Bài giảng môn Vật lí Lớp 9 - Tiết 15, Bài 13: Điện năng-Công của dòng điện

Nội dung text: Bài giảng môn Vật lí Lớp 9 - Tiết 15, Bài 13: Điện năng-Công của dòng điện

1. BÀI 13 ĐIỆN NĂNG- CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN
2. KIỂM TRA BÀI CŨ Bài 12.13. Trên một bàn là có ghi 220V-1100W. Khi bàn là hoạt động bình thường thì nó có điện trở là bao nhiêu ? Giải. Ta có P= U2:R => R=U2:P = 2202:1100 =44 Vậy điện trở bàn là bằng 44Ω Bài 12.17. Trên bóng đèn Đ1 có ghi 220V-100W, Trên bóng đèn Đ2 có ghi 220V-25W. Khi đèn sáng bình thường, hãy so sánh điện trở của hai đèn ? Giải. Ta có P= U2:R => R=U2:P 2 2 =>R1 = 220 :100 =484 (Ω) và R2 = 220 :25 =1936(Ω) =>R2:R1 = 1936:484=4 => R2=4R1 Có thể làm như sau: 2 2 2 2 Ta có P= U :R => R=U :P =>R1 = 220 :100 và R2 = 220 :25 =>R2:R1 = 100:25=4 => R2=4R1
3. ÑIEÄN NAÊNG – COÂNG CUÛA DOØNG ÑIEÄN I. ÑIEÄN NAÊNG. C1: Haõy quan saùt hình 13.1vaø cho bieát : Doøng ñieän thöïc hieän BAØN LAØ ÑIEÄN coâng cô hoïc trong MAÙY KHOAN hoaït ñoäng cuûa caùc duïng cuï vaø thieát bò naøo? Và laøm thay ñoåi nhieät NOÀI CÔM ÑIEÄN naêng cuûa vaät ở dụng cụ nào ? à MAÙY BÔM NÖÔÙC MOÛ HAØN ÑIEÄN
4. ÑIEÄN NAÊNG – COÂNG CUÛA DOØNG ÑIEÄN I. ÑIEÄN NAÊNG. Qua caùc thiết bịï treân chöùng toû doøng ñieän coù khaû naêng gì ? Doøng ñieän coù khaû naêng thöïc hieän coâng, cuõng nhö coù theå laøm thay ñoåi nhieät naêng cuûa vaät. Vaäy doøng ñieän coù mang naêng löợïng.
5. ÑIEÄN NAÊNG – COÂNG CUÛA DOØNG ÑIEÄN ◼ I. ÑIEÄN NAÊNG. 1.Doøng ñieän coù mang naêng löôïng. Doøng ñieän coù mang naêng löôïng vì noù coù khaû naêng thöïc hieän coâng, cuõng nhö laøm thay ñoåi nhieät naêng cuûa caùc vaät. Naêng löôïng cuûa doøng ñieän ñöôïc goïi laø ñieän naêng. 2.Söï chuyeån hoùa ñieän naêng thaønh nhöõng daïng naêng löôïng khaùc
6. ◼ C2 : Caùc dụng cụ diện khi hoạt động đều biến đổi điện năng thaønh caùc dạng năng lượng khaùc. Haõy chỉ ra caùc dạng năng lượng dược biến đdổi từ đdiện năng trong hoạt động của mỗi dụng cụ ở bảng 1: Ñieän naêng ñöôïc bieán ñoåi thaønh daïng Duïng cuï naêng löôïng naøo ? Boùng ñeøn daây toùc Nhieät naêng vaø naêng löôïng aùnh saùng Ñeøn LED Naêng löôïng aùnh saùng vaø nhieät naêng Noài côm ñieän,baøn laø Nhieät naêng Quaït ñieän, maùy Cô naêng vaø nhieät naêng bôm nöôùc
7. Ñieän naêng laø naêng löôïng cuûa doøng ñieän. Ñieän naêng coù theå chuyeån hoùa thaønh caùc daïng naêng löôïng khaùc, trong ñoù coù phaàn naêng löôïng laø coù ích, laø voâ ích. C3: Haõy chæ ra trong hoaït ñoäng cuûa moãi duïng cuï ñieän ôû baûng 1, phaàn naêng löôïng naøo ñöôïc bieán ñoåi töø ñieän naêng laø coù ích, laø voâ ích. NL coù ích NL voâ ích Boùng ñeøn daây toùc, ñeøn LED : NL aùnh saùng Nhieät naêng Noài côm ñieän, baøn laø: Nhieät naêng NL aùnh saùng (neáu coù) Quaït ñieän, maùy bôm nöôùc: Cô naêng Nhieät naêng
8. Tỉ số giữa phần năng lượng coù ích vôùi naêng löôïng toaøn phaàn goïi laø hieäu suaát 3.Keát luaän : Tæ soá giöõa phaàn năng lượng coù ích ñöôïc chuyeån hoùa töø ñieän naêng vaø toaøn boä ñieän naêng tieâu thuï ñöïợc goïi laø hieäu suaát. H = Ai : Atp + Ai: naêng löôïng coù ích + Atp: naêng löôïng toaøn phaàn
9. ÑIEÄN NAÊNG – COÂNG CUÛA DOØNG ÑIEÄN II.COÂNG CUÛA DOØNG ÑIEÄN 1.Coâng của doøngđđiện ◼ Coâng của doøng đdiện sinh ra trong một đđđoạn mạch laø số đo lượng diện năng maø đđoạn mạch ñoù tieâu thụ để chuyển hoùa thaønh caùc dạng năng lượng khaùc 2.Coâng thức tính coâng của doøng đđiện.
10. C4: Töø kieán thöùc ñaõ hoïc ôû lôùp 8, em haõy cho bieát moái lieân heä giöõa coâng A vaø coâng suaát P A = P.t C5: Xeùt ñoaïn maïch ñöôïc ñaët vaøo hieäu ñieän theá U, doøng ñieän chaïy qua noù coù cöôøng ñoä I vaø coâng suaát ñieän cuûa ñoaïn maïch naøy laø P. Haõy chöùng toû raèng, coâng cuûa doøng ñieän saûn ra ôû ñoaïn maïch naøy, hay ñieän naêng maø ñoaïn maïch naøy tieâu thuï, ñöôïc tính baèng coâng thöùc P = UIt A = P.t = U.I.t U : hieäu ñieän theá (V) I : cöôøng ñoä doøng ñieän (A) t : thôøi gian (s) A: coâng cuûa doøng ñieän (J ) 1J = 1W.1s = 1V.1A.1s 1kWh=1000W.3600s=3,6.106Ws = 3,6.106J
11. 3.Ño coâng cuûa doøng ñieän : Theo coâng thöùc treân, ñeå ño coâng cuûa doøng ñieän caàn phaûi duøng ba duïng cuï laø voân keá, ampe keá vaø ñoàng hoà ño thôøi gian. Trong thöïc teá, coâng cuûa doøng ñieän hay ñieän naêng söû duïng ñöôïc ño baèng coâng tô ñieän . Khi caùc duïng cuï vaø thieát bò tieâu thuï ñieän naêng hoaït ñoäng, ñóa troøn cuûa coâng tô quay, soá chæ cuûa coâng tô taêng daàn. Löôïng taêng theâm cuûa soá chæ naøy laø soá ñeám cuûa coâng tô
12. ⚫ C6: Baûng 2 ghi laïi soá ñeám cuûa coâng tô khi söû duïng moät soá duïng cuï ñieän. Laàn Coâng suaát Thôøi gian Soá ñeám söû Duïng cuï ñieän söû duïng Cuûa duïng Söû duïng coâng tô 1 Boùng ñeøn 100W- 0,1kW 3 giôø N =0,3 2 Noài côm ñieän 500W- 0,5kW 1 giôø N =0,5 3 Baøn laø 1000W- 1kW 0,5 giôø N=0,5 ⚫ Töø baûng naøy cho bieát soá ñeám cuûa coâng tô (soá chæ cuûa coâng tô taêng theâm 1 ñôn vò) öùng vôùi löôïng ñieän naêng ñaõ söû duïng laø 1 kWh
13. III. VAÄN DUÏNG: C7. Moät boùng ñeøn coù ghi 220V- 75W ñöôïc thaép saùng lieân tuïc vôùi hieäu ñieän theá 220V trong 4 giôø. Tính löôïng ñieän naêng maø boùng ñeøn naøy söû duïng vaø soá ñeám cuûa coâng tô khi ñoù? Toùm taét : Baøi giaûi Cho: Đèn 220V-75W Vì ñeøn ñöôïc söû duïng ñuùng vôùi hieäu t = 4 h ñieän theá ñònh möùc laø 220V neân U = 220V coâng suaát cuûa ñeøn ñaït giaù trò ñònh Tính möùc là 75 W = 0,075kW A = ? Đieän naêng maø ñeøn söû duïng: Soá ñeám cuûa coâng tô N=? A = P.t = 0,075x4 = 0,3 (kWh) Töông öùng vôùi soá ñeám cuûa coâng tô laø Có thể tính A qua đơnN = vị0,3 J soárồi đổi sang kW.h
14. C8. Moät beáp ñieän hoaït ñoäng lieân tuïc trong 2 giôø ôû hieäu ñieän theá 220V. Khi ñoù soá chæ cuûa coâng tô ñieän taêng theâm 1,5 soá.Tính löôïng ñieän naêng maø beáp ñieän söû duïng, coâng suaát cuûa beáp ñieän vaø cöôøng ñoä doøng ñieän chaïy qua beáp trong thôøi gian treân. Toùm taét : + Tính điện năng bếp tiêu thụ U = 220V A=1,5 kWh=1,5.3,6.106J=5,4.106J t = 2h 1,5 số + Tính công suất bếp điện A = ? A=Pt => P=A:t=1,5kWh:2h=0,75kW=750W P = ? I = ? + Tính cường độ dòng điện qua bếp điện P =UI =>I= P:U=750:220~3,41 (A)
15. DẶN DÒ Baøi taäp veà nhaø: Baøi 13.1 ñeán 13.6; 13.10 SBT Ñoïc phaàn coù theå em chöa bieát Tiết sau: Luyện tập xem lại các công thức về công và công suất
16. Bài tập 14.4 SBT. Trên một bóng đèn dây tóc có ghi 220V-100W; trên bóng đèn dây tóc khác có ghi 220V-40W. a) So sánh điện trở của hai bóng khi chúng sáng bình thường. b) Mắc nối tiếp hai bóng vào hiệu điện thế 220V thì đèn nào sáng hơn ? Vì sao ? Tính điện năng mà mạch điện này sử dụng trong 1 giờ. Cho rằng điện trở các bóng đèn có giá trị như chúng sáng bình thường. c) Mắc song song hai bóng này vào hiệu điện thế 220V thì đèn nào sáng hơn? Vì sao? Tính điện năng mà mạch điện này sử dụng trong 1 giờ a) So sánh điện trở của hai bóng khi chúng sáng bình thường. TaTa có có PP=U=U22/R/R => => R=U R=U22//PP 22 22 =>=> R R12=U=U12//PP12== 220 220 /100=484(/40=1210(ΩΩ)). Lập R2/R1 kết luận
17. Bài tập 14.4 SBT. Trên một bóng đèn dây tóc có ghi 220V-100W; trên bóng đèn dây tóc khác có ghi 220V-40W. b) + Mắc nối tiếp hai bóng vào hiệu điện thế 220V thì đèn nào sáng hơn ? Vì sao? Ta có Rđm=484+1210=1694 => Iđm= U/R=220/1694 ~ 0,13 (A) I1= U/R=220/484~0,4545 (A) I2= U/R=220/1210~0,1818 (A) Vì Iđm nhỏ hơn I1 và I2 nên cả hai sáng yếu. Riêng I2 gần Iđm hơn nên đèn 2 sáng hơn đèn 1. + Tính điện năng mà mạch điện này sử dụng trong 1 giờ. Ta có A=U.It ~ 220. 0,13. 3600 = 102960(J) =0,0286 (kW.h) c) Mắc song song hai bóng này vào hiệu điện thế 220V thì đèn nào sáng hơn? Vì sao? Ta có Rđm= 345,7 Ω => Iđm=U/R=220/345,7=0,6363(A)
18. Bài tập 14.4 SBT. Trên một bóng đèn dây tóc có ghi 220V-100W; trên bóng đèn dây tóc khác có ghi 220V-40W. c) Mắc song song hai bóng này vào hiệu điện thế 220V thì đèn nào sáng hơn? Vì sao? Ta có Rđm= 345,7 Ω => Iđm=U/R=220/345,7=0,6363 (A) Vì I1+I2=0,4545+0,1818=0,6363=Iđm => Cả hai đèn sáng bình thường. + Tính điện năng mà mạch điện này sử dụng trong 1 giờ Ta có A=U.It ~ 220. 0,6363. 3600 = 503949,6(J) =0,139986 (kW.h)