Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 8: Điện năng. Công suất điện - Trần Thảo Nguyên

TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN 
TỔ : VẬT LÝ-CÔNG NGHỆ 
Giáo viên : Trần Thảo Nguyên 
Câu hỏi: Hóy cho biết biểu thức tớnh : 
 +Điện l ư ợng chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn khi có 
dòng điện không đổi I chạy qua 
trong khoảng thời gian t ? 
Trả lời: 
+ Công thức tính điện l ư ợng: q = I t 
Câu hỏi: Hãy cho biết : 
+ Biểu thức tính công của lực lạ khi dịch chuyển 
điện tích dương q trong nguồn điện? 
Trả lời: 
+ Công thức tính công lực lạ: A= E q 
Em có biết??? 
Trên mỗi bóng đèn dây tóc có ghi: 
220V – 100W hoặc 220V- 60W 
*220 V là hiệu điện thế tối đa đặt vào bóng đèn 
*100W là công suất toả nhiệt (công suất tiêu thụ) của bóng đèn ở hiệu điện thế 220V. 
* Vậy liệu ta có đo đ ư ợc l ư ợng điện bóng đèn tiêu thụ không?Công suất tiờu thụ là gì, đ ư ợc xác định bằng biểu thức nào? 
R 
U 
- 
+ 
I . ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN 
 1 . Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch. 
	 Xét đoạn mạch: 
I 
I 
I 
I 
I 
- 
- 
- 
I 
I 
I 
I 
- 
- 
I 
I 
I 
I 
- 
- 
- 
- 
I 
- 
- 
Bài 8: Điện năng - Công suất điện 
I - ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN 
1 . Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch. 
Nếu dòng điện có c ư ờng độ I , thì sau một khoảng thời gian t có một điện l ư ợng q = I t di chuyển trong mạch. Khi đó lực điện thực hiện một công là : 
A= qU =UIt 
A = qU 
Gọi là điện năng tiêu thụ của mạch 
R 
U 
- 
+ 
I 
I 
I 
I 
I 
- 
- 
- 
I 
I 
I 
I 
- 
- 
I 
I 
I 
I 
- 
- 
- 
- 
I 
- 
- 
C1: Hãy cho biết đ ơ n vị của các đại l ư ợng có mặt trong công thức? 
A = U q = U I t 
A 
U 
q 
 I 
 t 
J 
V 
C 
A 
S 
U 
Bình điện phân 
U = 210V, I =30A 
 t = 20s, A=? 
Công của lực điện có thể chuyển 
hóa thành các dạng năng lượng nào? 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
0 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
0 
KWh 
CÔNG TƠ ĐIỆN 
9 
220v – 10(A) – 50Hz 
C.Ty ĐIỆN LỰC 3 
u 
110V-75W 
110V-75W 
0 
1 
0 
0 
= ? J 
= 3 600 000J 
Công tơ điện là dụng cụ dùng để đo công của dòng điện hay điện năng tiêu thụ.Mỗi số đo của dụng cụ này là :1kwh = 1000w.3600s = 3 600 000J 
Công t ơ điện là dụng cụ dùng để đo công của dòng điện hay điện năng tiêu thụ. Mỗi số đo của dụng cụ này là : 1 kw.h = 1000W.3600S = 3.600.000 J 
2. Công suất điện. 
Ở CH ƯƠ NG TRÌNH HỌC LỚP 10 CÁC EM ĐÃ Đ Ư ỢC HỌC KHÁI NIỆM CÔNG SUẤT C Ơ HỌC: 
Công suất là đại l ư ợng đ ư ợc đo bằng công sinh ra trong một đ ơ n vị thời gian. Có biểu thức: P = A/t 
Vậy công suất điện đ ư ợc định nghĩa nh ư thế nào? 
Công suất điện đ ư ợc định nghĩa nh ư sau: 
Công suất điện của một đoạn mạch là công suất tiêu thụ điện năng của đoạn mạch đó và có trị số bằng điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trong một đ ơ n vị thời gian, hoặc bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và c ư ờng độ dòng điện chạy qua mạch đó 
Biểu thức: 
P 
Hãy cho biết đ ơ n vị của các đại l ư ợng có mặt trong công thức? 
P 
[A]=J, [U]=V,[I]=A,[t]=s [P]= W 
Dụng cụ tiệu thụ điện 
P(W) 
Đầu máy xe lửa chạy điện 
Bình đun nước 
2500 
Máy điều hòa, lò sưởi điện 
2000 
Lò nướng bánh 
1000 
Máy sấy tóc 
1200 
Bàn là 
500-1000 
Quạt thông gió, máy giặt 
600 
Tivi,tủ lạnh 
82-120 
Đèn dây tóc 
75 
Đèn pin 
2 
Điốt phát quang 
Đồng hồ điện tử 
Giá trị công suất của một số thiết bị tiêu thu điện 
II. CÔNG SUẤT TOẢ NHIỆT CỦA VẬT DẪN KHI CÓ DÒNG ĐIỆN CHẠY QUA. 
 1. ĐỊNH LUẬT JUN – LENX Ơ 
Câu hỏi: Khi có dòng điện chạy qua điện trở thì điện trở có nóng lên hay không? 
Nếu xột đoạn mạch ( hoặc vật dẫn )chỉ cú điện trở R thỡ điện năng mà đoạn mạch tiờu thụ biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng : 
Q = A = UIt 
Câu hỏi : Viết biểu thức định luật ôm cho điện trở? 
I = U/R hay U= I.R 
Q 
* phát biểu : 
Nhiệt l ư ợng toả ra ở một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật dẫn, với bình ph ươ ng c ư ờng độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn đó. 
6 
0 
A 
6 
3 
3 
R b 
12 
0 
V 
12 
R 
B 
1. Đo dòng điện, hiệu điện thế 2 đầu R, thời gian dòng điện chạy qua,từ đó sẽ xác định đ ư ợc điện năng tiêu thụ của điện trở: 
A= qU =UIt 
2. Dùng nhiệt kế đo độ tăng nhiệt độ của n ư ớc. Tính đ ư ợc nhiệt l ư ợng n ư ớc thu vào: 
Q’=C m ( t 2 – t 1 ) 
4. Theo định luật bảo toàn năng l ư ợng nhiệt l ư ợng toả ra trên điện trở là Q bằng nhiệt l ư ợng n ư ớc thu vào: Q = Q’ 
3. Ng ư ời ta thấy Q’ = A 
5. Vậy ta có: 
Q = A = UIt 
6 
0 
A 
6 
3 
3 
R b 
12 
0 
V 
12 
R 
B 
6 
0 
A 
6 
3 
3 
R b 
12 
0 
V 
12 
R 
B 
Nhiệt lượng tỏ a ra trên R được xác định như thế nào? 
Nhiệt lượng tỏa ra trên R trong thời gian 3phút? 
2. Công suất toả nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua. 
Đ ư ợc định nghĩa nh ư sau: 
Công suất toả nhiêt P của một vật dẫn khi có dòng điện chạy qua đặc tr ư ng cho tốc độ toả nhiệt của vật dẫn đó và đ ư ợc xác định bằng nhiệt l ư ợng toả ra ở một vật dẫn trong một đ ơ n vị thời gian. 
P 
Q 
Chứng minh rằng: 
Theo định luật Jun Len xơ và định luật Ôm có: 
Do đó: 
Cũng cố kiến thức 
Kiến thức trọng tâm cần nhớ của bài: 
1. Điện năng tiêu thụ đ ư ợc đo bằng công t ơ điện và đ ư ợc tính bằng biểu thức: 
A= qU =UIt 
2. Công suất điện đ ư ợc tính bằng biểu thức: 
P 
3. Định luật Jun-Lenx ơ 
Q 
Kiến thức trọng tâm cần nhớ của bài: 
4. Công suất toả nhiệt của vật dẫn 
P 
Bài tập số 1 
 Chọn ph ươ ng án đúng. 
Theo định luật Jun – Lenx ơ , nhiệt l ư ợng toả ra trên dây dẫn 
A. tỉ lệ với c ư ờng độ dòng điện qua dây dẫn . 
B. tỉ lệ với bình ph ươ ng c ư ờng độ dòng điện. 
C. tỉ lệ nghịch với bình ph ươ ng c ư ờng độ dòng điện. 
D. tỉ lệ với bình ph ươ ng điện trở của dây dẫn. 
Bài tập số 2 
Trong một đoạn mạch có điện trở thuần không đổi, nếu muốn tăng công suất toả nhiệt lên 4 lần thì phải 
tăng hiệu điện thế 2 lần. 
D. giảm hiệu điện thế 4 lần 
B. giảm tăng hiệu điện thế 2 lần 
C. tăng hiệu điện thế 4 lần 
BÀI TẬP 3 
Điện năng biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng ở dụng cụ hay thiết bị điện nào d ư ới đây khi chúng hoạt động? 
A. Bóng đèn dây tóc. 
B. Quạt điện. 
C. ấm điện. 
D. ác quy đang nạp điện 
Bài tập : Có hai điện trở R 1 =20 ôm và R 2 = 30 ôm mắc song song với nhau vào hiệu điện thế 60V, Điện năng tiêu thụ trên đoạn mạch trong 10 phút là 
A. 36kJ 
B. 108000J 
C. 43200J 
D. 180kJ 
THE END 
CẢM ƠN THẦY CÔ VÀ CÁC EM