giáo án vật lý 11 - định luật và công suất điện, định luật junlenxo pdf

TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
Tiết : _ _ _ _ _
Bài 28 - 29:
ĐIỆN NĂNG VÀ CÔNG SUẤT S9IỆN
ĐỊNH LUẬT JUN – LENXƠ
I. MỤC TIÊU :
1) Hiểu được sự biến đổi năng lượng trong một mạch điện, từ đó hiểu công và công suất của dòng điện ở một đoạn mạch tiêu thụ điện năng
( tức là bến ngoài nguồn điện ), công và công suất của nguồn điện.
2) Ôn lại, nắm chắc để vận dụng được các công thức tính công và công suất của dòng điện, hiểu và vận dụng được công thức tính công và
công suất của nguồn điện.
3) Ôn lại và vận dụng được công thức của đònh luật Jun – Lenxơ, chú ý đến các dạng Q = RI
2
t và Q = (U
2
/R.).t
4) Phân biệt hai loại dụng cụ tiêu thụ điện. Hiểu được suất phản điện của máy thu điện. Hiểu và vận dụng được các công thức về điện năng
tiêu thụ và công suất tiêu thụ, công suất có ích của máy thu điện.
5) Hiều và vận dụng được công thức tính hiệu suất của nguồn điện của máy thu điện.
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY : Phương pháp thực nghiệm .
III. THIẾT BỊ , ĐỒ DÙNG DẠY HỌC .
1) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
2) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
IV. TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY
PHÂN PHỐI
THỜI GIAN
PHẦN LÀM VIỆC CỦA GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC
SINH
Ghi chú
NỘI DUNG GHI BẢNG TỔ CHỨC , ĐIỀU KHIỂN
1. Kiểm tra

GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 28 -1 /6
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
bài cũ và
kiến thức
cũ liên
quan với
bài mới
(3’)
2. Nghiên
cứu bài mới
1) CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN Ở MỘT
ĐỌAN MẠCH ĐIỆN. ĐỊNH LUẬT JUN – LEN – XƠ
a) Công và công suất của dòng điện
Công suất của dòng điện trong một đoạn mạch
(cũng là công suất điện nhận được ở đoạn mạch) bằng
tích của hiệu điện thế U giữa hai đầu đoạn mạch với
cường độ dòng điện I trong đoạn mạch.
P = UI (28.1)
Công của dòng điện sản ra trên đoạn mạch (cũng là
điện năng nhận được trên đoạn mạch) được tính bằng
công thức :
A = Pt = UIt (28.2)
b) Đònh luật Jun – Len – Xơ
Công thức công biểu thò nhiệt lượng :
A = Q = UIt = RI
2
t (28.3)
“ Nhiệt lượng tỏa ra trên một vật tỉ lệ thuận với điện
trở của vật, với bình phương cường độ dòng điện và với
thời gian dòng điện chạy qua vật”

Q = RI
2
t (28.4)
GV cần nhấn mạnh “đoạn mạch” ở
đây được hiểu là đoạn mạch têu thụ
điện năng (tức là đoạn mạch bên
ngoài nguồn điện, ở đoạn mạch này
có thể có điện trở thuần, dụng cụ tiêu
thụ điện). Hiệu điện thế giữa hai đầu
đoạn mạch ở đây không nhất thiết là
hiệu điện thế được tính dựa vào đònh
luật Ôm.
GV : Tại sao vật dẫn nóng lên, đã có
sự chuyển hóa năng lượng nào ?

