Giáo án giảng dạy môn Vật lý 11 - Bài 12: Điện năng và công suất điện - Định luật jun - Len-xơ

Bài 12. ĐIỆN NĂNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN.
ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ
I. MỤC TIÊU
Kiến thức
Hiểu 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 (bên ngoài nguồn điện), công và công suất của nguồn điện.
Hiểu được các công thức tính công và công suất của dòng điện, công thức tính công và công suất của nguồn điện.
Nắm được nội dung và công thức của định luật Jun-lenxơ. Chú ý các dạng và .
Phân biệt hai loại dụng cụ tiêu thụ điện. Hiểu được suất phản điện của máy thu điện. Hiểu được các công thức về điện năng tiêu thụ và công suất tiêu thụ, công suất có ích của máy thu điện.
Kỹ năng
Vận dụng được công thức tính công và công suất của dòng điện chạy qua đoạn mạch,công suất của máy thu.
Vận dụng được công thức của định luật Jun-lenxơ.
Vận dụng được các công thức về điện năng tiêu thụ và công suất tiêu thụ.
Tính được hiệu suất của nguồn điện và của máy thu điện.
II. CHUẨN BỊ
 1. Giáo viên 
Đọc SGK vật lý 9 để biết ở THCS học sinh đã học những gì về công và công suất, định luật Jun-lenxơ.
 2. Học sinh
Ôn lại phần công, công suất và định luật Jun-lenxơ đã học ở THCS.
Đọc trước bài và trả lời những câu hỏi trong bảng câu hỏi.
III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Ổn định lớp
 Kiểm tra bài cũ. Đặt câu hỏi về pin và acquy
Nội dung bài mới
NỘI DUNG
HOẠT ĐỘNG GV
HOẠT ĐỘNG HS
1. Công và công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch
a) Công của dòng điện: SGK
A = q.U = U.I.t
b) Công suất của dòng điện: SGK
c) Định luật Jun – Len-xơ: SGK
A = Q = UIt = R.I2t
Nhiệt lượng tỏa ra trên một vật dẫn tỉ lệ với điện trở và bình phương cường độ dđiện và thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn
2. Công và công suấ của nguồn điện
a) Công của nguồn điện:
- Nguồn điện có suất điện động 
 Công của nguồn điện là công của dòng điện chạy trong mạch
b) Công suất của nguồn điện:
 Công suất của nguồn điện bằng công suất của dòng điện chạy trong mạch
3. Công suất của các dụng cụ tiêu thụ
a) Công suất của dụng cụ tỏa nhiệt
- Điện năng tiêu thụ của dụng cụ tỏa nhiệt
A = q.U = U.I.t = RI2t =
=> công suất: 
P = UI = RI2 =
b) Suất phản điện của máy thu điện
- Cung cấp điện năng cho máy thu điện, năng lượng này chuyển hóa
 + một phần thành nhiệt tỏa ra:Q’
 + phần còn lại chuyển hóa thành dạng năng lượng khác: 
 Trong đó: gọi là suất phản điện của máy thu điện
- Suất phản điện của máy thu điện được xác định bằng điện năng mà dụng cụ chuyển hóa thành dạng năng lượng khác, không phải là nhiệt, khi có một đơn vị điện tích dương chuyển qua máy.
c) Điện năng và công suất tiêu thụ của máy thu điện
A = A/ + Q/ = ξpIt + rpI2t = UIt
P ξpI + rpI2
d) Hiệu suất của máy thu điện
e)Chú ý
4. Đo công suất điện và điện năng tiêu thụ: SGK
- Hướng dẫn, tổ chức cho HS thảo luận và 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?
+ Vì sao khi đó các lực này thực hiện một công cơ học?
è Nhận xét các câu trả lời và rút ra kết luận
- Yêu cầu HS từ định nghĩa hiệu điện thế rút ra công thức tính công của dòng điện.
- Tại sao 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 đổi như thế nào?
è Nhận xét các câu trả lời và rút ra kết luận
- Nêu định nghĩa 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?
è Nhận xét câu trả lời và rút ra kết luận.
- Yêu cầu HS nhắc lại nội dung và công thức của định luật Jun-lenxơ.
- Nêu câu hỏi C1
è Tổng kết lại và nêu rõ các đại lượng trong công thức.
- 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?
è Nhận xét các câu trả lời và rút ra kết luận
- Rút ra công thức công của nguồn điện?
- 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.
è Nhận xét các câu trả lời và rút ra kết luận
- Yêu cầu HS kể tên các thiết bị tiêu thụ điện đã biết (Nêu khoảng 3 thiết bị và tác dụng của mỗi thiết bị)
 - Phân biệt cho HS dụng cụ tỏa nhiệt và máy thu
- Yêu cầu HS nêu công thức tính điện năng tiêu thụ và công suất của dụng cụ tỏa nhiệt.
- Trình bày cho HS về suất phản điện của máy thu, rút ra kết luận suất phản điện của máy thu
- Lưu ý cho HS chiều của dòng điện đi vào cực dương của máy thu điện
- Nêu câu hỏi C2
- Hướng dẫn HS thành lập biểu thức 
A = A/ + Q/= ξpIt + rpI2t= UIt
- 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’ = ξpI là công suất có ích của máy thu. GV nêu một ví dụ cụ thể.
- Nêu câu hỏi C3
- Hướng dẫn HS thành lập biểu tính hiệu suất của máy thu. (Câu C4)
- Thông báo các khái niệm định mức như hiệu điện thế, cường độ dòng điện, công suất.
- Yêu cầu HS giải thích đối với một thiết bị điện cụ thể
- 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?
- Thảo luận và nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của GV và trả lời các câu hỏi.
- HS lắng nghe và ghi chú
- HS rút ra công thức: 
- HS trả lời câu hỏi
- HS lắng nghe
- HS nêu định nghĩa
- HS làm theo yêu cầu của GV
P = UI
- HS lắng nghe
- HS trả lời 
- HS trả lời câu C1
- HS lắng nghe
- HS trả lời các câu hỏi của GV
- HS lắng nghe
- HS thảo luận rút ra công thức.
- HS nghiên cứu SGK và rút ra công thức
- HS thảo luận và rút ra mối liên hệ
- HS lắng nghe
- HS kể tên các thiết bị tiêu thụ điện mình biết
- HS ghi nhớ
- HS nêu các công thức theo yêu cầu của GV
- HS chú ý theo dõi.
- HS ghi chú
- HS trả lời câu C2
- HS làm việc theo sự hướng dẫn của GV
- HS rút ra công thức 
P ξpI + rpI2
- HS trả lời câu C3
- HS thành lập biểu thức dưới sự hướng dẫn của GV
- HS lắng nghe
- HS ghi nhớ và giải thích.
- HS tự nghiên cứu, thảo luận các vấn đề GV đặt ra
Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà
Yêu cầu HS vận dụng bài học trả lời các câu hỏi cuối bài.
Làm các bài tập SGK trang 62, 63.
Yêu cầu HS về nhà đọc trước Bài 13. Định luật Ôm đối với toàn mạch.
IV. NHẬN XÉT, RÚT KINH NGHIỆM
	Ngày . tháng . năm 2009 	
	Ký duyệt của GVHD 	Người soạn
	Nguyễn Hữu Hợp