Vật lý 11 chương trình nâng cao: 17. ĐIỆN NĂNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ doc

I. MỤC TIÊU - Nắm được tác dụng của dòng điện khi chạy qua một đoạn mạch thì sinh công, bản chất của nó - Nhận biết công của lực điện là do công của lực nào thực hiện. - Hiểu được nội dung của định luật Jun-Lenxơ. - Chỉ ra được mối quan hệ giữa công của lực lạ thực hiện bên trong nguồn điện và công của dòng điện trong mạch địện kín. - Tính được công và công suất của dòng điện theo các đại lượng liên quan và ngược lại. - Phương pháp đo điện năng tiêu thụ trong thực tế. II. CHUẨN BỊ ĐỒ DÙNG DẠY HỌC. - GV đọc lại SGK lớp 9 để biết học sinh đã học vấn đề gì về công, công suất, định luật Jun-Lenxơ. - Chuẩn bị các câu hỏi ôn tập. - Chuẩn bị các phiếu học tập. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC. - Bài cũ: Nêu cấu tạo, hoạt động và ưu điểm của Pin, ắc quy. - Bài mới: 17. ĐIỆN NĂNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ  Đặt vấn đề. - GV đặt vấn đề về sự cần thiết phải tìm hiểu công, công suất của dòng điện. Tìm mối quan hệ giữa công xủa dòng điện và công của nguồn điện trong mạch kín. - Học sinh tiếp nhận thông tin và suy nghĩ về các vấn đề đặt ra cần giải quyết trong bài theo cách đặt vấn đề của giáo viên. Hoạt động 1: Công và công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch. Hoạt động của Học Sinh Trợ giúp của Giáo Viên Công và công suất của dòng điện GV hướng dẫn tổ chức cho HS tự học theo hệ thống câu hỏi. - Khi đặt một hiệu điện thế vào hai đầu 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? - Hãy nhớ lại khái niệm động cơ đã học ở lớp 10 và cho biết vì sao khi đó các lực này thực hiện một công cơ học. - Dưới sự hướng dẫn của GV, HS có thể nghiên cứu độc lập hay theo nhóm trao đổi, thảo luận với các bạn trong nhóm để chuẩn bị câu trả lời sau khi tìm hiểu ở SGK. - HS1 trả lời vấn đề thứ nhất - HS2 nhận xét bổ sung. A = qU = UIt - Rút ra kết luận (SGK) - Cả lớp cùng lắng nghe GV tổng kết lại toàn bộ vấn đề vè các khái niệm công và - Từ hệ thức định nghĩa hiệu điện thế ở chương III, hãy rút ra công thức tính công của dòng điện. - Tại sao có thể nói công của dòng điện chạy qua một đoạn mạch cũng là điện năng mà đoạn mạch đó tiêu thụ? Khi đó điện năng được biến đỏi như thế nào? - Nhớ lại mối quan hệ giữa công và công suất cơ học, từ đó hãy cho biết công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch là gì và được tính bằng công thức thế nào. công và công suất của nguồn điện. - Công thức P = A/t = UI - Rút ra kết luận (SGK) - Phân tích tính tương tự trong công cơ học và công của nguồn điện. - Khi vào vở những kiến thức trọng tâm theo cách hiểu của bản thân học sinh. Hoạt động 2: Định luật Jun-Lenxơ Hoạt động của Học Sinh Trợ giúp của Giáo Viên GV hướng dẫn HS phát biểu đinh luật Jun-Lenxơ và viết hệ thức của định luật này (thông qua hình vẽ 12.1 trong SGK) - GV yêu cầu HS cho biết định luật này - Nhớ lại kiến thức của bài 20 và cho biết nguồn điện là một nguồn năng lượng vì có thể thực hiện công như thế nào? - HS1 trả lời câu hỏi C3. đề cập sự biến đổi từ dạng năng lượng nào thành dạng năng lượng nào và xảy ra trong trường hợp nào? - GV tổng kết lại vấn đề và lưu ý HS một số vấn đề trọng tâm. - Cả lớp theo dõi, kết luận và ghi chép vàovở các kết quả sau khi thành lập các công thức. 2 2 A = Q = UIt = RI t Q = RI t  - Phát biểu nội dung định luật Hoạt động 3: Công và công suất nguồn điện Hoạt động của Học Sinh Trợ giúp của Giáo Viên Công của nguồn điện - GV đề nghị HS cho biết công suất tỏa nhiệt là gìvà được tính toán bằng những công thức nào? - GV nhắc lại sự thực hiện công trong nguồn điện để tạo ra hiệu điện thế và chính hiệu điện thế này lại tạo ra dòng điện ở mạch ngoài tức là nó đã thực hiện công lên mạch ngoài. - GV tổng kết lại vấn đề và lưu ý HS một số vấn đề trọng tâm. Công suất của nguồn điện. - Sử dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng để thàh lập biểu thức tính công của nguồn điện, công suất của nguồn điện. - Từ công thức định nghĩa suất điện động, viết công thức tính công của nguồn điện. A = q = E EIt - HS1 trình bày định nghĩa biểu thức của công suất tỏa nhiệt và ý nghĩa vật lí của chúng - Từ công thức tính công của nguồn điện rút ra công thức tính công suất của - Hướng dẫn HS suy ra biểu thức tính công suất của nguồn điện. - Giới thiệu bảng 12.1 nguồn điện: P EI  - Cả lớp ghi kết quả vào vở Hoạt động 4: Công suất của các dụng cụ tiêu thụ điện Hoạt động của Học Sinh Trợ giúp của Giáo Viên - Giáo viên đặt vấn đề bằng các thí dụ thực tế để cho HS thấy các dụng cụchuyển hóa điện năng thành các dạng năng lượng khác (nội năng, hóa năng, cơ năng, nhiệt năng )  phân chia thành hai loại dụng cụ tỏa nhiệt và máy thu điện. - Công suất của dụng cụ tỏa nhiệt. + Các dụng cụ này chỉ có điện trở thuần. + Biểu thức xác định điện năng tiêu thụ? + Biểu thức xác định công suất tiêu thụ điện + Phân tích ý nghĩa các đại lượng - Học sinh lĩnh hội kiến thức - Phân biệt hai loại dụng cụ tiêu thụ điện - Lấy một số thí dụ để kiểm tra sự hiểu bài của học sinh + 2 2 / A UIt RI t U t R    + 2 2 / / P A t UI RI U R     Trong các công thức chỉ có điện trở thuần. Suất phản điện của máy thu Các thiết bị trong thực tế có phải bao giờ cũng biến điện năng thành nhiệt năng? + Lấy thí dụ một số dụng cụ biến điện năng thành các dạng năng lượng khác ngoài nhiệt năng. + Trường hợp chuyển điện năng thành hóa năng? + Phân tích năng lượng điện thành hai thành phần (nhiệt năng và năng lượng khác) + Giáo viên thông báo kết quả thí nghiệm  đưa ra biểu thức xác định phần điện năng tiêu thụ biến thành hóa năng A = q E   ( E  là suất phản điện: / E A q    ) Điện năng và công suất tiêu thụ của máy thu điện. - Lấy một số thí dụ về các dụng có tách dụng ngoài nhiệt - Tiếp thu kiến thức  Lập luận để định nghĩa suất phản điện E A    (khi q = 1)  Chiều của dòng điện trong vai trò là xuất phản điện - Ghi chép vào vở - Làm việc dưới sự hường dẫn của giáo viên . - Thành lập biểu thức: 2 ' A A Q EIt r I t UIt         biểu thức xác định công suất máy + Giáo viên hướng dẫn HS thành lập biểu thức: 2 A A Q EIt r I t UIt         + Giáo viên thông báo đó cũng là điện năng tiêu thụ của máy thu điện + Hãy suy ra biểu thức xác định P Hiệu suất máy thu Đặt vận đề về hiệu suất  hướng dẫn học sinh suy ra biểu thức xác định hiệu suất: 1 / H r I U    - Giáo viên thông báo về các chỉ số ghi trên dụng cụ tiêu thụ điện cho học sinh  khái niệm định mức (hiệu điện thế, cường độ, công suất…) - Hiệu suất của nguồn điện? Giáo viên dẫn dắt học sinh thành lập biểu thức xác định hiệu suất. thu: 2 / ' ' P A t E I r I    - Làm việc dưới sự hướng dẫn của giáo viên . - Thành lập biểu thức : 1 / H r I U    -Tiếp thu và ghi chép - Chứng minh công thức tính hiệu suất : 1 / ng H rI E   Hoạt động 5: Đo công suất và điện năng tiêu thụ Hoạt động của Học Sinh Trợ giúp của Giáo Viên - Giáo viên hướng dẫn học sinh tự hướng dẫn học sinh tự nghiên cứu và trả lời câu hỏi của giáo viên: + 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 là đo đại lượng nào Học sinh tự nghiên cứu hoặc theo nhóm về các vấn đề giáo viên đặt ra: các câu hỏi định hướng của giáo viên: + Cách xác đinh công suất điện trong đoạn mạch? + Dụng cụ để đo công suất trong kĩ thuật? + Máy đếm điện năng thực chất đo đại lượng nào? Hoạt động 6: Củng cố, dặn dò, hướng dẫn học sinh đọc bài mới Hoạt động của Học Sinh Trợ giúp của Giáo Viên - Học sinh ghi những câu hỏi và bài tập về nhà. - Ghi những chuản bị cho bài sau - Cho học sinh bài tập cùng dạng về nhà. - Hướng dẫn học sinh đọc trước bài điện năng o0o . động và ưu điểm của Pin, ắc quy. - Bài mới: 17. ĐIỆN NĂNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN ĐỊNH LUẬT JUN-LENXƠ  Đặt vấn đề. - GV đặt vấn đề về sự cần thiết phải tìm hiểu công, công suất của dòng điện. . chuyển hóa năng lượng để thàh lập biểu thức tính công của nguồn điện, công suất của nguồn điện. - Từ công thức định nghĩa suất điện động, viết công thức tính công của nguồn điện. A = q. niệm công và - Từ hệ thức định nghĩa hiệu điện thế ở chương III, hãy rút ra công thức tính công của dòng điện. - Tại sao có thể nói công của dòng điện chạy qua một đoạn mạch cũng là điện năng