Bài giảng Môn Vật lý lớp 9 - Tuần 7 - Tiết 14 - Bài 14: Bài tập về công suất và điện năng sử dụng

Tuần: 07	 Ngày soạn: 28/09/2013
Tiết: 14	 
BÀI 14: BÀI TẬP VỀ CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG SỬ DỤNG
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức: Củng cố và khắc sâu cho học sinh nắm chắc các công thức về định luật ôm và công thức tính công suất điện và điện năng sử dụng đối với các dụng cụ điện mắc nối tiếp và mắc song song.
2. Kỹ năng: Vận dụng được công thức ; A = .t = U.I.t để giải được các bài tập tính công suất điện và điện năng sử dụng đối với các dụng cụ điện mắc nối tiếp và mắc song song. 
3. Thái độ: HS có thái độ học tập nghiêm túc, tự giác, trung thực trong học tập.
II. CHUẨN BỊ:
1) GV: Thêm một số bài tập
2) HS: Xem trước nội dung bài, ôn lại định luật Ôm cho các đoạn mạch mắc nối tiếp và song song, công thức về công suất, công của dòng điện.
III. CÁC BƯỚC LÊN LỚP: 
 1) Ổn định: 
 2) Kiểm tra bài cũ 
? Viết công thức tính công suất và công thức tính công của dòng điện? Ghi rõ đơn vị và các đại lượng trong công thức.
A = .t = U.I.t 
 3) Bài mới 
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Nội dung
Hoạt động1: Bài tập 1
- GV gọi 2 Hs đọc bài, gọi 1 HS khác lên bảng tóm tắt bài toán
- GV gợi ý cách giải như các bước ở SGK
- Y/c HS giải chi tiết vào nháp và lên bảng trình bày
(Gv hướng dẫn, giúp đỡ thêm cho HS yếu-kém)
- Sau khi HS làm xong GV tổ chức cho HS dưới lớp nhận xét, sữa sai.
- GV chốt lại bài giải trên bảng.
- Hs đọc bài và tóm tắt bài toán
- Theo dõi
- HS làm bài và trình bày bảng
- HS dưới lớp nhận xét bài làm của bạn
- HS theo dõi ghi chép vào vở.
Bài tập 1:
Tóm tắt
U=220 V
I =341mA= 0,341A
t =30. 4giờ
a)Rđ =? = ?
b)A =? Số đếm công tơ
Giải
Điện trở của bóng đèn:
Công suất của bóng đèn:
Điện năng A mà bóng đèn tiêu thụ: 
A= U.I.t =220.0,341.432000 
 = 32408640(J)
Số đếm của công tơ:
 32 408 640:3 600 000 = 9số
Đáp số: 
a)Rđ = 645 W; = 75W
b)A =32408640 J
 Số đếm công tơ: 9 số
Hoạt động2: Bài tập 2
- GV gọi 2 Hs đọc bài, gọi 1 HS khác lên bảng tóm tắt bài toán
- Y/c Hs thảo luận tìm cách giải,yêu cầu HS hoạt động nhóm(4 em) giải vào bảng nhóm, thời gian 8 phút.
- GV thu 1 số nhóm tổ chức cho HS nhận xét.
- GV thống nhất kết quả.
- Yêu câu HS tìm cách giải khác cho câu b) c). (HS khá-giỏi)
 Nếu HS không giải được GV có thể gợi ý:
Câu b) ?Dòng diện chạy qua đoạn mạch có cường độ là bao nhiêu?từ đó tính điện trở tương của đoạn mạch?
?Tính và từ đó suy ra điện trở của biến trở 
?Dùng công thức khác để tính công suất của biến trở?
Câu c) Dùng công thức khác .
- GV yêu cầu HS về nhà hoàn thành vào vở.
- HS phân tích được sơ đồ mạch điện: (A) nt Rb nt Đ ® Từ đó vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch nối tiếp để giải bài tập.
- Hs đọc bài và tóm tắt bài toán
- HS thảo luận tìm cách giải
- HS làm bài vào bảng nhóm(8 phút)
- Dưới lớp quan sát bảng nhóm bạn và nhận xét.
- HS theo dõi ghi chép vào vở.
- HS tìm cách giải thứ 2.
-HS hoạt động theo hướng dẫn của GV:
I=0,75A
Bài tập 2: Tóm tắt
Uđm= 6V
đm= 4,5W
t =10 phút= 600 s
U= 9V
a) I=?
b) Rbt=?, =?
c) A=? 
Giải
a) Đèn sáng bình thường do đó.
UĐ = 6V; Đ = 4,5W
® IĐ = 
Vì (A) nt Rb nt Đ
® IĐ = IA = Ib = 0,75A
Cường độ dòng điện qua ampe kế là 0,75A.
b)Ub =U-UĐ = 9V-6V = 3V
®Rb = 
Điện trở của biến trở tham gia vào mạch khi đèn sáng bình thường là 4W.
b =Ub.Ib=3.0,75 =2,25(W)
Công suất của biến trở khi đó là 2,25W.
c)Ab= b.t = 2,25.10.60 
 = 1350 (J)
A = U.I.t = 0,75.9.10.60 
 = 4050 (J)
Công của dòng điện sản ra biến trở trong 10 phút là 1350J và ở toàn đoạn mạch là 4050J.
Đáp số: a) I = 0,75A.
b) Rbt= 4W, =2,25 W
c) A= 4050J
Hoạt động3: Bài tập 3
Làm tương tự như hoạt động 2, yêu cầu một HS đọc nội dung bài tập 3, dưới lớp theo dõi .
?Hãy tóm tắt nội dung bài toán.
- GV gọi 1 HS lên bảng vẽ sơ đồ mạch điện.
- Yêu cầu HS dưới lớp nhận xét, GV bổ sung.
- Gọi một HS lên bảng trình bày, cả lớp làm vào nháp.
(GV theo dõi, hướng dẫn, giúp đỡ HS yếu-kém)
- Sau khi HS làm xong GV tổ chức cho lớp nhận xét, thống nhất bài giải mẫu.
- Yêu cầu HS tìm cách giải khác đối với phần a và phần b.
( Nếu còn thời gian GV gọi HS lên bảng giải, hết thời gian cho HS về nhà làm)
- 2 HS lần lượt đọc bài toán.
- HS đứng tại chỗ tóm tắt 
- 1 HS lên bảng vẽ.
- HS dưới lớp theo dõi nhận xét bổ sung.
- Đại diện 1 HS lên bảng trình bày, cả lớp làm vào vở nháp.
- HS theo dõi nhận xét bài làm của nhóm bạn, thống nhất ghi vở.
- HS suy nghĩ tìm cách giải thứ 2.
Bài tập 3
U=220 V, d= 100 W
b = 1000 W,t=1 h= 3600s
a)Vẽ sơ đồ mạch điện?
 R = ?
b) A = ? J=?kW.h.
 Giải
a) Điện trở của bóng đèn:
 ADCT: R=
(W)
Điện trở của bàn là:
(W)
Điện trở tương đương của đoạn mạch:
b) Điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ:
A = U.I.t = 220. . 3600 
 = 3960000J = 1,1kW.h
Đáp số:
 a) R = 44
 b) A = 3960000J
 =1,1kWh
Hoạt động 4: Bài tập nâng cao(9A)
Bài 1. Cho một đoạn mạch mắc như trên sơ đồ hình 7.1.
 Trên đèn Đ1 có ghi: 6V- 12W. Điện trở R có giá trị 6W. Khi mắc đoạn mạch vào một nguồn điện thì hai đèn Đ1,Đ2 sáng bình thường và vôn kế chỉ 12V.
Tính hiệu điện thế của nguồn điện.
Tính cường độ dòng điện chạy qua R, Đ1, Đ2.
