Kiến thức : - Vận dụng định luật Joule - Lenz để giải được các bài tập về tác dụng nhiệt của dòng điện.. Giải thích ký hiệu các đại lượng trong hệ thức.. - Nếu HS gặp khó khăn, GV hướng
Trang 1Bài 17: BÀI TẬP VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT JOULE - LENZ
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức :
- Vận dụng định luật Joule - Lenz để giải được các bài tập về tác dụng nhiệt của dòng điện
2 Kỹ năng :
- Giải bài tập vật lý theo các bước giải
- Rèn kỹ năng phân tích, so sánh, tổng hợp thông tin
3 Thái độ : Cẩn thận, trung thực, yêu thích môn học
II CHUẨN BỊ
GV: Đề bài tập viết sẵn trên bảng phụ
HS: Các công thức đã học ở các bài trước
III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY-HỌC
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ - Tạo tình huống học tập (5’)
- Kiểm tra bài cũ :
Phát biểu định luật Joule - Lenz
Viết hệ thức của định luật Joule
-Lenz Giải thích ký hiệu các đại lượng
trong hệ thức
Sửa bài tập 16-17.1, 2, 3
- Học sinh lên trả bài
- Làm bài tập 16-17.1, 2, 3
- Các em khác theo dõi để nhận xét
- GV : Các em đã học về định luật Joule - Lenz Để nắm kỹ hơn kiến thức đó, tiết này các em sẽ giải một số bài tập Bài mới
Hoạt động 2: Giải bài tập 1 (15’)
- GV đưa đề bài 1 trên bảng phụ lên
bảng, yêu cầu HS đọc
- Nếu HS gặp khó khăn, GV hướng
dẫn HS giải:
Để tính nhiệt lượng mà bếp điện
tỏa ra, ta sử dụng công thức nào?
Ở lớp 8, các em đã học công thức
nào để tính nhiệt lượng cung cấp để
- HS đọc đề bài tập, ghi tóm tắt
Bài 1: Tóm tắt
R1 = 80;
I = 2,5A a) t = 1s Q = ? b) V = 1,5l nước m = 1,5kg
o
t1 = 25oC; t o2= 100oC
t = 20 phút = 20 60s = 1200s
c = 4200 J/kg.K
H = ? c) t = 3h.30; 1kW.h giá 700đ
Tuần: 9 Tiết: 17
57
Trang 2làm cho nước sôi?
Hiệu suất được tính bằng công
thức nào?
Viết công thức tính điện năng (A)
mà bếp tiêu thụ trong 30 ngày theo
đơn vị kW.h
Tính tiền điện T phải trả cho
lượng điện năng tiêu thụ trên:
T = 700 A = … (đồng)
- Gọi HS lên bảng làm bài
- Cho HS khác giải vào vở
- GV theo dõi, giúp đỡ em yếu nếu
cần
T = ?
Giải: a) Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra
trong 1 giây:
Q = I2Rt = 2,52 80 1 =
= 2,5 2,5 4 2.10 = 500 (J)
Chú ý: Đây cũng là công suất tỏa nhiệt
của bếp: P = 500 W.
b) Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi 1,5 lít nước (1,5 kg nước): (Nhiệt lượng có ích)
Q1 = c.m.(t t o )
1
o
2 = 4200.1,5.(100 – 25)
= 472500 (J) Nhiệt lượng do bếp tỏa ra trong thời gian 20 phút: (Nhiệt lượng toàn phần)
Q2 = A = P t = 500 1200 = 600 000 (J)
Hiệu suất của bếp:
% 78,75 0,7875
000 600
500
472 Q
Q H
2
c) Công suất tỏa nhiệt của bếp:
P = 500W = 0,5kW
Điện năng mà bếp tiêu thụ trong 30 ngày:
A = P t = 0,5 3 30 = 45(kW.h)
Số tiền phải trả cho việc sử dụng bếp điện: T = 700 45 = 31 500 (đồng)
Hoạt động 3: Giải bài tập 2 (10’)
- Gọi HS đọc đề bài tập 2
- GV đề nghị HS nêu cách giải BT2
- Gọi 1 em lên bảng giải
- GV kiểm tra vở của một số HS,
đánh giá cho điểm
- Một HS lên bảng giải, các HS khác tự giải bài 2 vào vở
Bài 2: Tóm tắt:
Ấm điện (220V - 1000W)
U = 220V; P = 1000W
V = 2l nước m = 2kg
o
t1 = 20oC; t o2= 100oC
H = 90%
a) c = 4200 J/kg.K
Q1 = ? b) Q2 = ? c) t = ?
Giải:
a) Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi lượng nước trên:
Q1 = c.m.(t t o )
1
o
2 = 4200 2 (100 – 20)
58
Trang 3- Tổ chức cho HS kiểm tra chéo bài
làm của nhau
- Ở câu b, có hai cách tính nhiệt
lượng Q2:
Sử dụng công thức tính hiệu suất hoặc
lập luận theo quy tắc tam suất
Q1 90%
Q2 = ? 100%
= 672 000 (J) b) Nhiệt lượng mà ấm điện đã tỏa ra:
2
1
Q
Q
90%
672000 H
Q
2
Q2 = 746666,67 (J) c) Thời gian đun sôi lượng nước trên:
Q2 = P t
1000
67 746666 Q
P
t = 746,667 (s)
Hoạt động 4: Giải bài tập 3 (10’)
- GV đề nghị HS đọc đề bài tập 3
- GV hướng dẫn HS giải bài 3:
Viết công thức tính điện trở R theo
chiều dài, tiết diện và điện trở suất
Viết công thức tính cường độ dòng
điện trong dây dẫn theo công suất và
hiệu điện thế
Viết công thức tính nhiệt lượng
tỏa ra ở dây dẫn trong thời gian đã
cho theo đơn vị kW.h
- Gọi một HS lên bảng giải hoàn
chỉnh bài 3
- Lưu ý thêm cho HS: Nhiệt lượng ở
đường dây dẫn trong gia đình rất nhỏ
nên trong thực tế có thể bỏ qua hao
phí này
- HS đọc đề bài, ghi tóm tắt, tiến hành giải bài tập
Bài 3: Tóm tắt:
l = 40m;
S = 0,5mm2 = 0,5.10-6m2
U = 220V; P = 165W
t = 3.30.3600s
= 1,7.10-8.m a) R = ?
b) I = ? c) Q = ?
Giải
a) Điện trở của toàn bộ đường dây dẫn:
) ( ,
, ,
10 5 0
40 10
7 1 S
b) Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn:
220
165 U
I P Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn:
Q = I2Rt = 0,752.1,36 (3.30.3600) =
= 247860 (J)
Q = 0,06885 kW.h 0,07 kW.h
Hoạt động 5: Dặn về nhà (2’)
- Xem lại 3 bài tập đã giải
- Làm tiếp các bài tập 4, 5, 6 ở trang 23 SBT
- Xem lại các bài đã học để chuẩn bị cho tiết ôn tập
Chuẩn bị mẫu báo cáo thực hành ở bài 18 SGK, trả lời câu hỏi phần 1.59