Giáo án Vật lý lớp 11 - Tiết 16 đến tiết 33

Kiến thức - Phát biểu và viết được biểu thức định luật ohm cho toàn mạch - Hiểu được độ giảm thế là gì và nêu được mối quan hệ giữa suất điện động của nguồn điện và độ giảm điện thế mạch[r]

Trang 1

CHƯƠNG II

BÀI 7: DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI NGUỒN ĐIỆN

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Phát biểu được định nghĩa cường độ dòng điện và viết được công thức thể hiện định nghĩa này

- Nêu được điều kiện để có dòng điện

- Phát biểu được suất điện động của nguồn điện và viết được công thức thể hiện định nghĩa này

- Mô tả được cấu tạo chung của các pin điện hoá và cấu tạo của pin Vôn-ta

- Mô tả được cấu tạo của acquy chì

2 Kĩ năng

- Giải thích được vì sao nguồn điện có thể duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nó

- Giải được các bài toán có liên quan đến các hệ thức : I = ; I = và E =

t

q



t

q

q A

- Giải thích được sự tạo ra và duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của pin Vôn-ta

- Giải thích được vì sao acquy là một pin điện hoá nhưng lại có thể sử dụng được nhiều lần

3 Thái độ

- HS tích cực tư duy, hứng thú tham gia xây dựng bài

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

- Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm hình 7.5

- Một pin Lơ-clan-sê đã bóc sẵn để cho học sinh quan sát cấu tạo bên trong

- Một acquy

- Vẽ phóng to các hình từ 7.6 đến 7.10

2 Học sinh

- Một nữa quả chanh hay quất đã được bóp nhũn

- Hai mãnh kim loại khác loại

III CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động 1: Giới thiệu bài mới

Trong chương I ta đã nghiên cứu

các hiện tượng tĩnh điện ( trường

hợp các điện tích đứng yên)

Trong chương II ta sẽ nghiên cứu

các hiện tượng đối với dịng điện (

trường hợp các điện tích chuyển

động) Dịng điện là gì? Thế nào

là dịng điện khơng đổi? vì sao

nguồn điện cĩ thể tạo ra dịng điện

chạy lâu dài trong vật dẫn?

- HS nghe GV đặt vấn đề cần nghiên cứu trong bài học

- HS nhận thức được vấn đề cần nghiên cứu trong bài học

Hoạt động 2: Ơn tập các kiến thức đã học về dịng điện

- GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

1 Nêu định nghĩa dòng điện?

2 Nêu bản chất của dòng diện

trong kim loại?

- HS trả lời câu hỏi SGK:

- HS trả lời: Dòng điện là dòng chuyển động có hướng của các điện tích

HS trả lời: Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển động có hướng của các electron tự do

I Dòng điện

+ Dòng điện là dòng chuyển động có hướng của các điện tích

+ Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển động có hướng của các electron tự do

Trang 2

3 Nêu qui ước chiều dòng điện?

4 Nêu các tác dụng của dòng

điện?

- Cho biết trị số của đại lượng

nào cho biết mức độ mạnh yếu

của dòng điện? Dụng cụ nào đo

nó ? Đơn vị của đại lượng đó

- GV khẳng định các ý cơ bản của

mục I

- Qui ước chiều dòng điện là chiều chuyển động của các diện tích dương (ngược với chiều chuyển động của các điện tích âm)

-HS trả lời: Các tác dụng của dòng điện : Tác dụng từ, tác dụng nhiệt, tác dụng hoác học, tác dụng cơ học, sinh lí, …

- HS trả lời: Cường độ dòng điện cho biết mức độ mạnh yếu của dòng điện Đo cường độ dòng điện bằng ampe kế Đơn vị cường độ dòng điện là ampe (A)

+ Qui ước chiều dòng điện là chiều chuyển động của các điện tích dương (ngược với chiều chuyển động của các điện tích âm)

+ Các tác dụng của dòng điện : Tác dụng từ, tác dụng nhiệt, tác dụng hoác học, tác dụng cơ học, sinh lí, …

+ Cường độ dòng điện cho biết mức độ mạnh yếu của dòng điện

Đo cường độ dòng điện bằng ampe kế Đơn vị cường độ dòng điện là ampe (A)

Hoạt động 3: Tìm hiểu về cường độ dịng điện dịng điện khơng đổi

- Xét trường hợp dịng nước chảy

qua tiết diện S của một ống dịng

Dịng nước càng mạnh khi nào?

