Giáo án vật lí 11 tiêt 21

 Giáo án Vật Lý 11 – Ban  Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan  Trang BÀI TẬP Tiết 21-Tuần 11 Ngày 20/8/2010 I MỤC TIÊU Kiến thức : Nắm cách xác đònh suất điện động điện trở loại nguồn ghép Kỹ : Giải toán mạch điện có nguồn ghép mạch có điện trở bóng đèn II CHUẨN BỊ Giáo viên: Xem, giải tập sgk sách tập Chuẩn bò thêm nột số câu hỏi trắc nghiệm tập khác Học sinh: Xem lại kiến thức đoạn mạch có điện trở ghép với học THCS Giải câu hỏi trắc nghiệm tập thầy cô nhà Chuẩn bò sẵn vấn đề mà vướng mắc cần phải hỏi thầy cô III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1: n đònh lớp Hoạt động : Kiểm tra cũ : + Viết công thức xác đònh suất điện động điện trở loại nguồn ghép học + Viết công thức xác đònh cường độ dòng điện, hiệu điện điện trở tương đương đoạn mạch gồm điện trở ghép nối tiếp đoạn mạch gồm điện trở ghép song song Hoạt động : Giải tập tự luận Hoạt động giáo viên -Yêu cầu hs đọc đề tóm tắt Hoạt động học sinh -Đọc đề tóm tắt Nội dung Bài trang 58 TT ξ = V , r = 0,6 Ω ; = V , Pđ = 3W I=?U=? -Nghe GV hướng dẫn Giải -Hướng dẫn hs : p tư giải(như nội dung) Điện trở bóng đèn dụng đònh luật ôm I = U2 62 ξ RĐ = dm = = 12(Ω) = RN Pdm , mà Rđ chưa có RN + r Cường độ dòng điện chạy nên ta tìm Rđ = ? mạch Trên bóng đèn có ghi ξ = 6V = I= = 0,476(A) R N + r 12 + 0,6 Pđ = W, ta áp dụng Rđ = Hiệu điện hai cực U d2 acquy Pd U = ξ – Ir = – 0,476.0,6 = -Đọc đề –tóm tắt đề Hiệu điện 5,7(V) cực nguồn điện : U = ξ - I.r = ? Bài trang 58 TT ξ1 = 4,5 V ; r1 = Ω ; ξ = V r2 = Ω -Yêu cầu hs đọc đề tóm tắt Tính : I = ? -Nghe GV thông báo vẽ hình vào vỡ UAB = ? Giải + A -Thông báo : Vì ξ1 > ξ nên dđiện xuất phát từ cực (+) nguồn ξ1 - Đoạn mạch chứa nguồn vào cực (+) cực (+) ξ1 : (1) nguồn ξ (như hình U AB = ξ1 − I r1 B Hai nguồn +điện mắc nt với nên dòng điện chạy mạch kín có chiều từ (+) nguồn: -Đoạn mạch chứa nguồn ξ1 : U AB = ξ1 − I r1 (1)  Giáo án Vật Lý 11 – Ban  Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan  Trang vẽ) -Đoạn mạch chứa nguồn -Tách mạch kín thành ξ đoạn mạch : Tìm UAB = ? U AB = −ξ + I r2 (2) đoạn mạch chứa ξ1 Từ (1) (2) ta có : -Tìm UAB = ? đoạn mạch ξ1 − I r1 = −ξ + I r2 chứa ξ ξ1 + ξ = I (r1 + r2 ) -Từ (1) (2), tìm I ξ1 + ξ 4,5 + =? = = 1,5 A => I = r1 + r2 3+ Suất điện động điện trở nguồn : ξ b = ξ = 3V ; rb = 2r = 2Ω - Điện trở bóng đèn -Tìm sđđ đtrở nguồn ? -Tìm điện trở đèn(2 đèn giống nhau) ? điện trở mạch ? U dm 32 = RD = = 12(Ω) Pdm 0,75 Điện trở mạch :Vì đèn mắc // nên điện trở giảm: 1 = + = R N Rd Rd Rd R 12 => RN = D = = 6(Ω) 2 - Cường độ dòng điện chạy mạch I= -Tính Cường độ dòng điện chạy mạch ? -Vì đèn mắc song song.Tính U1 ,U2 ,UN ? -Hiệu điện đònh mức đèn ? So sánh với hiệu điện mạch nhận xét ? -Tính hiệu suất nguồn điện ? ξb = = R N + rb + 0,375(A) -Vì U1 = U2 = UN = I.RN =2,25 V - Hiệu điện đònh mức đèn: = V So sánh : = V > UN = 2,25 V - Hiệu suất nguồn U IR N 0,375.6 = = H= = ξ ξ 0,75 = 75% - Hiệu điện hai cực nguồn : U1 = U2 = Ui = ξ – Ir -Thông báo : Vì = 1,5 – 0,375.1 = 1,125(V) nguồn giống nhau, mắc song song nên hđt - Nếu tháo bớt đầu nguồn bóng đèn điện trở hđt mạch tăng là: nguồn : R N' = Rd = 12(Ω) U1 = U2 = UN = ξ − I.r = ? - Dòng điện chạy qua đèn -Nếu tháo bỏ bớt lúc là: bóng đèn điện trở ξb mạch bao I ' = = ≈ 0,214( A) ' R N + rb 12 + nhiêu ? - Hiệu điện đầu -Tìm cường độ dòng -Đoạn mạch chứa nguồn ξ U AB = −ξ + I r2 (2) Từ (1) (2) ta có: ξ1 − I r1 = −ξ + I r2 ξ1 + ξ = I (r1 + r2 ) ξ1 + ξ 4,5 + = = 1,5 A => I = r1 + r2 3+ Bài trang 58 Suất điện động điện trở nguồn : ξ b = ξ = 3V ; rb = 2r = 2Ω Điện trở bóng đèn RD = U dm 32 = = 12(Ω) Pdm 0,75 Điện trở mạch RD 12 = = 6(Ω) 2 RN = Cường độ dòng điện chạy mạch I= ξb = = 0,375(A) R N + rb + Vì đèn mắc song song nên hđt đặt lên đèn có giá trò hđt UN : UN = I.RN = 0,375.6 = 2,25 V a) Hiệu điện đònh mức đèn: = V => = V > UN = 2,25 V Vậy đèn sáng yếu bình thường b) Hiệu suất nguồn H = U IR N 0,375.6 = = = 0,75 = ξ ξ 75% c) Hiệu điện hai cực nguồn : Ui = ξ – Ir = 1,5 – 0,375.1 = 1,125(V) d) Nếu tháo bớt bóng đèn điện trở mạch tăng là: R N' = Rd = 12(Ω) Dòng điện chạy qua đèn lúc là: I' = ξb = ≈ 0,214( A) R + rb 12 + ' N  Giáo án Vật Lý 11 – Ban  Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan  Trang điện qua đèn lúc ? bóng đèn: U N' = I ' Rd = 0,214.12 ≈ 2,57(V ) Hiệu điện đầu bóng đèn: -Hiệu điện => U N ≈ 2,57(V ) > U N Vậy U ' = I ' R = 0,214.12 ≈ 2,57(V ) N d đầu bóng đèn lúc đèn lại sáng mạnh => Vậy đèn lại sáng ? So sánh nhận xét trước mạnh trước ? ' -Đọc đề tóm tắt vẽ hình -Yêu cầu hs đọc đề – tóm tắt vẽ hình Bài trang 62 TT ξ = 6(V ) ,r = ; R1 = R2 = 30 Ω , R3 = 7,5 Ω a) RN = ? I=? Giải + - Vì điện trở mắc song song nên: -Hãy hình dung sơ đồ, điện trở mắc ? Tính điện trở mạch ngoài(điện trở tương đương) ? 1 1 1 = + + = + + RN R1 R2 R3 30 30 7,5  RN = Ω - Vì R1 // R2 // R3 nên : U1 = U2 = U3 = UN -Vì R1 //R2 //R3 nên U1 =U2 ξ =U3 =UN = I.RN dđiện = = 1,2( A) Mà : I = chạy qua mạch ? RN + r + hđt UN = ? UN = I.RN = 1,2.5 = V - Vì R1 = R2 nên: -Vì R1 = R2 nên I1 = I2 = ? Và I3 = ? U2 = = 0,2( A) R2 30 U I3 = = = 0,8( A) R3 7,5 I1 = I2 = -Đọc đề –tóm tắt-đổi đơn vò -Yêu cầu hs đọc đề – tóm tắt đổi đơn vò -Tính suất điện động điện trở nguồn mắc nối tiếp ? -Điện trở tương đương mạch gồm điện trở mắc nối tiếp ? -Tính cường độ dòng điện chạy mạch ? - Suất điện động điện trở nguồn ξ b = ξ + ξ = 12 + = 18V rb = - Điện trở mạch gồm điện trở RN =R1 +R2 =4+8 = 12(Ω) -Cường độ dòng điện chạy mạch R1 R2 a) Điện trở tương đương mạch ngoài: Vì điện trở mắc song song nên: 1 1 1 = + + = + + R N R1 R2 R3 30 30 7,5  RN = Ω b) Cường độ dòng điện chạy qua mỡi điện trở Vì R1 // R2 // R3 nên : U1 = U2 = U3 = UN Mà : I = ξ = = 1,2( A) RN + r + UN = I.RN = 1,2.5 = V Vì R1 = R2 nên: U2 = = 0,2( A) R2 30 U I3 = = = 0,8( A) R3 7,5 I1 = I2 = Bài trang 62 TT ξ1 = 12(V ) , ξ = 6(V ) ; r1 = , r2 = R = Ω , R2 = Ω a) I = ? P1 = ? , P2 = ? b) Png1 = ? , Png2 A = ? t = phút = 300 giây Giải Suất điện động điện trở nguồn ξ b = ξ + ξ = 12 + = 18V ; rb =0 Điện trở mạch gồm điện trở RN = R1 + R2 = + = 12(Ω)  Giáo án Vật Lý 11 – Ban  Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan  Trang I= -Công suất tiêu thụ điện trở ? -Công suất tiêu thụ acquy thứ ? lượng mà acquy thứ cung cấp ? -Công suất tiêu thụ acquy thứ ? lượng mà acquy thứ cung cấp ? -Yêu cầu hs đọc đềtóm tắt ξb 18 = = 1,5(A) R N + rb 12 + - Công suất tiêu thụ điện trở P1 = I2R1 = 1,52.4 = 9(W) P2 = I2R2 = 1,52.8 = 18(W) - Công suất lượng acquy thứ cung cấp phút = 300 giây PA1 = ξ 1I = 12.1,5 = 18(W) WA1 = PA1.t = 18.300 = 5400 J - Công suất lượng acquy thứ cung cấp phút = 300 giây PA2 = ξ I = 6.1,5 = 9(W) WA2 = PA2It = 6.1,5.300 = 2700(J) - Hs đọc đề-tóm tắt a) Cường độ dòng điện chạy mạch I= ξb 18 = = 1,5(A) R N + rb 12 + b) Công suất tiêu thụ điện trở P1 = I2R1 = 1,52.4 = 9(W) P2 = I2R2 = 1,52.8 = 18(W) c)- Công suất lượng acquy thứ cung cấp phút = 300 giây PA1 = ξ 1I = 12.1,5 = 18(W) WA1 = PA1.t = 18.300 = 5400 J -Công suất lượng acquy thứ cung cấp phút = 300 giây PA2 = ξ I = 6.1,5 = 9(W) WA2 = PA2It = 6.1,5.300 = 2700(J) Bài trang 62 TT ξ = 12(V ) , r =1,1 Ω , R = 0,1 Ω a) x = ? để P = ? x = ? để Pmax = ? + - -Điện trở mạch ngoài(R nt với x) Tìm I =? -Tìm công suất tiêu thụ mạch ? (Gợi ý : Chia mẫu,ở vế phải cho R+x ?) -Mạch gồm R mắc ξ,r nối tiếp với x, có điện trở tương đương: RN = R + x R x Cường độ dòng điện Giải chạy mạch: a) Tính điện trở x để công ξ ξ suất tiêu thụ mạch = I= lớn RN + r R + r + x - Công suất tiêu thụ -Mạch gồm R mắc nối tiếp với x, có điện trở tương mạch ngoài: đương: RN = R + x ξ ( R + x) -Cường độ dòng điện chạy P = RN I = ( R + r + x) mạch: ξ2 = ( R+x + r I= )2 R+x -Gợi ý : Để P lớn mẫu vế phải nhỏ Từ bất đẳng thức cô-sin đó:R+x =r => P = x.I2 -Công suất tiêu thụ = > x = r – R = 1Ω -Công suất tiêu thụ x là: Px(max) = x.I2 điện trở x ? ξ 2x ξ2 = R+r = ( R + r + x) ( x+ ) x ξ ξ = RN + r R + r + x -Công suất tiêu thụ mạch ngoài: P = RN I2 = ξ ( R + x) ( R + r + x) ξ2 = ( R+x + r R+x )2 Để công suất P lớn mẫu số vế phải nhỏ Từ bất đẳng thức côsin ta có: R+ x = r  Giáo án Vật Lý 11 – Ban  Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan  Trang Công suất Px lớn khi: -Tính giá trò công suất x = R +r = 1,1+0,1 = 1,2 Ω lớn x ? - Giá trò công suất lớn là: Px(max) = x.I2 = 1,2.122 (1,1 + 0,1 + 1,2) => Px(max) = 30 W => x = r – R = 1,1- 0,1 = Ω b) Công suất tiêu thụ điện trở x : -Công suất tiêu thụ x là: Px(max) = x.I2 ξ2x ξ2 = = ( R + r + x) ( x + R + r ) x -Công suất Px lớn khi: x = R +r = 1,1+0,1 = 1,2 Ω -Giá trò công suất lớn là: Px(max) = x.I2 = 1,2.122 (1,1 + 0,1 + 1,2) => Px(max) = 30 W Hoạt động : Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Xem lại toán giải Nhận nhiệm vụ nhà - Dặn HS nhà ôn tập chuẩn bò kiểm tra tiết ... là: I' = ξb = ≈ 0 ,214 ( A) R + rb 12 + ' N  Giáo án Vật Lý 11 – Ban  Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan  Trang điện qua đèn lúc ? bóng đèn: U N' = I ' Rd = 0 ,214 .12 ≈ 2,57(V )... Giáo án Vật Lý 11 – Ban  Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan  Trang vẽ) -Đoạn mạch chứa... -Hiệu điện => U N ≈ 2,57(V ) > U N Vậy U ' = I ' R = 0 ,214 .12 ≈ 2,57(V ) N d đầu bóng đèn lúc đèn lại sáng mạnh => Vậy đèn lại sáng ? So sánh nhận xét trước mạnh trước ? ' -Đọc đề tóm tắt vẽ hình