Bài 17: BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT JOULE - LENZ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức : - Vận dụng đònh luật Joule - Lenz để giải được các bài tập về tác dụng nhiệt của dòng điện. 2. Kỹ năng : - Giải bài tập vậtlý theo các bước giải. - Rèn kỹ năng phân tích, so sánh, tổng hợp thông tin. 3. Thái độ : Cẩn thận, trung thực, yêu thích môn học. II. CHUẨN BỊ GV: Đề bài tập viết sẵn trên bảng phụ. HS: Các công thức đã học ở các bài trước. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY-HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ - Tạo tình huống học tập (5’) - Kiểm tra bài cũ : + Phát biểu đònh luật Joule - Lenz. + Viết hệ thức của đònh luật Joule - Lenz. Giải thích ký hiệu các đại lượng trong hệ thức. + Sửa bài tập 16-17.1, 2, 3. - Học sinh lên trả bài. - Làm bài tập 16-17.1, 2, 3. - Các em khác theo dõi để nhận xét. - GV : Các em đã học về đònh luật Joule - Lenz. Để nắm kỹ hơn kiến thức đó, tiết này các em sẽ giải một số bài tập → Bài mới. Hoạt động 2: Giải bài tập 1 (15’) - GV đưa đề bài 1 trên bảng phụ lên bảng, yêu cầu HS đọc. - Nếu HS gặp khó khăn, GV hướng dẫn HS giải: + Để tính nhiệt lượng mà bếp điện tỏa ra, ta sử dụng công thức nào? + Ở lớp 8, các em đã học công thức nào để tính nhiệt lượng cung cấp để - HS đọc đề bài tập, ghi tóm tắt. Bài 1: Tóm tắt R 1 = 80Ω; I = 2,5A a) t = 1s → Q = ? b) V = 1,5l nước → m = 1,5kg o t 1 = 25 o C; o t 2 = 100 o C t = 20 phút = 20. 60s = 1200s c = 4200 J/kg.K H = ? c) t = 3h.30; 1kW.h giá 700 đ Tiêu Trọng Tú Trường THCS Hiệp Hòa Tuần: 9 Tiết: 17 57 làm cho nước sôi? + Hiệu suất được tính bằng công thức nào? + Viết công thức tính điện năng (A) mà bếp tiêu thụ trong 30 ngày theo đơn vò kW.h. + Tính tiền điện T phải trả cho lượng điện năng tiêu thụ trên: T = 700 × A = … (đồng) - Gọi HS lên bảng làm bài. - Cho HS khác giải vào vở. - GV theo dõi, giúp đỡ em yếu nếu cần. T = ? Giải: a) Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 1 giây: Q = I 2 Rt = 2,5 2 . 80. 1 = = 2,5. 2,5. 4. 2.10 = 500 (J) Chú ý: Đây cũng là công suất tỏa nhiệt của bếp: P = 500 W. b) Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi 1,5 lít nước (1,5 kg nước): (Nhiệt lượng có ích) Q 1 = c.m. )t(t o 1 o 2 − = 4200.1,5.(100 – 25) = 472500 (J) Nhiệt lượng do bếp tỏa ra trong thời gian 20 phút: (Nhiệt lượng toàn phần) Q 2 = A = P. t = 500. 1200 = 600 000 (J) Hiệu suất của bếp: %78,750,7875 000600 500472 Q Q H 2 1 ==== c) Công suất tỏa nhiệt của bếp: P = 500W = 0,5kW Điện năng mà bếp tiêu thụ trong 30 ngày: A = P. t = 0,5. 3. 30 = 45(kW.h) Số tiền phải trả cho việc sử dụng bếp điện: T = 700. 45 = 31 500 (đồng) Hoạt động 3: Giải bài tập 2 (10’) - Gọi HS đọc đề bài tập 2. - GV đề nghò HS nêu cách giải BT2. - Gọi 1 em lên bảng giải. - GV kiểm tra vở của một số HS, đánh giá cho điểm. - Một HS lên bảng giải, các HS khác tự giải bài 2 vào vở Bài 2: Tóm tắt: Ấm điện (220V - 1000W) U = 220V; P = 1000W V = 2l nước → m = 2kg o t 1 = 20 o C; o t 2 = 100 o C H = 90% a) c = 4200 J/kg.K Q 1 = ? b) Q 2 = ? c) t = ? Giải: a) Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi lượng nước trên: Q 1 = c.m. )t(t o 1 o 2 − = 4200. 2. (100 – 20) 58 - Tổ chức cho HS kiểm tra chéo bài làm của nhau. - Ở câu b, có hai cách tính nhiệt lượng Q 2 : Sử dụng công thức tính hiệu suất hoặc lập luận theo quy tắc tam suất. Q 1 → 90% Q 2 = ? ← 100% = 672 000 (J) b) Nhiệt lượng mà ấm điện đã tỏa ra: 2 1 Q Q H = ⇒ 90% 672000 H Q Q 1 2 == Q 2 = 746666,67 (J) c) Thời gian đun sôi lượng nước trên: Q 2 = P. t ⇒ 1000 67746666 Q t 2 , == P t = 746,667 (s) Hoạt động 4: Giải bài tập 3 (10’) - GV đề nghò HS đọc đề bài tập 3. - GV hướng dẫn HS giải bài 3: + Viết công thức tính điện trở R theo chiều dài, tiết diện và điện trở suất. + Viết công thức tính cường độ dòng điện trong dây dẫn theo công suất và hiệu điện thế. + Viết công thức tính nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn trong thời gian đã cho theo đơn vò kW.h. - Gọi một HS lên bảng giải hoàn chỉnh bài 3. - Lưu ý thêm cho HS: Nhiệt lượng ở đường dây dẫn trong gia đình rất nhỏ nên trong thực tế có thể bỏ qua hao phí này. - HS đọc đề bài, ghi tóm tắt, tiến hành giải bài tập. Bài 3: Tóm tắt: l = 40m; S = 0,5mm 2 = 0,5.10 -6 m 2 U = 220V; P = 165W t = 3.30.3600s ρ = 1,7.10 -8 Ω.m a) R = ? b) I = ? c) Q = ? Giải a) Điện trở của toàn bộ đường dây dẫn: )(, ., ,. Ω=== − − 361 1050 40 1071 S R 6 8 l ρ b) Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn: P = U.I ⇒ )(, A750 220 165 U I === P Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn: Q = I 2 Rt = 0,75 2 .1,36. (3.30.3600) = = 247860 (J) Q = 0,06885 kW.h ; 0,07 kW.h Hoạt động 5: Dặn về nhà (2’) - Xem lại 3 bài tập đã giải. - Làm tiếp các bài tập 4, 5, 6 ở trang 23 SBT. - Xem lại các bài đã học để chuẩn bò cho tiết ôn tập. Chuẩn bò mẫu báo cáo thực hành ở bài 18 SGK, trả lời câu hỏi phần 1. 59 . hiệu các đại lượng trong hệ thức. + Sửa bài tập 16 -17. 1, 2, 3. - Học sinh lên trả bài. - Làm bài tập 16 -17. 1, 2, 3. - Các em khác theo dõi để nhận xét. -. c) t = 3h.30; 1kW.h giá 700 đ Tiêu Trọng Tú Trường THCS Hiệp Hòa Tuần: 9 Tiết: 17 57 làm cho nước sôi? + Hiệu suất được tính bằng công thức nào? + Viết