- Khi cĩ dịng điện chạy qua vật

dẫn theo hướng vuơng gĩc với tiết

diện S của vật dẫn như hình 7.1

SGK.dịng điện càng mạnh khi

nào?

- Nếu trong khoảng thời gian t

cĩ một lượng điện tích q dịch

chuyển qua tiết diện thẳng của vật

dẫn thì cường độ dịng điện được

xác định như thế nào?

- GV hướng dẫn HS thành lập

biểu thức định nghĩa cường độ

dịng điện và nêu định nghĩa

cường độ dịng điện

- GV lưu ý: nếu t hữu hạn thì

cường độ dịng điện trung bình,

nếu trất nhỏ thì đĩ là cường độ

dịng điện tức thời

- Thế nào là dịng điện khơng đổi?

Dịng điện khơng đổi được tính

bằng biểu thức nào?

- Hãy phân biệt dịng điện khơng

đổi và dịng điện một chiều?

- GV yêu cầu HS làm câu C1 và

câu C2

- Đơn vị cường độ dịng điện là

gì?

-Yêu cầu học sinh thực hiện C3

- Người ta định nghĩa đơn vị của

điện lượng thế nào?

- HS trả lời: khi lưu lượng nước chảy qua tiết diện S càng lớn trong một đơn vị thời gian

- HS thảo luận và trả lời: khi cĩ nhiều điện tích tự do dịch chuyển qua tiết diện S trong một đơn vị thời gian

- HS thảo luận và nêu câu trả lời

- Thiết lập công thức cường độ dòng điện

I t

q s

C q s

t











 ) ( 1

) ( )

(

- HS nêu định nghĩa cường độ dịng điện

- HS ghi nhận và ghi nhớ

- HS nêu định nghĩa cường độ dịng điện khơng đổi và nêu biểu thức:

t

q

I 

- HS cần nhớ: dịng điện một chiều là dịng điện cĩ chiều khơng đổi nhưng cường độ dịng điện cĩ thể thay đổi

- HS trả lời: là Ampe (A)

- HS làm câu C3 -HS trả lời : Cu lơng là điện lượng chuyển qua một tiết diện thẳng

II Cường độ dòng điện Dòng điện không đổi

1 Cường độ dòng điện

- Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dòng điện Nó được xác định bằng thương số của điện lượng q dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian t và khoảng thời gian đó

I =

t

q



2 Dòng điện không đổi

- Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều và cường độ không đổi theo thời gian

Cường độ dòng điện của dòng điện không đổi: I =

t q

3 Đơn vị của cường độ dòng điện và của điện lượng

- Đơn vị của cường độ dòng điện trong hệ SI là ampe (A)

1A =

s

C

1 1

- Đơn vị của điện lượng là

Trang 3

- Yêu cầu học sinh thực hiện C4.

của dây dẫn trong thời gian 1 giây khi cĩ dịng điện khơng đổi cĩ cường độ 1 A chạy qua dây

- HS làm câu C4

culông (C)

1C = 1A.1s

Hoạt động 4 : Tìm hiểu về nguồn điện

- Yêu cầu HS nhớ lại kiến thức ở

THCS để trả lời các câu hỏi C5

và C6 SGK

- Từ đó em hãy cho biết điều

kiện để có dòng điện là gì?

-GV thơng báo : hiệu điện thế này

tạo ra trong vật dẫn một điện

trường Dưới tác dụng của điện

trường các hạt mang điện ngồi

chuyển động hỗn loạn cĩ thêm

chuyển động cĩ hướng tạo thành

dịng điện trong vật dẫn

- Yêu cầu HS nhớ lại kiến thức ở

THCS để trả lời các câu hỏi C7,

C8 và C9 SGK

- Nguồn điện cĩ chức năng gì?

- Nêu cấu tạo cơ bản và cơ chế

hoạt động chung của nguồn điện?

- HS nhớ lại kiến thức ở THCS, trả lời các câu hỏi C5 và C6

SGK

- HS trả lời: Phải cĩ hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn

- HS theo dõi và ghi nhớ

- HS nhớ lại kiến thức ở THCS, trả lời các câu hỏi C7, C8 và C9

SGK

- HS trả lời:Nguồn điện cĩ chức năng tạo ra và duy trì một hiệu điện thế

- Nguồn điện bao gồm cực âm và cực dương Trong nguồn điện phải

cĩ một loại lực tồn tại và tách electron ra khỏi nguyên tử và chuyển electron hay ion về các cực của nguồn điện Lực đĩ gọi là lực lạ Cực thừa electron là cực

âm Cực cịn lại là cực dương

III Nguồn điện

1 Điều kiện để có dòng điện

- Điều kiện để có dòng điện là phải có một hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn điện

2 Nguồn điện

+ Nguồn điện duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nó

+ Lực lạ bên trong nguồn điện: Là những lực mà bản chất không phải là lực điện Tác dụng của lực lạ là tách và chuyển electron hoặc ion dương ra khỏi mỗi cực, tạo thành cực âm (thừa nhiều electron) và cực dương (thiếu hoặc thừa ít electron) do đó duy trì được hiệu điện thế giữa hai cực của nó

Hoạt động 5 : Tìm hiểu suất điện động của nguồn điện

- Nguồn điện tạo ra HĐT ở hai

đầu mạch ngồi và do đĩ tạo ta

một điện trường ở mạch ngồi

Dưới tác dụng của lực điện trường

các điện tích tự do ở mạch ngồi

dịch chuyển như thế nào ?

- Bên trong nguồn điện các điện

tích dịch chuyển như thế nào ?

- Cơng của lực lạ làm dịch chuyển

các điện tích qua nguồn được gọi

là cơng của nguồn điện

- Hãy chứng minh nguồn điện là

một nguồn năng lượng ?

- Nguồn điện cĩ khả năng thực

hiện cơng lên các điện tích Để

- HS thảo luận và trả lời : các điện tích dương ở mạch ngồi dịch chuyển từ cực dương (cĩ điện thế cao) tới cực âm của nguồn điện (cĩ điện thế thấp), các điện tích

âm (electron) ở mạch ngồi dịch chuyển từ cực âm tới cực dương của nguồn điện tạo thành dịng điện

- HS thảo luận và trả lời : trong nguồn điện dưới tác dụng của lực

lạ, các điện tích dương dịch chuyển ngược chiều điện trường

từ cực âm tới ực dương Khi đĩ lực lạ một cơng thắng cơng cản của lực điện trường

- HS thảo luận và chứng minh

- HS ghi nhận và ghi nhớ

IV Suất điện động của nguồn điện

1 Công của nguồn điện

- Công của các lực lạ thực hiện làm dịch chuyển các điện tích qua nguồn được gọi là công của nguồn điện

2 Suất điện động của nguồn điện

a) Định nghĩa

- Suất điện động E của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện và được đo bằng thương số giữa công A của lực lạ thực hiện khi dịch chuyển một

Trang 4

đặc trưng cho khả năng thực hiện

cơng của nguồn điện ta dùng đại

lượng gọi là suất điện động của

nguồn điện, ký hiệu E

- Nêu định nghĩa suất điện động

nguồn điện và biểu thức của nĩ ?

- Cĩ nhận xét gì về đơn vị suất

điện động nguồn điện ?

- Số vơn ghi trên mỗi nguồn điện

cho ta biết gì ?

- Suất điện động nguồn điện cĩ

giá trị bằng HĐT giữa hai cực của

nguồn điện khi mạch ngồi để hở

Nêu cách xác định suất điện động

nguồn điện ?

- Trong mạch điện kín, dịng điện

chạy qua mạch ngồi và mạch

trong Nguồn điện cũng giống như

một vật dẫn và cũng cĩ điện trở

gọi là điện trở trong của nguồn

điện, kí hiệu r Vậy nguồn điện

được đặc trưng bởi những yếu tố

nào ?

- HS định nghĩa và nêu biểu thức :

E =

q A

- HS trả lời: cĩ đơn vị là vơn (V)

- HS trả lời: cho biết trị số suất điện động của nguồn điện

- HS trả lời: dùng vơn kế mắc vào hai cực của nguồn điện khi mạch ngồi để hở

- HS trả lời: một nguồn điện được đặc trưng bởi suất điện động và điện trở trong của nĩ, kí hiệu (E ,r)

điện tích dương q ngược chiều điện trường và độ lớn của điện tích đó

b) Công thức

E =

q A

c) Đơn vị

- Đơn vị của suất điện động trong hệ SI là vôn (V)

- Số vôn ghi trên mỗi nguồn điện cho biết trị số của suất điện động của nguồn điện đó

-Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng hiệu điện thế giữa hai cực của nó khi mạch ngoài hở

-Mỗi nguồn điện có một điện trở gọi là điện trở trong của nguồn điện

Hoạt động 6: Tìm hiểu về pin và acquy

GV yêu cầu HS cho biết cấu tạo

chung của pin điện hĩa

- GV yêu cầu HS làm câu C10

- GV yêu cấu HS đọc SGK để nêu

cấu tạo và nguyên tắc hoạt động

của pin Vơn – ta

- GV yêu cầu HS đọc sách ở nhà

để tìm hiểu cấu tạo pin Lơ

-clăng-sê

- GV yêu cầu HS đọc SGK và sử

dụng hình vẽ 7.9 SGK để nêu cấu

tạo của acquy chì

- GV yêu cầu HS nêu nguyên tắc

- HS nêu cấu tạo: gồm hai cực cĩ bản chất hĩa học khác nhau được ngâm trong dung dịch chất điện phân

- HS làm câu C10

-HS nêu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: gồm một cực đồng và một cực kẽm được ngâm trong dung dịch axit sunfurit lỗng Ion kẽm (Zn2+) bị gốc axit tác dụng

và tan vào dung dịch làm cho cực kẽm thừa e mang điện tích âm

Ion H+ bám vào cực đồng và thu lấy electron trong thanh đồng Do

đĩ, thanh đồng thiếu electron nên trở thành cực dương Giữa 2 cực kẽm và đồng xuất hiện một suất điện động

- HS nhận nhiệm vụ học tập

- HS nêu cấu tạo: cực dương là PbO2, cực âm là Pb và dung dịch điện phân là H2SO4

- HS nêu nguyên tắc hoạt động của acquy chì

V Pin và acquy

1 Pin điện hoá

- Cấu tạo chung của các pin điện hoá là gồm hai cực có bản chất khác nhau được ngâm vào trong chất điện phân

a) Pin Vôn-ta

- Pin Vôn-ta là nguồn điện hoá học gồm một cực bằng kẻm (Zn) và một cực bằng đồng (Cu) được ngâm trong dung dịch axit sunfuric (H2SO4) loảng

b) Pin Lơclăngsê: SGK

2 Acquy

a) Acquy chì

- Bản cực dương bằng chì điôxit (PbO2) cực âm bằng chì (Pb) Chất điện phân là dnng dịch axit sunfuric (H2SO4) loảng

- Acquy là nguồn điện có thể nạp lại để sử dụng nhiều lần dựa trên phản ứng hoá học thuận

Trang 5

hoạt động của acquy.

- Khi acquy phát điện do tác dụng

hĩa học các bản cực của acquy cĩ

lõi khác nhau nhưng đều được phủ

một lớp chì sunfat nên suất điện

động của acquy giảm dần khi suất

điện động này giảm tới 1,85 V thì

phải nạp điện cho acquy

- GV sử dụng hình 7.10 SGK nêu

cách nạp điện và tác dụng của việc

nạp điện cho acquy

- Acquy là nguồn điện cĩ đặc

điểm gì khác với pin?

- Giới thiệu cấu tạo và suất điện

động của acquy kiềm

- Nêu các tiện lợi của acquy

kiềm

- HS lĩnh hội và ghi nhớ cách nạp điện và tác dụng của việc nạp điện cho acquy

- HS trả lời: acquy là nguồn điện

cĩ thể nạp lại để sử dụng nhiều lần dựa trên phản ứng hĩa học thuận nghịch: nĩ tích trữ năng lượng dưới dạng hĩa năng khi nạp và giải phĩng năng lượng ấy dưới dạng điện năng khi phát điện

- HS ghi nhận và tiếp thu

nghịch: nó tích trử năng lượng dưới dạng hoá năng khi nạp và giải phóng năng lượng ấy dưới dạng điện năng khi phát điện Khi suất điện động của acquy giảm xuống tới 1,85V thì phải nạp điện lại

b) Acquy kiềm

- Acquy cađimi-kền, cực dương được làm bằng Ni(OH)2, còn cực âm làm bằng Cd(OH)2 ; các cực đó dược nhúng trong dung dịch kiềm KOH hoặc NaOH

- Suất điện động khoảng 1,25V Acquy kiềm có hiệu suất nhỏ hơn acquy axit nhưng lại rất tiện lợi vì nhẹ hơn và bền hơn

Hoạt động 7: Củng cố, dặn dị

- Định nghĩa dịng điện, dịng điện khơng đổ và biểu thức cường độ dịng điện

- Điều kiện để cĩ dịng điện, nguồn điện

- Suất điện động của nguồn điện vav biểu thức tính suất điện động nguồn điện

- Làm các bài tập: 8,9,10,11,12,13,14, 15 SGK

Câu hỏi: Một nguồn điện cĩ suất điện động 200 mV Để chuyển một điện lượng 10 C qua nguồn thì lực lạ

phải sinh một cơng là

IV RÚT KINH NGHIỆM SAU TIẾT DẠY

Trang 6

Tiết: 18 BÀI TẬP

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Củng cố lại các kiến thức đã học dòng điện, các công thức: tính cường độ dòng điện, suất điện động của nguồn điện

2 Kỹ năng

- Vận dụng được các công thức tính cường độ dòng điện, suất điện động của nguồn điện để giải các bài tập trong SGK và một số bài tập trong SBT

3 Thái độ

- Tích cực tham gia giải bài tập, nghiêm túc, cẩn thận trong tính toán

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

- Giải trước các bài tập trong SGK và lựa chọn các bài tập chọn lọc về dòng điện.

2 Học sinh

- Giải bài tập ở nhà, ôn các kiến thức và các công thức trong bài học

Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ

GV đặt câu hỏi kiểm tra bài cũ:

- GV gọi HS lên trả lời

- GV gọi HS nhận xét

- GV nhận xét và cho điểm

- HS nghe giáo viên đặt câu hỏi kiểm tra bài

- Học sinh lên trả lời

- HS nhận xét câu trả lời

- HS nghe GV nhận xét

Câu hỏi

Nêu định nghĩa cường độ dòng điện và biểu thức? định nghĩa suất điện động và biểu thức?

Hoạt động 2: Hệ thống kiến thức trong bài học

- GV giới thiệu dạng bài tập cơ

bản về cường độ dòng điện và

suất điện động nguồn điện

- GV nêu phương pháp giải và

yêu cầu học sinh trả lời các câu

hỏi sau:

+ Biểu thức tính cường độ dòng

điện?

+ Biểu thức tính suất điện động

của nguồn điện?

+ GV nêu công thức tính số

electron chuyển qua tiết diện của

vật dẫn trong thời gian t

- HS theo dõi và ghi nhớ

- HS chuẩn bị trả lời câu hỏi:

- HS trả lời:I = hay I =

t

q



t q

- HS trả lời: E =

q A

- HS ghi nhận biểu thức: n I t

e



I Hệ thống kiến thức và phương pháp giải bài tập

Dạng toán: xác định điện lượng,

cường độ dòng điện, công của nguồn điện, suất điện động của nguồn điện và số electron dịch chuyển qua vật dẫn.

- Sử dụng các công thức sau:

1 cường độ dòng điện:I =

t

q



hay I =

t q

2 Suất điện động :E =

q A

3 số electron :n I t

e



Hoạt động 3: Giải bài tập

- GV gọi HS lên bảng giải bài 13

SGK

- GV hướng dẫn học sinh tóm tắt

và sử dụng công thức định nghĩa

cường độ dòng điện để giải BT

- GV xác nhận kết quả đúng của

bài giải

- HS lên bảng giải bài 13.

- HS sở dụng công thức định nghĩa cường độ dòng điện :

I = để giải bài tập

t

q



- HS ghi chép vào vở học

Bài 13 trang 45 SGK

Tóm tắt

3

2 ; ?

t s I



- Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn

 

3

6.10

3.10 2





q

t

Trang 7

SGK

cường độ dòng điện để giải BT

bài giải

SGK

suất điện động của nguồn điện để

giải BT

bài giải

Bài 1: tính số electron đi qua tiết

diện thẳng của vật dẫn kim loại

trong 1s nếu có điện lượng 30 C

chuyển qua tiết diện đó trong thời

gian 15 s

- GV cho HS ghi chép bài tập

- GV hướng dẫn HS sử dụng công

thức định nghĩa cường độ dòng

điện không đổi để giải bài tập

thức tính số electron chuyển qua

tiết diện của vật dẫn để giai BT

Bài 2: một bộ acquy có suất điện

động 6V, sản ra một công 360J

khi dịch chuyển điện tích ở bên

trong và giữa hai cực của nó khi

acquy đang phát điện

a tính lượng điện tích được dịch

chuyển này?

b thời gian dịch chuyển là 5 phút

Tính cường độ dòng điện chạy

qua khi đó?

- GV cho HS ghi chép bài tập

thức định nghĩa suất điện động

của nguồn điện và định nghĩa

cường độ dòng điện để giải bài

tập

- HS sở dụng công thức định nghĩa cường độ dòng điện :

I =

t

q



 

6.0,5 3

- HS sở dụng công thức định nghĩa suất điện động nguồn điện:

E =

q

A  A.q3J

- HS ghi chép bài tập vào vở

- HS tiến hành đọc và phân tích bài toán

- HS sử dụng công thức định nghĩa cường độ dòng điện:

30 2 15

q

t

  

- HS sử dụng công thức tính số electron giải:

19 19

1,6.10

I t n



- HS ghi chép bài tập vào vở

- HS tiến hành đọc và phân tích bài toán

- HS sử dụng công thức định nghĩa suất điện động nguồn điện:

E =

q

6

A



- HS sử dụng công thức định nghĩa cường độ dòng điện tính:

60 0,2 5.60

q

t

Bài 14 trang 45

Tóm tắt

I  A t  s q 

- Điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn là

6.0,5 3

Bài 15 trang 45

Tóm tắt

1,5 ;V q 2 ;C A ?

- Công của lực lạ là:

A.q3J

Giải

- Cường độ dòng điện qua dây dẫn là:

15

q

t

  

- Số electron chuyển qua dây dẫn trong 1s là:

19 19

1,6.10

I t n



Giải

- Lượng điện tích được dịch chuyển là :

Ta có : E =

q A

360 60 6

A



- Cường độ dòng điện là :

60 0,2 5.60

q

t

Hoạt động 4 : Củng cố, dặn dò

- Nắm được công thức tính cường độ dòng điện và công thức tính suấn điện động nguồn điện.

