-Hãy chứng toả rằng định luật -Công của nguồn điện sản ra ôm đối với toàn mạch hoàn toàn trong mạch điện kín: A= It phù hợp với định luật bảo toàn Nhiệt lượng toả ra ở mạch ngoài và chu[r]
(1) Giáo án Vật Lý 11 – Ban Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan Trang Bài ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOAØN MẠCH Tieát 17 I MUÏC TIEÂU Kiến thức - Phát biểu quan hệ suất điện động nguồn và tổng độ giảm và ngoài nguồn - Phát biểu nội dung định luật Ôm cho toàn mạch - Tự suy định luật Ôm cho toàn mạch từ định luật bảo toàn lượng - Trình bày khái niệm hiệu suất nguồn điện Kó naêng - Mắc mạch điện theo sơ đồ - Giải các dạng Bài tập có liên quan đến định luật Ôm cho toàn mạch II CHUAÅN BÒ Giaùo vieân - Dụng cu: Thước kẻ, phấn màu - Bộ thí nghiệm định luật Ôm cho toàn mạch Học sinh: Đọc trước bài học III TIEÁN TRÌNH DAÏY – HOÏC Hoạt động 1: Oån định lớp Hoạt động ( phút) : Kiểm tra bài cũ : Hoạt động (10 phút) : Thực thí nghiệm để lấy số liệu xây dựng định luật Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Noäi dung cô baûn -GV tình baøy caùch maéc maïch -Quan saùt maïch ñieän vaø neâu I Thí nghieäm ñieän vaø taùc duïng cuûa caùc duïng muïc ñích thí nghieäm cuï thí nghieäm (hình 9.2) Yeâu caàu hs nhaän xeùt : +Tìm mối quan hệ dòng + Muïc ñích cuûa thí nghieäm ? ñieän vaø hieäu ñieän theá + Vẽ lại sơ đồ mạch điện + Vẽ lại sơ đồ mạch điện ? - Thực thí nghiệm( thay đổi -Ghi chép kết TN vào chạy biến trở), gọi hs bảng giá trị và vẽ đồ thị biểu ghi các giá trị I và U vào diễn mối quan hệ U và I(A) 0,1 0, 0, 0, 0, mạch ngoài và cường độ dòng bảng 9.1 đã kẻ trên bảng ñieän I chaïy maïch kín U(V 3, 3,0 2, 2, 2, 2, -Từ đồ thị, hãy cho nhận xét - Hiệu điện U và I tỉ lệ ) nghịch với trên sở toán học ? Hoạt động (15 phút) : Tìm hiểu định luật Ôm toàn mạch Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Noäi dung cô baûn -Gọi hs nhận xét dạng đồ thị -Đồ thị là hàm bậc nhất, có II Định luật Ôm toàn mạch và phương trình toán học đồ đường thẳng cắt trục tung và trục 1) Độ giảm điện và suất điện động thị đó ? hoành có phương trình: cuûa nguoàn ñieän UN = U0 –aI Thí nghieäm cho thaáy : UN = aI (1) UN = U0 – aI = - aI (9.1) -Để tìm ý nghĩa hệ số a hệ -Hiệu điện mạch ngoài: Với UN = UAB = IRN (9.2) thức UN = aI , áp dung định UN = UAB = IRN (2) gọi là độ giảm mạch ngoài luật ôm cho mạch ngoài chứa => IRN là độ giảm điện mạch Thí nghiệm cho thấy a = r là điện trở RN (hình 9.1) ? ngoài nguồn điện Do đó : -Thế (2) váo (1) ta hệ thức -Thế (2) vào (1): = I(RN + r) = IRN + Ir (9.3) Lop11.com (2) Giáo án Vật Lý 11 – Ban Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan Trang nào ? aI IR N => I R N aI =(RN+a)I - Nghe thoâng GV thoâng baùo *Thoâng baùo : Vaäy a cuõng coù ñôn vò laø oâm ( )=> a là điện trở nguồn,được viết lại là r = a RN là đện trở tương đương mạch -Biểu thức viết lại: ngoài I ( R N r ) IR N Ir -Hãy viết lại biểu thức trên ? -Ta coù: U N IR N rI Vậy: Suất điện động có giá trị tổng các độ giảm điện mạch ngoài và mạch 2)Định luật ôm toàn mạch, Từ hệ thức (9.3) suy : UN = IRN = – It (9.4) => phaùt bieåu ñònh -Hãy biến đổi để tìm biểu thức Vaø I tính doøng ñieän chaïy maïch RN r kín vaø phaùt bieåu ñònh luaät oâm luaät oâm toàn mạch ? -Ý nghĩa các đại lượng: -Hãy cho biết ý nghĩa các đại : sđđ nguồn điện lượng công thức ? r : điện trở RN + r :điện trở toàn phần -Thực C1: Để I = và tương ứng U= U0 thì mạch ngoài hở, tức -Hãy thực câu C1,C2,C3 ? là điện trở mạch ngoài R= Khi đó U0 có giá trị lớn Umax= U0 = ,vì độ giảm điện vaø I= RN r (9.5) Cường độ dòng điện chạy mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần mạch đó mạch ngoài (vì rI =0 ) -Thực C2: UAB = trường hợp: + Khi mạch hở I= r +Neáu r = => I = -Thực C3: Số vôn ghi trên voõ pin laø giaù trò cuûa sññ cuûa pin Do đó cđdđ chạy qua đèn là I = 0,3 A => U = 1,2V Hoạt động (15 phút) : Tìm hiểu tượng đoản mạch, mối liên hệ định luật Ôm với toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hoá lượng, hiệu suất nguồn điện Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Noäi dung cô baûn -Hãy đọc,nghiên cứu sgk và trả -Thực C4: Đối với mạch điện III Nhận xét lời câu hỏi C4 ? gia đình, hiệu điện hế sử Hiện tượng đoản mạch duïng 220V,hieäu ñieän theá naøy tương đương với sđđ nguồn điện Nguồn điện này có điện trở Cường độ dòng điện mạch kín khá nhỏ,khoảng vài ôm, vì đạt giá trị lớn RN = Khi đó tượng đoản mạch xảy ta nói nguồn điện bị đoản mạch thì I đạt tới hàng trăm ampe, làm đoản mạch, dòng điện chạy qua dây nóng đỏ có thể dẫn đến cháy, mạch có cường độ lớn và có hại noå raát nguy hieåm Lop11.com (3) Giáo án Vật Lý 11 – Ban Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan Trang -Hiên tượng đoản mạch xảy nào ? Khi đó cđdđ phụ thuộc vào yếu tố nào ? Tại raát coù haïi cho acquy neáu xaûy đoản mạch ? -Hiện tượng đoản mạch xảy RN = 0, đó cđdđ phụ thuộc vaøo RN vaø r neân I I= r (9.6) r Vì acquy có điện trở khá nhỏ, nên đoản mạch lâu,dđ chạy qua hợp giưac định luật Ôm acquy khoảng vài trăm ampe toàn mạch và định luật bảo toàn làm acquy hỏng và chuyển hoá lượng -Hãy chứng toả định luật -Công nguồn điện sản ôm toàn mạch hoàn toàn mạch điện kín: A= It phù hợp với định luật bảo toàn Nhiệt lượng toả mạch ngoài và chuyển hoá lượng vaø maïch laø: Q=(RN + r ).I2.t > Theo định luât bảo toàn và chuyển hoá lượng: A = Q It ( R N r ) I t Định luật Ôm toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hoá lượng Coâng cuûa nguoàn ñieän saûn thời gian t : A = It (9.7) Nhiệt lượng toả trên toàn mạch : Q = (RN + r)I2t (9.8) ( RN r ) I Theo định luật bảo toàn lượng thì A = Q, đó từ (9.7) và (9.8) ta suy I Nhö vaäy,ñònh RN r luật ôm toàn mạch hoàn I= toàn phù hợp với định luật bảo RN r toàn và chuyển hoá lượng Như định luật Ôm toàn -Giới thiệu hiệu suất nguồn -Nghe GV giới thiệu và ghi nhận mạch hoàn toàn phù hợp với định luật bảo toàn và chuyển hoá lượng ñieän: hieäu suaát cuûa nguoàn ñieän Hieäu suaát nguoàn ñieän Acoich U N It H A It U => H N 100% I H= Hay H Acoich U N = 100% A RN 100% R Trong đó : A : coâng suaát cuûa nguoàn ñieän tổng điện tiêu thụ mạch ngoài và mạch -Thực C5: Acoíchù :ñieän naêng tieâu thuï coù ích U IR N RN -Yêu cầu học sinh thực C5 H N I ( RN r ) RN r ? Hoạt động (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh -Nhắc lại kiến thức bài học -Nắm vững kiến thức -Yêu cầu học sinh nhà làm các bài tập từ đến -Nhaän nhieäm vuï veà nhaø trang 54 sgk Lop11.com (4)