Phát triển tư duy cho học sinh qua một số dạng bài tập chương dòng điện không đổi vật lý 11

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT THỌ XUÂN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH QUA MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP CHƯƠNG DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI VẬT LÝ 11 Người thực hiện: Hà Sỹ Phương Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Vật Lý THANH HOÁ NĂM 2017 MỤC LỤC NỘI DUNG A.PHẦN MỞ ĐẦU I.LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI II.MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU III.ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU IV.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU B PHẦN NỘI DUNG I CƠ SỞ LÝ THUYẾT Dòng điện không đổi- Nguồn điện Điện công suất điện- Định luật Jun-Lenz Định luật Ohm toàn mạch Định luật Ohm loại đoạn mạch Mắc nguồn điện thành II CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH 1: Dạng 1: Dòng điện không đổi, định luật Ohm cho đoạn mạch có điện trở Dạng 2:Định luật Ohm đoạn mạch chứa nguồn 3.Dạng 3: Công công suất dòng điện, định luật Jun- Lenxơ III KẾT QUẢ CỦA ĐỀ TÀI C.PHẦN KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC TRANG 1 1 3 3 7 12 15 20 20 22 23 A PHẦN MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài Ngày lượng kiến thức khoa học nói chung kiến thức vật lý nói riêng lúc rộng lớn, gần gũi với đời sống thực tế Trong hệ thống giáo dục , Vật Lý xem môn học quan hàng đầu, nghiên cứu sâu rộng đặc tính dạng vật chất tượng xảy tự nhiên Trong đó, xem Điện học ứng dụng hàng đầu thực tiễn phục vụ rộng rãi khoa học, kĩ thuật đời sống Ở chương trình phổ thông, học sinh tiếp cận với kiến thức từ lớp 11, với bước đầu tìm hiểu khái quát điện học - điện từ học Trong đó, chương “ Dòng điện không đổi” có áp dụng gần gũi với thực tế nên việc nắm giữ kiến thức chương quan trọng, trình bày kiến thức nguồn điện, máy thu định luật dòng điện không đổi định luật Jun - Lenz, định luật Ohm toàn mạch, loại mạch điện Để có hiểu biết kĩ phần áp dụng vào thực tế học sinh cần phải có kĩ giải tập, vận dụng kiến thức học để giải tón mạch điện Việc thành thạo tập tính toán thông số mạch điện tạo sở để học sinh am hiểu nguyên tắc hoạt động thiết bị điện thực tế Quá trình học tập chương “Dòng điện không đổi” học sinh 11 thường gặp khó khăn việc giải tập tính toán mạch điện, phân bố dòng điện mạch, vận dụng công thức, định luật cách tính mức tiêu thụ, hiệu suất dụng cụ điện nắm vai trò khó khăn gặp phải học sinh học tập chương nên tiểu luận với đề tài “Phát triển tư cho học sinh qua số dạng tập chương dòng điện không đổi Vật Lý 11” đưa dạng tập phương pháp giải, để phần giảm bớt khó khăn cho học sinh góp vào việc nâng cao chất lượng dạy học môn Vật Lý 11 II Đối tượng nghiên cứu: - Các mạch điện chiều - Định luật Ohm cho loại mạch điện, định luật Jun_Lenz III Nhiệm vụ nghiên cứu: - Phân dạng tập cụ thể - Có phương pháp giải rõ ràng - Xây dựng hệ thống tập đặc trưng cho dạng giải cụ thể IV Mục tiêu nghiên cứu: - Xây dựng dạng tập cụ thể điển hình cho chương dòng điện không đổi - Giúp học sinh tiếp thu kiến thức áp dụng dễ dàng hơn, nâng cao chất lượng học tập V Phương pháp nghiên cứu - Hệ thống kiến thức - Nghiên cứu, tham khảo tập tài liệu - Tìm hiểu, rút khó khăn gặp phải học sinh trình giải tập để từ đưa dạng tập cụ thể B NỘI DUNG I.CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.Dòng điện không đổi – Nguồn điện: a.Dòng điện – Các tác dụng dòng điện: - Dòng điện dòng dịch chuyển có hướng điện tích (các hạt tải điện).Chiều dòng điện chiều dịch chuyển có hướng điện tích dương - Dòng điện có tác dụng nhiệt, tác dụng quang, tác dụng hóa đặc trưng tác dụng từ b.Cường độ dòng điện – Định luật Ohm: - Cường độ dòng điện đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu dòng điện, xác định thương số điện lượng ∆q dịch chuyển qua tiết diện thẳng vật dẫn thời gian ∆t : I= ∆q ∆t - Dòng điện có chiều cường độ không đổi theo thời gian gọi dòng điện không đổi Đối với dòng điện không đổi cường đô dòng điện mạch tính theo công thức sau: I = q t - Định luật Ohm đoạn mạch có điện trở R: cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch chứa điện trở R tỉ lệ thuận với hiệu điện U đặt vào hai đầu đoạn mạch tỉ lệ nghịch với điện trở R: I = U R Nếu có điện trở R cường độ dòng điên I, ta tính hiệu điện sau: U = VA – VB = I.R c.Nguồn điện – Suất điện động: - Nguồn điện thiết bị tạo trì hiệu điện thế, nhằm trì dòng điện mạch - Suất điện động nguồn đại lượng đặc trưng cho khả thực công nguồn điện, đo thương số công A lực lạ thực dịch chuyển điện tích dương q bên nguồn từ cực âm đến cực dương độ lớn điện tích q đó: E= 2.Điện công suất điện – Định luật Jun-Lenz: a.Công công suất dòng điện: - Công dòng điệnchạy qua đoạn mạch công dịch chuyển điện tích tự đoạn mạch tích hiệu điện hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch đó: A = q.U = U.I.t - Công suất dòng điện đoạn mạch công dòng điện thực đơn vị thời gian: P= = U.I - Định luật Jun-Lenz: Nhiệt lượng tỏa vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở vật, bình phương cường độ dòng điện thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn: Q = R.I2.t b.Công công suất nguồn điện: - Công nguồn điện: A = q.E = E.I.t - Công suất nguồn điện: P = = E.I c.Công công suất dụng cụ tiêu thụ điện: - Dụng cụ tiêu thụ điện tỏa nhiệt: + Nhiệt lượng: Q = R.I2.t + Công: A = U.I.t = R.I2.t = t + Công suất: P = U.I = R.I2 = - Máy thu điện: + Suất phản điện: Ep = : công có ích (điện có ích) : điện lượng qua mạch + Điện năng: Ap= + =Ep.I.t+rp .t=U.I.t + Công suất: P = = Ep.I + rp.I2 + Hiệu suất máy thu điện: H = 3.Định luật Ohm toàn mạch: a.Định luật Ohm toàn mạch:Cường độ dòng điện mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động nguồn tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần mạch I= b.Hiện tượng đoản mạch: Khi điện trở mạch nhỏ không đáng kể R nguồn điện bị đoản mạch Khi đó: I= c.Mạch có máy thu: Cường độ dòng điện chạy mạch: I= E, rp: suất phản điện điện trở máy thu d.Hiệu suất nguồn điện: + Nguồn điện: H = = + Máy thu: = 1- 4.Định luật Ohm loại đoạn mạch: a.Định luật Ohm mạch chứa nguồn: Dòng điện khỏi nguồn cực dương chiều từ A đến B, biểu thức định luật Ohm: I= b.Định luật Ohm đoạn mạch chứa máy thu: Dòng điện vào cực dương, chạy từ A đến B, biểu thức định luật Ohm:I = c.Biểu thức tổng quát định luật Ohm loại đoạn mạch: - Xét đoạn mạch AB có chiều dòng điện từ A đến B Quy ước: E giá trị đại số suất điện động Nguồn: E > Máy thu: E < E = -EP Công thức tổng quát: I = Chú ý: e,r A Ec,rp B R1 Nếu đoạn mạch có nguồn máy thu mắc nối tiếp suất điện động chung đoạn mạch: E = e - ep 5.Mắc nguồn điện thành bộ: a.Mắc nối tiếp: e1,r1 e2,r2 e3,,r3 en,rn B - Suất điện động nguồn: E = e1 + e2 + e3 + … + en -Điện trở nguồn: r = r1 + r2 +r3 +……+ rn b.Mắc xung đối: nối cực dấu với A A E1,r1 E2,r2 E1,r1 E2,r2 B B -Suất điện động bộ: E = E1 – E2 -Điện trở bộ: r = r1 + r2 c.Mắc song song (các nguồn giống nhau): E ,r E ,r A B E ,r -Suất điện động bộ: Eb = E -Điện trở bộ: rb = d.Mắc hỗn hợp đối xứng: -Suất điện động bộ: Eb = mE -Điện trở bộ: rb = II:CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH Dạng 1: Dòng điện không đổi, định luật Ohm cho đoạn mạch có điện trở Phương pháp giải: Để giải tập dạng này, học sinh cần nắm vấn đề sau: Biết cách vẽ, kí hiệu dụng cụ điện sơ đồ mạch điện; biết cách chuyển sơ đồ từ dạng phức tạp sang đơn giản - Sử dụng công thức để tính cường độ dòng điện: I= q t I= U (Định luật R Ohm) - Trong mạch điện, ampe kế mắc nối tiếp với mạch điện có điện trở bé Vôn kế mắc song song với mạch có điện trở lớn Công thức tính điện trở vật dẫn: R= ρ - Đối với mạch mắc nối tiếp: - Đối với mạch song song: l s U=U1+U2+…+Un I=I1=I2=…=In R=R1+R2+…+Rn U=U1=U2=…=Un I=I1+I2+…+In 1 1 = + + + R R1 R2 Rn Giữa điểm A B nối vật dẫn có điện trở nhỏ chập A B (đoản mạch A B) Hiệu điện điểm M, N tính: U MN=UMA+UAN với A điểm nằm M N Bài tập mẫu: - Bài 1: Trong phút, có 37,5.1019 electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng vật dẫn Hỏi: a) Cường độ dòng điện qua vật dẫn b) Để cường độ dòng điện qua vật dẫn tăng gấp đôi phút điện lượng qua vật dẫn Hướng giải quyết: Áp dụng công thức tính cường độ dòng điện không đổi để tính Giải: a Điện lượng qua tiết diện thẳng vật dẫn: q=e.n=1,6.10-19.37,5.1019=60 (C) Cường độ dòng điện qua vật dẫn: q t I= = 60 = 0,5 (A) 2.60 b Gọi I’ cường độ dòng điện vật dẫn lúc sau, ta có: = 2I =1 (A) ⇒ Điện lượng cần qua vật dẫn thời gian t’=3 phút = 180s: q’=I’.t’=1.180=180 (C) Bài 2: Cho mạch điện hình vẽ Hiệu điện UAB=24 V Ampe kế có điện trở RA=1Ω , điện trở R1=2 Ω, R2=3 Ω, R3=R4=4 Ω Tính số ampe kế khi: a)K1 ngắt, K2 đóng b)K1, K2 đóng 10 a)Khi kim điện kế số 0, chạy D chia dây AB thành phần gọi R x Ry với chiều dài tương ứng : x l-x Mạch điện dược vẽ lại hình bên: Ta có : Rx= ρ x S Ry= ρ l−x S R1 R2 D Lúc này, dòng điện qua G VC=VD, ta có mạch cầu cân : G M N Rx Ry C ⇒ R R1 R2 R x 2l = ⇒ x = = ⇒ = ⇒ x = ⇒ x = 12 (cm) Rx R y R y R2 l−x Vậy điều chỉnh chạy D cách A 12cm b)Khi G số mạch điện : (R1 nt R2) // (Rx nt Ry) hay (R1 nt R2) // RAB U Cường độ dòng điện qua AB : IAB= R = AB RAB= ρ l 0,3 = 4.10-7 −8 =12 Ω S 10 = 0,25 (A) 12 c)Theo đề : RG ≈ nên : đoản mạch đoạn CD ⇒ chập điểm C D Mạch điện vẽ lại hình bên Khi mạch điện gồm: M (R1 // Rx) nt (R2//Ry) Ta có : Rx+Ry=RAB ⇒ Ry=RAB-Rx ⇔ Ry=12-Rx (Điều kiện Rx, Ry < 12) R R 2R R R 3(12 − R ) R1 I1 R2 C D I2 N Rx Ry x x Điện trở tương đương R1 Rx : R1x= R + R = + R x x 36 − 3R y x x Điện trở tương đương R2 Ry : R2y= R + R = + 12 − R = 15 − R y x x Điện trở tương đương toàn mạch : 2Rx 36 − 3R x 60 R x − R x2 + 72 + R=R1x+R2y= + R 15 − R = 3R x − R x2 + 30 x x -Cường độ dòng điện qua mạch : 3R x − R x2 + 30 ( + R x )(15 − R x ) U U = U I= = 60 R x − R x + 72 60 R x − R x2 + 72 R U U 1x -Cường độ dòng điện qua R1 : I1= R = R 1 14 (2 + R x )(15 − R x ) R x U R x (15 − R x ) = 60 R x − R x + 72 R x + 60 R x − R x2 + 72 2U R x (15 − R x ) 3R x (15 − R x ) = ⇒ I1 = R1 (60 R x − 5R x + 72) 60 R x − 5R x2 + 72 U 2y U -Cường độ dòng điện qua R2 : I2= = R2 R2 (2 + R x )(15 − R x ) 36 − 3R x U (2 + R x ).3(12 − R x ) = Với :U2x=I.R2y=U 60 R x − R x2 + 72 15 − R x 60 R x − R x2 + 72 3U (2 + R x )(12 − R x ) 3(2 + R x )(12 − R x ) ⇒ I2 = = R x (60 R x − 5R x2 + 72) 60 R x − R x2 + 72 Với: U1x=I.R1x=U -Theo đề, kim điện kế G 0,5 A nên ta có :IG= * I − I = 0,5 ⇔ I1 − I ⇔ 15 R x − 72 3R x 15 − 3R x2 30 R x − 3R x2 + 72 = 0,5 − = 0,5 ⇔ 2 60 R x − R x2 + 72 60 R x − R x + 72 60 R x − R x + 72 ⇔ 2,5 R x2 − 15 R x − 108 = ⇒ ⇔ 15R x − 72 = 30 R x − 2,5 R x2 + 36 R x S 10,225.10 −18 x ρ ⇒x= = = 0,2556m = 25,56cm Mà Rx= S ρ 4.10 −7 ⇒ Con chạy D cách đầu A 25,56cm * I − I = 0,5 ⇔ 72 − 15 R = 30 R − 2,5R + 36 x x x ⇒x= ⇔ 2,5R x2 − 45 R x + 36 = ⇔ R x S 0,84.10 −8 = = 0,021m = 2,1cm ⇒ D cách đầu A 2,1cm ρ 4.10 −7 *Vậy D cách A 25,56cm 2,1cm kim điện kế G 0,5 A Dạng 2: Định luật Ohm đoạn mạch chứa nguồn Phương pháp giải: - Cần nắm công thức định luật Ohm cho toàn mạch: I = 15 - Chú ý cách mắc nguồn sơ đồ - Phân biệt rõ nguồn máy thu để sử dụng công thức thích hợp - Khi mạch điện không cho chiều dòng điện cần giả sử chiều dòng điện để giải cách áp dụng định luật Ohm Khi giải cường độ dòng điện có giá trị dương chiều dòng điện chiều chọn, có giá trị âm chiều dòng điện ngược chiều chọn 2.Bài tập mẫu: Bài 1: Cho mạch điện hình vẽ Biết E1=2,1V; E2=1,9V; r1=r2=1Ω; R3=45Ω; R1=R2=9Ω Xác định cường độ dòng điện qua điện trở E1,r1 I1 R3 E2, r2 I3 R1 I2 R2 - Hướng giải quyết:Cho dòng điện mạch chạy theo chiều định vận dụng định luật Ohm để giải.Chú ý chiều dòng điện qua nguồn - Giải: Giả sử chiều dòng điện hình vẽ, theo định luật Ohm ta có: = I1 = = (1) I2 = (2) I3= = (3) Dựa vào chiều dòng điện mạch ta có: I3 = I1 + I2 = 5UAB = 2UAB + 90 + = UAB = 1,8 V (4) Thay vào (4) vào phương trình (1), (2), (3) ta được: I1 = = 0,03 A I2 = = 0,01 A I3 = = 0,04 A Vậy dòng điện chạy qua điện trở R1, R2, R3 có chiều chiều chọn có cường độ tương đương là: I1 = 0,03 A I2 = 0,01 A I3 = 0,04 A 16 Bài 2: Một nguồn điện có suất điện động E = 18V, có điện trở r = mắc với mạch gồm bốn bóng đèn loại 6V-3W a.Tìm cách mắc để bong đèn sáng bình thường b.Tính hiệu suất nguồn điện cách mắc Cách mắc lợi hơn? - Hướng giải quyết:Sử dụng công thức liên hệ đại lượng điện trở, dòng điện, điện thế, công suất để giải Vận dụng định luật Ohm, công thức tính hiệu suất nguồn điện - Giải: a Cường độ dòng điện định mức qua bóng đèn: I đ = Pđ = = 0,5 A Khi bốn bóng đèn sáng bình thường tiêu thụ công suất định mức, công suất mạch ta xác định được: P = 4.3 = 12 W Lại có công suất mạch ngoài:P = I2R = R P R2 + (2 P r – E2) R + P r2 = Thay P = 12W, E = 18V, r = 6Ω ta được: R2 – 15R + 36 = Vì bóng đèn giống nên ta phải mắc chúng thành n dãy, dãy gồm m bóng đèn mắc nối tiếp n.m = Muốn bóng đèn sang bình thường cường độ dòng điện qua bóng phải đạt giá trị định mức Iđ Do đó: - Khi R = R1 = 3Ω cường độ dòng điện mạch là: I1 = số dãy là: n1 = = dãy số bóng đèn dãy là: m1 = = 2A = bóng - Khi R = R2 = 12 cường độ dòng điện chạy mạch là: I2 = = m1 = = bóng A số dãy là: n2 = = dãy số bóng đèn dãy là: a, Hiệu suất nguồn điện: Với cách mắc thứ nhất:H1 = = 33,3% 17 Với cách mắc thứ hai: H1 = = 66,7% Như mắc theo cách thứ hai (mắc dãy gồm đèn nối tiếp) hiệu suất lớn hơn, mắc theo cách lợi Bài 3: Cho mạch điện hình vẽ Biết suất điện động nguồn e=3V, điện trở r=1Ω, điện trở R 1=7Ω, R2=4Ω, dòng điện qua ampe kế Điện trở ampe kế không đáng kể a.Tính R3 b Thay R3= =15Ω số ampe kế bao nhiêu? - Hướng giải quyết:Dựa vào kiện cho để xét đến phân bố dòng điện mạch.Tính suất điện động điện trở gồm nhiều nguồn nối với nhau.Vận dung định luật Ohm để giải - Giải:Giả sử chiều dòng điện chạy hình E3 vẽ.Theo đề dòng điện qua ampe kế không, I H ta có: IA = I2 = =0 I2 A I3 R3 UNM + E1 = UNM = E1 = 3V Hay E1 UMN = 3V Mạch điện gồm R1 , R3 nguồn E3 mắc nối tiếp R1 N R2 I1 = I = I = 3r = 3Ω Lại có: Với E3 = 3e = 9V r3 = I1 = I3 = I = I R3 = UMN ⇔ R3 = ⇒ R3 = 5Ω - Thay R3 = = 15Ω, áp dụng định luật Ohm ta có:I1 = I2 = = = 18 I3 = = Dựa vào chiều dòng điện mạch ta có: I3 = I1 + I2⇔ = + ⇔ UNM +45 = UNM⇒UNM = ⇔ = 4,1 V = Từ ta có dòng điện qua ampe kế là:IA = I2 = 0,22 A Vậy số ampe kế 0,22 A Dạng 3: Công công suất dòng điện, định luật Jun – Lenxơ Phương pháp giải : Cần nắm vững kiến thức - Công công suất dòng điện đoạn mạch trụ điện A = UIt; P = U.I - Định luật Jun – Lenxơ: Nếu đoạn mạch có điện trở (chuyển toàn điện dòng điện đoạn mạch thành nhiệt), ta có: Q = UIt = t = RI2t P = UI = = RI2 - Lưu ý: + Trên dụng cụ tiêu thụ điện, người ta thường ghi hai sô Pđm (công suất định mức) Uđm (hiệu điện định mức) cần phải đặt vào để dụng cụ điện hoạt động bình thường, lúc dòng điện chạy qua mạch có cường độ định mức là: Iđm = + Khi có cân nhiệt Qtỏa = Qthu với Qthu tính Qthu = cm (t2 – t1) Qtỏa tính theo định luật Jun – Lenxơ + Hiệu suất sử dụng là: H= 100% 2:Bài tập mẫu 19 Bài 1: Một nguồn gồm nguồn điện giống nhau, nguồn có suất điện động , điện trở r = 6Ω cung cấp điện cho bóng đèn 12 V – W sáng bình thường a) Nếu có 48 nguồn phải mắc chúng ? Tính hiệu suất nguồn theo cách mắc b) Tìm cách mắc cho cần số nguồn Tính số nguồn tính hiệu suất nguồn - Hướng giải quyết: Dùng công thức tính suất điện động điện trở cho cách nối nguồn Vận dụng công thức tính hiệu suất nguồn để giải - Giải: Giả sử nguồn gồm N nguồn giống mắc thành m dãy, dãy có n nguồn (N = nm) Suất điện động điện trở nguồn là: Eb = nE = 2n ; rb = = = Áp dụng định luật Ôm toàn mạch : I = Với R điện trở đèn, R = = 24 Ω Vì đèn sang bình thường, ta có : I = Iđ = Từ đó: 0,5 = = 0,5 A Hay 3n2 – 2nN + 12N = (1) a Với N = 48, phương trình (1) có nghiệm: n1 = nguồn; n2 = 24 nguồn Một cách tương ứng m1 = = dãy m2 = = dãy Vậy có hai cách mắc : nguồn dãy 24 nguồn nguồn ứng với cách mắc : rb1 = = Ω ; rb2 = dãy Điện trở = 72 Ω Hiệu suất nguồn ứng với cách mắc : 20 H1 = = H2 = = = 0,75 = 75% = 0,25 = 25% b Điều kiện để phương trình (1) có nghiệm : Từ N N2 – 36N 36 Số nguồn Nmin = 36 nguồn Với N = 36, phương trình (1) có nghiệm: n = =12 nguồn m = =3 dãy Vậy cần có 36 nguồn mắc thành dãy, dãy 12 nguồn Điện trở nguồn : rb = = 24Ω Hiệu suất nguồn H = = = 50% Bài 2:Người ta dùng ấm nhôm có khối lượng m1 = 0,4 kg, để đun lượng nước có khối lượng m2 = kg sau 20 phút nước sôi Bếp điện có hiệu suất H = 60% dùng mạng điện có hiệu điện U = 220V Nhiệt độ ban đầu nước t1 = 20o C, nhiệt dung riêng nhôm c1 = 920J/(kg.K), nhiệt dung riêng nước c2 = 4,18 kJ/(kg.K) Hãy tính nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm nước dòng điện chạy qua bếp điện - Hướng giải: -Áp dụng định luật Jun-Lenz để giải -Chú ý nhiệt lượng cần đun nước bao gồm nhiệt lượng cung cấp cho ấm nhôm - Giải:Nhiệt độ ban đầu nước: T1 = 20 + 273 = 293K Nhiệt độ sôi: T2 = 100 + 273= 373K Nhiệt dung riêng nước: c2 = 4180 J/(kg.K) Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước: Q = (c1m1 + c2m2)(T2 T1) = (920.0,4 + 4180.2)(373 – 293) = 698240 J Nhiệt lượng bếp điện tỏa Q’ = UIt Mà theo đề hiệu suất bếp điện H= 60%, đó: Q = UIt 21 Suy : = I= = 4,4 A Bài 3: Một máy phát điện cung cấp điện cho động Suất điện động điện trở máy E = 25 V, r = Ω Dòng điện chạy qua động I = A, điện trở cuộn dây động R = 1,5 Ω Hãy tính : a) Công suất nguồn điện hiệu suất b) Công suất điện tiêu thụ toàn phần công suất học (có ích) động điện Hiệu suất động c) Giả sử động bị kẹt không quay được, dòng điện qua động có cường độ bao nhiêu? - Hướng giải quyết: -Áp dụng công thức tính công suất hiệu suất nguồn động -Chú ý chuyển đổi dạng lượng trình động hoạt động - Giải: a Công suất nguồn điện :P = EI = 25.2 =50 W Hiệu suất :H = = = 92% b Công suất tiêu thụ động : Công suất tỏa nhiệt động : Pđ = RI2 = 1,5.22 = W Công suất học động :Pc = Pđ Pn = 46 – = 40 W Hiệu suất động :Hđ = = = 87% b Khi động bị kẹt, điện không chuyển thành được, dòng điện chạy qua cuộn dây động : = = = 10 A Bài 4: Một acquy có suất điện động E = V, điện trở r = 0,6 Ω nạp điện nguồn điện có hiệu điện U = 12 V Người ta mắc nối tiếp với acquy biến trở R để điều chỉnh cường độ dòng điện nạp 22 a) Xác định điện trở biến trở R dòng điện nạp I1 = A b) Thời gian cần nạp t1 = Tính dung lượng acquy c) Nếu dòng nạp I2 = 2,5 A thời gian cần nạp ? • Hướng giải: -Áp dụng định luật Ohm để giải -Vận dụng hệ thức dòng điện không đổi • Giải: a) Theo định luật Ohm ta có: I1 = , với Ep = E = ⇒ R= = 2,4 Ω b) Dung lượng acquy điện lượng nạp vào acquy thời gian giờ: q = I1t1 = 2.4 = A.h c) Thời gian cần nạp là: t2 = = = 3,2 h = 12 phút Bài 5: Cho bếp điện hoạt động với nguồn điện U = 220V có công suất P = 990W a) Tính R I bếp điện b) Nếu thay bếp động điện có công suất P=P’ = 990W hiệu suất động đạt 90% Tính suất điện động điện trở động - Hướng giải quyết: Sử dụng công thức liên hệ P,U,I,R để giải Chú ý cách tính công suất cho dụng cụ thiêu thụ điện động điện - Giải: a) Bếp điện dụng cụ tiêu thụ điện , cấu tạo điện trở R có giá trị R= = = 48,89 Ω Cường độ dòng điện qua bếp điện :I = = = 4,5 A b) Cường độ dòng điện động điện : 23 I= = = 4,5 A Mặt khác, ta có công suất động điện : P = EI + rI2 ⇔ 990 = E.4.r + r.4.r2 ⇔ E + 4,5r = 220 Lại có , hiệu suất động điện: H = ⇒ E = H.U = 90% 220 = 198 (V) = Thay vào (1) ta được: r = (1) = 4,89 Ω Vậy suất điện động động là: E = 198 V, điện trở r = 4,89 Ω III Kết đề tài Qua khảo sát mức độ tiếp thu kiến thức ,phương pháp giải tập học sinh phần dòng điện không đổi số lớp 11 mà trực tiếp giảng dạy thu kết sau Mức độ Rất tốt Tốt Số Tỷ lệ lượng 0 Bình thường Không tốt 11A2 SỐ HS 37 Trước Số Tỷ lệ lượng 0 Sau 13,5% 20 54,1% 18,9% 13,5% 11A6 SỐ HS 43 Trước 0 13,7% 30 58,8% 14 27,5% Sau 15 29,4% 20 39,2% 31,4% 0 Lớp Số Tỷ lệ Số Tỷ lệ lượng lượng 10 27,02% 27 72,98% C KẾT LUẬN Sau trình nghiên cứu thực hiện, đối chiếu với mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu, rút kết luận sau: - Kết đạt được: 24 + Đề tài nêu lên vai trò tập Vật Lý cách phân loại dạng tập + Hệ thống kiến thức chương dòng điện không đổi + Xây dựng hệ thống dạng tập chương dòng điện không đổi Vật Lý 11, đồng thời có cách giải cụ thể, rõ ràng + Tạo nguồn tài liệu cho việc học dạy dòng điện không đổi - Hạn chế: + Lượng tập chưa nhiều + Phân loại tập chưa đặc sắc Trong tiến trình thực tiểu luận không tránh khỏi sai sót, mong nhận đóng góp ý kiến từ thầy , cô đồng nghiệp xin chân thành cảm ơn XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, Ngày 20 tháng 05 năm 2017 Tôi xin cam đoan SKKN viết, không chép nội dung người khác Người viết sáng kiến Hà Sỹ Phương 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thế Khôi – Nguyễn Phúc (đồng chủ biên), Bài tập Vật Lý 11 nâng cao, năm 2007, NXB Giáo dục Nguyễn Thế Khôi, Vật Lý 11 nâng cao, năm 2007, NXB Giáo dục Vũ Thanh Khiết, Kiến thức nâng cao Vật Lý THPT tập II, năm 2005, NXB Hà Nội Phan Hoàng Văn – Trương Thọ Lương, Chuyên đề bồi dưỡng Vật Lý 11 PTTH, năm 2002, NXB Đà Nẵng Website: thuvienvatly.com.vn 26 DANH MỤC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NGÀNH GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN, TỈNH VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Hà Sỹ Phương Chức vụ đơn vị công tác: Giáo viên Trường THPT Thọ xuân TT Tên đề tài SKKN Vận dụng phương pháp tọa độ để Cấp đánh giá xếp loại (Ngành GD cấp huyện/tỉnh; Tỉnh ) Kết đánh giá xếp loại (A, B, C) Năm học đánh giá xếp loại SGD C 2009- 2010 SGD C 2010-2011 SGD B 2011-2012 giải số tập Vật lý THPT Sử dụng phương pháp hình học tích có hướng hai véc tơ để giải toán vật ném xiên Một số cách giải toán cực trị vật lý THPT 27 Kích thích hứng thú học tập SGD C 2012-2013 SGD C 2014- 2015 học sinh phần quang học dựa tượng quang học phổ biến Ứng dụng nguyên lý thứ nhiệt động lực học vào giải số toán phần vật lý phân tử nhiệt học 28 ... phải học sinh học tập chương nên tiểu luận với đề tài Phát triển tư cho học sinh qua số dạng tập chương dòng điện không đổi Vật Lý 11 đưa dạng tập phương pháp giải, để phần giảm bớt khó khăn cho. .. Đề tài nêu lên vai trò tập Vật Lý cách phân loại dạng tập + Hệ thống kiến thức chương dòng điện không đổi + Xây dựng hệ thống dạng tập chương dòng điện không đổi Vật Lý 11, đồng thời có cách giải... khăn gặp phải học sinh trình giải tập để từ đưa dạng tập cụ thể B NỘI DUNG I.CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1 .Dòng điện không đổi – Nguồn điện: a .Dòng điện – Các tác dụng dòng điện: - Dòng điện dòng dịch chuyển