+ Viết các công thức xác định cường độ dòng điện, hiệu điện thế và điện trở tương đương của đoạn mạch gồm các điện trở ghép nối tiếp và đoạn mạch gồm các điện trở ghép song song.. Hoạt đ[r]
(1) Giáo án Vật Lý 11 – Ban Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan Trang BAØI TAÄP Tieát 21 I MUÏC TIEÂU Kiến thức : Nắm cách xác định suất điện động và điện trở các loại nguồn ghép Kỹ : Giải các bài toán mạch điện có nguồn ghép và mạch ngoài có các điện trở và bóng đèn II CHUAÅN BÒ Giaùo vieân - Xem, giaûi caùc baøi taäp sgk vaø saùch baøi taäp - Chuaån bò theâm noät soá caâu hoûi traéc nghieäm vaø baøi taäp khaùc Hoïc sinh - Xem lại kiến thức đoạn mạch có các điện trở ghép với đã học THCS - Giải các câu hỏi trắc nghiệm và bài tập thầy cô đã nhà - Chuẩn bị sẵn các vấn đề mà mình còn vướng mắc cần phải hỏi thầy cô III TIEÁN TRÌNH DAÏY – HOÏC Hoạt động 1: Oån định lớp Hoạt động (10 phút) : Kiểm tra bài cũ : + Viết các công thức xác định suất điện động và điện trở các loại nguồn ghép đã học + Viết các công thức xác định cường độ dòng điện, hiệu điện và điện trở tương đương đoạn mạch gồm các điện trở ghép nối tiếp và đoạn mạch gồm các điện trở ghép song song Hoạt động (25 phút) : Giải các bài tập tự luận Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Noäi dung cô baûn -Yêu cầu hs đọc đề - tóm tắt -Đọc đề và tóm tắt Baøi trang 58 TT V , r = 0,6 Uñ = V , Pñ = W I=?U=? -Hướng dẫn hs : Aùp dụng -Nghe GV hướng dẫn và tư Giaûi giaûi(nhö noäi dung) Điện trở bóng đèn ñònh luaät oâm I = , RN r RÑ = maø Rñ chöa coù neân ta tìm Rñ = ? Trên bóng đèn có ghi Uđ = 6V Pñ = W, ta aùp duïng Rñ = U dm 62 = 12() = RN Pdm Cường độ dòng điện chạy mạch I= RN r = 0,476(A) 12 0,6 Hiệu điện hai cực acquy U = – Ir = – 0,476.0,6 = 5,7(V) U d2 Pd Hiệu điện cực nguoàn ñieän : U = - I.r = ? -Đọc đề –tóm tắt đề bài Baøi trang 58 TT 1 4,5 V r1 = 2 V -Yêu cầu hs đọc đề và tóm taét r2 = Tính : I = ? UAB = ? Lop11.com Giaûi (2) Giáo án Vật Lý 11 – Ban Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan Trang -Nghe GV thoâng baùo vaø veõ hình vào vỡ A -Thoâng baùo : Vì 1 neân dđiện xuất phát từ cực (+) nguồn 1 và vào cực (+) hình veõ) - Đoạn mạch chứa nguồn 1 : U AB 1 I r1 (1) -Tách mạch kín thành đoạn -Đoạn mạch chứa nguồn mạch : Tìm UAB = ? đoạn U AB I r2 (2) mạch chứa 1 Từ (1) và (2) ta có : -Tìm UAB = ? đoạn mạch 1 I r1 I r2 chứa I (r r ) -Tìm sđđ và đtrở nguoàn ? -Tìm điện trở đèn(2 đèn giống nhau) ? điện trở mạch ngoài ? B + - cực (+) nguồn (như -Từ (1) và (2), hãy tìm I = ? + - => I 1 r1 r2 4,5 1,5 A 3 Hai nguồn điện mắc nt với neân doøng ñieän chaïy maïch kín coù chiều từ (+) nguồn: -Đoạn mạch chứa nguồn 1 : U AB 1 I r1 (1) U AB I r2 (2) -Đoạn mạch chứa nguồn Từ (1) và (2) ta có: 1 I r1 I r2 1 I (r1 r2 ) 1 4,5 => I r1 r2 3 1,5 A - Suất điện động và điện trở cuûa boä nguoàn : Baøi trang 58 b = = 3V ; rb = 2r = 2 Suất điện động và điện trở nguoà n : b = = 3V ; rb = 2r = 2 - Điện trở các bóng đèn U dm 32 RD = = 12() Pdm 0,75 Điện trở mạch ngoài :Vì đèn mắc // nên điện trở giảm: 1 R N Rd Rd Rd R 12 => RN = D = 