Bài giảng Vật Lí 9 - Bài 13: Điện năng - Công của dòng điện

Bài 13 : ĐIỆN NĂNG – CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN Hàng tháng, mỗi gia đình sử dụng điện đều phải trả tiền theo số đếm của công tơ điện. Số đếm này cho biết công suất điện hay lượng diện năng sử dụng. I. ĐIỆN NĂNG 1. Dòng điện có mang năng lượng C1: Quan sát hình 13.1 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? Máy khoan, máy bơm nước Mỏ hàn, nồi cơm điện, bàn là Dòng điện có mang năng lượng vì nó có khả năng thực hiện công, cũng như cũng có khả năng làm thay đổi nhiệt năng của vật. Năng lượng của dòng điện gọi là điện năng Bài 13 : ĐIỆN NĂNG – CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN I. ĐIỆN NĂNG 1. Dòng điện có mang năng lượng: 2. Sự chuyển hoá điện năng thành các dạng năng lượng khác: C2: 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 điiện trong bảng 1. Dụng cụ điện Điện 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. Cơ năng và nhiệt năng. Bài 13 : ĐIỆN NĂNG – CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN I. ĐIỆN NĂNG 1. Dòng điện có mang năng lượng: 2. Sự chuyển hoá điện năng thành các dạng năng lượng khác: C3: Hãy chỉ ra hoạt động của mỗi dụng cụ điện trong bảng 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 năng Đối 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. Bài 13 : ĐIỆN NĂNG – CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN I. ĐIỆN NĂNG 1. Dòng điện có mang năng lượng: 2. Sự chuyển hoá điện năng thành các dạng năng lượng khác: 3. Kết luận: Điện năng là năng lượng của dòng điện. Điện năng có thể chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác, trong đó có phần năng lượng có ích và phần năng lượng vô ích. Tỉ số phần năng lượng có ích được chuyển hoá từ điện năng và toàn bộ điện năng tiêu thụ gọi là hiệu suất sử dụng điện năng: A 1 phần năng lượng có ích được chuyển hoá từ điện năng. A tp toàn bộ điện năng tiêu thụ. Bài 13 : ĐIỆN NĂNG – CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN I. ĐIỆN NĂNG  Dòng điện có năng lượng vì nó có thể thực hiện công và cung cấp nhiệt lượng. Năng lượng của dòng điện gọi là điện năng. II. CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN 1. Công của dòng điện:  Công của d òng điện sản ra ở một đoạn mạch là số đo lượng điện năng chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác. 2. Công thức tính công của dòng điện: C4: Từ công thức về công suất đã học ở lớp 8, hãy cho biết mối liên hệ giữa công A và công suất P . A = P .t. Bài 13 : ĐIỆN NĂNG – CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN I. ĐIỆN NĂNG  Dòng điện có năng lượng vì nó có thể thực hiện công và cung cấp nhiệt lượng. Năng lượng của dòng điện gọi là điện năng. II. CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN 1. Công của dòng điện:  Công của d òng điện sản ra ở một đoạn mạch là số đo lượng điện năng chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác. 2. Công thức tính công của dòng điện: C5: Xét đoạn mạch được đặt vào hiệu điện thế U, dòng điện chạy qua có cường độ I và công suất của đoạn mạch này là P . Hãy chứng tỏ rằng, công của dòng điện sinh ra ở đoạn mạch này, hay điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ, được tính bằng công thức: A = P t = UIt. Trong đó: U đo bằng vôn (V) I đo bằng ampe (A) t đo bàng giây (s) A đo bàng jun (J) 1J = 1 W.1s = 1V.1A.1s Ngoài ra công của dòng điện còn được đo bằng đơn vị kilôoat giờ (KW.h): 1KW.h = 3.600.000J = 3.10 6 J Bài 13 : ĐIỆN NĂNG – CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN I. ĐIỆN NĂNG  Dòng điện có năng lượng vì nó có thể thực hiện công và cung cấp nhiệt lượng. Năng lượng của dòng điện gọi là điện năng. II. CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN 1. Công của dòng điện:  Công của d òng điện sản ra ở một đoạn mạch là số đo lượng điện năng chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác. 2. Công thức tính công của dòng điện: Ta có: A = P t mà P = UI Suy ra: A = P t = UIt A = P t = UIt Bài 13 : ĐIỆN NĂNG – CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN I. ĐIỆN NĂNG  Dòng điện có năng lượng vì nó có thể thực hiện công và cung cấp nhiệt lượng. Năng lượng của dòng điện gọi là điện năng. II. CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN 1. Công của dòng điện:  Công của d òng điện sản ra ở một đoạn mạch là số đo lượng điện năng chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác. 2. Công thức tính công của dòng điện: A = P t = UIt 3. Đo công của dòng điện: Treo công thức trên, để đo công của dòng điện cần phải dòng 3 dụng cụ là vôn kế, ampe kế, và đồng hồ đo thời gian. Trong thực tế, công của dòng điện hay điện năng sử dụng được đo bằng công tơ điện . Khi các dụng cụ điện và thiết bị tiêu thụ điện năng hoạt động, đĩa tròn của công tơ quay, số chỉ của công tơ tăng dần. Lượng tăng thêm của sổ chỉ này là số đếm của công tơ Bài 13 : ĐIỆN NĂNG – CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN I. ĐIỆN NĂNG  Dòng điện có năng lượng vì nó có thể thực hiện công và cung cấp nhiệt lượng. Năng lượng của dòng điện gọi là điện năng. II. CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN 1. Công của dòng điện:  Công của d òng điện sản ra ở một đoạn mạch là số đo lượng điện năng chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác. 2. Công thức tính công của dòng điện: A = P t = UIt 3. Đo công của dòng điện: C6: Bảng 2 ghi lại số đếm của công tơ khi sử dụng một số dụng cụ điện. Lần sử dụng Dụng cụ điện Công suất sử dụng Thời gian sử dụng Số đếm của công tơ 1 Bóng đèn 100W=0,1 kW 3 giờ 0,3 2 Nồi cơm điện 500W=0,5 kW 1 giờ 0,5 3 Bà là 1000W=1,0 kW 0,5 giờ 0,5 Từ bảng này hãy cho biết mỗi số đếm của công tơ ứng với điện năng bao nhiêu? Mỗi số đếm của công tơ ứng với điện năng là 1kW.h Bài 13 : ĐIỆN NĂNG – CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN I. ĐIỆN NĂNG  Dòng điện có năng lượng vì nó có thể thực hiện công và cung cấp nhiệt lượng. Năng lượng của dòng điện gọi là điện năng. II. CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN  Công của d òng điện sản ra ở một đoạn mạch là số đo lượng điện năng chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác. A = P t = UIt III. VẬN DỤNG C7: Một bóng đèn có ghi 220V-75W được thắp sáng liên tục với hiệu điện thế 220V trong 4 giờ. Tính lượng điện năng mà bóng đèn này sử dụng và số đếm của công tơ đó. Cho biết: Đ(220V-75W) U =220V t = 4h A =? Số đếm của công tơ? Ta có: A = P t = 0,075.4 = 0,3(kW.h) Số đếm của công tơ là 0,3 số Bài 13 : ĐIỆN NĂNG – CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN I. ĐIỆN NĂNG  Dòng điện có năng lượng vì nó có thể thực hiện công và cung cấp nhiệt lượng. Năng lượng của dòng điện gọi là điện năng. II. CÔNG CỦA DÒNG ĐIỆN  Công của d òng điện sản ra ở một đoạn mạch là số đo lượng điện năng chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác. A = P t = UIt III. VẬN DỤNG C8: Một bếp điện hoạt động liên tục trong 2 giờ với hiệu điện thế 220V. Khi đó số chỉ của công tơ tăng thêm 1,5 số. Tính lượng điện năng mà bếp điện đã sử dụng, công suất của bếp điện và cường độ dòng điện chạy qua bếp trong thời gian trên. Cho biết: t = 2h U = 220V số đếm 1,5 A, P , I? Ta có: Điện năng mà bếp sử dụng: A = 1,5kW.h = 5,410 6 (J) Công suất của bếp: P = A/t = 1,5kW.h/2h = 0,75kW = 750W Cường độ dòng điện qua bếp: I = P /U = 750/220 = 3,14(A)