Giáo án Vật lý 11 CB - GV: Hoàng Hải Hà - Tiết 16 - Định luật ôm đối với toàn mạch

Tiết 16 Ngày soạn: 14/10/2008 ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH A. Mục tiêu 1. Kiến thức Phát biểu được định luật Ôm đối với toàn mạch và viết được hệ thức biểu thị của định luật này. Biết được độ giảm thế là gì và nêu được mối liên hệ giữa suất điện động của nguồn điện và độ giảm thế ở mạch ngoài và mạch trong. Hiểu được hiện tượng đoản mạch là gì và giải thích được ảnh hưởng của điện trở trong của nguồn điện đối với cường độ dòng điện khi đoản mạch. Chỉ rõ được sự phù hợp giữa định luật Ôm đối với toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng. 2. Kĩ năng Rèn luyện kĩ năng tiến hành và xử lí số liệu, từ kết quả thực nghiệm rút ra những kết luận phù hợp. Vận dụng định luật Ôm đối với toàn mạch và tính được hiệu suất của nguồn điện. 3. Thái độ Cẩn thận, khách quan, trung thực khi tiến hành thí nghiệm. Độc lập, chủ động trong học tập, nghiên cứu. B. Phương pháp giảng dạy: Phát vấn đàm thoại, hoạt động nhóm. C. Chuẩn bị giáo cụ 1. Giáo viên: Bộ thí nghiệm hình 9.2 sgk. 2. Học sinh: Giấy kẻ ô, xem lại những kiến thức của bài trước. D. Tiến trình bài dạy 1. Ổn định lớp - Kiểm tra sĩ số 2. Kiểm tra bài cũ không kiểm tra bài cũ. 3. Nội dung bài mới a. Đặt vấn đề Ta đã biết, pin Lơ-clan-sê được sử dụng trong một thời gian dài thì điện trở trong của pin tăng lên đáng kể và dòng điện mà pin sinh ra trong mạch điện kín trở nên khá nhỏ. Vậy cường độ dòng điện chạy trong mạch kín có mối quan hệ như thế nào với điện trở trong của nguồn điện cũng như các yếu tố khác của mạch điện? Bài học hôm nay sẽ chỉ ra mối quan hệ đó. b. Triển khai bài dạy HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Làm thí nghiệm tìm mối liên hệ giữa I và U khi thay đổi R GV: Yêu cầu hs nhắc lại nội dung của định luật Ôm hs đã học ở chương trình THCS. Nhận xét về mối quan hệ U và I. HS: Trả lời. GV: Giới thiệu sơ đồ mạch điện. Khảo sát sự phụ thuộc của U và I khi điện trở mạch ngoài thay đổi. HS: Lắng nghe. GV: Gọi 2 hs lên bảng tiến hành thí nghiệm. Các hs còn lại theo dõi, nhận xét. HS: Làm theo yêu cầu của GV. GV: Yêucầu hs, từ kết quả thí nghiệm, hãy vẽ đồ thị sự phụ thuộc của I và U, nhận xét. HS: Thảo luận nhóm, làm theo yêu cầu của GV. I. THÍ NGHIỆM * Nhận xét: - Khi U giảm thì I tăng. - Đồ thị là một đường thẳng đi xuống. Hoạt động 2: Xây dựng định luật Ôm cho toàn mạch GV: Từ kết quả thí nghiệm, yêu cầu hs viết mối liên hệ giữa UN và I HS: UN = U0 – aI = E – aI (1) HS: Hoàn thành câu C1. GV: Yêu cầu hs đọc sgk, tìm hiểu hệ số a trong biểu thức (1). HS: Trả lời: UN = IRN (2) Từ (1) và (2): E = UN + aI = I(RN +a) Nên a cũng có đơn vị điện trở, gọi là điện trở trong (r). E = IRN +Ir GV: Yêu cầu hs rút ra mối quan hệ giữa suất điện động và độ giảm thế mạch ngoài và mạch trong trong một mạch điện kín. HS: Trả lời. GV: Yêu cầu hs rút ra biểu thức của định luật Ôm và phát biểu nội dung của định luật. HS: Trả lời. HS: Hoàn thành câu C2. GV: Nói thêm cho hs, đây là định luật Ôm cho toàn mạch, còn đối với đoạn mạch bất kì thì U vẫn tỉ lệ thuận với I. HS: Nghe HS: Hoàn thành câu C3. II. ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH Từ thí nghiệm: UN = U0 – aI = E – aI (1) Mặt khác: UN = IRN (2) Nên: E = UN + aI = I(RN +a) (3) Từ (3) ta thấy, a cũng có đơn vị điện trở, a chính là điện trở trong của nguồn điện. (3) ta có: E = IRN +Ir (4) - IRN: độ giảm thế mạch ngoài. - Ir: độ giảm thế mạch trong. * Từ (4): Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong. * Từ (1): UN = E – Ir (5) (6) RN + r: điện trở toàn phần của mạch điện. * Định luật Ôm: Cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch đó. Hoạt động 3: Nhận xét GV: Cường độ dòng điện trong một mạch kín đạt giá trị lớn nhất khi nào? Hiện tượng này được gọi là gì? HS: Trả lời. GV: Nêu một vài tác hại của hiện tượng đoản mạch. HS: Nghe. HS: Hoàn thành câu C4. GV: Yêu cầu hs Chứng minh: Định luật Ôm đối với toàn mạch hoàn toàn phù hợp với định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng. HS: Nhận nhiệm vụ. GV: Hãy thiết lập biểu thức tính hiệu suất của nguồn điện. HS: Trả lời: HS: Hoàn thành câu C5. III. NHẬN XÉT 1. Hiện tượng đoản mạch Khi điện trở của mạch ngoài không đáng kể, tức khi nối hai cực của nguồn điện bằng dây dẫn có điện trở nhỏ, khi đó cường độ dòng điện trong mạch kín đạt giá trị lớn nhất: gọi là hiện tượng đoản mạch. (7) 2. Định luật Ôm đối với toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng - sgk- 3. Hiệu suất của nguồn điện (8) 4. Củng cố - Làm một số bài tập TNKQ 5. Dặn dò - Học bài cũ. - Làm các bài tập ở sgk, bài 9.3, 9.7 sbt, tiết sau học tiết bài tập. BÀI TẬP CỦNG CỐ Bài 1: Hãy điền vào ô trống những từ còn thiếu để hoàn thành nội dung của định luật Ôm: Cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với của mạch đó. Bài 2: Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì cường độ dòng điện chạy trong mạch: tỉ lệ thuận với điện trở mạch ngoài. giảm khi điện trở mạch ngoài tăng. tỉ lệ nghịch với điện trở mạch ngoài. tăng khi điện trở mạch ngoài tăng. Bài 3: Hiện tượng đoản mạch của nguồn điện xảy ra khi: sử dụng các dây dẫn ngắn để mắc mạch điện. nối hai cực của nguồn điện bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ. không mắc cầu chì cho một mạch điện kín. dùng pin hay acquy để mắc một mạch điện kín.