6() 2 Điện trở các bóng đèn RD = U dm 32 = 12() Pdm 0,75 Điện trở mạch ngoài RN = RD 12 = 6() 2 Cường độ dòng điện chạy mạch - Cường độ dòng điện chạy chính maïch chính b b I= = 0,375(A) I= = 0,375(A) R N rb R N rb -Tính Cường độ dòng điện chaïy maïch chính ? -Vì U1 = U2 = UN = I.RN =2,25 V - Hiệu điện định mức đèn: Uđ = V -Vì đèn mắc song So sánh :Uđ = V > UN = 2,25 V song.Tính U1 ,U2 ,UN ? -Hiệu điện định mức đèn ? So sánh với hiệu điện mạch ngoài và nhaän xeùt ? Vì đèn mắc song song nên hđt đặt lên đèn có giá trị và hñt UN : UN = I.RN = 0,375.6 = 2,25 V a) Hiệu điện định mức đèn: Uñ = V => Uñ = V > UN = 2,25 V Vậy đèn sáng yếu bình thường b) Hieäu suaát cuûa boä nguoàn Lop11.com (3) Giáo án Vật Lý 11 – Ban Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan Trang - Hieäu suaát cuûa boä nguoàn -Tính hieäu suaát cuûa nguoàn ñieän ? H= U IR N 0,375.6 = 0,75 = 75% - Hiệu điện hai cực moãi nguoàn : -Thoâng baùo : Vì nguoàn U = U = U = – Ir i gioáng nhau, maéc song song = 1,5 – 0,375.1 = 1,125(V) nên hđt đầu nguồn baèng vaø baèng luoân hñt cuûa boä nguoàn : - Nếu tháo bớt bóng đèn thì U1 = U2 = UN = I.r = ? điện trở mạch ngoài tăng là: -Nếu tháo bỏ bớt bóng đèn R N' Rd 12() thì điện trở mạch ngoài là - Dòng điện chạy qua đèn lúc này bao nhieâu ? laø: -Tìm cường độ dòng điện qua đèn lúc này ? H= U IR N 0,375.6 = 0,75 = 75% c) Hiệu điện hai cực nguoàn : Ui = – Ir = 1,5 – 0,375.1 = 1,125(V) d) Nếu tháo bớt bóng đèn thì điện trở mạch ngoài tăng là: R N' Rd 12() Dòng điện chạy qua đèn lúc này là: I' b b R rb ' N 0,214( A) 12 I' ' 0,214( A) R N rb 12 Hiệu điện đầu bóng đèn: - Hiệu điện đầu bóng đèn: U N' I ' Rd 0,214.12 2,57(V ) -Hiệu điện đầu bóng U I Rd 0,214.12 2,57(V ) => Vậy đèn còn lại sáng mạnh đèn lúc này ? So sánh và ' => U N 2,57(V ) U N Vậy đèn trước nhaän xeùt ? còn lại sáng mạnh trước Baøi trang 62 -Đọc đề và tóm tắt và vẽ hình TT -Yêu cầu hs đọc đề –tóm tắt 6(V ) , r = vaø veõ hình R1 = R2 = 30 , R3 = 7,5 a) RN = ? b) I = ? Giaûi ' N ' + - Vì điện trở mắc song song nên: -Hãy hình dung sơ đồ, các điện trở mắc nào ? Tính điện trở mạch ngoài(điện trở tương đương) ? 1 1 1 RN R1 R2 R3 30 30 7,5 RN = - Vì R1 // R2 // R3 neân : -Vì R1 //R2 //R3 neân U1 =U2 U1 = U2 = U3 = UN =U3 =UN = I.RN vaø dñieän Maø : I 1,2( A) chaïy qua maïch chính ? hñt UN RN r =? UN = I.RN = 1,2.5 = V Lop11.com 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 = b) Cường độ dòng điện chạy qua mỡi điện trở Vì R1 // R2 // R3 neân : U1 = U2 = U3 = UN Maø : I RN r 1,2( A) 50 UN = I.RN = 1,2.5 = V (4) Giáo án Vật Lý 11 – Ban Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan Trang - Vì R1 = R2 neân: -Vì R1 = R2 neân I1 = I2 = ? Vaø I3 = ? I1 = I2 = I3 Vì R1 = R2 neân: U2 0,2( A) R2 30 U3 0,8( A) R3 7,5 -Đọc đề –tóm tắt-đổi đơn vị -Yêu cầu hs đọc đề –tóm tắt và đổi đơn vị -Tính suất điện động và điện trở nguồn mắc noái tieáp ? -Điện trở tương đương mạch ngoài gồm điện trở mắc nối tieáp ? -Tính cường độ dòng điện chaïy maïch ? I3 U2 0,2( A) R2 30 U3 0,8( A) R3 7,5 Baøi trang 62 TT 1 12(V ) , 6(V ) r1 = , r2 = R1 = , R2 = a) I = ? b) P1 = ? , P2 = ? c) Png1 = ? , Png2 A = ? t = phuùt = 300 giaây Giaûi - Suất điện động và điện trở Suất điện động và điện trở cuûa boä nguoàn nguoàn b = + = 12 + = 18V b = + = 12 + = 18V ; rb = rb = - Điện trở mạch ngoài gồm điện Điện trở mạch ngoài gồm điện trở trở RN = R1 + R2 = + = 12() RN =R1 +R2 =4+8 = 12() -Cường độ dòng điện chạy a) Cường độ dòng điện chạy mạch maïch b 18 I= = 1,5(A) b 18 R N rb 12 I= = 1,5(A) R N rb 12 - Coâng suaát tieâu thuï cuûa moãi ñieän trở P1 = I2R1 = 1,52.4 = 9(W) -Coâng suaát tieâu thuï cuûa moãi P2 = I2R2 = 1,52.8 = 18(W) điện trở ? - Công suất và lượng acquy thứ cung cấp phút = 300 giaây -Coâng suaát tieâu thuï cuûa acquy PA1 = 1I = 12.1,5 = 18(W) thứ ? lượng mà acquy WA1 = PA1.t = 18.300 = 5400 J thứ cung cấp ? - Công suất và lượng acquy thứ cung cấp phút -Coâng suaát tieâu thuï cuûa acquy = 300 giaây thứ ? lượng mà acquy PA2 = I = 6.1,5 = 9(W) thứ cung cấp ? I1 = I2 = WA2 = PA2It = 6.1,5.300 = 2700(J) - Hs đọc đề-tóm tắt b) Công suất tiêu thụ điện trở P1 = I2R1 = 1,52.4 = 9(W) P2 = I2R2 = 1,52.8 = 18(W) c)- Công suất và lượng acquy thứ cung cấp phút = 300 giây PA1 = 1I = 12.1,5 = 18(W) WA1 = PA1.t = 18.300 = 5400 J -Công suất và lượng acquy thứ cung caáp phuùt = 300 giaây PA2 = I = 6.1,5 = 9(W) WA2 = PA2It = 6.1,5.300 = 2700(J) Baøi trang 62 TT 12(V ) , r =1,1 , R = 0,1 -Yêu cầu hs đọc đề-tóm tắt a) x = ? để P = ? b) x = ? để Pmax = ? Lop11.com (5) Giáo án Vật Lý 11 – Ban Biên soạn : Nguyễn Văn Khai - Trường THPT Cầu Quan Trang + - ,r R -Mạch ngoài gồm R mắc nối tiếp với x, có điện trở tương đương: -Điện trở mạch ngoài(R nt RN = R + x Cường độ dòng điện chạy với x) Tìm I = ? maïch: I= RN r Rrx - Công suất tiêu thụ mạch ngoài: -Tìm công suất tiêu thụ P = RN I2 = ( R r x) mạch ngoài ? (Gợi ý : Chia 2 mẫu,ở vế phải cho R+x ?) = ( Rx Rx ) I= RN r P = RN I2 = Rrx ( R x) ( R r x) 2 = ( Rx -Gợi ý : Để P lớn thì mẫu vế phải nhỏ Từ bất đẳng thức cô-sin đó:R+x = r -Coâng suaát tieâu thuï treân x laø: => P = x.I2 Px(max) = x.I2 = > x = r – R = 1 2x 2 -Coâng suaát tieâu thuï treân ñieän = Rr ( R r x) trở x ? ( x ) x Công suất Px lớn khi: x = R +r = 1,1+0,1 = 1,2 - Giá trị công suất lớn là: Px(max) = x.I2 = Giaûi a) Tính điện trở x để công suất tiêu thụ mạch ngoài lớn -Mạch ngoài gồm R mắc nối tiếp với x, có điện trở tương đương: RN = R + x -Cường độ dòng điện chạy mạch: -Công suất tiêu thụ mạch ngoài: ( R x) r x 1,2.122 (1,1 0,1 1,2) -Tính giá trị công suất lớn nhaát cuûa x ? => Px(max) = 30 W r Rx )2 Để công suất P lớn thì mẫu số vế phải nhỏ Từ bất đẳng thức cô-sin đó ta có: R+ x = r => x = r – R = 1,1- 0,1 = b) Công suất tiêu thụ trên điện trở x : -Coâng suaát tieâu thuï treân x laø: Px(max) = x.I2 = 2x ( R r x) 2 ( x Rr -Công suất Px lớn khi: x = R +r = 1,1+0,1 = 1,2 -Giá trị công suất lớn là: Px(max) = x.I2 = 1,2.122 (1,1 0,1 1,2) => Px(max) = 30 W Hoạt động ( 5phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Xem lại các bài toán giải Nhaän nhieäm vuï veà nhaø - Daën HS veà nhaø oân taäp chuaån bò kieåm tra tieát Lop11.com x )2 (6)