 2009-2010 BÀI 12: ĐIỆN NĂNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN. ĐỊNH LUẬT JUN-LEN-XƠ A. Mục tiêu bài học. 1. Kiến thức: - Trình bày được sự biến đổi năng lượng trong một mạch điện, nêu được công thức tính công và công suất của dòng điện ở một mạch điện tiêu thụ điện năng, công và công suất của nguồn điện. - Nắm được nội dung và công thức của định luật Jun-lenxơ. - Nắm được suất điện động của nguồn điện, suất phản điện của máy thu. 2. Kĩ năng. - Vận dụng được các công thức trong bài để giải một số bài tập đơn giản. - Tính được hiệu suất của nguồn điện. B. Chuẩn bị. 1. Giáo viên. a. Kiến thức và dụng cụ. -GV đọc lại SGK lớp 9 để biết học sinh đã học vấn đề gì về công và công suất, định luật Jun-lenxơ. - Chuẩn bị câu hỏi ôn tập - Sơ đồ thí nghiệm kiểm chứng định luật Jun-Len-xơ ( hình 12.1/SGK). b. Phiếu học tập. Chọn phát biểu đúng: C1. Theo định luật Jun-Len-xơ nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn a. tỉ lệ với cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn. b. tỉ lệ với bình phương cường độ dòng điện. c. tỉ lệ nghịch với bình phương cường độ dòng điện. d. tỉ lệ với bình phương điện trở của dây dẫn. C2. Để bóng đèn 120V - 60W sáng bình thường ở mạng điện có hiệu điện thế là 220 V, người ta mắc nối tiếp với một điện trở phụ R. a.200 b.195 c.220 C3. Công suất định mức của các dụng cụ điện là: a. Công suất lớn nhất mà dụng cụ đó có thể đạt được. b. Công suất tối thiểu mà dụng cụ đó có thể đạt được. c. Công suất mà dụng cụ đó có thể đạt được khi nó hoạt động bình thường. d. Cả a, b, c đều sai. C4. Một acquy có suất điện động là 12V, công mà acquy này thực hiện khi dịch chuyển một electron bên trong acquy từ cực dương tới cực âm là: a.1,92.10-19 J b.1,92.10-18 J c.1,82.10-19 J c. Đáp án phiếu học tập: C1 b ; C2 a; C3 c; C4 a d. Nội dung ghi bảng. BÀI 12: ĐIỆN NĂNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN ĐỊNH LUẬT JUN-LEN-XƠ 1. Công và công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch a. Công của dòng điện b. Công suất của dòng điện P = UI c. Định luật Jun-lenxơ 2. Công và công suất của nguồn điện a. Công của nguồn điện Công của nguồn điện = Công của lực điện + Công của lực lạ Trong mach kín, công lực điện bằng 0. Suy ra E = E I t b. Công suất của nguồn điện P E I 3. Công suất của các dụng cụ tiêu thụ điện : dụng cụ tỏa nhiệt và máy thu điện a. Công suất của dụng cụ tỏa nhiệt P b. Suất phản điện của máy thu điện Ep A/ :là công được chuyển hóa thành các dạng năng lượng có ích khác(trừ nhiệt năng) c. Điện năng và công suất điện tiêu thụ của máy thu điện A= A/ + Q/= Ep It + rpI2t= UIt d. Hiệu suất của máy thu điện 2. Học sinh. - Xem trước bài - Ôn lại kiến thức về công, công suất và định luật Jun-Len-xơ đã học ở lớp 9 C. Tổ chức các hoạt động dạy học. Hoạt động 1: ỔN ĐỊNH TỔ CHỨC VÀ KIỂM TRA BÀI CŨ(15 phút) Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên - Lớp trưởng báo cáo tình hình của lớp. - HS lắng nghe câu hỏi và trả lời + Khi ta nhúng hai thanh kim loại khác nhau vào dung dịch điện phân, thì do hiệu điện thế(HĐT) điện hóa giữa mỗi thanh và dung dịch điện phân là khác nhau, nên giữa hai thanh đó xuất hiện một HĐT xác định. Đó chính là suất điện động của nguồn điện + Giống: đều là nguồn hóa điện + Khác: -pin: hai thanh kim loại là 2 chất khác nhau, không thể nạp lại -acquy: một thanh là kim loại chì, thanh kia là oxit chì. Acquy là nguồn điện có thể nạp lại - Yêu cầu lớp trưởng báo cáo tình hình của lớp - Kiểm tra bài cũ (Nêu câu hỏi) + Nêu nguyên tắc chung đối với quá trình tạo thành suất điện động của pin và acquy + So sánh hoạt động của pin và acquy - Giáo viên nhận xét câu trả lời và cho điểm Hoạt động 2: ÔN LẠI CÔNG, CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA MỘT ĐOẠN MẠCH. ĐỊNH LUẬT JUN-LEN-XƠ(15phút) Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên - Thảo luận và nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của GV và trả lời các câu hỏi. + TL: lựcđiện - HS rút ra công thức: - HS làm theo yêu cầu của GV P = Công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó - HS trả lời : “Nhiệt lượng tỏa ra trên một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật, bình phương cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua” - Hướng dẫn tổ chức cho HS trả lời các câu hỏi: + Khi đặt một hiệu điện thế vào hai đầu một điện trở, một dụng cụ tiêu thụ điện năng thì các điện tích dịch chuyển có hướng và tạo thành dòng điện dưới tác dụng của lực nào? - Yêu cầu HS từ định nghĩa công của dòng điện và rút ra công thức tính công của dòng điện. - Yêu cầu HS nhớ lại mối quan hệ giữa công và công suất cơ học, từ đó cho biết công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch là gì? Được tính bằng công thức nào? - GV nhận xét câu trả lời và rút ra kết luận. - GV yêu cầu HS nhắc lại nội dung và công thức của định luật Jun-lenxơ đã học ở THCS. - Gv tổng kết lại vấn đề và nêu rõ các đại lượng trong công thức Hoạt động 3: TÌM HIỂU CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA NGUỒN ĐIỆN(15phút) Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên - HS trả lời các câu hỏi của GV + nhờ công của nguồn điện + bao gồm: công của lực điện và công của lực lạ + công của lực điện bằng 0 -HS thảo luận rút ra công thức và nêu mối liên hệ. + A = qE = EIt + Công của nguồn điện cũng là công của dòng điện trong toàn mạch - HS nghiên cứu SGK và rút ra công thức P = = E I - HS thảo luận và rút ra mối liên hệ: “Công suất của nguồn điện có trị số bằng công suất của dòng điện trong toàn mạch” - Yêu cầu HS nghiên cứu SGK và trả lời các câu hỏi : + Trong mạch điện kín các điện tích tự do di chuyển nhờ vào yếu tố nào? + Công của các điện tích tự do di chuyển bao gồm các loại công nào? + Trong mạch điện kín công của lực điện có giá trị như thế nào? - Rút ra công thức công của nguồn điện? Nêu mối liên hệ về công của nguồn điện và công của dòng điện chạy trong toàn mạch. - Yêu cầu HS nghiên cứu SGK và rút ra công thức tính công suất của nguồn điện? - Yêu cầu HS thảo luận nêu mối liên hệ giữa công suất của nguồn điện và công suất của dòng điện chạy trong toàn mạch. Hoạt động 4: TÌM HIỂU CÔNG SUẤT CỦA CÁC DỤNG CỤ TIÊU THỤ ĐIỆN(15 phút) Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên - HS kể tên các thiết bị tiêu thụ điện mình biết - HS theo dõi và ghi chép - HS nêu các công thức theo yêu cầu của GV + Điện năng của dụng cụ tỏa nhiệt + Công suất P - HS chú ý theo dõi. - HS chú ý theo dõi - HS làm việc theo sự hướng dẫn của GV -HS ghi chép - HS rút ra công thức - HS thành lập biểu thức dưới sự hướng dẫn của GV - HS ghi bài - HS giải thích - Yêu cầu HS kể tên các thiết bị tiêu thụ điện đã biết - GV phân biệt cho HS dụng cụ tỏa nhiệt và máy thu + Dụng cụ tỏa nhiệt là dụng cụ mà điện năng chuyển hóa thành năng lượng khác. + Máy thu điện là dụng cụ mà phần lớn điện năng được chuyển hóa thành năng lượng khác không phải nhiệt -Yêu cầu HS nêu công thức tính điện năng tiêu thụ và công suất của dụng cụ tỏa nhiệt - GV trình bày cho HS về suất phản điện của máy thu, rút ra kết luận suất phản điện của máy thu - GV lưu ý cho HS chiều của dòng điện đi vào cực dương của máy thu điện - GV hướng dẫn HS thành lập biểu thức A = A/ + Q/= EpIt + rpI2t= UIt - GV thông báo đó cũng là điện năng tiêu thụ của máy thu. - Yêu cầu HS rút ra công thức tính công suất của máy thu. Lưu ý P ’ = Ep.I là công suất có ích của máy thu. - GV hướng dẫn HS thành lập biểu tính hiệu suất của máy thu. - GV thông báo các khái niệm định mức như hiệu điện thế, cường độ dòng điện, công suất: là các chỉ số cần phải đặt vào dụng cụ để nó hoạt động bình thường. - Gv yêu cầu HS giải thích đối với một thiết bị điện cụ thể + Trên bóng đèn có ghi (220V-75W) Hoạt động 5: ĐO CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ ĐIỆN(10 phút) Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên - HS tự nghiên cứu, thảo luận các vấn đề GV đặt ra + Dùng một ampekế để đo cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch và dùng vôn kế để đo hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch. Sử dụng công thức P =UI để tính công suất + Oát kế + Dùng để đo điện năng tiêu thụ -Gv hướng dẫn HS tự nghiên cứu, thảo luận và trả lời các câu hỏi: + Cách xác định công suất điện trên một đoạn mạch? + Dụng cụ để đo công suất trong kĩ thuật? + Máy đếm điện năng thực chất để đo đại lượng nào? Hoạt động 6: CỦNG CỐ VÀ GIAO NHIỆM VỤ VỀ NHÀ(15phút) Hoạt đông của học sinh Hoạt động của giáo viên - HS lắng nghe và ghi chép các câu hỏi - Yêu cầu HS vận dụng bài học trả lời các câu hỏi cuối bài và trong phiếu học tập - Làm bài tập 1,2 trang 62,63 SGK - Hướng dẫn và yêu cầu HS về nhà làm bài tập 3,4,5 trang 63. - Yêu cầu HS về nhà đọc trước bài 13: Định luật Ôm đối với toàn mạch. D. Nhận xét và rút kinh nghiệm Đà Nẵng, Ngày . tháng . năm 2009 Ký duyệt của GVHD Người soạn Nguyễn Đức Phước Phan Thị Hoa