Bài giảng Vật lí 11 - Bài 9: Định luật ôm đối với toàn mạch

Bài giảng Vật lí 11 - Bài 9: Định luật ôm đối với toàn mạch với những kiến thức định luật ôm đối với toàn mạch, mạch điện có nguồn điện, trường hợp mạch ngoài có máy thu điện.

KIỂM TRA BÀI CŨ Câu 1: Nêu nội dung biểu thức định luật Jun – Lenxơ ? Câu 2: Nêu cơng thức tính cơng nguồn điện có dòng điện I chạy qua nguồn điện thời gian t? Ghi đại lượng công thức? Trả lời: Câu 1: Nhiệt lượng toả vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở vật dẫn, với bình phương cường độ dịng điện với thời gian dịng điện chạy qua vật dẫn Biểu thức đđịnh luật Jun- Lenxơ: Q=RI2t Câu 2: Biểu thức tính cơng nguồn điện: A= qU=EIt Trong đó: + E: Suất ñiện ñộng nguồn điện + I: Cường ñộ dòng điện mạch + t: thời gian dòng điện chạy mạch BÀI 9-ĐỊNH LUẬT ƠM ĐỐI VỚI TỒN MẠCH Bài ĐỊNH LUẬT ƠM CHO TỒN MẠCH E,r Xét mạch điện kín hình vẽ: I R Trong mạch điện kín, dịng điện I liên hệ với suất điện động, điện trở r, điện trở R nào? Tìm phương án thiết lập mối liên hệ đó? - Phương pháp lượng Phương pháp thực nghiệm - BÀI 9-ĐỊNH LUẬT ƠM ĐỐI VỚI TỒN MẠCH E, r I Định luật Ơm tồn mạch + 1- Mạch điện có nguồn điện: I R + Xét mạch điện hình vẽ:Nguồn điện N cĩ sđđ E điện trở r, mạch ngồi cĩ điện trở RN , xét thời gian t, dịng điện mach I + Cơng mà nguồn điện thực thời gianmà t : A= EIt điện E Công nguồn + Nhiệt lượng toả toàn mạch: Q=(R +r)I t thời gian t? thực N Theo định luật bảo tồn lượng taTheo có: định luật bảo tồn Nhiệt lượng toả E chuyển hố lượng ⇒ mạch? I= Q=A -> EIt =(RN+r)I2.t ->E=(R +r)I tồn N ta có điều gì? R+r *Nội dung định luật ơm cho tồn mạch: Cường độ dịng điện chạy trongthức mạch điệnluật kín ơm tỉ lệ cho thuận với mạch suất Từ biểu định toàn điện động nguồn điện tỉ phát lệ nghịch trởcủa toàn phần em biểuvới nộiđiện dung định luật? mạch BÀI 9-ĐỊNH LUẬT ƠM ĐỐI VỚI TỒN MẠCH I.Định luật Ơm tồn mạch 1- Mạch điện có nguồn điện: E I= RN + r mA R V E = IRN + Ir E, r + UN = IRN hiệu điện mạch (độ giảm mạch ngồi Ir: độ giảm nguồn + Cách phát biểu khác định luật ơm cho tồn mạch: Suất điện động nguồn điện có giá trị tổng độ giảm điện mạch mạch UN =E - Ir Nhận xét quan hệ + Hàm UN theo I nghịch biến I tăng UN giảm UN I? + Khi I=0 r ≈ UN=E, (HĐT hai cực nguồn điện sđđ nguồn điện) BÀI 9-ĐỊNH LUẬT ƠM ĐỐI VỚI TỒN MẠCH I Định luật Ơm tồn mạch E, r I + - 2.Trường hợp mạch ngồi có máy thu điện + Nguồn điện: dịng điện có chiều từ cực dương.I +Máy thu: dịng điện có chiều vào cực dương + - I E ,r p p RN + Cơng nguồn điện thực hiện: A=EIt +Nhiệt lượng tỏa điện trở RN, r: Q=(RN+r)I2t Sự khác gữa nguồn +Điện tiêu thụ máy thu: A’=EpIt+r I điệnp vàt máy thu? +Theo định luật bảo tồn lượng ta có: A = A’ + Q ⇒ EIt = E p It + rp I t + R N I t + rI t ⇒I= E -Ep R N + r + rp Điệnđịnh năngluật tiêu Ơm thụ Cơng thức máy thu? máy thu toàn mạch chứa nguồn điện mắc nối tiếp BÀI 9-ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH II- Nhận xét: Hiện tượng đoản mạch: E I= R+r E, r I +Hiện tượng đoản mạch xẩy điện trở mạch ngồi nhỏ khơng đáng kể (RN ≈ 0)-> I RN Imax= E/r (r có giá trị nhỏ) Hiệnnguồn tượng + Khi cĩ đoản mạch, nhiệt toả lớnđoản Q=I2mạch rt -> gây cháy, hỏng nguồn điện thiết điện xảybị no? + Khi mạch đin gia đỡnh bị đoản mạchon có thmch gây Hin tng hoả hoạn, cháy n rÊt nguy hiĨm có tác hại gì? giảm mạng đoản mạch * Để tránh tượng đoảnĐể mạch xảytác hại điện gia đỡnh, người ta thườngxẩy dùng chỡ cầu ta làm cáchatômat nào? mắc nối tiếp trước tải tiêu thụ 8h30 29/10, đám cháy tổng kho Sacombank Ngọn lửa âm ỉ cháy suốt 18 giờ, gây thiệt ban đầu ước tính lên tới triệu USD.  Nguyên nhân ban đầu Phịng cảnh sát PCCC tỉnh Bình Dương xác định chập điện BÀI 9-ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH E, r II- Nhận xét: 2- Hiệu suất nguồn điện: Acó ich H= ATP I RN Hiệu suất gì? +Trong mạch điện kín cơng có ích dòng điện sản mạch ngồi: Acĩich = UItTrong mạch điện kín cơng có ích + Cơng toàn phần nguồn điện cung TP=EIt cơng tồncấp: phầnA dịng điện Acó ich U N It U N IR Nđược sảnRra N đâu H= = = = = ATP EIt E I ( RN + r ) tính RN + r nào? + Muốn tăng hiệu suất nguồn điện ta giảmđểđiện Các biện pháp làmtrở tăng nguồn điện hiệu suất nguồn điện? Củng cố + Biểu thức định luật Ơm cho tồn mạch: I= E -Ep R + r + rp Sự khác gữa nguồn điện máy thu + Hiện tượng đoản mạch RN ≈ -> I max = E r + Biểu thức tính hiệu suất nguồn điện: Acó ich U N RN H= = = ATP E RN + r Bài tập vận dụng Bài tập 1: Trong mạch điện kín, hiệu điện mạch UN phụ thuộc vào điện trở RN mạch ngoài? A UN tăng RN tăng B UN tăng RN giảm C UN không phụ thuộc vào RN D UN lúc đầu giảm, sau tăng dần RN tăng dần từ tới vô Bài tập 2: Bài tập vận dụng Xét mạch điện kín gồm nguồn điện có suất điện động Ω điện trở E = 2V, điện trở r =0,1 mắc với R = 100 Tìm hiệu Ω điện hai cực nguồn điện, tính hiệu suất nguồn điện Giải +Áp dụng định luật Ơm cho tồn mạch ta có: E I= = = 0,02A R + r 100 + 0,1 + Hiệu điện hai cực nguồn điện U = E − Ir = − 0, 02.0,1 = 1,998V +Hiệu suất nguồn điện: U 1, 998 H = = 100% = 99, 9% E Bài tập vận dụng Bài tập 3: Xét mạch điện hình vẽ: Nguồn điện có suất điện động E = 3V, điện trở nguồn r = 0.1 Ω điện trở R1 = 4,5 Ω, E, r I R1 R2 = 5,4 Ω Tính cường độ dịng điện qua mạch Giải Cường độ dòng điện qua mạch E I= = = 0,3A R td + r (4,5 + 5,4) + 0,1 R2 Bài tập vận dụng Bài tập 4: Người ta mắc hai cực nguồn điện với biến trở thay đổi từ đến vô cực Khi giá trị biến trở lớn th ỡ hiệu điện hai cực nguồn điện 4,5 (V) Giảm giá trị biến trở đến cường độ dòng điện mạch (A) thỡ hiệu điện hai cực nguồn điện (V) Suất điện động điện trở nguồn điện A E = 4,5 (V); r = 4,5 (Ω); C E= 4,5 (V); r = 0,25 (Ω); B E = 4,5 (V); r = 2,5 (Ω) D E = (V); r = 4,5 (Ω) Đáp án: C + Khi R b»ng v« cïng I =  E = U = 4,5 (V) +Khi I = A vµ U = V  E= IR + Ir = U + Ir  r =(E- U)/I = 0.25 Ω Bài tập nhà: • Bài 5, 6, SGK trang 54 • Bài 9.1 đến 9.8 SBT trang 23, 24 ... trongthức mạch điệnluật kín ơm tỉ lệ cho thuận với mạch suất Từ biểu định toàn điện động nguồn điện tỉ phát lệ nghịch trởcủa toàn phần em biểuvới nộiđiện dung định luật? mạch BÀI 9-? ?ỊNH LUẬT ƠM ĐỐI VỚI... điện mạch + t: thời gian dòng điện chạy mạch BÀI 9-? ?ỊNH LUẬT ƠM ĐỐI VỚI TỒN MẠCH Bài ĐỊNH LUẬT ƠM CHO TỒN MẠCH E,r Xét mạch điện kín hình vẽ: I R Trong mạch điện kín, dịng điện I liên hệ với. .. ⇒I= E -Ep R N + r + rp Điệnđịnh năngluật tiêu Ơm thụ Cơng thức máy thu? máy thu toàn mạch chứa nguồn điện mắc nối tiếp BÀI 9-? ?ỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH II- Nhận xét: Hiện tượng đoản mạch: