Giáo án Vật lý 11 - Tiết 14 - Bài 8: Điện năng. công suất điện

TIẾT 14
 BÀI 8: ĐIỆN NĂNG. CÔNG SUẤT ĐIỆN
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức:
- Trình bày được biểu thức và ý nghĩa của các đại lượng trong biểu thức của công và công suất.
- Phát biểu được nội dung định luật Jun – Len-xơ.
- Trình bày được biểu thức công và công suất nguồn điện, ý nghĩa các đại lượng trong biểu thức và đơn vị.
 2. Kỹ năng:
- Giải các bài toán điện năng tiếu thụ của đoạn mạch, bài toán định luật Jun – Len-xơ.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên:
- Trò chơi ô chữ giúp học sinh ôn lại kiến thức cũ
- Đọc SGK vật lí 9 đã biết học sinh đã học những gì về công, công suất của dòng điện, định luật Jun-Len-xơ và chuẩn bị các câu hỏi hướng dẫn học sinh ôn tập.
2. Học sinh:
- Ôn lại bài : “Dòng điện không đổi. Nguồn điện”; “Điện thế . Hiệu điện thế”
- Ôn tập phần này ở lớp 9 THCS và trả lời các câu hỏi hướng dẫn mà giáo viên dặt ra.
III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
Hoạt động 1:( 10 phút) Ôn lại kiến thức cũ
HĐ của giáo viên và học sinh
 Nội dung câu hỏi
- GV: Chiếu slide câu hỏi và nêu luật chơi.
- HS: Chia làm 4 nhóm và cùng thảo luận trả lời câu hỏi.
- GV: chiếu hình ảnh một số dụng cụ tiêu thụ điện năng và dẫn dắt học sinh vào bài mới.
- HS: quan sát, ghi nhận.
- Câu 1: Điền vào chỗ trống: 
Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường đặc trưng cho khả năng.. của điện trường trong sự di chuyển của 1 điện tích từ M đến N. 
Đáp án: sinh công
- Câu 2: Dây tóc bóng đèn thường được làm bằng chất nào ? 
Đáp án: Vonfam
- Câu 3: Nêu đơn vị công của lực? 
Đáp án: Jun
- Câu 4: Đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện?
Đáp án: suất điện động 
- Câu 5: Dụng cụ thường dùng để tích và phóng điện trong mạch điện? 
Đáp án: tụ điện.
- Câu 6: Điền vào chỗ trống 
Phát biểu của định luật Ôm: “Cường độ dòng điện trong một đoạn mạch tỉ lệ nghịch với.của đoạn mạch”? 
Đáp án: điện trở.
- Câu 7: Khi sử dụng bếp điện thì điện năng sẽ chuyển hóa thành dạng năng lượng nào? 
Đáp án: Nhiệt năng
- Câu 8: Tên loại hạt mang điện tích âm nằm trong nguyên tử? 
Đáp án: êlectron
- Từ chìa khóa: Điện năng tiêu thụ.
Hoạt động 2: ( 15 phút) Tìm hiểu về điện năng tiêu thụ, công suất điện của đoạn mạch.
HĐ của học sinh
 HĐ của giáo viên
 Nội dung 
- Đọc SGK trang 50, mục I, trả lời
+ Phải có hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mạch.
+ q = I.t
+ Tác dụng của lực điện trường.
+ A = U q= U.I.t
+ Dựa vào gợi ý của giáo viên để trả lời.
+ Vận dụng kiến thức đã học về công suất ở lớp 10 để trả lời.
+ Từ định luật Ôm: 
I= U/R rút ra công thức
+ Công tơ điện. KWh
- Yêu cầu HS quan sát hình vẽ và trả lời câu hỏi: 
+ Nêu điều kiện để có dòng điện chạy trong mạch? 
+ Nếu dòng điện trong mạch có cường độ là I thì sau 1 khoảng thời gian t điện lượng di chuyển trong mạch được xác định như thế nào? 
+ Các điện tích dịch chuyển có hướng dưới tác dụng của lực nào?
+ Công của lực điện được xác định bằng biểu thức nào? Ý nghĩa của đại lượng trong biểu thức? 
+ Nêu định nghĩa điện năng tiêu thụ? Nêu một số ví dụ về chuyển hóa năng lượng từ điện năng sang các dạng năng lượng khác.
- Nêu câu hỏi: 
+ Công suất tiêu thụ của đoạn mạch được xác định như thế nào? Nêu đơn vị của các đại lượng có trong công thức?
+ Vận dụng định luật Ôm đối với 1 đoạn mạch vào công thức và rút ra công thức tính công suất?
+ Dụng cụ gì được dùng để đo điện năng tiêu thụ? Đơn vị đo?
I. Điện năng tiêu thụ và công suất điện:
1. Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch:
Lực điện thực hiện công:
A = U.I.t
+ A: J
+ U: V
+ I: A
+ t: s
- Định nghĩa điện năng tiêu thụ: (SGK)
2. Công suất điện:
- Định nghĩa: (SGK)
 P = = UI
 = = 
+ P: W, V.A,.. 
* Chú ý:
 Đổi đơn vị:
1KWh = 3.600.000 J
Hoạt động 3: ( 7 phút) Nhớ lại định luật Jun – Len-xơ và công suất tỏa nhiệt.
HĐ của học sinh
 HĐ của giáo viên
 Nội dung 
- Đọc SGK mục II ý 1, 2 thu thập thông tin và trả lời
+ Nóng lên
+ Do các thiết bị có điện trở lớn.
+ Trả lời.
+ Tương tự công suất điện.
- Nêu câu hỏi: 
+ Khi có dòng điện qua bếp điện, bàn là, thì có hiện tượng gì xảy ra?
+ Nguyên nhân?
+ Phát biểu định luật Jun – Len-xơ? Viết biểu thức và giải thích ý nghĩa các đại lượng? 
+ Từ biểu thức nhiệt lượng tỏa ra hãy xác định công suất tỏa nhiệt của vật dẫn?
II. Công suất toả nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua
1. Định luật Jun – Len-xơ
- Nội dung ĐL: ( SGK)
 Q = RI2t (J) 
2. Công suất toả nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua
Công suất toả nhiệt ở vật dẫn khi có dòng điện chạy qua được xác định bằng nhiệt lượng toả ra ở vật dẫn đó trong một đơn vị thời gian.
P = = UI = 
Hoạt động 4: ( 7 phút) Công và công suất của nguồn
+ Lực lạ là lực dịch chuyển các điện tích qua nguồn để duy trì hiệu điện thế ở 2 cực của nguồn.
- A = E q
+ Ang = qE = E I t
+ Png = = E I
+ Phân biệt lực lạ và lực điện trường.
- Công của lực lạ bên trong nguồn?
+ Công của nguồn điện?
+ Tương tự trên, nêu định nghĩa công suất của nguồn điện.
 + Công thức tính công suất nguồn?
III. Công và công suất của nguồn điện
1. Công của nguồn điện
Ang = qE = EIt
2. Công suất của nguồn điện
Png = = EI
Hoạt động 5. ( 6 phút) Củng cố, vận dụng, giao nhiệm vụ về nhà
HĐ của giáo viên và học sinh
Nội dung
- GV: Nhắc lại những kiến thức trọng tâm trong bài.
+ HS: Ghi nhận
- GV: Đưa ra một số bài tập vận dụng kiến thức đã học trong bài.
+ HS: Suy nghĩ và trả lời.
Bài 1: Điện năng biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng ở dụng cụ hay thiết bị điện nào dưới đây khi chúng hoạt động?
A. Bóng đèn dây tóc
B. Quạt điện
C. Ấm điện
D. Ácquy đang nạp điện
Bài 2: Trong một đoạn mạch có điện trở thuần không đổi, nếu muốn tăng công suất tỏa nhiệt lên 4 lần thì phải
A. tăng hiệu điện thế 2 lần
B. giảm hiệu điện thế 2 lần
C. tăng hiệu điện thế 4 lần
D. giảm hiệu điện thế 4 lần
Bài 3: Tính điện năng tiêu thụ và công suất điện khi dòng điện có cường độ 1 A chạy qua dây dẫn trong 1 giờ, biết hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn là 6V.
- GV: Về nhà làm bài tập 2, 5, 6, 7, 8, 9 sách giáo khoa/ trang 49.
+ HS: Ghi BTVN.
IV. NHẬN XÉT RÚT KINH NGHIỆM :
 CÁC HÌNH ẢNH SỬ DỤNG TRONG BÀI GIẢNG
Một số dụng cụ tiêu thụ điện năng
Xét đoạn mạch
Công tơ điện