Giáo án Vật lý 11 - CT nâng cao - Tiết 21 - Định luật ôm đối với các loại mạch điện mắc nguồn điện thành bộ (t2)

Tiết: 22 Ngày soạn: 17/11/2007 BÀI 14: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI CÁC LOẠI MẠCH ĐIỆN MẮC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ(T2) Mục tiêu Kiến thức: - Thiết lập và vận dụng được các công thức tính suất điện động và điện trở trong của các bộ nguồn ghép nối tiếp và ghép song song. - Nêu được ý nghĩa vật lý của việc ghép các nguồn điện thành bộ. Kỹ năng: - Vận dụng được các công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn vào việc giải bài tập định lượng trong SGK và các bài tập tương tự. - Nêu được ý nghĩa thực tế của việc ghép các nguồn điện. Thái độ: Có thái độ nghiêm túc, tích cực, chủ động trong học tập, yêu thích môn học, thảo luận sôi nổi. 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, soạn giảng bằng giáo án điện tử. 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: Phát biểu và viết biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn điện và đoạn mạch chứa máy thu? Nội dung bài mới: Đặt vấn đề: Trong thực tế chúng ta thấy răng khi người ta sử dụng các nguồn điện thì người ta không chỉ sử dụng một nguồn điện mà người ta ghép nhiều nguồn điện lại với nhau bằng những cách mắc khác nhau. Làm như vậy có tác dụng gì? Trong bài 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: Mắc nguồn điện thành bộ nguồn nối tiếp và xung đối GV: Dựa vào hình vẽ hãy phát biểu thế nào là bộ nguồn mắc nối tiếp? HS: Cực âm của nguồn này nối với cực âm của nguồn tiếp theo... GV: Khi đó xem bộ nguồn là một nguồn có suất điện động xb và điện trở trong rb, đầu A là cực dương, đầu B là cực âm. GV: Khi mạch ngoài để hở, nhận xét về hiệu điện thế giữa 2 đầu của một nguồn điện và 2 đầu của bộ nguồn? HS: ; ;...;; . GV: Xác định xb và rb rồi cho HS suy ra các trường hợp riêng GV: Cách mắc này có lợi gì? HS: Sẽ cho một nguồn có suất điện động lớn. Ví dụ như trong đèn pin... GV: Thế nào là mắc xung đối? GV: Hãy viết biểu thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn khi mắc xung đối? HS: Suy nghỉ trả lời. 4. Mắc các nguồn điện thành bộ a. Mắc nối tiếp - Cực âm của x1 nối với cực dương của x2... - Đầu A là cực dương, B là cực âm. Khi mạch hở: ; ;...;; Mà Suy ra suất điện động của bộ nguồn là : Điện trở trong của bộ nguồn: Xét các trường hợp riêng. Khi các nguồn giống nhau có suất điện động x và điện trở trong r, thì: xb = nx; rb = nr b. Mắc xung đối Khi hai nguồn mắc xung đối, nguồn có suất điện động lớn hơn sẽ là nguồn phát, còn nguồn khi là máy thu. Bộ nguồn lúc này có: ; Hoạt động 2: Maecs các nguồn điện song song và hổn hợp đối xứng GV: Dựa vào hình vẽ hãy phát biểu thế nào là bộ nguồn mắc song song? HS: Các cực cùng tên được mắc vào cùng một điểm. GV: Khi đó xem bộ nguồn là một nguồn có suất điện động xb và điện trở trong rb, đầu A là cực dương, đầu B là cực âm HS: Xác định xb và rb GV: Nếu các nguồn khác nhau thì sao? HS: Khi đó áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn cho từng trường hợp cụ thể. GV: Cách mắc này có lợi gì? HS: Bộ nguồn sẽ dùng được lâu hơn một nguồn. GV: Vậy để có một bộ nguồn vừa có suất điện động lớn vừa có thời gian sử dụng lớn thì phải làm thế nào HS: Mắc hỗn hợp đối xứng. GV: Gợi ý cho HS tìm xb và rb trong cách mặc này nhưng không yêu cầu HS thuộc công thức 2. Mắc song song - Các cực cùng tên được mắc vào cùng một điểm. A là cực dương, B là cực âm của bộ nguồn. Khi mạch hở: ; ;...; ; Mà Suất điện động của bộ nguồn là : Còn điện trở trong của bộ nguồn bằng: 3. Mắc hỗn hợp đối xứng Bộ nguồn có N nguồn giống nhau mắc thành m hàng và n cột. Khi đó suất điện động và điện trở trong của mỗi hàng là: xh = nx; rh = nr Vậy suất điện động và điện trở của bộ nguồn là: xb = xh = nx ; Củng cố: Câu 1: Có 6 Ắc quy được mắc như hình vẽ. Mỗi ắc quy có , r=1. Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn là? A. 6V, 3 B. 12V, 3 C. 6V, 1,5 D. 12V, 1,5 Cáu 2: Hai nguäön âiãûn giäúng nhau màõc nhæ hçnh veî. Mäùi nguäön coï suáút âiãûn âäüng bàòng 3 V. Suáút âiãûn âäüng giæîa hai âiãøm A vaì B coï giaï trë naìo sau âáy? A. 6V B. 3V C. 0V D. Mäüt giaï trë khaïc Cáu 3: Coï n nguäön giäúng nhau mäùi nguäön coï suáút âiãûn âäüng vaì âiãûn tråí trong r. Trong caïc caïch gheïp sau caïch gheïp naìo taûo ra bäü nguäön coï âiãûn tråí nhoí nháút. A. Gheïp song song B. Gheïp näúi tiãúp C. Gheïp häùn håüp D. Gheïp song song vaì gheïp häùn håüp Dặn dò: * Lập bảng thống kê kiến thức của bài học: Định luật Ôm đối với các loại đoạn mạch công thức tổng quát Viết biểu thức tính suất điện động và điện trở trong của các cách mắc nguồn thành bộ * Bài tập về nhà: 3, 4, 5, 6 SGK * Bài mới: “Bài tập về định luật Ôm và công suất điện” Xem các bài toán ví dụ và đưa ra phương pháp giải tổng quát cho bài toán vận dụng định luật Ôm.