Giáo án Vật lý 11 - CT nâng cao - Tiết 20 - Định luật ôm đối với các loại mạch điện mắc nguồn điện thành bộ (t1)

Tiết: 20 Ngày soạn: 10/11/2007 BÀI 14: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI CÁC LOẠI MẠCH ĐIỆN MẮC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ(T1) Mục tiêu Kiến thức: - Thiết lập và vận dụng được các công thức biểu thị định luật Ôm đối với các loại mạch điện. Đoạn mạch chứa nguồn điện và đoạn mạch chứ máy thu. - Viết được công thức tổng quát của định luật ôm cho các loại đoạn mạch. Kỹ năng: - Nhận biết được máy phát và máy thu và các đại lượng đặc trưng cho chúng. Vận dụng được định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa nguồn và đoạn mạch chứa máy thu để tính các đại lượng liên quan. Thái độ: Có thái độ nghiêm túc, tích cực, chủ động trong học tập, yêu thích môn học. Phương pháp Kết hợp phương pháp phát vấn và phương pháp thuyết trình, thảo luận nhóm. Chuẩn bị Giáo viên: Giáo án, SGK, SBT, STK. Học sinh: Chuẩn bị bài theo yêu cầu của giáo viên. Tiến trình lên lớp Ổn định lớp: Nắm sĩ số Kiểm tra bài củ: Nội dung bài mới: Đặt vấn đề: Ở THCS chúng ta đã biết định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ có điện trở thuần. Định luật Ôm cho toàn mạch. Vậy bây giờ muốn tính cường độ dòng điện trong một đoạn mạch có chứa nguồn điện hây máy thu thì chúng ta phải làm thế nào? Hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu điều đó. Triển khai bài mới: HOẠT ĐỘNG CỦA THẦY VÀ TRÒ NỘI DUNG KIẾN THỨC Hoạt động 1: Định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa nguồn điện. GV: Mô tả thí nghiệm. HS: Sử dụng kết quả thí nghiệm trong bảng 9.1 để vẽ đồ thị và cho nhận xét về mối quan hệ giữa UN và I GV: Từ số liệu thu được hãy nhận xét mối quan hệ giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện trong mạch? HS: Rút ra nhận xét. HS: Nhớ lại kiến thức toán lớp 9 viết hệ thức liên hệ giữa UN và I. (y=-ax+b) GV: Có nhận xét gì về đơn vị của b? HS: b có đơn vị của điện trở. GV: Vậy b là điện trở của ‘ai’? HS: Hãy viết biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn. GV: Nếu đoạn mạch có điện trở thì biểu thức được viết lại như thế nào? Định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa nguồn điện: Thí nghiệm khảo sát: a.1. Dụng cụ - 1 vôn kế, 1 ampe kế, 1 biến trở, 1 điện trở mấu R0 và một nguồn điện. a.2. Tiến hành - Mắc sơ đồ mạch điện như hình vẽ 9.2 - Điều chỉnh biến trở để thay đổi UN và I. a.3. Hiện tượng - Khi thay đổi vị trí biến trở thì đồng thời UN và I đều thay đổi. a.4. Kết quả Khi cường độ dòng điện bằng 0 thì hiệu điện thế đạt giá trị cực đại. Khi cường độ dòng điện tăng lên thì U giảm dần Nhận xét: Đồ thị có dạng hàm số: UAB = a – b.I. Kết luận: - Khi mạch hở: UAB = ξ và b = r . - Công thức của định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa nguồn điện. UAB = VA – VB = ξ – Ir (VA > VB) hay - Nếu đoạn mạch AB có R thì Hoạt động 2: Định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa máy thu GV : Hãy tính công của dòng điện sinh ra trong đoạn mạch? HS : Nhớ lại công thức tính điện năng tiêu thụ của máy thu điện ? HS : Vận dụng định luật bảo toàn chuyển hóa năng lượng viết biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch chứa máy thu ? 2. Định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa máy thu điện. - Công của nguồn điện sinh ra là: A=UIt. - Điện năng tiêu thụ của máy thu: Ap=ξp.It + rp.I2t. Theo định luật bảo toàn chuyển hóa năng lượng Ta có: A = Ap → UAB = ξp + rpI hay * Khi mạch có R thì Hoạt động 3: Công thức tổng quát của định luật Ôm cho các loại đoạn mạch GV: Hãy viết biểu thức tính hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch A và B trong hình 14.6a HS: Vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn để viết GV: Hãy viết biểu thức tính hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch A và B trong hình 14.6b HS: Vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn để viết HS: Từ hai biểu thức trên viết biểu thức tổng quát của định luật Ôm cho các loại đoạn mạch. 3. Công thức tổng quát của định luật Ôm cho các loại đoạn mạch a. Xét đoạn mạch: UBA = VB – VA = ξ – (R + r).IAB A B I ξ, r R Hay UAB = VA – VB = (R + r). IAB – ξ. (1 b. Xét đoạn mạch: UAB = VA – VB = (R + r). IAB + ξ. (2) I ξ, r R A B Định luật Ôm tổng quát cho các loại đoạn mạch: Từ (1) và (2), có UAB = (R + r)IAB – ξ hay + Nguồn điện: ξ > 0 : chiều dòng điện từ cực âm đến cực dương. + Máy thu: ξ < 0: chiều dòng điện từ cực dương đến cực âm. Củng cố: e’, r’ R I B A Coâng thöùc cöôøng ñoä doøng ñieän treân ñoaïn maïch beân laø: a. b. c. d. Cho maïch ñieän nhö hình veõ. Coâng thöùc tính cöôøng ñoä doøng ñieän trong maïch ñieän beân laø: e’, r e , r R a. b. c. d. Dặn dò: BTVN: 2.54, 2.55 SBT Soạn bài mới: “Ghép nguồn điện thành bộ (T2)” Xây dựng biểu thức tính suất điện động của bộ nguồn điện mắc nối tiếp? Xây dựng biểu thức tính suất điện động của bộ nguồn điện mắc song song?