Giáo án môn Vật lý 11 - Bài 12: Điện năng và công suất điện định luật jun – lenxơ

 Tiết 
15 + 16
Bài 12. ĐIỆN NĂNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN
ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
MỤC TIÊU
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.
- Nhắc lại được nội dung và công thức của định luật Jun - Lenxơ.
- Nêu được suất điện động của nguồn điện, suất phản điện của máy thu.
Kỹ năng:
- Vận dụng được công thức tính công và công suất của dòng điện chạy qua đoạn mạch, công suất có ích của máy thu.
- Vận dụng được định luật Jun-Lenxơ.
- Tính được hiệu suất của nguồn điện và của máy thu điện.
CHUẨN BỊ
Giáo viên:
- 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.
Học sinh: Ôn lại công và công suất, định luật Jun - Lenxơ đã học ở lớp 9.
TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động của học sinh
Trợ giúp của giáo viên
Nội dung
Hoạt động 1. Kiểm tra bài cũ
Trả lời
Nêu câu hỏi
Câu hỏi 1, 3/55 SGK
Hoạt động 2. Ôn lại công và công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch. Định luật Jun-Lenxơ
Lắng nghe
 Giữa hai đầu đoạn mạch phải có hiệu điện thế.
 Dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện.
 Lực điện. A = qU
Nêu tên và đơn vị của các đại lượng trong công thức.
nhắc lại nội dung và công thức của định luật Jun-lenxơ đã học ở THCS.
 Bên trong nguồn điện:
Các dạng năng lượng khác ® điện năng
Bên ngoài nguồn điện:
Điện năng ® các dạng năng lượng khác.
 Điều kiện để có dòng điện chạy trong mạch là gì?
 Dòng điện là gì?
 Lực nào làm điện tích dịch chuyển có hướng? Viết công thức tính công của lực điện.
Công này gọi là công của dòng điện.
Gthiệu về cách tính điện năng tiêu thụ phải trả hàng tháng mỗi của gia đình Hs.
 Nhắc lại công thức tính công suất.
Tổng kết lại vấn đề và nêu rõ các đại lượng trong công thức
1. Công và công suất của dòng điện chạy qua một đoạn mạch
a. Công của dòng điện 
 Công của dòng điện chạy qua một đoạn mạch là công của lực điện làm di chuyển các điện tích tự do trong đoạn mạch và bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua.
Công của dòng điện chạy qua một đoạn mạch cũng là điện năng tiêu thụ của đoạn mạch đó.
Đơn vị: J, Ws.
b. Công suất của dòng điện 
Công suất của dòng điện chạy qua đoạn mạch là đại lượng đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của dòng điện. 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.
P == UI
Đơn vị Oát (W)
Công suất của đoạn mạch cũng là công suất tiêu thụ của đoạn mạch đó.
c. Định luật Jun - Lenxơ 
Nhiệt lượng tỏa ra trên một vật dẫn tỉ lệ với điện trở của vật, với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua.
Hoạt động 3. Tìm hiểu công và công suất của nguồn điện
Trả lời theo yêu cầu
HS nghiên cứu SGK và rút ra công thức tính công suất của nguồn điện
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.
2. Công và công suất của nguồn điện
a. Công của nguồn điện 
Trong một mạch điện kín, nguồn điện thực hiện công làm di chuyển các điện tích tự do trong mạch tạo thành dòng điện.
Công của nguồn điện = Công của lực điện + Công của lực lạ
Trong mạch kín, công lực điện bằng 0.
Suy ra: E = EIt 
Công của nguồn điện cũng là công của dòng điện chạy trong toàn mạch, là điện năng sản ra trong toàn mạch.
b. Công suất của nguồn điện 
Công suất của nguồn điện có giá trị bằng công của nguồn điện thực hiện trong một đơn vị thời gian.
P ==E I
Công suất của nguồn điện có trị số bằng công của dòng điện chạy trong toàn mạch, là công suất diện sản ra trong toàn mạch.
Hoạt động 4. Tìm hiểu công suất của các dụng cụ tiêu thụ điện
Đọc SGK và trình bày theo nhóm theo các yêu cầu
- kể tên các thiết bị tiêu thụ điện đã biết
- công thức tính điện năng tiêu thụ và công suất của dụng cụ tỏa nhiệt.
Thành lập biểu tính hiệu suất của máy thu.
Nêu các khái niệm định mức như hiệu điện thế, cường độ dòng điện, công suất.
Yêu cầu HS đọc SGK trình bày
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
HD HS thành lập biểu thức 
A = A/ + Q/= EpIt + rpI2t= UIt
thông báo đó cũng là điện năng tiêu thụ của máy thu
Lưu ý P/= Ep.I là công suất có ích của máy thu. Nêu một ví dụ cụ thể.
Giải thích đối với một thiết bị điện cụ thể.
3. Công suất của các dụng cụ tiêu thụ điện: 
Dụng cụ tiêu thụ điện: chuyển điện năng thành các dạng năng lượng khác. Có hai loại: 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
Trong máy thu: A = Q + A
A: điện năng tiêu thụ
Q: phần điện năng chuyển hóa thành nhiệt năng
A’: phần điện năng chuyển hóa thành dạng năng lượng khác.
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. 
E p 
Đơn vị: Vôn	
c. Điện năng và công suất điện tiêu thụ của máy thu điện
Điện năng tiêu thụ của máy thu điện:
A = A/ + Q/= E pIt + rpI2t= UIt
Với U là hiệu điện thế đặt vào máy thu.
Công suất của máy thu điện:
P = E pI + rpI2= UI
P ‘= E pI là công suất có ích của máy thu.
d. Hiệu suất của máy thu điện 
e. Chú ý: 
Công suất định mức của dụng cụ tiêu thụ điện: 
Pđ = UđIđ = Uđ2/R
Với Uđ: hiệu điện thế định mức, hiệu điện thế cần phải đặt vào dụng cụ để nó hoạt dộng bình thường.
Iđ: cường độ dòng điện định mức.
R: điện trở của dụng cụ.
Uđ, Pđ được ghi trên dụng cụ.
Hoạt động 5. Đo công suất và điện năng tiêu thụ
 P = UI
 Cần xác định U và I
 Dùng ampe kế đo I, mắc nối tiếp
Dùng vôn kế đo U, mắc song song.
 Oát kế
 Đo công của dòng điện hay điện năng tiêu thụ.
 Nhắc lại công thức tính công suất?
 Muốn xác định công suất ta cần xác định các đại lượng nào? Dùng dụng cụ gị để đo các đại lượng đó? Các dụng cụ được mắc như thế nào?
 Dụng cụ để đo công suất trong kĩ thuật?
 Máy đếm điện năng thực chất để đo đại lượng nào?
4. Đo công suất điện và điện năng tiêu thụ
Cách 1:
- Dùng ampe kế đo cường độ dòng điện
- Dùng vôn kế đo hiệu điện thế
- Áp dụng công thức P = UI tính công suất dòng điện trên đoạn mạch
Cách 2: Dùng oát kế đo công suất.
Hoạt động 6. Củng cố 
Vận dụng bài học trả lời các câu hỏi cuối bài
Giải BT 1, 2
ĐA: A
HD HS trả lời và nhận xét
YC HS giải BT 1, 2
Một bóng đèn được thắp sáng ở hiệu điện thế U = 120V, có công suất là P1. Gọi P2 là công suất đèn khi thắp sáng ở hiệu điện thế U = 110V thì
A. P1 > P2 B. P1 = P2
C. P1 < P2 
D. Câu trả lời phụ thuộc vào công suất định mức của bóng đèn
Hoạt động 7. Giao nhiệm vụ về nhà
Ghi nhớ
Dặn HS về coi kĩ các công thức trong bài này, công thức tính suất điện động của nguồn điện để giải BT trong tiết sau và đọc trước bài 13.
Rút kinh nghiệm: ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................