Giáo án Vật lý 11 - Tiết 17 - Định luật Ôm đối với toàn mạch

Tiết 17 ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Phát biểu định luật Ôm đối với toàn mạch và viết được hệ thức biểu thị định luật này. - Biết độ giảm điện thế là gì và nêu được mối quan hệ giữa suất điện động của nguồn điện và độ giảm thế ở mạch ngoài và mạch trong. - Hiểu được hiện tượng đoản mạch là gì và giải thích được ảnh hưởng của điện trở trong của nguồn điện trở trong của nguồn điện đối với cường độ dòng điện khi đoản mạch. 2. Kĩ năng - Chỉ rõ được sự phù hợp giữa định luật Oâm đối với toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng. - Vận dụng định luật Ôm đối với toàn mạch và tính được hiệu suất của nguồn điện. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm như hình 9.2SGK. 2. Học sinh - Xem lại định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ có điện trở thuần. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1 ( phút) : Kiểm tra bài cũ : Viết biểu thức tính điện năng tiêu thụ và công suất tiêu thụ của một đoạn mạch; công suất toả nhiệt, công suất của nguồn điện. Hoạt động 2 ( phút) : ) nêu mục tiêu bài học, tạo động cơ học tập. - Yêu cầu học sinh nhớ lại và phát biểu định luật cho đoạn mạch chỉ chứa các điện trở thuần. - Mắc một mạch điện như hình 9.2 , thay đổi giá trị của điện trở đọc giá trị của I và U tương ứng trên vôn kế và Ampe kế. HS nhận xét về mối quan hệ giữa I và U. - Vậy định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa điện trở có còn phù hợp trong trường hợp này nữa không? Vì sao? - HS TL. - Vậy cần có một định luật Oâm dành riêng cho mạch kín. Ở bài học hôm nay chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu đinh5 luật Oâm đối với toàn mạch. HĐ 3: (. Phút): Giới thiệu mạch kín đơn giản nhất. Làm thí nghiệm vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của U vào I. NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS - Mạch kín đơn giản nhất gồm: + 1 nguồn điện (E,r) + mạch ngoài có điện trở tương đương RN. - Vẽ sơ đồ hình 9.1 - Giới thiệu mạch kín đơn giản nhất. I. THÍ NGHIỆM: a) Vẽ sơ đồ hình 9.2 b) Mục tiêu: Tìm mối quan hệ giữa UN,I, E, (RN+r). c) Kết quả thí nghiệm I(A) 0.15 0.09 0.07 0.055 U(V) 1.4 1.9 2 2.2 d) Vẽ đồ thị: U=U(I) e) Nhận xét: Đồ thị là một đường thẳng dốc xuống. Nhìn vào đồ thị cho thấy: UN=-aI+b - HS quan sát sơ đồ mạch 9.2 - GV làm thí nghiệm để tìm ra mối quan hệ giữa UN,I, E, (RN+r). - Thay đổi giá trị của biến trở đọc giá trị của I và U tương ứng. - HS điền vào bảng và vẽ đồ thị. - Nhận xét đồ thị. HĐ 4: ( phút): tìm hiểu định luật Ôm đối với toàn mạch. II. ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH * Nội dung của định luật: Cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch đó. * Biểu thức: RN: Điện trở tương đương của mạch ngoài. r: điện trở trong của nguồn điện. * Hiệu điện thế mạch ngoài có giá trị bằng hiệu điện thế giữa hai cực (+) và (-) của nguồn điện UN=I.R=E-Ir (2) I.R: Độ giảm điện thế ở mạch ngoài. * Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng tổng độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong. E= IR+Ir=(R+r)I - Giáo viên hướng dẫn học sinh tìm ra ý nghĩa của các hệ số a, b trong pt UN=-aI+b. - Từ đó phát biểu định luật Oâm đối với toàn mạch. - C3. HĐ 5:( phút): Một số nhận xét về định luật Oâm đối với toàn mạch III. NHẬN XÉT 1. Hiện tượng đoản mạch - Xảy ra khi RN=0 và khi đó - Nguồn điện có điện trở trong càng lớn thì dòng đoản mạch càng lớn và càng nguy hại. - Khi thay đổi giá trị của hiệu đi thế mạch ngoài thì dòng điện chạy trong toàn mạch có cường độ lớn nhất khi nào? - Thông báo khi RN=0 thì xảy ra hiện tượng đoản mạch đối với nguồn điện. - Đề nghị hs đọc SGK về hiện tường đoản mạch đối với Pin và đối với acqui và cjho biết hiện tường đoản mạch trong trường hợp nào nguy hại hơn. Tại sao? Đề nghị học sinh trả lời câu hỏi C4. 2. Định luật Ôm đối với toán mạch là một trường hợp riêng của định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng. 3. Hiệu suất của nguồn điện - khi có dòng điện chạy qua điện trở reong toàn mạch thì điện năng chuyển hoá thành nhiệt năng. Hãy viết công thức tính nhiệt lượng toả ra trong toàn mạch. - Hãy vận dụng định luật bảo toàn năng lượng trong trường hợp này và rút ra nhận xét. - Đề nghị học sinh đưa ra công suất tính hiệu suất của một thiết bị. Từ đó rút ra công thức tính hiệu suất của nguồn điện. HĐ6: (phút): CuÛng cố và hướng dẫn bài tập về nhà: BTVN: 4,5,6,7 SGK