GV lưu ý HS : Khi vận dụng, công
thức đònh luật Jun – Len-xơ thường
được viết dưới một trong hai dạng :
Q = RI
2
t và Q =
R
U
2
t.
GV : Đặt câu hỏi H1
HS : Đã có sự chuyển hóa
năng lượng từ điện năng
sang nhiệt năng.
HS trả lời câu hỏi H1 : So

sánh điện năng tiêu thụ và
nhiệt lượng tỏa ra (Biết độ
tăng nhiệt độ và nhiệt dung
riêng của nước của nhôm,
biết điện trở, biết cường độ
GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 28 -2 /6
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11

2) CÔNG VÀ CÔNG SUẤT CỦA NGUỒN ĐIỆN
a) Công và công suất của nguồn điện
Nguồn điện sinh công A làm dòch chuyển các điện tích
trong toàn mạch. Công này bao gồm công của lực tónh
điện và công của lực lạ. Công thức (25.6) công của
nguồn điện là :
A = qξ = ξIt (28.5)
Từ đó, công suất của nguồn điện là :
P = ξI (28.6)
Công và công suất của nguồn điện bằng điện năng và
công suất điện sản ra rong toàn mạch.
b) Hiệu suất của nguồn điện
Hiệu suất của nguồn điện, có suất điện động ξ và
điện trở trong r, tạo ra dòng điện I chạy trong mạch
điện được tính theo công thức :
I
r
1H
ξ
−=
nguồn
(28.7)

3) CÔNG SUẤT CỦA CÁC DỤNG CỤ TIÊU THỤ ĐIỆN
Các dụng cụ thiêu thụ điện chuyển hóa điện năng
thành các dạng năng lượng khác nhau (nội năng, hóa
năng, cơ năng…).
a) Công suất của dụng cụ tỏa nhiệt
GV : Công lực điện trường làm điện
tích dòch chuyển theo mạch kín có trò
số bằng bao nhiêu ?”
GV cần để HS lưu ý :
Công của nguồn điện cung cấp cho
mạch ngoài bằng công của lực lạ bên
trong nguồn, ta gọi tắt là công của
nguồn điện(cũng là công của dòng
điện sản ra trong toàn mạch kín).
GV đặt câu hỏi H2
GV : Có hai loại dụng cụ tiêu thụ điện
là dụng cụ tỏa nhiệt và máy thụ điện.
Máy thu điện là dụng cụ mà phần lớn
điện năng chuyển hóa thành năng
lượng khác, không phải nhiệt.
GV : Trong dụng cụ tỏa nhiệt (đèn
điện, bếp điện, bàn là…), toàn bộ điện
năng cung cấp cho dụng cụ chuyển
dòng điện chạy qua dây và
thời gian dòng điện chạy )

HS trả lời câu hỏi
HS trả lời câu H2 :
Biết A
có ích

= ξIt – rI
2
t
Hiệu suất của nguồn bằng 1
hay 100% khi điện trở trong
của nguồn có giá trò rất nhỏ,
không đáng kể(nguồn điện lí
tưởng).
GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 28 -3 /6
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
Điện năng tiêu thụ của dụng cụ tỏa nhiệt được tính
theo công thức :
t
R
U
tRIUItA
2
2
===
(28.8)
Công suất của dụng cụ tỏa nhiệt được tính theo
công thức :
R
U
RIUI
t
A
P
2
2

====
(28.9)
b) Công suất phản điện của máy thu điện
Chỉ có một phần Q’ của điện năng A cung cấp cho
máy chuyển hóa thành nhiệt ở điện trở r’ của máy :
Q’ = r’I
2
t (28.10)
Phần điện năng còn lại A’ được chuyển hóa thành
các dạng năng lượng có ích khác.
Phần điện năng A’ này tỉ lệ với điện lượng q chuyển
qua máy thu điện :
A’ = ξ’q (28.11)
Trong đó hệ số tỉ lệ là đại lượng đặc trung cho máy thu
điện, được gọi là suất phản điện của máy thu điện. Từ
(28.11) ta rút ra công thức :
q
'A
'=ξ
(28.12)
+ Nếu q = 1 C thì ξ’ = A’.
“Suất phản diện của máy thu điện được xác đònh
bằng điện năng mà dụng cụ chuyển hóa thành dạng
năng lượng khác (không phải nhiệt) khi có một đơn vò
điện tích dương chạy qua máy.”
+ Suất phản điện có đơn vò là vôn, giống như suất
hóa thành nhiệt.
Các dụng cụ kiểu này chỉ chứa điện
trở thuần.
GV trình bày như SGK, yêu cầu HS

lưu ý Bảng 2 và bảng 3 SGK.
Sau đó GV yêu cầu HS trả lời H3
HS trả lời H3 (Chỉ yêu cầu
HS nêu tên ba dụng cụ và
tác dụng của máy (máy
dùng làm gì )
GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 28 -4 /6
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
điện động.
+ Dòng điện nạp đi vào cực dương củ máy thu điện.
c) Điện năng và công suất tiêu tụ của máy thu điện.
Công tổng cổng A mà dòng điện thực hiện ở máy thu
điện bằng :
A = A’ + Q’ = ξ’It + r’I
2
t + r’I
2
t = UIt (28.13)
Với : U là hiệu điện thế đặt vào máy thu điện.
Đó cũng là điện năng tiêu thụ của máy thu điện
trong khoảng thời gian t.
Công suất của mát thu điện là L :
2
I'rI'
t
A
P +ξ==
(28.14)
Trong đó P’ = ξ’I là công suất có ích của máy thu
điện.

d) Hiệu suất của máy thu điện
Hiệu suất của mát thu điện là :
I
U
'r
1H −=
(28.15)
e) Chú ý :
Trên các dụng cụ tiêu thụ điện người ta thừng ghi
hai chỉ số là công thức điệân P
đ
(công suất đònh mức)
cần phải đặt vào dụng cụ để nó hoạt động bình
thường. Khi hiệu điện thế đặt vào dụng cụ có giá trò
đúng bằng chỉ số U
đ
, thì công suất tiêu thụ của dụng
cụ đúng bằng P
đ
và dòng điện chạy qua dụng cụ có
cường độ
đ
đ
đ
U
P
I =
, gọi là cường dộ đònh mức.
GV : hướng dẫn HS rút ra công thức
28.14 và yêu cầu HS trả lời H4

GV đặt câu hỏi H5
GV : Ví dụ quạt điện, động cơ điện…
chuyển hóa điện năng thành cơ năng
; acquy sử dụng đang được nạp điện,
bình điện phân không có hiện tượng
dươn cực tan (xem trg32 – 33)
chuyển hóa điện năng thành hóa
năng.
HS trả lời H4 : Từ 28.14 rút
ra U = ξ’ + r’I.
Điều kiện để máy thu điện
hoạt động bình thường là
hiệu điện thế U đặt vào máy
phải lớn hơn suất phản điện
của máy.
HS trả lời H5 : Ta có :
H =
UIt
A
ichco
.
Biết A
có ích
= ξ’It = UIt – r’I
2
t.
GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 28 -5 /6
TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI  GIÁO ÁN VẬT LÝ 11
4) ĐO CÔNG SUẤT ĐIỆN VÀ ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ
Dụng cụ dùng để đo công suất, gọi là oat kế. Độ

lệch của kim chỉ thò trên mặt chia độ cho ta biết công
thức tiêu thụ trong đoạn mạch.
Để đo công của dòng điện tức là điện năng tiêu thụ,
người ta dùng máy đếm điện năng hay công tơ điện
(hình 28.3b). Điện năng tiêu thụ thường được tính ra
kilôoat.giờ (kW.h)
1kW.h = 3 600 000 J
GV trình bày cho HS đo công suất và
điện năng tiêu thụ.
GV : Trong trường hợp này máy thu
điện là nguồn điện đang nạp điện, thì
suất phản điện có trò số bằng suất
điện động của nguồn lúc phát điện.
Củng cố bài
giảng Dặn
dò của học
sinh
(5’)
Hướng dẫn và gợi ý để HS trả lời các
câu hỏi 1, 2, 3 và 4 trang 150 – 151
SGK.
HS trả lời các câu hỏi 1, 2, 3,
và 4 trang 150 - 151 SGK.

GV : ĐỖ HIẾU THẢO  VẬT LÝ PB 11: 28 -6 /6