Giáo án Vật lý 11 KHTN - Tiết 20 - Định luật ohm cho các loại đoạn mạch. Mắc nguồn điện thành bộ

Ngày soạn : 20.10.2008 PHẦN I: ĐIỆN HỌC – ĐIỆN TỪ HỌC CHƯƠNG 2: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI TIẾT 20: ĐỊNH LUẬT OHM CHO CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH. MẮC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ. A.Mục tiêu: Thiết lập và vận dụng được các công thức biểu thị định luật Ôm đối với các loại mạch điện. * Kỹ năng: - Vận dụng công thức của đl Ôm cho các loại đoạn mạch để giải các bài tập . B.Chuẩn bị: 1.Giáo viên: - Bộ thí nghiệm như mạch điện hình 14.1. - Hình 14.1, 14.2 và bảng 14.1 SGK phóng to. - Nội dung ghi bảng: Định luật Ôm đối với đoạn mạch có chứa nguồn điện. Thí nghiệm khảo sát: sgk Nhận xét: Đồ thị có dạng hàm số: UAB = a – b.I. Với a = ξ và b = r Kết luận: - 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 2. Định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa máy thu điện. - Công của dòng điện sinh ra là: A = UIt. - Điện năng tiêu thụ của máy thu: Ap = ξp.It + rp.I2t. Ta có: A = Ap → UAB = ξp + rpI hay * Khi mạch có R thì 3. Công thức tổng quát của định luật Ôm đối với các loại đoạn mạch. a. Xét đoạn mạch 1 : Hay UAB = VA – VB = (R + r). IAB – ξ. (1) b. Xét đoạn mạch 2: UAB = VA – VB = (R + r). IAB + ξ. (2) 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. 2.Học sinh: Ôn kiến thức về máy thu, thiết lập định luật Ôm đối với toàn mạch. C.Tổ chức hoạt động dạy học: HĐ1: Kiểm tra và ôn tập kiến thức cũ. (5p) Hoạt động của HS Hoạt động của GV - HS trả lời. -Nhớ lại kiến thức cũ, chuẩn bị vận dụng vào bài tập. - GV nêu câu hỏi kiểm tra: 1. Viết công thứcđịnh luật Ohm cho toàn mạch. Trường hợp có máy thu điện thì sao? 2. Viết công thức tính điện năng tiêu thụ của máy thu điện.Hiệu điện thế 2 cực của máy thu. -Nhận xét và kết luận. HĐ2: Định luật Ôm đối với đoạn mach có chứa nguồn điện. (15p) - Hs lắng nghe - Trả lời. - Lắng nghe, tiến hành thí nghiệm , lấy số liệu và vẽ đồ thị. - Trả lời C1. - y = a.x + b. a = r ; b = ξ ; x = I ; y = UAB . - UAB = -r.I + ξ = ξ – I.r ó UAB = UAB + UCB UAC = ξ – r.I và UCB = -UBC = -R.I - UAB = ξ – (R + r).I ó - Gv đặt vấn đề: Chúng ta có thể sử dụng định luật Ôm đối với toàn mạch cho các loại đoạn mạch chứa nguồn, máy thu được không? Định luật Ôm cho các loại đoạn mạch như thế nào? Nguồn điện lớn gồm nhiều nguồn điện nhỏ mắc với nhau thì có công thức như thế nào? Đó là vấn đề mà bài học hôm nay sẽ tìm hiểu. - Gv giới thiệu dụng cụ thí nghiệm và sơ đồ hình 14.1 yêu cầu các tổ lắp ráp các dụng cụ theo sơ đồ 14.1 rồi lấy số liệu theo bảng 14.1 khi di chuyển C để tăng I. + Yêu cầu Hs dựa vào bảng số liệu vẽ để vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của U vào I. + Kiểm tra, xem xét kết quả thí nghiệm của các tổ. Nhận xét kết quả thí nghiệm. + Trả lời câu C1. + Yêu câu Hs sử dụng kiến thức toán học để xác định đồ thị thu được biểu diễn bởi hàm số nào? + x, y, a, b là các đại lượng trong mạch điện. Gợi ý: y: trục tung, x: trục hoành, a: hệ số góc, b: tung độ. + So sánh r và a. - Viết hàm số y = a.x + b dưới công thức của các đại lượng vật lí. - Từ biểu thức UAB viết biểu thức I. - Thông báo hai biểu thức trên biểu thị định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa nguồn điện. - Lưu ý: chiều dong điện đi từ âm đến dương và VA > VB. - Nếu mạch có R. Trả lời câu C2. - Viết biểu thức tính I từ UAB. HĐ3: Định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa máy thu điện. (10p) - A = UI.t - Ap = ξp.It + rp.I2t. - Theo định luật bảo toàn năng lượng A = Ap hay - UAB = VA – VB = ξp + (R + rp). IAB hay - Xét đoạn mạch AB có chứa máy thu ξp , r. Có hiệu điện thế U đặt vào hai đầu đoạn mạch và dòng điện I qua mạch. - Hướng dẫn Hs xây dựng định luật: + Tính công dòng điện sinh ra. + Tính công tiêu thụ của máy thu. + So sánh A, Ap dựa vào định luật nào? Từ đó viết biểu thức tính U. - Viết biểu thức tính I. - Thông báo biểu thức I biểu thị định luật Ôm đối với đoạn mạch chứa máy thu điện. - Tương tự định luật Ôm chứa nguồn có R. Trả lời C3. - Từ biểu thức UAB viết biểu thức tính I. HĐ4: Công thức tổng quát của định luật Ôm đối với các loại đoạn mạch.(10p) - UBA = VB – VA = ξ – (R + r).IAB. => UAB = VA – VB = (R + r). IAB – ξ - UAB = VA – VB = (R + r). IAB + ξ. - Hướng dẫn Hs xây dựng hệ thức theo SGK. - Xét mạch AB. Viết biểu thức UBA → UAB. - Xét mạch AB. Viết UAB với ξ máy thu. - Thông báo công thức đoạn mạch tổng quát đối với các loại đoạn mạch: UAB = (R + r). IAB – ξ. với + ξ > 0 khi ξ là nguồn. + ξ < 0 khi ξ là máy thu. HĐ5: Củng cố .Hướng dẫn học ở nhà.(5p) -Vận dụng công thức làm bài tập. -Ghi nhớ công việc về nhà . - Bài tập 3 , câu 1. -BTVN: Làm tiếp bài tập 3 và 4 sgk D.Rút kinh nghiệm: