Giáo án Vật lý 11 - CT nâng cao - Tiết 20: Định luật ôm cho các loại mạch điện mắc nguồn thành bộ

Tiết 20 – 21: ĐỊNH LUẬT ÔM CHO CÁC LOẠI MẠCH ĐIỆN MẮC NGUỒN THÀNH BỘ. Ngày soạn: 27 tháng 10 năm 2007. I- Mục tiêu: + Thiết lập được các công thức biểu thị định luật Ôm cho các loại mạch điện. + Tiết lập được các công thức các công thức tính suất điện động và điện trở trong của các bộ nguồn mắc nối tiếp và song song, hoặc ghép kiểu hỗn hợp đối xứng. + Hiểu và nhớ được các công thức. + Vận dụng được các công thức vào các bài tập cụ thể SGK và SBT. II- Chuẩn bị: 1. Giáo viên: + Dụng cụ thí nghiệm: Khảo sát mạch điện có chứa nguồn điện. + Tiến hành trước thí nghiệm. + Vẽ các hình 14.1 lên bảng phụ, bảng để vẽ hình 14.2 ( sau khi làm TN.). 2. Học sinh: Ôn lại kỹ các kiến thức đã học về máy thu điện, định luật J- L.... Mỗi bàn chuẩn bị trang giấy ô li để vẽ đồ thị. III- Tổ chức các hoạt động học tập. Hoạt động của học sinh. Hoạt động của GV . Khảo sát thí nghiệm. Tìm hiểu định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn. (....................) * Nghe, quan sát hình vẽ. * Cùng GV tiến hành TN và ghi lại kết quả, vẽ đồ thị. * Cá nhân trả lời: + Đoạn thẳng có hệ số góc âm. + UAB= a- b.I. * cá nhân trả lời: a= x; Vì mạch hở UAB= a= x. b là điện trở trong của nguồn, vì b phải có đơn vị là W. + UAB= x- Ir * cá nhân trả lời: * Ghi chép theo GV. * Trao đổi nhóm, cá nhân trả lời: + UAB= UAC+ UCB= x- Ir - IR ® UAB= x- I(r +R) . Tìm hiểu định luaatj Ôm cho đoạn mạch chứa máy thu điện (..............................). * Ghe, tiếp nhận vẫn đề. * Thảo luận và cá nhân trình bầy cách thiết lập. + Xét thời gian t: - Công của dòng điện : A=UAB It. - Mặt khác điện năng mà máy tiêu thụ trong thời gain đó: Ap= A’ +Q’= xpIt + I2rpt. - Theo định luật bảo toàn năng lượng: A= Ap ® .... UAB= xp + Irp. * ghi chép theo Gv. * Thảo luận và trả lời: UAB= UAC+ UCB= xp + Irp + IR ® .....UAB= xp + I(rp +R) . * Cá nhân trả lời: . Tìm hiểu công thức tổng quát của định luật Ôm cho các loại đoạn mạch. * Thảo luận và thiết lập công thức: H4.a: UBA= VB- VA= x - IAB(R+r) Hay UAB= VA- VB= IAB(R+r) - x H4.b: UAB= VA- VB= IAB( R+r) + x. Vì xp= x. Nếu quy ước x là giá trị đại số: x nhận giá trị âm nếu IAB chạy qua pin( acquy) từ cực âm sang cực dương (pin, acquy là nguồn). x nhận giá trị dương nếu IAB chạy từ cực dương sang cực âm (pin, acquy là máy thu điện). Có công thức chung: * Ghi chép theo GV. * Đọc sgk. Củng cố bài và nhận nhiệm vụ về nhà: * Đvđ: Nếu ta xét đoạn mạch chỉ chứa nguồn điện như hình vẽ thì UAB, I, x, r quan hệ với nhau như thế nào? * Ghi các đề mục. 1. Định luật Ôn đối với đoạn mạch có chứa nguồn điện. a. Thí nghiệm khảo sát. * Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm: Pin có x =1,5V, biến trở, sơ đồ mạch (trên bảng phụ), mục đích thí nghiệm: Khảo sát sự phụ thuộc UAB của đoạn mạch AxB chứa nguồn điện vào I trong mạch. ? Nếu đóng khoá k thì dòng điện trong mạch chạy theo chiều nào? ( Ghi vào sơ đồ khi đóng mạch). * Kẻ bảng ghi lại kết quả TN: * Tiến hành TN, cho 1 (hoặc 2) HS đọc, ghi lại số liệu, yêu cầu cả lớp ghi lại số liệu vào bảng của nhóm mình. * Yêu cầu Hs vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của U vào I ( Kiểm tra các nhóm). b. Nhận xét: ? Nêu nhận xét về đồ thị vừa vẽ được? Từ đồ thị đó ta có thể biểu diễn quan hệ U, I theo biểu thức nào? ? a, b trong phương trình đó là gì? Vì sao?Từ đó ta có thể viết biểu thức UAB quan hệ với I như thế nào? * Yêu cầu trả lời câu C1. c. Kết luận: * Gợi ý để học sinh tự viết kết quả : * Tóm tắt kiến thức * Đoạn mạch AB chứa nguồn điện (H1): + Công thức biểu thị định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn điện: UAB= x- Ir (1) Hay: . (2) + Nếu đoạn mạch AB còn có thêm điện trở R (H2): Biểu thức của định luật Ôm: UAB= x- I( r + R) (3) Hay: . (4) * Chú ý: Dòng điện chạy qua nguòn từ cực âm sang cực dương và VA> VB ( chạy từ nơi có điện thế thấp (B) đến nơi có điện thế cao hơn (A)). * Yêu cầu trả lời câu C2: ( ghi thêm điểm C) * Củng cố phần 1: Đoạn mạch AB chứa nguồn ta có định luật Ôm được biểu thị bơit các công thức (1) hay (2) hoặc (3) hay (4), khi áp dụng các công thức đó phải chú ý đến chiều dòng điện, ta thấy rõ khi I tăng thì U giảm. *Đvđ: Nếu đoạn mạch chứa máy thu điện thì quan hệ giữa U, I như thế nào? 2. Định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa máy thu điện. * Đvđ: Xét đoạn mạch AB chứa máy thu điện ( acquy đang nạp điện, hoặc động cơ điện..) có suất phản điện xp và điện trở trong rp (h3). Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế U, gọi I là cường độ dòng điện trong mạch chiều như hình vẽ ( đi vào cực dương của máy thu điện). ? Hãy thiết lập quan hệ giữa UAB và I? * Nhận xét, kết luận * Tóm tắt kiến thức: + Đoạn mạch AB chứa máy thu (h3): Công thức biểu thị định luật Ôm cho đoạn mạch: UAB= xp + Irp (5). Hay: (6). + Trên đoạn mạch AB chứa thêm R: Biểu thức định luật ÔM: UAB= xp + I(rp +R) (7). Hay: (6). * Chú ý: Dòng điện đi vào cực dương của máy thu điện và VA>VB ( chạy từ nơi điện thế cao(A) đến nơi có điện thế thấp(B)). * Yêu cầu: Chứng minh công thức (7)?( Ghi thêm điểm C) * Nhận xét và củng cố phần 2:Đoạn mạch AB chứa máy thu điện ta có định luật Ôm được biểu thị bởit các công thức (5) hay (6) hoặc (7) hay (8), khi áp dụng các công thức đó phải chú ý đến chiều dòng điện ? Trong đoạn mạch CD như hai trường hợp sau thì biểu thức của định luật Ôm được viết như thế nào? 3. Công thức tổng quát của định luật Ôm cho các loại đoạn mạch. * ĐVĐ: Xét đoạn mạch AB như hình 4(a,b) trong đó có pin hoặc acquy. ? Hãy thiết lập biểu thức chung diễn tả quan hệ UAB và I trong hai trường hợp đó? * Tóm tắt kiến thức: * Trên đoạn mạch AB có pin hoặc acquy (có thể là nguồn hoặc máy thu). Biểu thức định luật Ôm tổng quát: UAB= VA- VB= IAB( R+r) + x. (8) Hay: ( 9) * Nhấn mạnh: Khi áp dụng biểu thức đó cần lưu ý: x là giá trị đại số: x nhận giá trị âm nếu IAB chạy qua pin( acquy) từ cực âm sang cực dương (pin, acquy là nguồn). x nhận giá trị dương nếu IAB chạy từ cực dương sang cực âm (pin, acquy là máy thu điện). * yêu cầu hs đọc phần chữ nhỏ bên cạnh. * Nêu các kiến thức trọng tâm. * Yêu cầu Hs làm một số câu trắc nghiệm: * Về nhà làm các bài tập SGK(72, 73) về định luật Ôm cho các loại đoạnmạch. IV- Rút kinh nghiệm: