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

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

1. C©u hái: Hãy cho biết biểu thức tính : +§iÖn lîng chuyÓn qua tiÕt diÖn th¼ng cña vËt dÉn khi cã dßng ®iÖn kh«ng ®æi I ch¹y qua trong kho¶ng thêi gian t ? Tr¶ lêi: + C«ng thøc tÝnh ®iÖn lîng: q = I t
2. C©u hái: H·y cho biÕt : + BiÓu thøc tÝnh c«ng cña lùc l¹ khi dÞch chuyÓn ®iÖn tÝch dương q trong nguån ®iÖn? Tr¶ lêi: + C«ng thøc tÝnh c«ng lùc l¹: A=E q
3. Em cã biÕt ??? Trªn mçi bãng ®Ìn d©y tãc cã ghi: 220V – 100W hoÆc 220V- 60W
4. *220 V lµ hiÖu ®iÖn thÕ tèi ®a ®Æt vµo bãng ®Ìn *100W lµ c«ng suÊt to¶ nhiÖt (c«ng suÊt tiªu thô) cña bãng ®Ìn ë hiÖu ®iÖn thÕ 220V. * VËy liÖu ta cã ®o ®îc lîng ®iÖn bãng ®Ìn tiªu thô kh«ng?C«ng suÊt tiêu thụ là g×, ®îc x¸c ®Þnh b»ng biÓu thøc nµo ?
5. I . ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN 1 . Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch. Xét đoạn mạch: - - - - - - I I R I I I I I I I I - +I I I - - - - - I U
6. I - §iÖn n¨ng tiªu thô vµ c«ng suÊt ®iÖn 1 . §iÖn n¨ng tiªu thô cña ®o¹n m¹ch. - - - - - - I I R I I I I I I I I - +I I I - - - - - I U NÕu dßng ®iÖn cã cêng ®é I , th× sau mét kho¶ng thêi gian t cã mét ®iÖn lîng q = I t di chuyÓn trong m¹ch. Khi ®ã lùc ®iÖn thùc hiÖn mét c«ng lµ : A = qU A= qU =UIt Gäi lµ ®iÖn n¨ng tiªu thô cña m¹ch
7. C1:H·y cho biÕt A = U q = U I t ®¬n vÞ cña c¸c ®¹i lîng cã mÆt A J trong c«ng thøc? U V q C I A t S
8. Bình điện phân U = 210V, I =30A Công của lực điện có thể chuyển t = 20s, A=? hóa thành các dạng năng lượng nào? U
9. 110V110V-75W-75W 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 10 0 KWh == 3 600 ? 000JJ 0 1 637891245 1382456790 1 2 2 220v3 – 10(A) – 50Hz3 C.Ty4 ĐIỆN LỰC4 3 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 CÔNG TƠ ĐIỆN u
10. 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
11. 2. C«ng suÊt ®iÖn. ë ch¬ng tr×nh häc líp 10 c¸c em ®· ®îc häc kh¸i niÖm c«ng suÊtC«ng c¬ suÊt häc: ®iÖn ®îc ®Þnh nghÜa nh sau: C«ng t¬ ®iÖn lµ dông cô dïng ®Ó ®o c«ng cña dßng ®iÖn C«ngC«ng suÊtsuÊt ®iÖn lµhay ®¹i ®iÖncña lîng mét n¨ ®ng îc®o¹n tiªu ®o m¹ch b»ngthô. Mçi c«nglµ c«ng sè sinh ®o suÊt cñara trongtiªu dông thô mét cô nµy lµ : ®iÖn®¬n nvÞ¨ ngthêi cñaH·y1 gian. kw.h ®o¹n cho Cã = biÕtm¹ch 1000W.3600SbiÓu ®¬n thøc:®ã vÞvµ cña cã P trÞ=c¸c A/t sè3.600.000 ®¹i b»ng l- ®iÖn J n¨ng mµ ®o¹n m¹ch tiªu thô trong mét ®¬n vÞ thêi gian, hoÆc VËy c«ng suÊtîng ®iÖn cã mÆt ®îc trong ®Þnh nghÜac«ng thøc? nh thÕ nµo? b»ng tÝch cña hiÖu ®iÖnA thÕ gi÷a hai ®Çu ®o¹n m¹ch vµ c- êng ®é dßng ®iÖn ch¹y= qua= UIm¹ch ®ã P t A BiÓu thøc: = = UI [A]=J, [U]=V,[I]=A,[t]=sP t [P]= W
12. Giá trị công suất của một số thiết bị tiêu thu điện Dụng cụ tiệu thụ điện P(W) Đầu máy xe lửa chạy 6 điện 4.10 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 10−1 Đồng hồ điện tử 10−3
13. C©u hái: Khi cã dßng II. C«ng suÊt to¶ nhiÖt cña vËt ®iÖn ch¹y qua ®iÖn trë th× dÉn khi cã dßng ®iÖn ch¹y qua. ®iÖn trë cã nãng lªn hay C©u hái : ViÕt biÓu kh«ng? 1. §Þnh luËt Jun – Lenx¬ thøc ®Þnh luËt «m Nếu xét đoạn mạch ( hoặc chovật dẫn®iÖn )chỉ trë? có điện trở R thì điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ biến đổi hoàn *ph¸t biÓu: toàn thành nhiệt năng : NhiÖt lîng to¶ ra ë mét vËt dÉn tØ lÖ thuËn víi ®iÖn trë cña vËt dÉn, víi b×nh ph¬ng cêng ®é dßng ®iÖn vµ víi thêi gian Q = A = UIt dßng ®iÖn ch¹y qua vËt dÉn ®ã. I = U/R hay U= I.R Q = RI 2t
14. Rb 0 6 3 3 6 0 A 12 12 V B R
15. 1. §o dßng ®iÖn, hiÖu ®iÖn thÕ 2 ®Çu R, thêi gian dßng ®iÖn ch¹y Rb qua,tõ ®ã sÏ x¸c ®Þnh ®îc ®iÖn n¨ng tiªu thô cña ®iÖn trë: 0 6 3 3 6 0 A= qU =UIt A 12 12 2. Dïng nhiÖt kÕ ®o ®é t¨ng nhiÖt V ®é cña níc. TÝnh ®îc nhiÖt lîng n- íc thu vµo: Q’=C m (t2 –t1) 3. Ngêi ta thÊy Q’ = A 4. Theo ®Þnh luËt b¶o toµn n¨ng lîng nhiÖt lîng to¶ ra trªn ®iÖn trë lµ Q b»ng B nhiÖt lîng níc thu vµo: Q = Q’ R 5. VËy ta cã: Q = A = UIt= RI 2t
16. Rb 0 6 3 3 6 0 A 12 12 V Nhiệt lượng tỏa ra trên R trong thời gian 3phút? Nhiệt lượng tỏa ra trên R được xác định như thế nào? B R
17. 2. C«ng suÊt to¶ nhiÖt cña vËt dÉn khi cã dßng ®iÖn ch¹y qua. §îc ®Þnh nghÜa nh sau: C«ng suÊt to¶ nhiªt P cña mét vËt dÉn khi cãQ dßng= RI ®iÖn2t ch¹y qua ®Æc trng cho tèc ®é to¶ nhiÖt cña vËt dÉn ®ã vµ ®îc x¸c ®Þnh b»ng nhiÖt lîng to¶ ra ë mét vËt dÉn trong mét ®¬n vÞ thêi gian. Q U 2 = = RI 2 =UI = P t R
18. Chứng minh rằng: Q U 2 P = = t R Theo định luật Jun Len xơ và định luật Ôm có: Q = RI 2t U I = R 2 U U 2 Q = R t = t R R U 2 t 2 Q U Do đó: P = = R = t t R
19. KiÕn thøc träng t©m cÇn nhí cña bµi: 1. §iÖn n¨ng tiªu thô ®îc ®o b»ng c«ng t¬ ®iÖn vµ ®îc tÝnh b»ng biÓu thøc: A= qU =UIt 2. C«ng suÊt ®iÖn ®îc tÝnh b»ng biÓu thøc: A = = UI P t 3. §Þnh luËt Jun-Lenx¬ Q = RI 2t
20. KiÕn thøc träng t©m cÇn nhí cña bµi: 4. C«ng suÊt to¶ nhiÖt cña vËt dÉn Q U 2 = = RI 2 =UI = P t R
21. Chän ph¬ng ¸n ®óng. Theo ®Þnh luËt Jun – Lenx¬, nhiÖt lîng to¶ ra trªn d©y dÉn A. tØ lÖ víi cêng ®é dßng ®iÖn qua d©y dÉn. B. tØ lÖ víi b×nh ph¬ng cêng ®é dßng ®iÖn. C. tØ lÖ nghÞch víi b×nh ph¬ng cêng ®é dßng ®iÖn. D. tØ lÖ víi b×nh ph¬ng ®iÖn trë cña d©y dÉn.
22. Trong mét ®o¹n m¹ch cã ®iÖn trë thuÇn kh«ng ®æi, nÕu muèn t¨ng c«ng suÊt to¶ nhiÖt lªn 4 lÇn th× ph¶i A. t¨ng hiÖu ®iÖn thÕ 2 lÇn. B. gi¶m t¨ng hiÖu ®iÖn thÕ 2 lÇn C. t¨ng hiÖu ®iÖn thÕ 4 lÇn D. gi¶m hiÖu ®iÖn thÕ 4 lÇn
23. §iÖn n¨ng biÕn ®æi hoµn toµn thµnh nhiÖt n¨ng ë dông cô hay thiÕt bÞ ®iÖn nµo díi ®©y khi chóng ho¹t ®éng? A. Bãng ®Ìn d©y tãc. B. Qu¹t ®iÖn. C. Êm ®iÖn. D. ¸c quy ®ang n¹p ®iÖn
24. Bài tập : Có hai điện trở R1=20 ôm và R2 = 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