Những lưu ý trong phương pháp giải -Yêu cầu học sinh nêu công thức -Nêu công thức tính suất điện động + Cần phải nhận dạng loại bộ nguồn và áp tính suất điện động và điện trở và điện trở[r]
(1) Giáo án Vật Lý 11 – Ban Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan Trang Bài 11 PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BAØI TOÁN VỀ TOAØN MẠCH Tieát 20 I MUÏC TIEÂU + Vận dụng định luật Ôm để giải các bài toán toàn mạch + Vận dụng các công thức tính điện tiêu thụ, công suất tiêu thụ điện và công suất toả nhiệt đoạn maïch ; coâng, coâng suaát vaø hieäu suaát cuûa nguoàn ñieän + Vận dụng các công thức tính suất điện động và điện trở nguồn nối tiếp, song song và hỗn hợp đối xứng để giải các bài toán toàm mạch II CHUAÅN BÒ Giaùo vieân + Nhắùc nhở học sinh ôn tập các nội dung kiến thức đã nêu các mục tiêu trên đây tiết học này + Chuẫn bị số bài tập ngoài các bài tập đã nêu sgk để thêm cho học sinh khá Học sinh: Ôn tập các nội dung kiến thức mà thầy cô yêu cầu III TIEÁN TRÌNH DAÏY – HOÏC Hoạt động 1: Oån định lớp Hoạt động2 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : -Phát biểu và viết biểu thức định luật Ôm cho tổng quát ? -Tình bày cách ghép các nguồn điện thành nguồn nối tiếp và nguồn ghép song song ? Viết biểu thức tính sđđ và đtrở nguồn ? Hoạt động (15 phút) : Tìm hiểu phương pháp giải số bài toán toàn mạch Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Noäi dung cô baûn Những lưu ý phương pháp giải -Yêu cầu học sinh nêu công thức -Nêu công thức tính suất điện động + Cần phải nhận dạng loại nguồn và áp tính suất điện động và điện trở và điện trở các loại dụng công thức tương ứng để tính suất điện các loại nguồn nguồn đã học động và điện trở nguồn + Cần phải nhận dạng các điện trở mạch -Yêu cầu học sinh thực C1 -Thực C1 : ngoài mắc nào để để tính + Cường độ dòng điện chạy qua điện trở tương đương mạch ngoài mạch gồm các điện trở mắc nối tiếp + Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch để laø nhö nhau: I1 = I2 =… In tìm các ẩn số theo yêu cầu đề + Điện trở : Rtp =R1 + R2 +…… + Các công thức cần sử dụng : +Hiệu điện đầu các điện I= ; = I(RN + r) ; trở maéc noái tieáp: R r U1 U R1 R2 -Yêu cầu học sinh thực C2 -Thực C2: Hiệu điện đầu các điện trở mắc song song là nhö : U1 = U2 = …… I = I1 + I2 +…… Yeâu caàu hoïc sinh neâu caùc coâng thức tính cường độ dòng điện 1 maïch chính, hieäu ñieän theá maïch ngoài, công và công suất Rtd R1 R2 nguoàn Hoạt động (20 phút) : Giải các bài tập ví dụ Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh -Bài tập đơn giản, nên đề nghị hs tự giaûi baøi taäp naøy -Nếu hs gặp khó khăn, GV hướng dẫn hs vượt khó khăn -Hs nhaän nhieäm vuï giaûi baøi taäp theo yeâu caàu cuûa GV Lop11.com N U = IRN = – Ir ; Ang = It ; Png = I A = UIt ; P = UI Noäi dung cô baûn II Baøi taäp ví duï Baøi taäp a) Điện trở mạch ngoài RN = R1 + R2 + R3 = + 10 + = 18 b) Cường độ dòng điện chạy qua nguồn điện (chaïy maïch chính) (2) Giáo án Vật Lý 11 – Ban Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan Trang I= -Yêu cầu hs đọc đề bài -Nhìn vào hình vẽ 11.2 và trả lời caâu C3 vaø C4 ? -Đọc đề bài theo yêu cầu gv -Nhìn vào hình vẽ và trả lời C3 và C4 : + Trả lời C3: Vì (R1 nt Đ2 )//Đ1 điện trở đèn vaø cuûa maïchlaø: U2 12 RD1 = dm1 = 24() Pdm1 RD2 = U dm 62 = 8() Pdm 4,5 + Trả lời C4: Vì Rb nt R2 neân : Rb2 = Rb + R2 = 16 1 Vì Rb // R1 neân: R N Rb R1 RN = 9,6 -Trả lời câu C5 và C6 ? Đặt vào đầu mạch ngoài hdt U=12V thì đèn sáng bình thường -Trả lời C5: Vậy cường độ dòng điện chạy qua nguoàn laø : I= -So saùnh doøng ñieän chaïy mạch thực tế với dòng điện định mức đèn ? Nhận xét ? RN r 12,5 = 1,25(A) 9,6 0,4 - Vì R1 // Rb2 neân : U1 = Ub2 =12V Cường độ dòng điện qua bóng đèn lúc này : P Idm1 = dm1 = 0,5(A) U dm1 12 P 4,5 Idm2 = dm = 0,75(A) U dm Cường độ dòng điện chạy qua các boùng -Tính Png vaø hieäu suaát H cuûa nguoàn ñieän ? ID1 = IR U 1,25.9,6 N = RD1 RD1 24 0,5(A) ID1= IRN U 1,25.9,6 RD1 Rb RD1 88 =0,75(A) Lop11.com RN r = 0,3(A) 18 Hiệu điện mạch ngoài Ta coù : UN = IRN = 0,3.18 = 5,4(V) c) Hiệu điện hai đầu R1 Vì R1 ,R2 ,R3 maéc noái tieáp neân: I=I1=I2=I3 U1 = IR1 = 0,3.5 = 1,5(V) Baøi taäp - Điện trở và cường độ dòng điện định mức các bóng đèn RD1 = U dm 12 = 24() Pdm1 RD2 = U dm 62 = 8() Pdm 4,5 -Điện trở mạch ngoài Vì (Rb nt R2 )// R1 neân: Rb2 = Rb + R2 =16 () 1 1 R N Rb R1 16 24 RN = 9,6() Để đèn sáng bình thường thì hiệu điện mạch ngoài phải là U =12V Vậy cường độ dòng điện chạy qua nguồn là : I= RN r 12,5 = 1,25(A) 9,6 0,4 Vì R1 // Rb2 neân : U1 = Ub2 =12V Cường độ dòng điện qua bóng đèn lúc naøy : Pdm1 = 0,5(A) U dm1 12 P 4,5 Idm2 = dm = 0,75(A) U dm Idm1 = -Cường độ dòng điện chạy qua các bóng IR U 1,25.9,6 N = 0,5(A) RD1 RD1 24 IRN U 1,25.9,6 ID1= =0,75(A) RD1 Rb RD1 88 ID1 = a) ID1 = Idm1 ; ID2 = Idm2 nên các bóng đèn Đ1 và Đ2 sáng bình thường b) Coâng suaát vaø hieäu suaát cuûa nguoàn Png = I = 12,5.1,12 = 15,625 (W) (3) Giáo án Vật Lý 11 – Ban Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan Trang -Goàm coù nguoàn, maéc thaønh daõy, moãi daõy goàm maáy nguoàn ? Haõy veõ mạch điện đó ? => ID1 = Idm1 ; ID2 = Idm2 neân caùc bóng đèn Đ1 và Đ2 sáng bình thường - Coâng suaát vaø hieäu suaát cuûa nguoàn Png = I = 12,5.1,12 = 15,625 (W) RN 9,6 = 0,96 = 96% R N r 9,6 0,4 H= Baøi taäp m =4 RN 9,6 = 0,96 R N r 9,6 0,4 H = n = 96% -Tính suất điện động và điện trở cuûa boä nguoàn ? -Điện trở định mức đèn ? -Dòng điện thực tế chạy qua đèn ? -Tính coâng suaát tieâu thuï cuûa boùng đèn đó ? -Tính coâng suaát cuûa nguoàn ñieän ? vaø công suất nguồn ? (Gợi ý: coâng suaát cuûa moãi nguoàn baèng coâng suaát cuûa boä nguoàn chia cho toång soá nguoàn ) -Hiệu điện nguồn ?(Gợi yù : Hieäu ñieän theá cuûa boä nguoàn baèng hieäu ñieän theá cuûa moãi nguoàn) -Coù daõy song song thì moãi daõy coù nguoàn maéc noái tieáp (hs veõ nhö noäi dung) - Suất điện động và điện trở cuûa boä nguoàn b = 4 4r = 2r = 2() - Điện trở bóng đèn U2 62 RÑ = dm = 6() = RN Pdm - Cường độ dòng điện chạy qua đèn b I= = 0,75(A) RN r - Công suất bóng đèn đó PÑ = I2RÑ = 0,752.6 = 3,375(W) - Coâng suaát cuûa boä nguoàn, coâng suất nguồn và hai cực moãi nguoàn Pb = bI = 6.0,75 = 4,5(W) Pi = -Hieäu ñieän theá cuûa moãi nguoàn? = (V) ; rb = Pb 4,5 = = 0,5625(W) 8 -Hieäu ñieän theá cuûa boä nguoàn ? Ub = U = I.R = 0,75.6 = 4,5 V -Hieäu ñieän theá cuûa moãi nguoàn laø: Ui = Đ n trở a) Suất điện động và điệ nguoàn b = 4 = (V) ; rb = 4r = 2r = 2() Điện trở bóng đèn RÑ = U dm 62 = 6() = RN Pdm b) Cường độ dòng điện chạy qua đèn b I= RN r = 0,75(A) 62 Công suất tiêu thụ bóng đèn đó PÑ = I2RÑ = 0,752.6 = 3,375(W) c) Coâng suaát cuûa boä nguoàn, coâng suaát cuûa nguồn và hai cực nguồn Pb = bI = 6.0,75 = 4,5(W) Pi = Pb 4,5 = = 0,5625(W) 8 Vì nguồn mắc song song đèn nên hđt đầu bóng đèn hđt đầu nguoàn: Ub = U = I.R = 0,75.6 = 4,5 V Neân ta coù hñt cuûa moãi nguoàn laø: Ui = U 4,5 1,125 V U 4,5 1,125 V Hoạt động ( 5phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên - Cho HS nhận xét mối liên hệ UN và R - Nhấn mạnh cách lấy dấu sđđ và độ giảm điện - Daën HS veà nhaø oân taäp chuaån bò kieåm tra tieát Hoạt động học sinh - Nhận xét mối liên hệ UN và R - Nắm vững cách lấy dấu sđđ và độ giảm điện -Nhaän nhieäm vuï veà nhaø Lop11.com (4)