- Làm một số bài tập trong SBT và các sách tham khảo

- Đọc trước và chuẩn bị bài : điện năng Công suất điện.

Trang 8

Tiết 19 BÀI 8

ĐIỆN NĂNG CƠNG SUẤT ĐIỆN

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Nêu được công của dòng điện là số đo điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ khi có dòng điện chạy qua Chỉ ra được lực nào thực hiện công ấy

- Chỉ ra được mối liên hệ giữa công của lực lạ thực hiện bên trong nguồn điện và điện năng tiêu thụ trong mạch kín

2 Kĩ năng

- Tính được điện năng tiêu thụ và công suất điện của một đoạn mạch theo các đại lượng liên quan và ngược lại

- Tính được công và công suất của nguồn điện theo các đại lượng liên quan và ngược lại

II CHUẨN BỊ

1 Giáo viên

- Đọc sách giáo khoa Vật lí lớp 9 để biết học sinh đã học những gì về công, công suất của dòng điện,

Định luật Jun – Len-xơ

2 Học sinh:

- Ơn lại kiến thức về cơng, cơng suất của dịng điện, định luật Jun – Len – xơ

Hoạt động 1: Giới thiệu bài mới

- Bên trong nguồn điện như pin và

acquy cĩ sự chuyển hĩa năng

lượng từ dạng nào sang dạng nào

khi pin và acquy phĩng điện?

- Khi mắc nguồn điện vào mạch

kín, bên ngồi nguồn điện cĩ sự

chuyển hĩa điện năng thành các

dạng năng lượng khác như nội

năng, hĩa năng, cơ năng Bài học

hơm nay ta sẽ nghiên cứu các

dạng năng lượng đĩ?

- HS thảo luận và tìm câu trả lời.

- HS nhận thức được vấn đề cần nghiên cứu trong bài học

Hoạt động 2: Tìm hiểu về điện năng tiêu thụ và cơng suất điện

- Khi đặt một HĐT U vào hai đầu

đoạn mạch tiêu thị điện năng thì

các điện tích dịch chuyển cĩ

hướng và tạo thành dịng điện

dưới tác dụng của lực nào?

- Nếu cường dịng điện là I thì

điện lượng dịch chuyển qua đoạn

mạch sau thời gian t là bao nhiêu?

Khi đĩ cơng của lực điện trường

được xác định như thế nào?

- Dịng điện chạy qua đoạn mạch

gây ra các tác dụng khác nhau và

khi đĩ cĩ sự chuyển hĩa điện năng

thành các dạng năng lượng khác

- Như vậy cĩ thể nĩi cơng của

dịng điện chạy qua đoạn mạch

- HS thảo luận và trả lời: các điện

tích dịch chuyển cĩ hướng tạo thành dịng điện dưới tác dụng của lực điện

- HS thảo luận và trả lời: q = I.t và cơng của lực điện trường là:

A = U.q

- HS hồn thành câu C1

- HS ghi nhận

I Điện năng tiêu thụ và công suất điện

1 Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch

- Điện năng tiêu thụ của một đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch đó

A = Uq = UIt

Trang 9

cũng chính là điện năng mà đoạn

mạch đĩ tiêu thụ

- GV yêu cầu HS nhắc lại mối

quan hệ giữa cơng và cơng suất đã

học ở lớp 10 và cơng suất nĩi lên

ý nghĩa gì?

- Cơng suất tiêu thụ điện năng của

một đoạn mạch được tính theo

điện năng tiêu thụ như thế nào?

Phát biểu ý nghĩa của cơng thức

đĩ?

- HS ghi nhận

- HS nhớ lại kiến thức đã học để trả lời

- HS trả lời: P = = UI

t A

* Ý nghĩa: cơng suất tiêu thụ điện năng của đoạn mạch cĩ trị số bằng điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trong 1s, hoặc bằng tích của HĐT giữa hai đầu đoạn mạch và cường

độ dịng điện chạy qua đoạn mạch đĩ

2 Công suất điện

- Công suất điện của một đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó

P = = UI

t A

Hoạt động 3: Tìm hiểu cơng suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi cĩ dịng điện chạy qua

- Trong một đoạn mạch chỉ cĩ

điện trở thuần thì cĩ sự biến đổi

năng lượng như thế nào? Kết quả

là gì?

- Vậy lượng nhiệt biến đổi từ điện

năng thành nhiệt năng được tính

như thế nào?

- GV yêu cầu HS thiết lập cơng

thức của định luật Jun – Len – xơ

- Vậy trong một đơn vị thời gian

lượng nhiệt tỏa ra được tính như

thế nào? Ý nghĩa của đại lượng

này là gì?

- GV kết luận: lượng nhiệt tỏa ra

trong một đơn vị thời gian gọi là

cơng suất tỏa nhiệt của vật dẫn và

nêu ý nghĩa của đại lượng này

- GV yêu cầu HS trả lời câu C5

- HS trả lời: cĩ sự biến đổi điện năng thành nhiệt năng, làm cho vật dẫn nĩng lên và tỏa nhiệt ra mơi trường xung quanh

- HS nhắc lại biểu thức định luật Jun – Len – xơ

- HS thành lập cơng thức:

Q = RI2t

- HS thảo luận và trả lời: trong một đơn vị thời gian lượng nhiệt tỏa ra được tính: P = = RI2

t Q

* Ý nghĩa: đại lượng này đặc trưng cho tốc độ tỏa nhiệt của vật dẫn khi cĩ dịng điện chạy qua

II Công suất toả nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua

1 Định luật Jun – Len-xơ

- Nhiệt lượng toả ra ở một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật dẫn, với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn đó

Q = RI2t

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 = = RI2

t Q

Hoạt động 4:Tìm hiểu về cơng và cơng suất của nguồn điện

-Ở bài trước ta đã biết nguồn điện

là một nguồn năng lượng Trong

nguồn điện, một dạng năng lượng

nào đĩ được biến đổi thành điện

năng dự trữ Trong mạch điện kín,

nguồn điện thực hiện cơng khi di

chuyển các điện tích tự do trong

tồn mạch để tạo thành dịng điện

Theo định luật bảo tồn năng

lượng, điện năng tiêu thụ trong

tồn mạch bằng cơng của các lực

lạ bên trong nguồn điện

- Từ định nghĩa suất điện động

hãy cho biết cơng thức tính cơng

của nguồn điện? Giải thích các đại

- HS theo dõi và ghi nhận

- HS thảo luận và trả lời:

Ang = qE = E It

III Công và công suất của nguồn điên

1 Công của nguồn điện

- Công của nguồn điện bằng điện năng tiêu thụ trong toàn mạch

Ang = qE = E It

2 Công suất của nguồn điện

- Công suất của nguồn điện bằng công suất tiêu thụ điện năng của toàn mạch

Trang 10

lượng trong công thức?

- Công suất của nguồn điện là gì?

Và được tính bằng biểu thức nào?

- HS thảo luận và trả lời: công suất của nguồn điện đặc trưng cho tốc độ thực hiện công của nguồn điện và được xác định bằng công của nguồn điện thực hiện trong khoảng thời gian 1s

P ng = = E I

t

A ng

P ng = = E I

t

A ng

Hoạt động 5: Củng cố, dặn dò

- Công thức tính công, công suất của dòng điện, nhiệt lượng tỏa ra trên vật dẫn khi có dòng điện chạy qua

- Đơn vị của các đại lượng trong công thức

- Làm các bài tập: 5, 6, 7, 8, 9 SGK

Câu 1: Nhiệt lượng tỏa ra trong 2 phút khi một dòng điện 2A chạy qua một điện trở thuần 100 Ω là

điện lượng qua nguồn là

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	375,85 KB