Bài 14. Định luật Ôm đối với các loại mạch điện. Mắc các nguồn điện thành bộ tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, lu...
Tiết 18. BÀI 13. ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH BÀI GIẢNG VẬT LÍ LỚP 11 NÂNG CAO Giáo viên: Trần Viết Thắng Trường THPT Chu Văn An Tiết 18. BÀI 13 ĐỊNH LUẬT ƠM ĐỐI VỚI TỒN MẠCH 1. Đònh luật Ôm đối với toàn mạch 2. Hiện tượng đoản mạch 3. Trường hợp mạch ngoài có máy thu điện 4. Hiệu suất của nguồn điện Nội dung 1. Chọn câu phát biểu đúng: Theo định luật Jun- Lenxơ, nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn: A. Tỉ lệ với bình phương cường độ dòng điện. B. Tỉ lệ với cường độ dòng điện qua dây dẫn. C. Tỉ lệ nghịch với bình phương cường độ dòng điên. D. Tỉ lệ với bình phương điện trở dây dẫn. 10 10 09 09 08 08 07 07 06 06 05 0504 04 03 03 02 02 01 01 00 00 20 20 19 19 18 18 17 17 16 1615 15 14 14 13 13 12 12 11 11 2. Tổ hợp các đơn vị đo lường nào dưới đây không tương đương với đơn vị công suất trong hệ SI? A. J/s. B. Ω 2 /V. C. AV. D. A 2 Ω. 10 10 09 09 08 08 07 07 06 06 05 0504 04 03 03 02 02 01 01 00 00 20 20 19 19 18 18 17 17 16 1615 15 14 14 13 13 12 12 11 11 3. Biểu thức nào sau đây không phải là biểu thức của định luật Ôm cho đoạn mạch? A. I = U/R B. U = IR C. R = U/I. D. U = RI. 10 10 09 09 08 08 07 07 06 06 05 0504 04 03 03 02 02 01 01 00 00 20 20 19 19 18 18 17 17 16 1615 15 14 14 13 13 12 12 11 11 4. Công thức nào sau đây sai khi nói về công suất của dụng cụ tỏa nhiệt? A. P = UI B. P = U 2 /R C. P = RI 2 . D. P = At 10 10 09 09 08 08 07 07 06 06 05 0504 04 03 03 02 02 01 01 00 00 20 20 19 19 18 18 17 17 16 1615 15 14 14 13 13 12 12 11 11 5. Cho mạch điện như hình vẽ Điều nào sau đây không đúng? A. Nguồn đang nạp phát điện B. U AB = E + r I C. P = rI 2 + EI D. Nguồn đang phát điện. 10 10 09 09 08 08 07 07 06 06 05 0504 04 03 03 02 02 01 01 00 00 15 15 14 14 13 13 12 12 11 11 E, r A I B 1.Đònh luật Ôm đối với toàn mạch Xét mạch điện kín như hình vẽ: R r,E I Trong mạch điện kín, dòng điện I liên hệ với suất điện động, điện trở trong r, điện trở ngoài R như thế nào? Tìm phương án thiết lập mối liên hệ đó? - Phương pháp năng lượng. - Phương pháp thực nghiệm - Trong mạch kín có sự chuyển hóa năng lượng như thế nào? - Năng lượng điện do bộ phận nào cung cấp? Năng lượng này được tính như thế nào? - Nhiệt năng trên điện trở được năng lượng nào chuyển thành và được tính ra sao? - Áp dụng đònh luật bảo toàn năng lượng ta rút ra được biểu thức toán học nào? 1.Đònh luật Ôm đối với toàn mạch R r,E I 1.Đònh luật Ôm đối với toàn mạch Năng lượng điện do nguồn điện cung cấp Điện năng tiêu thụ trên R, r bằng nhiệt lượng tỏa ra Q = RI 2 t + rI 2 t A = E It Theo đònh luật bảo toàn năng lượng ta có: A = Q trItRIIt 22 +=E rR I + = E Phát biểu đònh luật Ôm đối với toàn mạch theo 2 cách R r,E I r)I(R +=E rIIR +=E [...]...1.Đònh luật Ôm đối với toàn mạch Bố trí TN như sơ đồ Thay đổi giá trị của biến trở, đọc số chỉ ampe kế và vơn kế, ta được bảng số liệu U (V) 0.4 TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG TRƯƠNG ĐỊNH LỚP 112 NĂM HỌC 2009 - 2010 KÍNH CHÀO QUÝ THẦY CÔ KIỂM TRA BÀI CŨ Câu : Thiết lập định luật Ôm toàn mạch Từ viết biểu thức hiệu điện hai cực nguồn điện Câu :Thành lập công thức điện công suất tiêu thụ cho đoạn mạch chúa máy thu Từ viết biểu thức hiệu điện đặt vào hai cực máy thu điện Đáp án Đáp án BÀI MỚI câu câu KIỂM TRA BÀI CŨ Câu : Thiết lập định luật Ôm toàn mạch Từ viết biểu thức hiệu điện hai cực nguồn điện ξ,r I Đáp án : A B Xét mạch kín chứa nguồn (e,r) mạch có điện trở R Điện nguôn cung cấp chuyển hóa thành nhiệt Công nguồn điện : An = eIt R Nhiệt sinh R,r : Q = I2Rt + I2rt Áp dụng ĐLBT lượng: eIt = I2Rt + I2rt e e = IR+Ir Hiệu điện hai cực nguồn điện : KTBC I= UAB = e – Ir R +r (UAB < e ) e - U AB e + U BA I= = r r Về TH Câu :Thành lập công thức điện công suất tiêu thụ cho đoạn mạch chúa máy thu ξ ,r A I p p B Đối với đoạn mạch chúa máy thu : Dòng điện vào cực dương cua máy thu : Dạng lượng khác A’ = epIt Công dòng điện : A = UIt Nhiệt tỏa máy thu Q’ =I2rpt Định luật bảo toàn lượng A = A’ + Q’ ⇔ UIt = epIt + I2rpt A P = Công suất tiêu thụ: = UI = e pI + I2rp t Hay :UAB KTBC ⇒I= = ep + Irp U AB - ep r ĐLO MAY THU Bài : I ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA NGUỒN ĐIỆN Thí nghiệm khảo sát Mục đích thí nghiệm: Khảo sát phụ thuộc hiệu điện hai cực chứa nguồn dòng điên dòng điện qua mạch thay đổi Từ thiết lập biểu thức hiệu điện cường độ dòng điện cho đoạn mạch chứa nguồn Dụng cụ : Nguồn điện Pin ó Biến trở Rb, điện trở R Vôn kế , Ampe kế Dây nối I ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA NGUỒN ĐIỆN Thí nghiệm khảo sát Lắp ráp mạch điện theo sơ đồ ξ,r A A V B Rb K R Mạch hở I = Vôn kế ξ ξ,r MẠCH CÓ CHỨA I ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN ξ,r A I B NGUỒN ĐIỆN A V Rb K K R Mạch kín : I ≠ :Điều chỉnh biến trở để I thay đổi ( tăng dần ) đọc số U Ghi vào bảng kết Kết thí nghiệm I(mA) U(V) 15,0 16,0 17 18,0 19 1.623 1.608 1,607 1,606 1,605 1,604 I(mA) 15,0 16,0 17 18,0 19 U(V) 1.623 1.608 1,607 1,606 1,605 1,604 U(V) 1.623 1.620 1.608 1,604 1.600 10 15 16 17 18 19 I (mA) I ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA NGUỒN ĐIỆN Kết thí nghiệm I(mA) U(V) 15,0 16,0 17,0 18,0 19 1.623 1.608 1,607 1,606 1,605 1,604 Đồ thị :U(V) 1.620 1.615 1.610 1.605 1.600 10 15 16 17 18 19 I (mA) I ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA NGUỒN ĐIỆN Nhận xét Hệ số Vì đồ thị đoạn thẳng có hệ số góc âm, nên ta viết : UAB = a – bI, với a = 1,620 V, nghĩa ta có : a = ξ Khi mạch để hở: UAB = ξ b có đơn vị đo điện trở, nên ta kết luận b điện trở r nguồn UAB = ξ – rI (1) Hay ξ - U AB U BA + ξ I= = r r (2) (1) (2) biểu thức định luật Ôm đoạn mạch chứa nguồn KT I ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA A ξ,r B NGUỒN ĐIỆN I Kết luận Đối với đoạn mạch chứa nguồn: Dòng điện có chiều từ cực âm sang cực dương nguồn ( V thấp đến V cao) Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguôn viết: Theo hiệu điện : UAB = VA – VB = ξ - rI (1) (VA > VB, UAB < ξ) ξ - U AB U BA + ξ Theo cường độ dòng điện: I= = (2) r r + Nếu đoạn mạch AB có thêm điện trở R biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn ξ: , r R A UAB = VA – VB = ξ - (r+R)I (3) ( VA > VB, UAB < ξ) I ξ - U AB U BA + ξ I= = R +r R +r B (4) II ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA ξp, rp MÁY THU ĐIỆN I B I A B A M + Xét đọan mạch AB chứa máy thu điện có suất phản điện ξ p, điện trở rp + Đặt vào hai đầu đọan mạch hiệu điện U, mạch có dòng điện I vào cực dương máy thu điện (VA > VB) Định+luật Omcủa chodòng đoạnđiện mạch chứa thu mạch : Công sinh máy đọan thời gian t : A = UIt Mặt khác, điện tiêu thụ máy thu điện thời gian t : KTBC Ap = Q’ +A’ = ξpIt + rpI2t + Theo định luật bảo toàn lượng : A = Ap suy : UAB = ξ p + rpI (5) VA > VB , UAB > ξ p I= U AB -ξ p rp (6) II ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA ξp, rp MÁY THU ĐIỆN I A UAB = ξ p + rpI (5) VA > VB , UAB > ξ p I= B U AB -ξ p rp (6) + Nếu mạch AB có thêm điện trở R định luật Om cho mạch chứa máy thu R B A I ξ,r UAB = VA – VB = ξ p - (rp+R)I (7) ( VA> VB) I= U AB -ξ p R + rp (8) III CÔNG THỨC TỔNG QUÁT CỦA ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI CÁC LOẠI ĐỌAN MẠCH hay hay a Đ mạch AξRB chứa nguồn: I từ cực(-) đến cực(+) (VA< VB) ξ,r UAB = VA – VB = (R + r) IAB – ξ (a) B R A I ξ - U BA U AB + ξ I= = R +r R +r b Đ mạch AξRB chứa máy I từ cực (+) đến cực (-) (VA >VB) thu: ξ,r UAB = VA – VB = (R + r) IAB + ξ (b) R B A I U AB -ξ p I= R + rp c.Định luật Ôm tổng quát cho loại đoạn mạch:AξRB :I từ A đến B U AB +ξ I = UAB = (R + r)IAB – ξ AB R +r D điện I từ cực ( - ) sang ( + ) Đoạn : mạch chứaguồn : ξ > Dđiện từ cực ( + ) sang ( - ) : Đoạn mạch chứa máy thu: ξ < Đoạn mạch chúa điện trở R ξ = 0, r = CỦNG CỐ : Cho mạch điện có sơ đồ hình vẽ : III MẮC CÁC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ 1.Mắc nối tiếp: A ξ1, r1 ξ 2, r2 ξ n , rn B Các nguồn điện ξ1, ξ2, … , ξn, mắc nối tiếp với cực âm nguồn ξ1 nối với cực dương nguồn ξ2, … để tạo thành dãy liên tiếp ξb = ξ1 + ξ2 +…+ ξn (11) rb = r1 + r2 + … + rn (12) Các nguồn giống mắc nối tiếp : ξb = nξ rb = nr Mắc xung đối ξ b = ξ1 − ξ ; rb = r1 + r2 III MẮC CÁC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ 3) Mắc song song Giả sử có n nguồn ...TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 Tiết : _ _ _ _ _ Bài 30 - 31 : ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI CÁC LOẠI MẠCH ĐIỆN I. MỤC TIÊU : 1) Hiểu cách thiết lập và vận dụng được công thức biểu thò đònh luật Ôm cho các loại đoạn mạch. II. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY : Phương pháp thực nghiệm . III. THIẾT BỊ , ĐỒ DÙNG DẠY HỌC . 1) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 2) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ IV. TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY PHÂN PHỐI PHẦN LÀM VIỆC CỦA GIÁO VIÊN NỘI DUNG GHI BẢNG TỔ CHỨC , ĐIỀU KHIỂN 1. Kiểm tra bài cũ và kiến thức cũ liên quan với bài mới (3’) 2. Nghiên cứu bài mới 1) ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA NGUỒN ĐIỆN a) Thí nghiệm khảo sát Học sinh tham khảo SGK Trang 152 GV gợi ý hướng dẫn HS : tiến hành thí nghiệm : mắc sơ đồ mạch điện HS tiến hành thí nghiệm : Dùng nguồn điện là pin có GV : ĐỖ HIẾU THẢO VẬT LÝ PB 11: 30-1 /5 TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 b) Nhận xét Vì đò thò là đoạn thẳng có hệ số góc âm, nên ta có thể viết : U AB = a – bI, với a= 1,5 V, nghóa là ta có a = ξ. Khi mạch ngoài để hở, U AB có giá trò đúng bằng suất điện động ξ. Hệ số b có cùng đơn vò đo như điện trở, nên ta có thể kết luận b chính là điện trở trong r của nguồn. c) Kết luận Hệ thức : U AB = V A – V B = ξ - rl (30.1) Hay r U r U I BAAB ξ+ = −ξ = (30.2) Hệ thức (30.1) và (30.2) biểu thò đoạn mạch m cho đoạn mạch chứa nguồn. Cần chú ý rằng, ở đây dòng điện chạy qua nguồn từ cực âm sang cực dương và V A > V B . Ta thấy hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện nhỏ hơn suất điện động của nguồn. + Nếu trên đoạn mạch AB cò có thêm điện trở R (hình 30.3) thì các hệ thức (30.1) và (30.2) trở thành : U AB = V A – V B = ξ - (r + R)I (30.3) khảo sát sự phụ thuộc của hiệu điện thế U AB của đoạn mạch A ξ B chứa nguồn điện ξ, vào cường độ dòng điện O chạy trong đoạn mạch HS nhận xét và vẽ đồ thò (trang 152) GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi H1 GV cần nhấn mạnh để HS khắc sâu kiến thức : “Dòng điện chạy trong đoạn mách theo chiều nào, qua nguồn từ cực nào đến cực nào ?” Gv gợi ý HS câu hỏi : “ Có trường hợp nào hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện bằng suất điện động của nó hay không ? suất điện động 1,5 V ta thu được các kết quả cho trong bảng 1. Trên hình 30.2 là đồ thò biểu diễn sự phụ thuộc của U AB vào I. ( cần chú ý cách xử lí số liệu) Nhận xét và vẽ đồ thò HS trả lời câu hỏi H1 : Thay ba cặp giá trò (U, I) vào phương trình U AB = 1,5 – bI, rồi lấy trung bình cộng ta tìm được b = r = 0,5Ω. HS : lưu ý đến nhận xét : Hiệu điện thế giữa hai cực nguồn điện nhỏ hơn suất điện động của nó. GV : ĐỖ HIẾU THẢO VẬT LÝ PB 11: 30-2 /5 TRƯỜNG PTTH MẠC ĐĨNH CHI GIÁO ÁN VẬT LÝ 11 rR U rR U I BAAB + ξ+ = + −ξ = 2) ĐỊNH LUẬT ÔM CHO TOÀN MẠCH a) Đònh luật Ôm cho toàn mạch + Khi đó từ công thức (30.3) , đặt U AB = 0, ta được : ξ =I(R + r) (30.5) hay rR I + ξ = (30.6) * Đònh luật m cho toàn mạch, được phát biểu như sau : “Cường độ dòng điện trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghòch với điện trở tổng cộng của mạch”. b) Nhận xét Nếu điện trở mạch ngoài nhỏ không đáng kể, theo công thức (30.6), cường độ dòng diện sẽ rất lớn và chỉ phụ thuộc vào suất điện động ξ và điện trở trong r của chính nguồn điện r I ξ = đm (30.7) Ta nói rằng, nguồn điện bò đoản mạch (hay ngắn mạch). GV : Khi chập hai đầu A và B của đoạn mạch ở hình 30.3 ta có một mạch kinh gồm Tiết : _ _ _ _ _ Bài 30 - 31 : ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI CÁC LOẠI MẠCH ĐIỆN I. MỤC TIÊU : 1) Hiểu cách thiết lập và vận dụng được công thức biểu thị định luật Ôm cho các loại đoạn mạch. II. PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY : Phương pháp thực nghiệm . III. THIẾT BỊ , ĐỒ DÙNG DẠY HỌC . 1) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 2) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ IV. TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY PHẦN LÀM VIỆC CỦA GIÁO VIÊN PHÂN PHỐI THỜI GIAN NỘI DUNG GHI BẢNG TỔ CHỨC , ĐIỀU KHIỂN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH GHI CHÚ 1. Kiểm tra bài cũ và kiến thức cũ liên quan với bài mới (3’) 2. Nghiên cứu bài mới 1) ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA NGUỒN ĐIỆN a) Thí nghiệm khảo sát Học sinh tham khảo SGK Trang 152 b) Nhận xét Vì đò thị là đoạn thẳng có hệ số góc âm, nên ta có thể viết : UAB = a – bI, với a= 1,5 V, nghĩa là ta có a = . GV gợi ý hướng dẫn HS : tiến hành thí nghiệm : mắc sơ đồ mạch điện khảo sát sự phụ thuộc của hiệu điện thế UAB của đoạn mạch A B chứa nguồn điện , vào cường độ dòng điện O chạy trong đoạn mạch HS nhận xét và vẽ đồ thị (trang 152) GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi H1 HS tiến hành thí nghiệm : Dùng nguồn điện là pin có suất điện động 1,5 V ta thu được các kết quả cho trong bảng 1. Trên hình 30.2 là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của UAB vào I. ( cần chú ý cách xử lí số liệu) Nhận xét và vẽ đồ thị HS trả lời câu hỏi H1 : Thay ba cặp giá trị (U, I) vào phương trình UAB = 1,5 – bI, rồi lấy trung bình cộng ta tìm được b = r = 0,5. Khi mạch ngoài để hở, UAB có giá trị đúng bằng suất điện động . Hệ số b có cùng đơn vị đo như điện trở, nên ta có thể kết luận b chính là điện trở trong r của nguồn. c) Kết luận Hệ thức : UAB = VA – VB = - rl (30.1) Hay r U r U I BAAB (30.2) Hệ thức (30.1) và (30.2) biểu thị đoạn mạch Oâm cho đoạn mạch chứa nguồn. Cần chú ý rằng, ở đây dòng điện chạy qua nguồn từ cực âm sang cực dương và VA > VB. Ta thấy hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện nhỏ hơn suất điện GV cần nhấn mạnh để HS khắc sâu kiến thức : “Dòng điện chạy trong đoạn mách theo chiều nào, qua nguồn từ cực nào đến cực nào ?” Gv gợi ý HS câu hỏi : “ Có trường hợp nào hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện bằng suất điện động của nó hay HS : lưu ý đến nhận xét : Hiệu điện thế giữa hai cực nguồn điện nhỏ hơn suất điện động của nó. động của nguồn. + Nếu trên đoạn mạch AB cò có thêm điện trở R (hình 30.3) thì các hệ thức (30.1) và (30.2) trở thành : UAB = VA – VB = - (r + R)I (30.3) r R U r R U I BAAB 2) ĐỊNH LUẬT ÔM CHO TOÀN MẠCH a) Định luật Ôm cho toàn mạch + Khi đó từ công thức (30.3) , đặt UAB = 0, ta được : không ? =I(R + r) (30.5) hay r R I (30.6) * Định luật Oâm cho toàn mạch, được phát biểu như sau : “Cường độ dòng điện trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở tổng cộng của mạch”. b) Nhận xét Nếu điện trở mạch ngoài nhỏ không đáng kể, theo công thức (30.6), cường độ dòng diện sẽ rất lớn và chỉ phụ thuộc vào suất điện động và điện GV : Khi chập hai đầu A và B của đoạn mạch ở hình 30.3 ta có một mạch kinh gồm 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 BÀI 14: ĐỊNH LUẬT ÔM DỐI VỚI CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH ĐIỆN MẮC CÁC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ I - Mục tiêu - Thiết lập công thức biểu thị định luật ôm loại đoạn mạch điện - Hiểu vận dụng công thức tính suất điện động điện trở nguồn gồm nguồn ghép nối tiếp, hoạc ghép song song, ghép kiểu hỗn hợp đối xứng (các nguồn giống nhau) II - Chuẩn bị Giáo viên - Dụng cụ để lắp thí nghiệm khảo sát mạch điện có chứa nguồn điện : pin điện hoá ( nguồn điện chiều); vôn kế chiều có giới hạn đo 2,5 V; mili ampe kế chiều có giới hạn đo 500 mA; biiến trở ống có chạy , biến trở có tay quay; ngắt điện - Các hình vẽ SGK hình 14.1; 14.2; … - Nội dung ghi bảng BÀI 14: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH ĐIỆN MẮC CÁC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ - Định luật ôm đoạn mạch có chứa nguồn điện a) Thí nghiệm khảo sát: (Thí nghiêm SGK) b) Nhận xét: (SGK) c) Kết luận: UAB = VA – VB = ξ - I.r Nếu mạch AB thêm R : UAB = VA – VB = ξ - I.(r + R) (xem hình vẽ) - Định luật ôm đoạn mạch chứa máy thu điện UAB = ξ P + rPI Nếu doạn mạch AB có thêm R UAB = VA – VB = ξ P + (rP + R)I – Công thức tổng quát định luật ôm loại đoạn mạch UAB = (R + r)IAB - ξ ξ nhận giá trị đại số, ξ dương dòng điện chạy qua pin (acquy) từ cực âm đến cực dương tức pin , ắcquy đóng vai trò nguồn điện ngược lại ξ nhận giá trị âm pin ắcquy đóng vai trò máy thu, dòng điện chạy qua pin ắc quy từ cực dương đến cực âm - Mắc nguồn điện thành a) mắc nối tiếp (hình 14.7) ξ b = ξ1 + ξ + … rb = r + r … Dễ dàng suy cho trường hợp n nguồn giống b) Mắc xung đối (hình 14.8) ξ b = ξ1 - ξ rb = r1 – r2 c) - Mắc song song (hình 14.9) Các nguồn giống ξb = ξ r n rb = d) - Mắc hỗn tạp (hình14.10) ξb = mξ rb = mr n III - Tổ chức hoạt động dạy học Hoạt động : Tìm hiểu định luật ôm đoạn mạch điện có chứa nguồn điện, chứa máy thu điện Công thức tổng quát định luật ôm loại đoạn mạch Hoạt động học sinh Mạch chứa nguồn điện Quan sát thí nghiệm Dựa vào bảng kết vẽ đồ thị Trả lời yêu cầu GV Nêu công thức UAB = VA – VB = ξ - I.r Nếu mạch AB có thêm R (hình 14.3) Hoạt động giáo viên Mạch chứa nguồn điện Tiến hành làm thí nghiệm SGK Kết thí nghiệm ghi bảng 14.4 Cho HS vẽ đồ thị từ số liệu ghi Đồ thị có dạng hình 14.2 Nhận xét hệ số góc đồ thị ? Dạng phương trình đồ thị ? Từ đưa đến công thức định luật UAB = VA – VB = ξ - I.(r + R) Mạch chứa máy thu Đọc SGK xem hình vẽ hiểu công thức định luật xây dựng UAB = ξ P + rPI Nếu mạch AB có thêm R UAB = VA – VB = ξ P + (rP + R)I Mạch chứa máy thu Cho HS tìm hiểu mạch hình 14.4, 14.5 Thuyết trình SGK để dẫn đến công thức UAB = ξ P + rPI Nếu mạch AB có thêm R UAB = VA – VB = ξ P + (rP + R)I Nắm công thức tổng quát 14.10 SGK Từ hai loại mạch hướng dẫn HS rút công thức tổng quát 14.10 SGK Đặc biệt ý đến cách quy ước dấu Hoạt động : Mắc nguồn điện thành Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Trình bày cách mắc nối tiếp (SGK) Rút công thức tổng quát : ξ b = ξ1 + ξ + … rb = r + r … Cho HS tìm hiểu : - Cách mắc nối tiếp : Đọc SGK trình bày cách mắc nối tiếp ? Rút công thức Mắc xung đối : ξ b = ξ1 - ξ rb = r1 – r2 - Tương tự HS tìm hiểu cách mắc xung đối ; mắc song song mắc hỗn hợp đói xứng Mắc song song : ξb = ξ rb = r n Mắc hỗn hợp đối xứng : ξb = mξ rb = mr n IV – Rút kinh nghiệm sau tiết dạy : ... thức hiệu điện cường độ dòng điện cho đoạn mạch chứa nguồn Dụng cụ : Nguồn điện Pin ó Biến trở Rb, điện trở R Vôn kế , Ampe kế Dây nối I ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA NGUỒN ĐIỆN Thí nghiệm... = ξ (16) r rb = (17) n ξ, r A B III MẮC CÁC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ 4) Mắc hỗn hợp đối xứng Nếu nguồn có nguồn điện giống mắc thành n hàng, hàng có m nguồn mắc nối tiếp hình vẽ : ξb = mξ (18) mr... II ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI ĐỌAN MẠCH CÓ CHỨA ξp, rp MÁY THU ĐIỆN I B I A B A M + Xét đọan mạch AB chứa máy thu điện có suất phản điện ξ p, điện trở rp + Đặt vào hai đầu đọan mạch hiệu điện U, mạch