Bài 9. ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐOẠN MẠCH I. MỤC TIÊU: Kiến thức: - Phát biểu được quan hệ giữa suất điện động của nguồn và tổng độ giảm điện thế trong và ngoài nguồn. - Phát biểu được nội dung định luật Ôm cho toàn mạch. - Tự suy ra được định luật Ôm cho toàn mạch từ định luật bảo toàn năng lượng. - Trình bày được khái niệm hiệu suất của nguồn điện. Kĩ năng: - Mắc mạch điện theo sơ đồ. - Giải các dạng bài tập có liên quan đến định luật Ôm cho toàn mạch. II. CHUẨN BỊ: Giáo viên: 1. Thước kẻ, phấn màu. 2. Bộ thí nghiệm định luật Ôm cho toàn mạch. 3. Chuẩn bị phiếu: Phiếu học tập 1 (PC1) - Để chuẩn bị thí nghiệm tìm hiểu về qua hệ giữa suất điện động, hiệu điện thế của nguồn điện và cường độ dòng điện trong mạch ta cần đo những đại lượng nào? cần những thiết bị, dụng cụ gì? - Mạch điện thí nghiệm phải được mắc thế nào? - Tiến hành thí nghiệm thế nào để có thể xác định mối quan hệ đó. TL1: - Ta cần đo được hiệu điện thế và cường độ dòng điện trong mạch kín. Vì vậy cần một mạch điện kín ( nguồn điện, dây dẫn dây dẫn, điện trở có thể thay đổi được); von kế, ampe kế. - Mắc mạch điện kín với gồm nguồn điện, biến trở. Vôn kế nối với hai đầu nguồn, am pe kế được mắc nối tiếp với đo dòng trong toàn mạch. - Tiến hành thí nghiệm: Thay đổi giá trị cường độ dòng điện trong mạch bằng cách thay đổi giá trị biến trở. Lập bản ghi giá trị của hiệu điện thế khi I thay đổi: I (A) …… ……. ……. …… …… ……. U (V) Phiếu học tập 2 (PC2) - Từ số liệu thu được, nhận xét quan hệ giữa hiệu điện thế và cường độ dòng đi ện trong mạch? TL2: - Số liệu cho thấy rằng, ban đầu cường độ dòng điện bằng 0, hiệu đạt giá trị cực đại. Khi I tăng U giảm dần. Phiếu học tập 3 (PC3) - Cường độ dòng điện trong mạch và suất điện động của nguồn có quan hệ thế nào? - Phát biểu nội dung định luật Ôm cho toàn mạch? TL3: - Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng tổng độ giảm điện thế cả mạch trong và mạch ngoài. Biểu thức: E = I( R N + r) = IR N + Ir hoặc rR I N E - Nội dung định luật Ôm: Cường độ dòng điện chạy trong mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với tổng điện trở của mạch đó. Phiếu học tập 4 (PC4) - Hiện tượng đoản mạch là gì? - Đặc điểm của cường độ dòng điện và tác động của dòng điện đối với mạch ra sao? TL4: - Hiện tượng đoản mạch là hiện tượng hai cực của nguồn điện bị nối tắt. - Khi đó cường độ dòng điện trong mạch và lớn nhất, nó gây ra sự tỏa nhiệt lượng rất mạnh trong nguồn, vì vậy có thể gây cháy mạch và nguồn. Phiếu học tập 5 (PC5) - Vận dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng vào mạch điện suy ra định luật Ôm? TL5: - Công của nguồng điện: A = EIt; chuyển thành nhiệt lượng tỏa ra trong và ngoài mạch là Q = (R N + r).I 2 t. Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có: A = Q tức là EIt = (R N + r)I 2 t suy ra E = (R N + r)I hay rR I N E Phiếu học tập 6 (PC6): - Hiệu suất của nguồn điện là gì? - Biểu thức của hiệu suất? TL6: - Hiệu suất của nguồn điện cho biết tỉ số giữa tổng công có ích sản ra ở mạch ngoài và công của nguồn điện sinh ra. - Biểu thức: H = A có ích / A = U N It/EIt = U N /E. Phiếu học tập 7 (PC7): có thể ứng dụng CNTT hoặc dùng bản trong 1. Nhận xét nào sau đây đúng? Theo định luật Ôm cho toàn mạch thì cường độ dòng điện cho toàn mạch A. tỉ lệ nghịch với suất điện động của nguồn; B. tỉ lệ nghịch điện trở trong của nguồn; C. tỉ lệ nghịch với điện trở ngoài của nguồn; D. tỉ lệ nghịch với tổng điện trở trong và điện trở ngoài. 2. Hiệu điện thế hai đầu mạch ngoài cho bởi biểu thức nào sau đây? A. U N = Ir. B. U N = I(R N + r). C. U N = E – I.r. D. U N = E + I.r. 3. Khi xảy ra hiện tượng đoản mạch, thì cường độ dòng điện trong mạch A. tăng rất lớn. B. tăng giảm liên tục. C. giảm về 0. D. không đổi so với trước. 4. Khi khởi động xe máy, không nên nhấn quá lâu và nhiều lần liên tục vì A. dòng đoản mạch kéo dài tỏa nhiệt mạnh sẽ làm hỏng acquy. B. tiêu hao quá nhiều năng lượng. C. động cơ đề sẽ rất nhanh hỏng. D. hỏng nút khởi động. 5. Hiệu suất của nguồn điện được xác định bằng A. tỉ số giữa công có ích và công toàn phần của dòng điện trên mạch. B. tỉ số giữa công toàn phần và công có ích sinh ra ở mạch ngoài. C. công của dòng điện ở mạch ngoài. D. nhiệt lượng tỏa ra trên toàn mạch. 6. Cho một mạch điện gồm một pin 1,5 V có điện trở trong 0,5 Ω nối với mạch ngoài là một điện trở 2,5 Ω. Cường độ dòng điện trong toàn mạch là A. 3A. B. 3/5 A. C. 0,5 A. D. 2 A. 7. Một mạch điện có nguồn là 1 pin 9 V, điện trở trong 0,5 Ω và mạch ngoài gồm 2 điện trở 8 Ω mắc song song. Cường độ dòng điện trong toàn mạch là A. 2 A. B. 4,5 A. C. 1 A. D. 18/33 A. 8. Một mạch điện gồm một pin 9 V , điện trở mạch ngoài 4 Ω, cường độ dòng điện trong toàn mạch là 2 A. Điện trở trong của nguồn là A. 0,5 Ω. B. 4,5 Ω. C. 1 Ω. D. 2 Ω. 9. Trong một mạch kín mà điện trở ngoài là 10 Ω, điện trở trong là 1 Ω có dòng điện là 2 A. Hiệu điện thế 2 đầu nguồn và suất điện động của nguồn là A. 10 V và 12 V. B. 20 V và 22 V. C. 10 V và 2 V. D. 2,5 V và 0,5 V. 10. Một mạch điện có điện trở ngoài bằng 5 lần điện trở trong. Khi xảy ra hiện tượng đoản mạch thì tỉ số giữa cường độ dòng điện đoản mạch và cường độ dòng điện không đoản mạch là A. 5 B. 6 C. chưa đủ dữ kiện để xác định. D. 4. 11. Một acquy 3 V, điện trở trong 20 mΩ, khi đoản mạch thì dòng điện qua acquy là A. 150 A. B. 0,06 A. C. 15 A. D. 20/3 A. 12. Cho 3 điện trở giống nhau cùng giá trị 8 Ω, hai điện trở mắc song song và cụm đó nối tiếp với điện trở còn lại. Đoạn mạch này được nối với nguồn có điện trở trong 2 Ω thì hiệu điện thế hai đầu nguồn là 12 V. Cường độ dòng điện trong mạch và suất điện động của mạch khi đó là A. 1 A và 14 V. B. 0,5 A và 13 V. C. 0,5 A và 14 V. D. 1 A và 13 V. 13. Một mạch điện có 2 điện trở 3 Ω và 6 Ω mắc song song được nối với một nguồn điện có điện trở trong 1 Ω. Hiệu suất của nguồn điện là A. 1/9. B. 9/10. C. 2/3 . D. 1/6. 14. Hai bóng đèn có điện trở 5 Ω mắc song song và nối vào một nguồn có điện trở trong 1 Ω thì cường độ dòng điện trong mạch là 12/7 A. khi tháo một đèn ra thì cường độ dòng điện trong mạch là A. 6/5 A. B. 1 A. C. 5/6 A. D. 0 A. TL7. Gợi ý đáp án: Câu 1:D; Câu 2: C; Câu 3:A; Câu 4:A; Câu 5:A; Câu 6: C; Câu 7: A; Câu 8: A; Câu 9: B; Câu 10: B; Câu 11: A; Câu 12: A; Câu 13: C; Câu 14: B. 4. Nội dung ghi bảng (ghi tóm tắt kiến thức SGK theo các đầu mục); HS tự ghi chép các nội dung trên bảng và những điều cần thiết cho họ: Bài 9. Định luật Ôm cho toàn mạch I. Thí nghiệm II. Định luật Ôm đối với toàn mạch III. Nhận xét 1. Hiện tượng đoản mạch…. 2. Định luật Ôm cho toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng… 3. Hiệu suất của nguồn điện…. Học sinh: - Chuẩn bị bài mới. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: Hoạt động 1 ( phút): Kiểm tra bài cũ. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Trả lờimiệng hoặc bằng phiếu. - Dùng phiếu PC 1 – 4 bài 8 để kiểm tra. Hoạt động 2 ( phút): Xây dựng tiến hình thí nghiệm. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Thảo luận nhóm, xây dựng phương án thí nghiệm. - Mắc mạch và tiến hành thí nghiệm theo phương án. - Dùng phiếu PC1 nêu câu hỏi. - Hướng dẫn, phân tích các phương án thí nghiệm HS đưa ra. - Tổng kết thống nhất phương án thí nghiệm. - Hướng dẫn HS mắc mạch. Hoạt động 3 ( phút): Nhận xét kết quả thí nghiệm, rút ra quan hệ U-I. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Trả lời các câu hỏi PC2. - Trả lời C1. - Thảo luận nhóm, suy ra ý nghĩa các đại lượng trong quan hệ U-I. - Trả lời các câu hỏi PC3. - Dùng phiếu PC2 nêu câu hỏi. - Hỏi C1. - Hướng dẫn HS tìm hiểu ý nghĩa các đại lượng. - Dùng phiếu PC3 nêu câu hỏi. Hoạt động 4 ( phút): Tìm hiểu hiện tượng đoản mạch. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Trả lời các câu hỏi PC4. - Nêu câu hỏi PC4. - Hướng dẫn trả lời ý 2 PC 4. Hoạt động 5 ( phút): Suy ra định luật Ôm cho toàn mạch từ định luật bảo toàn năng lượng. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Theo hướng dẫn tự biến đổi để suy ra định luật Ôm. - Nêu câu hỏi PC5. - Hướng dẫn trả lời ý 2 PC 5. Hoạt động 6 ( phút): Tìm hiểu về hiệu suất của nguồn điện. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Đoc SGK mục III.3 trả lời các câu hỏi PC6. - Nêu câu hỏi PC6. - Chú ý HS hiệu suất không có đơn vị. Hoạt động 7 ( phút): Vận dụng, củng cố. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Thảo luận, trả lời câu hỏi theo một phần phiếu PC7. - Nhận xét câu trả lời của bạn - Cho HS thảo luận theo PC7. - Nhận xét, đánh giá nhấn mạnh kiến thức trong bài. Hoạt động 6 ( phút): Giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên - Ghi bài tập về nhà. - Ghi bài tập làm thêm. - Ghi chuẩn bị cho bài sau. - Cho bài tập trong SGK: bài tập 4 đến 7 (trang 59; 60). - Bài thêm: Một phần phiếu PC7. - Dặn dò HS chuẩn bị bài sau. . thiết cho họ: Bài 9. Định luật Ôm cho toàn mạch I. Thí nghiệm II. Định luật Ôm đối với toàn mạch III. Nhận xét 1. Hiện tượng đoản mạch . 2. Định luật Ôm cho toàn mạch và định luật bảo toàn. nội dung định luật Ôm cho toàn mạch. - Tự suy ra được định luật Ôm cho toàn mạch từ định luật bảo toàn năng lượng. - Trình bày được khái niệm hiệu suất của nguồn điện. Kĩ năng: - Mắc mạch điện. sơ đồ. - Giải các dạng bài tập có liên quan đến định luật Ôm cho toàn mạch. II. CHUẨN BỊ: Giáo viên: 1. Thước kẻ, phấn màu. 2. Bộ thí nghiệm định luật Ôm cho toàn mạch. 3. Chuẩn bị phiếu: