Giáo án Vật lý 11 - CT nâng cao - Tiết 18: Định luật ôm đối với toàn mạch

Tiết 18: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH. Ngày soạn 16 tháng 10 năm 2007. I- Mục tiêu: 1. Kiến thức: + Viết được biểu thức và nêu được mối quan hệ giữa suất điện động của nguồn và độ giảm thế trên mạch ngoài và mạch trong. + Viết được biểu thức và phát biểu được nội dung định luật Ôm đối với toàn mạch trong trường hợp chỉ có điện trở và trong trường hợp có máy thu. + Biết được thế nào là hiện tượng đoản mạch, ảnh hưởng của điện trở trong của nguồn đối với dòng điện khi xảy ra đoạn mạch, tác hại của hiện tượng đoản mạch. 2. Kỹ năng. Vận dụng được cáccông thức vào các bài tập tính toán các đại lượng có liên quan. II- Chuẩn bị. 1. Giáo viên: Tìm hiểu một số kiến thức ở lớp 9 HS đã được học, kiến thức lớp 10 có liên quan. 2. Học sinh. Ôn tập định luật bảo toàn NL, công của dòng điện, công của nguồn điện, ĐL Jun- Lenxơ. III- Tổ chức các hoạt động học tập. Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên. . Kiểm tra bài cũ. (.....................). * Thực hiện theo yêu cầu của giáo viên. Câu 1: Như SGK. Câu 2: + Câu 4(sgk): Dây tóc bóng đèn có điện trở lớn, dây dẫn có điện tri\ở rất nhỏ. + Câu 1(sgk): B. +Câu 2: D. . Thiết lập quan hệ x, R, r, I trong mạch kín. Nd ĐL Ôm đối với toàn mạch. (.....................) * Cá nhân lấy VD. * Ghi chép. * Thảo luận nhón, cá nhân lên bảng trình bầy kết quả: A= qx= xIt. Q= I2(R+r)t. A= Q Þ ......x= I(R+r). * Ghi chép. * Nêu nhận xét như SGK. * Thiết lập biểu thức và phát biểu ĐL. * Ghi nhớ. * Cá nhân trả lời: UAB= U= IR= x- Ir. * Trao đổi nhóm và trả lời câu hỏi. . Tìm hiểu hiện tượng đoản mạch (..................). * Cá nhân tìm hiểu SGK trả lời. + Khi R» 0; , I phụ thuộc r, x. + có hại: Làm hỏng nguồn hoặc làm cháy các dụng cụ tiệu thụ điện. Xây dựng định luật Ôm cho đoạn mạch chứa máy thu. * Vẽ hình, ghi chép. * Trao đổi nhóm, cá nhân lên bảng thiết lập biểu thức. Trong thời gian t: Điện năng do nguồng cung cấp: A= xIt. Nhiệt toả ra trên R và r: Q= I2(R+r). Điện năng tiêu thụ ở máy thu: A’ = xpIt+ I2rpt. Theo ĐLBT NL: A= A’+Q ® x - xp = I(R+r+rp). ® Tìm hiểu hiệu suất của nguồn điện: (...........). * Cá nhân trả lời: Công của dòng điện thực hiện ở mạch ngoài. * cá nhân trả lời: * Cá nhân trả lời: . Củng cố và nhận công việc về nhà. (..............) * Trả lời câu hỏi. * Ghi chép: * Nêu các câu hỏi: 1. Viết các công thức tính điện năng tiêu thụ và công suất của dụng cụ chỉ toả nhiệt và máy thu? Giải thích và nêu đơn vị đo của các đại lượng trong các công thức đó? 2. Giải thích câu 4 và trả lời câu trắc nghiệm 1. 2 SGK( 62, 63). * Đánh giá . * ĐVĐ: Bài này ta NC vềĐL Ôn cho mạch kín. Trước hết các em hãy nêu ví dụ về mạch kín? * Thuyết trình: Mạch kín trong thực tế khá phức tạp. Ta chỉ xét mạch kín đơn giản: Có điện trở thuần, có máy thu. 1. Định luật Ôm đối với toàn mạch. + Xét mạch kín đơn giản (Hv) + Giải thích: R: Điện trở tương đương của mạch ngoài. x, r: Sđđ và điện trở trong của nguồn. I : Cường độ dòng điện trong mạch. ( đi ra từ cực dương của nguồn) * Quan hệ x, R, r, I trong mạch kín: * Yêu cầu: Hỹa thiết lập qua hệ x, R, r, I trong mạch kín như Hv? ( HD: Xét trong thời gian t: Tính công của nguồn điện. Tính nhiệt lượng toả ra trên toàn mạch. Vận dụng định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng.) * Ghi lại kết quả ( hoặc lấy kết quả của HS). Xét trong thời gian t: -Điện lượng chuyển qua mạch q= It. Nguồn điện thực hiện công A= qx= xIt. - Nhiệt lượng toả ra trên toàn mạch: Q= I2(R+r)t. - Theo ĐL BT năng lượng: A=Q Þ x= I(R+r). (1) * Ta đã biết tích số cường độ dòng điện với điện trở gọi là độ giảm thế thên điện trở đó. Vậy dựa vào biểu thức 1 hãy nêu nhận xét về qua hệ của Sđđ và độ giảm thế trên các điện trở? + Nhận xét: SGK(65). * Định luật Ôm đối với toàn mạch. * Hướng dẫn Hs từ (1) rút ra biểu thức và phát biểu định luật: * Biểu thức của định luật: (2). * Phát biểu: * Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn (HĐT ở mạch ngoài): ? Thừ biểu thức (1) hoặc (2) Thiết lập biểu thức hiệu điện thế mạch ngoài cũng là hiệu điện thế giữa hai cực A, B của nguồn? UAB= U= IR= x- Ir (3). Þ UAB = x Nếu r » 0 hoặc I=0 ( mạch hở) * Kết luận kiến thức và củng cố phần 1. * Các công thức trên áp dụng cho mạch kín bất kỳ được không? Nêu các trường hợp mà các công thức đó áp dụng được? Nếu mạch như hình sau đây thì áp dụng như thế nào? * Cho Hs làm câu C1. 2. Hiện tượng đoản mạch. ? Khi nào thì hiện tượng đoản mạch xảy ra? Nhận xét về cường độ dòng điện trong mạch khi đó? Hiện tượng đoản mạch có lợi hay có hại? * Tóm tắt kiến thức: + HT đoản mạch xảy ra khi: R» 0 ® (4) + Ảnh hưởng của HT đoản mạch: + Phòng tránh: Dùng cầu chì hoặc actômat. ( Liên hệ thực tế). * Nếu trong mạch kín nói trên ta thêm vào đó máy thu ( VD: Acquy nạp điện) nối tiếp với R thì ĐL Ôm được viết như thế nào? 3. Trường hợp mạch ngoài có máy thu: * Gới thiệu mạch điện, vẽ hình, giải thích chiều dòng điện. * Yêu cầu: Thiết lập quan hệ x, R, r, I, xp, rp? ( HD: Xét trong thời gian t: - Tính điện năng do nguồn cung cấp. - Tính nhiệt toản ra trên R, r. - Tính điện năng tiêu thụ ở máy thu. - Dùng điện luật bảo toàn NL. * Nhận xét và tóm tắt kiến thức: * Biểu thức ĐL ÔM: (5) * Củng cố và kết luận kiến thức phần 2: Nếu cso mạch như hình vẽ thì tính I như thế nào? 4. Hiệu suất của nguồn điện. ? Nguồn điện sinh công A, hãy chỉ rõ phần công có ích? Từ đó thiết lập biểu thức tính hieuẹ suất của nguồn điện? * Kết luận kiến thức: (6). * yêu câu ftrả lời câu C2: * Yêu cầu trả lời câu C3: * Nhận xét các câu trả lời và kết luận. * Nêu câu hỏi: Công thức (1) và công thức (5) áp dụng khác nhau như thế nào? Cho Hs trả lời một số câu trác nghiệm. * Công việc về nhà: Trả lời và làm các bài tập SGK(66,67). IV- Rút kinh nghiệm: