Giáo án Vật lý 11 CB - GV: Hoàng Hải Hà - Tiết 20 - Phương pháp giải một số bài toán về mạch điện

Tiết 20 Ngày soạn: 27/10/2008 PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ MẠCH ĐIỆN A. Mục tiêu 1. Kiến thức Vận dụng định luật Ôm để giải một số bài toán về toàn mạch. Vận dụng được các công thức tính điện năng tiêu thụ, công suất tiêu thụ điện năng và công suất toả nhiệt của một đoạn mạch; công, công suất và hiệu suất của nguồn điện. Vận dụng các công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn nối tiếp, song song và hỗn hợp đối xứng để giải các bài toán về toàn mạch. 2. Kĩ năng Rèn luyện kĩ năng thực hành kiến thức, kĩ năng phân tích tổng hợp để giải toán. Vận dụng giải các bài tập tương tự. 3. Thái độ Độc lập, chủ động trong học tập, nghiên cứu. B. Phương pháp giảng dạy: Hoạt động nhóm, phát vấn đàm thoại. C. Chuẩn bị giáo cụ 1. Giáo viên: Giáo án, giấy rôky. 2. Học sinh: Ôn lại nội dung kiến thức cơ bản của chương. D. Tiến trình bài dạy 1. Ổn định lớp - Kiểm tra sĩ số 2. Kiểm tra bài cũ Thế nào là bộ nguồn nối tiếp, song song và hỗn hợp đối xứng? Công thức tính suất điện động và điện trở trong tương ứng? 3. Nội dung bài mới a. Đặt vấn đề Chúng ta đã biết thế nào là một mạch kín, cũng như biết cách tính cường độ dòng điện trong mạch kín bằng định luật Ôm. Bài học hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu phương pháp giải bài toán về mạch điện, cũng như khắc sâu thêm kiến thức về chương này. b. Triển khai bài dạy HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Tìm hiểu về phương pháp giải bài toán về mạch điện GV: Yêu cầu hs đọc phần I, cho biết pp giải một bài toán về mạch điện. HS: Trả lời. GV: Yêu cầu hs trả lời các câu C1, C2. HS: Trả lời. I. Phương pháp giải bài toán về mạch điện B1: Vẽ lại mạch điện (nếu cần). B2: Nếu mạch gồm nhiều nguồn ghép với nhau, thì phải nhận dạng bộ nguồn, tính Eb, rb tương ứng. B3: Nhận dạng mạch ngoài, tính điện trở tương đương. B4: Vận dụng định luật Ôm đối với toàn mạch hoặc các đoạn mạch hoặc các công thức phù hợp để tính các đại lượng mà bài toán yêu cầu. Chú ý đổi các đơn vị ra đơn vị hệ SI. Hoạt động 2: Hướng dẫn làm một số bài tập GV: Yêu cầu hs đọc đề và tóm tắt đề. HS: Làm theo yêu cầu của GV. GV: Yêu cầu hs nhận xét bài toán, nêu hướng giải và gọi 1 hs lên bảng giải. HS: Làm theo yêu cầu của GV. GV: Nhận xét, cho điểm. GV: Yêu cầu 1 hs đọc và tóm tắt đề. HS: Làm theo yêu cầu cảu GV. GV: Yêu cầu hs thảo luận nhóm: Nhóm 1: - Nhận dạng mạch ngoài. - Tính cường độ dòng điện định mức của mỗi đèn. - Tính điện trở tương ứng của mỗi đèn khi đèn sáng bình thường. - Tính điện trở của mạch ngoài. - Tính cường độ dòng điện thực tế qua mạch chính và qua các bóng đèn. So sánh và nhận xét. - Tính công suất và hiệu suất của nguồn điện. HS: Thảo luận trả lời. GV: Gọi 1 hs trình bày, các hs còn lại theo dõi nhận xét. Sau đó GV rút ra các kết luận. GV: Yêu cầu 1 hs đọc và tóm tắt đề. HS: Làm theo yêu cầu cảu GV. GV: Yêu cầu hs thảo luận nhóm: Nhóm 2: - Vẽ mạch điện. - Nhận dạng của bộ nguồn đã cho. Tính suất điện động và điện trở trong tương ứng của bộ nguồn. - Tính cường độ dòng điện và công suất tiêu thụ thực tế của bóng đèn. - Tính công suất của bộ nguồn. - Tính công suất của mỗi nguồn. - Tính hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi nguồn. HS: Thảo luận trả lời. GV: Gọi 1 hs trình bày, các hs còn lại theo dõi nhận xét. Sau đó GV rút ra các kết luận. II. Bài tập ví dụ Bài tập 1: Tóm tắt E,r R1 R2 I R3 E = 6 V, r = 2 R1 = 5 R2 = 10 R3 = 3. a. RN = ? b. I = ? UN = ? c. U1 = ? Giải: a. Ta có: R1 nt R2 nt R3. Điện trở mạch ngoài: RN = R1 + R2 + R3 = 5 + 10 + 3 = 18 b. Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch: A. Hiệu điện thế mạch ngoài: UN = IRN = E – Ir = 5,4 V. c. Hiệu điện thế trên R1: B A E,r Rb Đ2 Đ1 U1 = IR1 = 0,3.5 = 1,5 V. Bài tập 2: Tóm tắt E = 12,5 V, r = 0,4 Đ1: 12 V – 6 W Đ2: 6 V – 4,5 W Rb là một biến trở a. Rb = 8 thì Đ1 và Đ2 sáng bình thường b. Png = ?, H = ? Giải: a. CM Đ2 và Đ1 sáng bình thường khi Rb=8 Ta có: (Rb nt Đ2) // Đ1. * Điện trở mạch ngoài: * Cường độ dòng điện: A. * Hiệu điện thế mạch ngoài: UN = IRN = 1,25.9,6 = 12 V. * Nên: A. A. * Mặt khác: I1đm = A. I2đm = A. Suy ra:Rb=8 thì Đ1 và Đ2 sáng bình thường. b. * Công suất nguồn điện: Png = E I = 12,5.1,25 = 15,625 W. * Hiệu suất của nguồn điện: Bài tập 3: Tóm tắt Ei = 1,5 V, ri = 1 m = 4, n = 2 Đ: 6 V – 6 W a. Vẽ sơ đồ mạch điện. b. I = ? Pđ = ? c. Pb = ?, Pi = ?, Ui = ? Giải: b. Bộ nguồn gồm 8 nguồn mắc theo kiểu hỗn hợp đối xứng: Eb = mEi = 4.1,5 = 6 V. . * Cường độ dòng điện: A. * Công suất của đèn: Pđ = I2R = 0,752.6 = 3,375 W. c. * Công suất của bộ nguồn: Pb = EbI = 6.0,75 = 4,5 W. * Công suất của mỗi nguồn: Pđ = I2ri = 0,752.1 = 0,5625 W. * Hiệu điện thế giữa hai cực mỗi nguồn: Ui = E i – Iiri = 1,5 – 0,375.1 = 1,125 V. 4. Củng cố - Nhắc lại pp giải bài toán về mạch điện. Các lưu ý khi giải toán. 5. Dặn dò - Học bài cũ và làm các bài tập ở sgk. Tiết sau học tiết bài tập.