Bài giảng Vật lý Lớp 9 - Bài 11: Điện năng. Công. Công suất điện - Trường THCS Thiện Phiến

VÂTLÝ9 * TRƯỜNG THCS THIỆN PHIẾN ** LỚP 9*ĐIỆN NĂNG.CÔNG.CÔNG SUẤT ĐIỆNKIỂM TRA BÀI CŨBiến trở là gì? Biến trở dùng để làm gì ?Câu hỏi 1Để đèn sáng hơn cần điều chỉnh con chạy về phía nào? Giải thích tại sao?Câu hỏi 2- Biến trở là điện trở có thể thay đổi trị số.Biến trở được dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch.AB+-K- Để đèn sáng hơn cần điều chỉnh con chạy về phía điểm A, vì lúc đó biến trở có điện trở nhỏ nhất.Khi sử dụng đèn điện, có đèn sáng mạnh sáng yếu, ngay cả khi các đèn này được dùng cùng một hiệu điện thế. Tương tự như vậy, các dụng cụ điện như quạt điện, nồi cơm điện, bếp điện cũng có thể hoạt động mạnh, yếu khác nhau. Vậy ta căn cứ vào đâu để xác định được mức độ hoạt động mạnh, yếu khác nhau này?BÀI 11ĐIỆN NĂNG. CÔNG. CÔNG SUẤT ĐIỆNVËt lÝ 91. ĐIỆN NĂNGa. Dòng điện có mang năng lượngC1: Quan sát hình vẽ và cho biết:Dòng điện thực hiện công cơ học trong hoạt động của các dụng cụ và thiết bị điện nào?Dòng điện cung cấp nhiệt lượng trong hoạt động của các dụng cụ và thiết bị điện nào?BÀI 11: ĐIỆN NĂNG – CÔNG – CÔNG SUẤT ĐIỆN1. ĐIỆN NĂNGa. Dòng điện có mang năng lượngDòng điện thực hiện công cơ học: Máy khoan, máy bơm nước Dòng điện cung cấp nhiệt lượng: Mỏ hàn, nồi cơm điện, bàn làDòng điện có mang năng lượng vì nó có khả năng thực hiện công, cũng như có khả năng làm thay đổi nhiệt năng của vật. Năng lượng của dòng điện được gọi là điện năng.BÀI 11: ĐIỆN NĂNG – CÔNG – CÔNG SUẤT ĐIỆN1. ĐIỆN NĂNGa. Dòng điện có mang năng lượngb. Sự chuyển hoá điện năng thành các dạng năng lượng khácC2: Các dụng cụ điện khi hoạt động đều biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác. Hãy chỉ ra các dạng năng lượng được biến đổi từ điện năng trong hoạt động của mỗi dụng cụ điện trong bảng 11.1.Dụng cụ điệnĐiện năng được biến đổi thành dạng năng lượng nào?Bóng đèn dây tóc.Đèn LED.Nồi cơm điện, bàn là.Quạt điện, máy bơm nước.Nhiệt năng và năng lượng ánh sáng.Năng lượng ánh sáng và nhiệt năng.Nhiệt năng và năng lượng ánh sáng (nếu có).Cơ năng và nhiệt năng.BÀI 11: ĐIỆN NĂNG – CÔNG – CÔNG SUẤT ĐIỆN1. ĐIỆN NĂNGa. Dòng điện có mang năng lượngb. Sự chuyển hoá điện năng thành các dạng năng lượng khácC3: Hãy chỉ ra hoạt động của mỗi dụng cụ điện trong bảng 11.1, phần năng lượng nào được biến đổi từ điện năng là có ích, vô ích?.Đối với đèn dây tóc và đèn LED:	Năng lượng có ích: năng lượng ánh sáng.	Năng lượng vô ích: nhiệt năngĐối với nồi cơm điện, bàn là:	Năng lượng có ích: nhiệt năng.	Năng lượng vô ích: năng lượng ánh sáng (nếu có).Đối với quạt điện, máy bơm nước:	Năng lượng có ích: cơ năng.	Năng lượng vô ích: nhiệt năng.2. CÔNG SUẤT ĐIỆN. CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆNa. Công suất điện: Em hãy đọc các số ghi này trên một vài dụng cụ điện như bóng đèn, quạt điện, nồi cơm điện 220V-75W220V-25W220V-660W220V-55Wa. Trên các dụng cụ điện thường có ghi số vôn và số oát. Quan sát độ sáng của hai bóng đèn được mắc như sơ đồ hình 12.1 khi công tắc K đóng 220V 220V (220V-100W) (220V- 25W)Trả lời : Với cùng một hiệu điện thế, đèn có số oát lớn hơn thì sáng mạnh hơn, đèn có số oát nhỏ hơn thì sáng yếu hơn. C1: Nhận xét mối quan hệ giữa số oát ghi trên bóng đèn với độ sáng mạnh yếu của chúng. Trả lời : Oat (W) là đơn vị đo của công suất (P)Ý nghĩa của số oát ghi trên mỗi dụng cụ điện: Mỗi dụng cụ điện khi được sử dụng với hiệu điện thế bằng hiệu điện thế định mức, thì tiêu thụ công suất điện (gọi tắt là công suất) bằng số oát ghi trên dụng cụ đó và được gọi là công suất định mức. Công suất định mức của mỗi dụng cụ điện cho biết công suất mà dụng cụ đó tiêu thụ khi hoạt động bình thường.C2:. Nhớ lại kiến thức của lớp 8 và cho biết oat là đơn vị của đại lượng nào? Số Oát (W) ghi trên mỗi dụng cụ điện cho biết công suất định mức (Pđm) của dụng cụ đó, nghĩa là công suất điện P của dụng cụ này khi nó hoạt động bình thường.Vậy: Mỗi số oát được ghi trên mỗi dụng cụ điện có ý nghĩa như thế nào?Bảng 11.2: Công suất của một số dụng cụ điện thường dùng Dụng cụ điệnCông suất (W)Bóng đèn pin1Bóng đèn thắp sáng ở gia đình15 - 200Quạt điện25 - 100Tivi60 - 160Bàn là250 - 1000Nồi cơm điện300 - 1000Đèn ghi: 220V - 100W có nghĩa là gì?220V-100WUđm= 220V, Pđm= 100W. Khi đèn sử dụng ở hiệu điện thế 220V thì công suất của đèn đạt được là 100W và khi đó đèn sáng bình thường. Nếu đặt vào dụng cụ điện hiệu điện thế lớn hơn hiệu điện thế định mức, dụng cụ sẽ đạt công suất lớn hơn công suất định mức. Việc sử dụng như vậy sẽ làm giảm tuổi thọ của dụng cụ hoặc gây cháy nổ rất nguy hiểm.Cần sử dụng máy ổn áp để bảo vệ các thiết bị điện.ỔN ÁPC3: Một dụng cụ điện hoạt động càng mạnh thì công suất của nó càng lớn. Hãy cho biết:+ Một bóng đèn có thể lúc sáng mạnh, lúc sáng yếu thì trong trường hợp nào đèn có công suất lớn hơn?+ Một bếp điện được điều chỉnh lúc nóng nhiều hơn, lúc nóng ít hơn thì trong trường hợp nào bếp có công suất nhỏ hơn ? Cùng 1 bóng đèn, khi sáng mạnh thì có công suất lớn hơn. Cùng 1 bếp điện, lúc nóng ít hơn thì công suất nhỏ hơn. + Mắc mạch điện như sơ đồ hình 12.2 với bóng đèn thứ nhất có ghi 6V- 5W. Đóng công tắc, điều chỉnh biến trở để số chỉ của vôn kế đúng bằng số chỉ ghi trên bóng đèn, khi đó đọc số chỉ của ampe kế, khi đó ampe kế có số chỉ được ghi trong bảng 2. + Làm tương tự với bóng đèn thứ hai có ghi 6V-3W . CÔNG THỨC TÍNH CÔNG SUẤT ĐIỆN1. Thí nghiệm: CMNAB6VK0,5011,5A+-AK5320146V-+ a. Với Đ1( 6V-5W) 0,82A 6V-5W6VCMNAB6VK0,5011,5A+-AK5320146V-+b. Với Đ2 ( 6V - 3W) 0,51A 6V-3W6V Số liệu Lần TNSố ghi trên bóng đènCường độ dòng điện đo được (A)Tích U.ICông suất (W)Hiệu điện thế (V)Với bóng đèn 1560,824,92Với bóng đèn 2360,513,06 C4: Từ các số liệu của bảng 2, hãy tính tích UI đối với mỗi bóng đèn và so sánh tích này với công suất định mức của đèn đó khi bỏ qua sai số của phép đo.Tích U.I Pđm ghi trên bóng đènC4. + Với đèn 1: U.I = 4,92 + Với đèn 2: U.I = 3,06P = U.I Công thức tính công suất điện: Công suất tiêu thụ của một dụng cụ điện (hoặc của một đoạn mạch) bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu dụng cụ đó (hoặc đoạn mạch đó) và cường độ dòng điện chạy qua nó:Trong đó:P : Công suất điện (W)U: Hiệu điện thế (V)I: Cường độ dòng điện (A)Công thức:Ta có: p =U.I mà U=I.R nên p= I.R.I=I2.R (1) Ta có: p= U.I mà nên p= Từ (1) và (2) ta được:p C5: Xét trường hợp đoạn mạch có điện trở R, hãy chứng tỏ rằng công suất điện của đoạn mạch được tính theo công thức: Bài giải (2)P C6: Trên một bóng đèn có ghi 220V-75W. + Tính I qua bóng đèn và điện trở của nó khi bóng đèn sáng bình thường.+ Có thể dùng cầu chì loại 0,5A cho bóng đèn này được không? Vì sao?VẬN DỤNG- Cường độ dòng điện qua bóng đèn: Tóm tắt:U = 220VP = 75 W I = ?(A) R = ?GiảiP = U.I => I = = = 0,341(A)- Điện trở của nó khi đèn sáng bình thường: P P + Có thể dùng cầu trì loại 0,5A cho bóng đèn này. Vì nó đảm bảo cho đèn hoạt động bình thường và sẽ nóng chảy, tự động ngắt mạch khi đoản mạch. PTóm tắt:U =12V; I = 0,4AP =?R =?C7: Khi mắc một bóng đèn vào hiệu điện thế 12V thì dòng điện chạy qua nó có cường độ là 0,4A. Tính công suất điện của bóng đèn này và điện trở của bóng đèn khi đó?- Áp dụng công thức tính công suất: Giảip =U.I = 12.0,4 = 4,8(W)- Áp dụng công thức tính của định luật Ôm:Đáp số: 4,8W 30Tóm tắt:U =220V; R=48,4ΩP =?C8: Một bếp điện hoạt động bình thường khi được mắc với hiệu điện thế 220V khi đó bếp có điện trở 48,4Ω. Tính công suất điện của bếp này?Đáp số: 1000W Giải pCông suất của bếp: - Học thuộc phần ghi nhớ sgk. - Làm bài tập trong SBT. - Đọc trước mục: “CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN”.CÔNG VIỆC VỀ NHÀ