Giáo án môn Vật lý lớp 11 - Bài 17: Định luật jun - Lenxơl, bài tập vận dụng

Ngày soạn: 
Ngày giảng: 
Tuần 9
Tiết 17: Định luật jun-lenxơ. Bài tập vận dụng.
A. Mục tiêu:
1. Phát biểu được định luật Jun-Lenxơ, vận dụng được công thức của định luật để giải được các bài tập về tác dụng của dòng điện.
B. Chuẩn bị:
Giáo viên: 
Học sinh: .
C. Tiến trình dạy học.
 1. ổn định.
2. kiểm tra bài cũ (5 phút).
Câu hỏi:
Nêu công thức của định luật Jun-Lenxơ ? Cho biết tên và đơn vị của các thành phần có trong công thức ? 
Giải thích tại sao một bóng đèn khi sáng thì nóng lên còn dây nối với nó hầu như không nóng ?
	 3. Bài mới.
Hoạt động của giáo viên và học sinh
Nội dung
Hoạt động 1. (8 phút).
Phát biểu định luật Jun - Lenxơ.
 Gv cho hs phát biểu định luật Jun - Lenxơ bằng lời
Gọi hai hs đứng tại chỗ đọc SGK.
 Hs: Đứng tại chỗ đọc định luật.
Hai hs đọc to, các hs khác quan sát SGK để tìm hiểu cách phát biểu thành lời của định luật.
 Gv: Nêu hệ thức của định luật, nêu tên và đơn vị của các thành phần có mặt trong công thức.
Chú ý cho hs cách đổi giữa đơn vị Jun và đơn vị calo.
 Hs: Tìm hiểu hệ thức của định luật, nhận biết tên và đơn vị của các thành phần có mặt trong công thức.
Hoạt động 2 (15 phút)
Chữa bài tập 1.
 Gv: Gọi một hs đứng tại chỗ đọc và tóm tắt đề bài.
Yêu cầu hs tự làm bài trong 5 phút. Nếu hs khó khăn thì hướng dẫn hs làm như sau:
- Viết công thức và tính nhiệt lượng mà bếp toả ra trong thời gian t = 1s.
- Tính nhiệt lượng Qtp mà bếp toả ra trong 20 phút.
- Viết công thức và tính nhiệt lượng Qi cần phải cung cấp để đun sôi lượng nước đã cho.
- Từ đó tính hiệu suất của bếp.
- Viết công thức và tính điện năng mà bếp tiêu thụ trong thời gian 30 ngày theo đơn vị kWh.
- Tính tiền điện t phải trả cho lượng điện năng tiêu thụ trên.
 Hs: Đọc đề bài, tóm tắt đề bài và suy nghĩ cách làm bài.
Làm theo các hướng dẫn của Gv để có cách giải bài hoàn chỉnh.
Lần lượt giải các phần a; b; c.
Hoạt động 3 (15 phút).
Giải bài tập 2.
 Gv: Gọi một hs đọc và tóm tắt bài.
Yêu cầu hs tự giải trong 5 phút.
Nếu hs không tự giải được thì Gv hướng dẫn bằng các yêu cầu sau:
- Viết công thức và tính nhiệt lượng Qi cần cung cấp để đun sôi lượng nước đã cho ?
- Viết công thức và tính nhiệt lượng Qtp mà ấm điện toả ra theo hiệu suất H và Qi.
- Viết công thức và tính thời gian đun sôi nước theo Qtp và công suất của ấm ?
 Hs: Làm bài tập 2
Một hs đọc và tóm tắt đề bài.
Làm theo gợi ý của Gv để hoàn thành bài giải.
3. Phát biểu định luật
SGK.
Hệ thức của định luật:
 Q = I2Rt
Trong đó: I đo bằng ampe (A).
 R đo bằng ôm ().
 t đo bằng giây (s) thì
 Q đo bằng Jun (J).
Lưu ý:
Nếu đo nhiệt lượng bằng đơn vị calo thì hệ thức của định luật Jun - Lenxơ là: Q = 0,24.I2Rt.
Bài tập 1 (SGK trang 47).
Tóm tắt
R = 80 
I = 2,5 A.
m = 1,5 kg
t1 = 25oC.
t2 = 100oC
T1 = 1s
T2 = 20phút
 = 1200s.
c = 4200J/kg.K
T3 = 90h 
 = 324000s
a/ Tính Q1 ?
b/ Tính H ?
c/ Tính tiền điện phải trả ?
Bài giải
a/ Nhiệt lượng mà bếp toả ra trong 1s là: 
Q1 = I2RT1 = (2,5)2.80.1 = 500J
b/ Nhiệt lượng mà nước nhận được để sôi là: Qi = cm(t2-t1).
Thay số Qi = 4200.1,5.(100-25)
 Qi = 472500J
Nhiệt lượng mà ấm điện cung cấp là: Qtp = I2RT2 = (2,5)2.80.1200
 Qtp = 600000 J
Hiệu suất: 
H = .
c/ Điện năng tiêu thụ của bếp điện 
A = Pt.
Ta có P = I2R = (2,5).80 = 500W
Hay P = 0,5 kW.
Vậy A = 0,5.90 = 45 kWh.
Tiền điện phải trả trong tháng đó là:
45.700 = 31500 đồng.
Bài tập 2 (SGK tr 48)
Tóm tắt
U = 220 V
P = 1000 W
m = 2kg
t1 = 20oC
t2 = 100oC
H = 90%.
c = 4200 J/kg.K
Tính 
a/ Qi ?
b/ Q ?
c/ T ?
Bài giải
a/ Nhiệt lượng Qi cần cung cấp để đun sôi nước là:
Qi=cm(t2-t1)=4200.2.80 = 672000J
b/ Nhiệt lượng Q mà ấm toả ra là:
Q = = = 746700 J
c/ Thời gian T để đun sôi nước là:
T = (Vì P = I2.R)
Thay số có T = = 747 s
	4. Hướng dẫn về nhà
	- Học và nắm vững định luật Jun - Lenxơ, nắm vững hệ thức của định luật.
	- Đọc và suy nghĩ bài tập 3 SGK tr 48 và làm bài vào vở.
	- Ôn lại các kiến thức đã học từ đầu chương.
Ngày soạn: 
Ngày giảng: 
Tiết 18: ôn tập.
A. Mục tiêu:
1. Ôn tập lại các kiến thức đã được học từ đầu chương cho học sinh.
2. Rèn luyện các kĩ năng tính toán, vận dụng công thức vào giải bài tập cho hs.
B. Chuẩn bị:
Giáo viên: Bảng phụ.
Học sinh: .
C. Tiến trình dạy học.
 1. ổn định.
2. Ôn tập.
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Hoạt động 1. (25 phút)
Ôn tập lí thuyết.
Gv cho hs ôn tập lai các câu hỏi lí thuyết sau:
1. Nêu mối quan hệ giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế ?
2. Phát biểu định luật Ôm và viết hệ thức của định luật ?
3. Viết các công thức tính cường độ dòng điện, hiệu điện thế, điện trở tương đương cho đoạn mạch mắc nối tiếp và đoạn mạch mắc song song ?
4. Phát biểu thành lời các công thức trong câu 3 ?
5. Hãy nêu các sự phụ thuộc của điện trở ? Viết công thức tính điện trở và nêu rõ các thành phần và đơn vị của các thành phần có trong công thức ?
6. Biến trở là gì ? Nêu ứng dụng của biến trở trong mạch điện ? Có một điện trở ghi các vòng màu thứ tự như sau: màu nâu, màu đen, màu vàng, màu nhũ. Hãy cho biết giá của điện trở đó ?
7. Thế nào là công của dòng điện ? Viết công thức tính công của dòng điện sản ra trong một đoạn mạch cho biết tên và đơn vị các đại lượng có trong công thức đó ?
Gv: Yêu cầu từng hs suy nghĩ câu trả lời cho các câu hỏi nêu ra, cho hs thời gian để xem lại lí thuyết sau đó gọi các hs đứng tại chỗ trả lời các câu hỏi tương ứng.
Hoạt động 2. (20 phút)
Phần bài tập.	
Gải treo bảng phụ cho hs làm các bài tập sau:
Bài 1:
Cho mạch điện như hình vẽ trong đó R1 = 5; 
R2 = 10; ampe kế A1 chỉ 0,6A.
a/ Tính hiệu điện thế của toàn mạch ?
b/ Tính cường độ dòng điện trong mạch chính ?
Gv: Cho hs đọc và tóm tắt đề bài.
Yêu cầu từng hs suy nghĩ cách làm và trình bày bài làm vào vở của mình.
Gọi một hs lên bảng làm bài.
Quan sát và sửa sai cho hs nếu có.
Bài 2.
Một bếp điện được sử dụng với hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua bếp có cường độ là 3A. Dùng bếp này đun sôi được 2l nước từ nhiệt độ ban đầu 20oC trong thời gian 20 phút. Tính hiệu suất của bếp, biết nhiẹn dung riêng của nước là c=4200J/kg.K.
Gv cho hs đọc đề bài và yêu cầu hs tóm tắt đề bài.
Yêu cầu từng hs suy nghĩ câu trả lời và làm bài vào vở.
Nếu hs khó khăn thì hướng dẫn bằng như sau:
Tính công suất của bếp, từ đó tính nhiệt lượng của bếp toả ra trong 20 phút ?
Tính nhiệt lượng đã cung cấp từ đó tính hiệu suất của bếp ?
Gv điều khiển hs làm bài 
Từng hs suy nghĩ câu trả lời để trả lời các câu hỏi nêu trong phần lí thuyết của Gv
Từng hs đứng tại chỗ trả lời các câu hỏi khi Gv hỏi.
Hs suy nghĩ và làm bài tập 1
Tóm tắt
R1 = 5
R2 = 10
I1 = 0,6A
a/Tính U?
b/ Tính I ?
Bài giải
a/ Điện trở tương đương của toàn mạch là :
 Rtđ = .
Do mạch mắc song song nên hiệu điện thế toàn mạch bằng hiệu điện thế của cac đoạn mạch rẽ do đó 
U = IR1 = 0,6.5 = 3V
b/ Cường độ dòng điện toàn mạch là: I = = 0,9 A.
Bài 2
Tóm tắt
U = 220V
I = 3A
T = 20phút = 1200s
t1 = 20oC
t2 = 100oC.
c = 4200J/kgK
m = 2kg
Tính H ?
Bài giải
Công suất của bếp là
P = UI = 220.3 = 660W
Nhiệt lượng mà bếp tiêu thụ là: Q1 = Pt = 660.1200 
 = 792000J.
Nhiệt lượng mà bếp nhận được để sôi là:
Q2 = cm(t2-t1). Thay số có
Q2 = 4200.2.(100-20) =4200.2.80 = 672000J.
Vậy hiệu suất của bếp là H = = 84% 
	4. Hướng dẫn về nhà
	- Ôn tập lại toàn bộ các kiến thức đã học từ đầu chương
	- Xem lại các bài tập đã chữa.
	- Chuẩn bị giấy kiểm tra một tiết.