93
BÀI 13 NĂNG LƯỢNG CỦA DÒNG ĐIỆN VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN
(Thời lượng 2 tiết)
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
– Dòng điện có năng lượng.
– Năng lượng điện có thể chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác như nhiệt năng,
hoá năng, quang năng, cơ năng,…
– Năng lượng điện trên một đoạn mạch chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác
được tính bằng công thức:
W = U.I.t
trong đó: W (J) là năng lượng điện; U (V) là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch;
I (A) là cường độ dòng điện; t (s) là thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch.
– Biểu thức tính công suất điện:
U.I=P
trong đó: U (V) là hiệu điện thế; I (A) là cường độ dòng điện;
( )
WP
là công suất điện.
2. Năng lực
2.1. Năng lực khoa học tự nhiên
– Lấy ví dụ để chứng tỏ được dòng điện có năng lượng.
– Nêu được công suất điện định mức của dụng cụ điện (công suất mà dụng cụ tiêu thụ
khi hoạt động bình thường).
– Tính được năng lượng của dòng điện và công suất điện trong trường hợp đơn giản.
2.2. Năng lực chung
– Chủ động trình bày ý kiến, thảo luận để tính số tiền điện cần chi trả.
3. Phẩm chất
– Có trách nhiệm trong hoạt động nhóm, chủ động nhận và thực hiện nhiệm vụ được
giao.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
– Các hình ảnh: (1) ảnh chụp hộp bóng đèn, (2) ảnh chụp hộp ấm đun nước (có thể
dùng hình ảnh chụp hộp các thiết bị dùng điện khác).
– Máy tính, máy chiếu, PowerPoint hỗ trợ bài giảng.
– Điện thoại có chức năng chụp ảnh.
94
III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
1. Hoạt động 1: Mở đầu
a) Mục tiêu
– Nhận biết được ý nghĩa các thông số kĩ thuật của một thiết bị điện.
b) Tiến trình thực hiện
Hoạt động của giáo viên và học sinh Sản phẩm
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
– GV thực hiện:
+ Chiếu các hình ảnh (1), (2).
+ Yêu cầu HS quan sát và cho biết ý nghĩa của các số liệu ghi
trên các hộp các thiết bị điện.
– Câu trả lời của
HS:
+ Số liệu có đơn
vị V cho biết hiệu
điện thế đặt vào
hai đầu của thiết
bị.
+ Số liệu có đơn vị
W cho biết công
suất của thiết bị.
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập
– HS làm việc cá nhân, quan sát hình ảnh, suy nghĩ để trả lời
câu hỏi của GV.
Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận
– Đại diện 2 HS trình bày câu trả lời.
Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ
– GV nhận xét chung và dẫn dắt vào bài mới. GV có thể dẫn
dắt: Mỗi thiết bị điện sử dụng hằng ngày đều có các thông số kĩ
thuật cho biết các đại lượng như hiệu điện thế đặt vào hai đầu
thiết bị, công suất tiêu thụ năng lượng điện của thiết bị đó trong
điều kiện chúng hoạt động bình thường. Bài học hôm nay chúng
ta cùng tìm hiểu về năng lượng của dòng điện và công suất tiêu
thụ để có được những hiểu biết rõ ràng hơn và có thể lựa chọn
các thiết bị điện vừa phù hợp với nhu cầu sử dụng vừa tiết kiệm
năng lượng điện.
2. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức
2.1. Năng lượng điện
a) Mục tiêu
– Lấy ví dụ để chứng tỏ được dòng điện có năng lượng.
– Viết được công thức tính năng lượng điện trên một đoạn mạch được chuyển hoá
thành các dạng năng lượng khác.
95
b) Tiến trình thực hiện
Hoạt động của giáo viên và học sinh Sản phẩm
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
– GV yêu cầu HS lấy ví dụ chứng tỏ dòng
điện có năng lượng.
– Các ví dụ của HS: dòng điện chạy
qua bóng đèn làm bóng đèn phát sáng,
dòng điện chạy qua ấm đun nước làm
ấm đun nước nóng lên,....
– Công thức tính năng lượng điện trên
một đoạn mạch được chuyển hoá thành
các dạng năng lượng khác:
W = U.I.t
trong đó: W (J) là năng lượng điện;
U (V) là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn
mạch; I (A) là cường độ dòng điện; t (s)
là thời gian dòng điện chạy qua đoạn
mạch.
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập
– HS nhớ lại kiến thức về tác dụng của
dòng điện trong chương trình Khoa học
tự nhiên 8, suy nghĩ và tìm các ví dụ theo
yêu cầu của GV.
Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận
– GV sử dụng kĩ thuật Công não, thu thập
câu trả lời của HS, các câu trả lời được ghi
nhanh lên bảng.
Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện
nhiệm vụ
– GV thực hiện:
+ Thông báo: Các tác dụng của dòng điện
như tác dụng nhiệt, tác dụng phát sáng,...
chứng tỏ năng lượng của dòng điện đã
được chuyển hoá thành các dạng năng
lượng khác.
+ Nhận xét các câu trả lời của HS đưa ra.
+ Thông báo công thức tính năng lượng
điện trên một đoạn mạch được chuyển
hoá thành các dạng năng lượng khác.
2.2. Công suất điện và công suất điện định mức
a) Mục tiêu
– Viết được công thức tính công suất điện của một đoạn mạch.
– Nêu được công suất điện định mức của dụng cụ điện (công suất mà dụng cụ tiêu thụ
khi hoạt động bình thường).
– Tính được năng lượng của dòng điện và công suất điện trong trường hợp đơn giản.
96
b) Tiến trình thực hiện
Hoạt động của giáo viên và học sinh Sản phẩm
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
– GV yêu cầu HS đọc mục II-SGK/
tr.64 và mục III-SGK/tr.65, thảo luận
theo cặp, hoàn thành các bài tập trong
phần Câu hỏi và bài tập-SGK/tr.65.
– Bài làm của HS:
+ Bài tập mục II:
Công suất điện:
U.I 220.0,3 66 W= = =P
Điện năng tiêu thụ trong 3 h:
W = U.I.t = 220.0,3.60.60 = 712 800 J
+ Bài tập 2 mục III
Khi hoạt động bình thường, hiệu điện thế
đặt vào hai đầu bóng đèn là 220 V và đèn
tiêu thụ công suất 60 W.
Năng lượng điện mà bóng đèn tiêu thụ
trong 4 h:
W U.I.t .t 60.4.60.60 864000 J= = = =P
Cường độ dòng điện chạy qua dây tóc bóng
đèn:
60
U.I I 0,27 A
U 220
= ⇒= = ≈
P
P
– Giải thích của HS:
+ Bóng đèn pin 2,5 V– 2,5 W: khi bóng đèn
hoạt động bình thường thì hiệu điện thế đặt
vào hai đầu bóng đèn là 2,5 V và công suất
tiêu thụ của bóng là 2,5 W.
+ Bàn là điện 220 V – 1 000 W: khi bàn là
hoạt động bình thường thì hiệu điện thế đặt
vào hai đầu bàn là là 220 V và công suất tiêu
thụ của bóng là 1000 W.
+ Bóng đèn sợi đốt 110 V – 100 W: khi bóng
đèn hoạt động bình thường thì hiệu điện
thế đặt vào hai đầu bóng đèn là 110 V và
công suất tiêu thụ của bóng là 100 W.
– Công thức tính công suất điện:
U.I=P
trong đó: U (V) là hiệu điện thế; I (A) là cường
độ dòng điện;
( )
WP
là công suất điện.
– Công suất định mức: công suất điện định
mức của một dụng cụ điện cho biết công
suất mà dụng cụ đó tiêu thụ khi hoạt động
bình thường.
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập
– HS thảo luận cặp đôi, thực hiện
nhiệm vụ học tập, trình bày lời giải
vào vở.
Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận
– 02 HS đại diện cho 2 cặp lên bảng
trình bày lời giải bài tập trong mục II
và bài 2 trong mục III.
– 01 HS đứng tại chỗ trình bày câu trả
lời bài 1 mục III.
Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện
nhiệm vụ
– HS nhận xét bài trình bày trên bảng
của bạn, nêu ý kiến khác (nếu có).
– GV nhận xét chung kết quả thực
hiện nhiệm vụ của HS, chốt kiến thức:
công thức tính công suất điện và công
suất định mức của dụng cụ điện.
97
3. Hoạt động 3: Luyện tập và vận dụng
a) Mục tiêu
– Tính được điện năng tiêu thụ và số tiền điện cần chi trả.
– Chủ động trình bày ý kiến, thảo luận để tính số tiền điện cần chi trả.
b) Tiến trình thực hiện
Hoạt động của giáo viên và học sinh Sản phẩm
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
– GV thực hiện:
+ Chia nhóm HS: tối đa 6 HS/nhóm
+ Nêu tình huống:
Một sinh viên thuê phòng trọ ở Hà Nội. Sinh
viên này dùng các thiết bị điện và thời gian
sử dụng trung bình trong 1 ngày như sau:
Thiết bị điện Số
lượng
Thời gian
sử dụng
Bóng đèn
sợi đốt
220 V – 40 W
1 5 giờ
Nồi
cơm điện
220 V – 1000 W
1 50 phút
Máy sấy tóc
220 V – 1200 W 15 phút
Ấm đun nước
220 V – 1500 W 1 10 phút
Biết các thiết bị đều hoạt động bình thường
khi sửa dụng. Chủ phòng trọ tính 2 500
VNĐ/số điện. Tính số tiền điện mà sinh viên
này cần trả cho chủ phòng trọ trong 1 tháng
(30 ngày).
Bài làm của HS:
– Điện năng các thiết bị tiêu thụ
trong 1 tháng:
+ Bóng đèn:
7
1 11
W .t 40.5.60.60.30 2,16.10 J= = =P
+ Nồi cơm điện:
7
2 22
W .t 1000.50.60.30 9.10 J= = =P
+ Máy sấy tóc:
+ Ấm đun nước:
7
4 44
W .t 1500.10.60.30 2,7.10 J= = =P
– Tổng điện năng tiêu thụ:
7
1234
W W W W W 14,94.10 J=+++=
– Số số điện trong 1 tháng:
6
W
N 41, 5
3,6.10
= =
số điện
– Tiền điện phải trả:
N.2500 = 103 750 đồng.
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập
– HS thảo luận nhóm, thực hiện nhiệm vụ
học tập, trình bày lời giải vào vở.
– GV hướng dẫn HS tham khảo phần Em có
biết để tính số điện, chụp ảnh bài làm của
một số HS thuộc các nhóm khác nhau.