Đ2
Đ1
C
R
A
B
V
Hình 7.1
Tính công suất của Đ2. 
Tính cômg suất tiêu thụ trên toàn mạch.
GỢI Ý:
Do các đèn sáng bình thường nên xác định được U1, U2. Từ đó tính được UAB.
 Tính I1 theo Pđm1, Uđm1.
 - Tính IR theo U1, R. => Tính I2 theo I1 và IR.
 c) Tính P2 theo U2 và I2.
 d) Tính P theo P1, P2, PR. ( Hoặc có thể tính P theo UAB và I2 )
 Đs: a) 16V; b) 2A; 1A; 3A; c) 36W; d) 54W.
4) Củng cố:
 - Nhắc lại những điểm cần lưu ý khi giải một bài tập vật lý.
 + Đọc kỹ đề bài, tóm tắt.
 + Lựa chọn công thức hợp lý.
 + Thực hiện giải.
 - Một bài tập vật lý có thể có nhiều cách giải khác nhau, quan trọng là thời gian và tính toán nhanh, gọn.
5) Hướng dẫn HS tụ học, làm bài tập và soạn bài ở nhà:
 - Xem lại các bài tập đã giải theo cách khác và kiểm tra kết quả.
- Làm bài tập từ 14.1 đến 14.4 SBT
+ 9A: Từ bài 1 đến bài 4
	 + 9B: Từ bài 1 đến bài 3
- BT 14.3 đến BT 14.4: đọc kỹ đề bài, tóm tắt các dữ kiện và lựa chọn công thức thích hợp để giải.
Hướng dẫn bài tập trong SBT.
14.1. D. 14.2. C.
14.3. a/ A = 12 kWh = 4,32.107J.
 b/ Công suất của đoạn mạch nối tiếp là P đm = 50W. Công suất của mỗi bóng đèn: Pđ = 25W.
 c/ Mắc nối tiếp hai đèn loại 220V-100W và 220V-75W vào hiệu điện thế 220V.
 Điện trở của đèn thứ nhất là R1= 484W và của đèn thứ hai là 645,3W. Từ đó suy ra cường độ dòng điện chạy qua hai đèn là I= 0,195A và HĐT đặt vào mỗi đèn tương ứng là U1= 94,4VvàU2 =125,6V. Vậy các HĐT này đều nhỏ hơn HĐT định mức của mỗi đèn là 220V nên các đèn không bị hỏng.
 Công suất đoạn mạch là Pđm = 42,9W; P1 = 18,4W; P2 = 24,5W.
14.4. a/ Kí hiệu điện trở của đèn loại 100W và của đèn loại 40W khi sáng bình thường tương ứng là R1, R2. Ta có R1= 484W và R2 = 1210W. Do đó R2/R1= 2,5. (Cách khác R2/R1= P1/P2 = 2,5)
 b/ Khi mắc nối tiếp hai đèn này vào HĐT 220V, dòng điện chạy qua hai đèn có cùng cường độ I. Đèn loại 40W có điện trở R2 lớn hơn nên có công suất P2 = I2R2 lớn hơn (P2 = 20,4W, P1= 8,2W).
Điện năng mạch điện tiêu thụ trong 1 giờ là: A = 102 857J » 103 000J » 0,03 kWh.
 c/ Khi mắc song song hai đèn vào HĐT 220V thì đèn 100W có công suất định mức lớn hơn nên sáng hơn. Điện năng mà mạch điện tiêu thụ trong 1 giờ là A = 504 000J = 0,14 kWh.
- Học thuộc các công thức tính công suất,công của dòng điện, các công thức của định luật ôm đối với đoạn mạch nối tiếp hoặc song song.
- Xem trước bài 15:"Thực hành: Xác định công suất của các dụng cụ dùng điện"
 Chuẩn bị mỗi em một mẫu báo cáo theo hướng dẫn ở SGK 
 IV. RÚT KINH NGHIỆM: