chuyen de dong dien kdoi

Giaûi baøi taäp vaät lyù laø moät trong nhöõng hình thöùc laøm vieäc töï löïc cao cuûa hoïc sinh.Trong quaù trình laøm baøi taäp, hoïc sinh phaûi töï mình phaân tích caùc ñieàu kieän cuû[r]

PHẦN NỘI DUNG

LÝ LUẬN CHUNG VỀ PHƯƠNG PHÁP

GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ PHỔ THÔNG

Quá trình dạy học tri thức thuộc mơn khoa học cụ thể hiểu q trình hoạt động giáo viên học sinh Không thể quan niệm hình thành kiến thức học sinh đơn in vào trí óc học sinh kiến thức xem có sẵn, diễn đạt ngôn ngữ tồn độc lập với học sinh Do đó, khơng thể coi q trình dạy học giáo viên trình diễn kiến thức, cần cố gắng diễn giải xác, rõ ràng, trực quan đầy đủ nội dung cần truyền đạt Cũng quan niệm thực chất việc học chỗ người học đạt hành vi xác định biểu bên ngồi, mà việc học phải trình hình thành phát triển lực tự giải vấn đề học sinh

Nhà tâm lý học Rubinstein phát biểu : “Năng lực người hình thành qua việc mà người làm“(Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên giáo viên Vật lý THPT - Vũ Thanh Khiết - NXBGD 1998) Chính thế, để việc dạy học đạt kết cao người giáo viên phải biết phát huy tính tích cực hoạt động học sinh Để làm tốt điều đòi hỏi người giáo viên phải hiểu rõ học sinh mình, đặc biệt trình độ phát triển trí tuệ Qua đó, người giáo viên có sở để lựa chọn phương thức tổ chức hoạt động, cách tác động điều kiện tác động phù hợp (lựa chọn phương pháp dạy) giúp học sinh vừa học tập, vừa phát triển nhận thức Người giáo viên phát khó khăn, sai lầm học sinh, từ uốn nắn, hướng dẫn em vượt qua trở ngại hoạt động nhận thức

Trong dạy học tập vật lý, vai trò hoạt động tự lực học sinh cần thiết Dạy học sinh giải tập vật lý cơng việc khó khăn, bộc lộ rõ trình độ người giáo viên vật lý việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ học sinh Do đó, người giáo viên phải biết:

 Lựa chọn tập xếp chúng cách có hệ thống, bao gồm tập từ dễ đến khó, vừa vượt sức học sinh  Phương pháp hướng dẫn học sinh giải tập vật lý không nhằm

I Mục đích hoạt động giải tập vật lý

1 Quá trình giải tốn vật lý thực chất q trình tìm hiểu điều kiện toán, xem xét tượng vật lý đề cập dựa kiến thức vật lý -tốn để nghĩ tới mối liên hệ có cho phải tìm, cho thấy phải tìm có liên hệ trực tiếp gián tiếp với cho Từ đó, tới rõ mối liên hệ tường minh, trực tiếp phải tìm với biết

2 Trong trình giải tốn vật lý, người học sinh phải ln phát huy hết điều kiện chủ quan thuận lợi bộc lộ khó khăn cá nhân Thơng qua hoạt động giải tập, học sinh vận dụng vốn kiến thức tảng có từ trước để đưa vào giải tốn Kiến thức phù hợp mâu thuẫn với điều kiện toán Thông qua hướng dẫn giáo viên trao đổi với bạn học, học sinh tự rút kinh nghiệm cho thân với điều kiện áp dụng kiến thức phù hợp, tức tìm phạm vi áp dụng kiến thức

3 Mục tiêu cần đạt tới giải tập vật lý tìm câu trả lời đắn, giải đáp vấn đề đặt có khoa học chặt chẽ

Như vậy, mục đích việc giải tập vật lý bên cạnh việc củng cố lý thuyết tìm lời giải cách xác, khoa học cịn hướng cho học sinh cách suy nghĩ, lập luận để hiểu chất vấn đề có nhìn đắn, khoa học, phát triển lực tư lực giải vấn đề

II Tác dụng việc sử dụng tập vật lý dạy học

1 Việc giải tập vật lý giúp cho việc ôn tập, củng cố, mà mở rộng kiến thức học sinh

Bài tập giúp luyện tập cho học sinh khả phân tích để nhận biết kiến thức cần sử dụng, phải sử dụng kiến thức tổng hợp nhiều bài, nhiều chương tìm phạm vi ứng dụng chúng

Bài tập định tính gây hứng thú nhận thức, tò mò, khám phá xây dựng kiến thức mới,với vấn đề học sinh tranh luận theo nhiều phương án khác nhau, phát huy khả suy luận học sinh

3 Giải tập vật lý hình thức làm việc tự lực cao học sinh.Trong trình làm tập, học sinh phải tự phân tích điều kiện đề bài, tự xây dựng lập luận, kiểm tra phê phán kết luận mình, từ học sinh rút kinh nghiệm, khả tư tinh thần làm việc độc lập, kiên trì tăng lên

4 Giải tập vật lý góp phần làm phát triển tư sáng tạo học sinh Đối với tập giải thích tượng, tập thí nghiệm… không dừng lại vận dụng kiến thức cũ mà giúp bồi dưỡng tư sáng tạo học sinh

5 Giải tập vật lý phương tiện hiệu để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức học sinh.Tùy theo cách đặt câu hỏi kiểm tra, giáo viên phân loại mức độ nắm vững kiến thức học sinh, làm cho việc đánh giá chất lượng học sinh xác

III Phân loại tập vật lý

Có nhiều cách phân loại tập vật lý Cụ thể, phân loại theo nội dung, theo phương thức cho điều kiện phương thức giải, theo yêu cầu định tính hay định lượng, theo yêu cầu phát triển kỹ tư sáng tạo học sinh

1 Phân loại tập vật lý theo nội dung

Ở tập phân loại theo phần chương trình vật lý : tập nhiệt, tập điện, tập quang… Tuy nhiên, tập mang tính chất quy ước tập vật lý khơng gói gọn chương đó.Ngồi cịn phân biệt tập có nội dung trừu tượng tập có nội dung cụ thể

+ Bài tập có nội dung trừu tượng

Nét đặc trưng tập dạng chất vật lý nêu lên, chi tiết không chất loại bỏ Bài tập dạng giúp học sinh dễ dàng nhận công thức, định luật, kiến thức cần sử dụng để giải Bài tập có nội dung trừu tượng dạng đơn giản dùng để tập dượt áp dụng cơng thức vừa học + Bài tập có nội dung cụ thể

2 Phân loại tập vật lý theo phương thức cho điều kiện phương thức giải

Bài tập tính tốn: giải bắt buộc phải thực phép tính với chữ số sử dụng công thức

Bài tập lời: giải chủ yếu dùng lời nói để lập luận Bài tập thực nghiệm: giải bắt buộc phải làm thí nghiệm Bài tập đồ thị: sử dụng đồ thị để giải

3 Phân loại tập vật lý theo yêu cầu định tính hay định lượng

Bài tập định tính: giải học sinh khơng cần thực phép tính phức tạp mà cần thực phép suy luận logic, đòi hỏi phải hiểu rõ chất khái niệm, định luật vật lý, nhận biết biểu chúng trường hợp cụ thể Đa số tập định tính yêu cầu học sinh giải thích dự đoán tượng xảy điều kiện cụ thể

Bài tập định lượng: giải học sinh phải thực phép tính để xác định mối liên hệ phụ thuộc lượng đại lượng nhận câu trả lời số hay công thức

4 Phân loại tập vật lý theo yêu cầu phát triển kỹ tư sáng tạo học sinh

Bài tập luyện tập: loại tập khơng địi hỏi tư sáng tạo học sinh mà rèn luyện kỹ vận dụng để giải tập theo mẫu xác định

Bài tập sáng tạo: loại tập này, việc phải vận dụng số kiến thức học, học sinh bắt buộc phải có ý kiến độc lập, mẻ, khơng thể suy cách logic từ kiến thức học

Bài tập nghiên cứu: dạng tập trả lời cho câu hỏi sao? Bài tập thiết kế: dạng tập trả lời cho câu hỏi phải làm nào?

5 Bài tập tự luận trắc nghiệm khách quan

Bài tập tự luận: Đó yêu cầu học sinh giải thích, tính tốn hồn thành theo logic cụ thể Nó bao gồm loại trình bày

Bài tập trắc nghiệm: Là loại tập cho câu hỏi đáp án, đáp án đúng, gần sai Nhiệm vụ học sinh phải tìm câu trả lời nhất, có câu bỏ lửng yêu cầu điền vào chỗ trống để có câu trả lời Bài tập loại gồm:

 Câu nhiều lựa chọn: Một câu hỏi có câu trả lời, yêu cầu học sinh tìm câu trả lời

 Câu điền khuyết: Nội dung câu bị bỏ lửng, yêu cầu điền từ ngữ vào chỗ bị bỏ

 Câu ghép hình thức: Nội dung câu chia làm hai phần, học sinh phải tìm phần phù hợp để ghép thành câu

Thực tế cho thấy trường phổ thông chủ yếu sử dụng loại tập định lượng SGK nhiều tập định lượng tập định tính, có câu hỏi yêu cầu học sinh tái lại kiến thức việc giải tập địi hỏi người giải phải có kiến thức sâu rộng, kĩ vâïn dụng kiến thức, khả phân tích, tổng hợp… nên cần nhiều thời gian đầu tư

Loại tập trắc nghiệm khách quan loại tập tương đối trường phổ thông thầy cô giáo Trong tương lai, loại tập sử dụng kỳ thi Tuy nhiên, bị trích chưa có hệ thống đánh giá chất lượng câu trắc nghiệm tốt khơng cho phép học sinh trình bày ý tưởng giải tập theo quan điểm em

Từ lý đó, theo em giảng dạy cần phối hợp tập tự luận trắc nghiệm khách quan Trong đề tài em xin trình bày trình hướng dẫn hoạt động giải tập vật lý cho học sinh lớp 11, chương V: ” Những định luật cơ bản dịng điện khơng đổi”.

Bài tập chương gồm tập tự luận trắc nghiệm khách quan Do hạn chế thời gian nên phần tập trắc nghiệm khách quan em xin trình bày loại tập câu hỏi nhiều lựa chọn

IV Phương pháp giải tập vật lý

Bài tập vật lý đa dạng nên phương pháp để giải phong phú, khơng có phương pháp cụ thể Tuy nhiên, vạch dàn chung gồm bước sau :

1 Tìm hiểu đề bài

 Đọc ghi ngắn gọn liệu đề cho phải tìm

 Mơ tả lại tình nêu đề bài, vẽ hình minh họa( có)

 Nếu đề yêu cầu phải dùng đồ thị làm thí nghiệm để thu liệu cần thiết

2 Phân tích tượng

 Xác định giai đoạn diễn biến tượng nêu đầu bài, tìm phạm vi áp dụng định luật

Xây dựng lập luận

a Xây dựng mối liên hệ cần thiết lập

 Đối chiếu kiện cho phải tìm liên hệ với nào, qua công thức, định luật để xác lập mối liên hệ

 Có hai phương pháp để xây dựng lập luận Đó phương pháp phân tích phương pháp tổng hợp

+ Phương pháp phân tích :

Xuất phát từ phải tìm (ẩn số) tập mà tìm mối liên hệ ẩn số với đại lượng theo định luật xác định bước 2, diễn đạt công thức chứa ẩn số Tiếp tục phát triển lập luận biến đổi công thức theo kiện cho để tiến dần đến công thức chứa ẩn số cho

+ Phương pháp tổng hợp :

Xuất phát từ kiện cho đầu bài, xây dựng lập luận biến đổi công thức diễn đạt mối quan hệ kiện cho với đại lượng khác để tiến dần đến công thức biểu mối liên hệ kiện cho phải tìm

Cũng có phải sử dụng hai phương pháp trình giải tập vật lý Tuy nhiên, phương pháp phân tích sử dụng nhiều

b Lập sơ đồ tiến trình giải

Dựa vào mối quan hệ thiết lập, xem xét sử dụng mối quan hệ trước để thuận lợi cho việc tính tốn sau Giả sử (b) đại lượng phải tìm, ta thiết lập theo sơ đồ sau:

3

2

1

6 b

 Từ mối liên hệ bản, luận giải để rút kết cần tìm

 Phân tích kết cuối cùng, loại bỏ kết không phù hợp Kiểm tra xem kết tính tốn có khơng ? Thứ ngun có phù hợp khơng ? Đã trả lời hết chưa? Ý nghĩa thực tế có phù hợp không?

 Kiểm tra đắn lập luận, phát sai lầm mắc phải trình giải

 Giải lại theo cách khác xem có cho kết khơng?  Đối với tập định tính

Do khơng cần tính tốn nhiều mà sử dụng suy luận logic dựa định luật, tượng vật lí, kết thí nghiệm, hay đồ thị… nên em đưa số bước sau:

Đọc, hiểu kĩ đề Phân tích nội dung Lập kế hoạch giải

Thực giải kiểm tra kết  Bài tập trắc nghiệm khách quan

Khi làm tập loại học sinh phải có phân biệt tốt lựa chọn gần câu trả lời khơng chứa đựng nội dung nhận SGK Sự phân biệt không nhận mà bao gồm suy nghĩ, tổng hợp, phân tích tính tốn Dưới số bước giúp ích q trình làm loại tập này:

1 Đọc câu hỏi nhanh cẩn thận

2 Nhớ lại kiến thức liên quan đến câu hỏi, kiến thức học nào? Dự tính trước câu trả lời so sánh với lựa chọn

 Nếu chắn100% với lựa chọn mình, đánh

dấu chọn

 Nếu chưa chắn với lựa chọn đánh dấu? vào

đó

3 Đọc lại lựa chọn cho gần đúng, phân tích hay khơng đúng, cân nhắc kĩ, chọn câu trả lời sau xóa dấu?

Đối với tập trắc nghiệm giải toán, cách tốt phải giải trước so sánh kết tính với lựa chọn, giải ý bước biến đổi để không đến kết sai

V Cơ sở định hướng hoạt động giải tập vật lý

Để hướng dẫn hoạt động giải tập vật lý học sinh có hiệu yêu cầu đặt cho giáo viên sau :

 Thứ nhất, thân người giáo viên phải giải tốn

 Thứ hai, người giáo viên phải có hiểu biết khoa học tư giải toán vật lý để vận dụng vào việc phân tích phương pháp giải làm phương tiện giải toán cụ thể

 Thứ ba, người giáo viên phải có hiểu biết đặc điểm kiểu hướng dẫn tương ứng với mục đích sư phạm khác

Ta minh họa trình chuẩn bị giáo viên để hướng dẫn học sinh sơ đồ :

 Thứ tư, giáo viên phải biết sử dụng câu hỏi để định hướng hành động nhận thức học sinh, câu hỏi phải xác mặt ngữ pháp khoa học để diễn đạt xác điều định hỏi, phải đảm bảo vừa trình độ nhận thức học sinh

 Các kiểu hướng dẫn học sinh giải toán vật lý 1 Hướng dẫn theo mẫu (hướng dẫn angorit)

 Định nghóa

Hướng dẫn angorit hướng dẫn rõ cho học sinh hành động cụ thể cần thực trình tự thực hành động để đạt kết mong muốn

 Yêu cầu giáo viên Tư giải

bài tập vật lý tốn cụ thểPhân tích giải

Phương pháp giải tốn cụ thể Mục đích

sư phạm

Phân tích tốn để xác định trình tự giải cách logic khoa học

Căn vào mục đích sư phạm tập, đưa phương pháp hướng dẫn học sinh giải tập

 Yêu cầu học sinh

Chấp hành hành động mà giáo viên ra, học sinh cần vận dụng cơng thức tính tốn cẩn thận tìm kết toán Áp dụng để giải tốn

 Ưu điểm

Đảm bảo cho học sinh giải toán giao cách chắn Luyện tập kỹ cho học sinh giải tốn điển hình  Nhược điểm

Hướng dẫn theo mẫu khơng địi hỏi học sinh phải tìm tịi xác định hành động để xây dựng nên trình tự giải Do vậy, tạo thói quen dễ chấp nhận, làm hạn chế khả tìm tịi sáng tạo, phát triển tư học sinh

Để khắc phục nhược điểm này, q trình giải tốn, giáo viên phải lơi học sinh tham gia vào trình xây dựng angorit cho tập Thơng qua học sinh hiểu tự vạch angorit cho tập giải vận dụng linh hoạt vào tập

2 Hướng dẫn tìm tịi (hướng dẫn orixtic)

a Định nghóa

Hướng dẫn tìm tịi kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho học sinh suy nghĩ tìm tịi, phát cách giải vấn đề

b Yêu cầu giáo viên

Giáo viên không cho học sinh cách tường minh kiến thức cách thức hoạt động mà học sinh cần áp dụng mà phải sử dụng phương tiện câu hỏi để thực chức định hướng hành động cho học sinh Do vậy, yêu cầu câu hỏi giáo viên đặt phải rõ ràng, xác, vừa sức với học sinh phải đáp ứng đòi hỏi định hướng hành động tư học sinh tình xét

c Yêu cầu học sinh

Phải nắm vững kiến thức học, phân tích tượng lựa chọn kiến thức cần sử dụng để giải vấn đề

d Ưu điểm

Tránh tình trạng làm thay học sinh giáo viên

e Nhược điểm

Do học sinh phải tự tìm cách giải tốn nên đơi khơng đảm bảo học sinh giải tốn cách chắn

Phương pháp không áp dụng cho toàn đối tượng học sinh Sự định hướng người giáo viên chung chung, không cụ thể, sa đà vào việc làm thay cho học sinh

3 Định hướng khái quát chương trình hóa

Định hướng khái qt chương trình hóa kiểu định hướng người dạy gợi ý cho học sinh tương tự kiểu định hướng tìm tịi giúp cho học sinh ý thức đường lối khái qt việc tìm tịi, giải vấn đề Sự định hướng chương trình hóa theo bước dự định hợp lý để giải vấn đề đặt

Cụ thể :

 Đầu tiên giáo viên định hướng để học sinh tự tìm tòi để giải vấn đề đặt

 Nếu học sinh không tự giải được, giáo viên gợi ý thêm, cụ thể hóa chi tiết hóa thêm bước để thu hẹp phạm vi tìm tòi giải cho vừa sức học sinh

 Nếu học sinh khơng tự giải giáo viên nên chuyển dần sang kiểu định hướng theo mẫu để theo học sinh tự giải bước hay khía cạnh vấn đề Sau tiếp tục giải vấn đề

 Cứ giáo viên hướng dẫn định hướng để học sinh giải hoàn chỉnh vấn đề

 Yêu cầu giáo viên

Giáo viên định hướng, không làm thay  Yêu cầu học sinh

Phải tự giải vấn đề, vận dụng hết kiến thức kỹ học để tham gia vào q trình giải

a Ưu điểm

Rèn luyện tư tính độc lập suy nghĩ học sinh trình giải tập

Đảm bảo cho học sinh giải tập cho cách chắn Giáo viên theo sát học sinh trình giải tập nên dễ phát thiếu sót sai lầm để điều chỉnh củng cố lại

b Nhược điểm

thay cho học sinh bước định hướng Do vậy, câu hỏi định hướng giáo viên phải cân nhắc kỹ phù hợp với trình độ học sinh

VI Lựa chọn sử dụng tập dạy học vật lý

1 Lựa chọn tập vật lý

Việc rèn luyện cho học sinh biết cách giải tập vật lý cách khoa học đảm bảo đến kết xác quan trọng Bên cạnh đó, người giáo viên phải biết lựa chọn tập phù hợp với thực tế đối tượng học sinh, tránh cho học sinh xa thực tế

 Lựa chọn tập vật lý phải đảm bảo yêu cầu sau:

 Bài tập phải từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, dạng nên có tập điển hình

 Mỗi tập phải mắt xích hệ thống tập đảm bảo chức củng cố, rèn luyện kỹ cho học sinh

 Hệ thống tập cần phải bao gồm nhiều thể loại : tập giả tạo, tập có nội dung thực tế, tập luyện tập, tập sáng tạo, tập mang tính chất ngụy biện nghịch lý, tập trắc nghiệm đặc biệt hình thức nhiều lựa chọn, tập có nhiều cách giải khác nhau…

 Để học sinh nắm bắt vấn đề dễ dàng, hệ thống tập phải chia thành dạng theo chủ đề, chủ đề có nhiều thể loại

 Đối với chương “ Những định luật dịng điện khơng đổi “, em chia hệ thống tập chương thành chủ đề Mỗi chủ đề có tập tự luận trắc nghiệm khách quan:

Bài tập định tính Bài tập tự luận

Bài tập định lượng

Bài tập trắc nghiệm lí thuyết Bài tập trắc nghiệm

Giáo viên dựa vào mục đích đối tượng học sinh để có kế hoạch sử dụng tập phù hợp

 Bài tập định tính, tập thí nghiệm: Thường sử dụng đầu tiết học nhằm tăng ý học sinh

 Bài tập đinh lượng, phân tích, tổng hợp, trắc nghiệm… nhằm củng cố, luyện tập, kiểm tra mức độ hiểu học sinh, sử dụng cuối tiết học, luyện tập cuối chương

Giáo viên ý phân nhánh hệ thống tập theo đối tượng học sinh Đối với học sinh trung bình cần mức độ biết vận dụng, học sinh khá, giỏi mức độ u cầu cao hơn, cần phải có lập luận tư logic

CHỦ ĐỀ 1

ĐỊNH LUẬT OHM CHO ĐOẠN MẠCH - ĐIỆN TRỞ

A Tóm tắt lý thuyết

I Dòng điện

1 Định nghóa

Dịng điện dịng chuyển dời có hướng hạt mang điện

Quy ước: chiều dòng điện chiều chuyển dời hạt mang điện dương

2 Cường độ dòng điện

I = ΔqΔt

Trong đó: Δq: Điện lượng truyền qua tiết diện dây.

Δt : Thời gian truyền qua.

I : Cường độ dòng điện 3 Mật độ dòng điện

i = SI = n.q.v Trong đó: S : Thiết diện dây (m2).

n : Mật độ hạt mang điện (hạt/ m3)

q : Điện tích hạt mang điện

4 Định luật Ohm

I = UR

Trong đó: U : Hiệu điện hai đầu đoạn mạch R : Điện trở

II Điện trở 1 Định nghĩa

Điện trở đại lượng đặc trưng cho mức độ cản trở dòng điện

2 Công thức

R = ρ.l

S

Trong đó: L : Chiều dài dây dẫn (m) S : Thiết diện dây dẫn (m2 ).

ρ : Điện trở suất chất làm dây dẫn ( Ω m)

Rt = R0(1+ α t)

Trong đó: Ro : Điện trở vật dẫn 0oC

Rt : Điện trở vật dẫn t0C

α : Hệ số nhiệt điện trở (độ-1).

3 Trong mạch mắc nối tiếp

R1 R2 Rn-1 Rn

R = R1 + R2 + …+ Rn =

∑

i=1 n

R i

I1 = I2 = I3 = … = In

U = U1 + U2 + … + Un =

∑

i=1

n

U i

4.

Rn R2 R1

1

R=

1

R1+

1

R2+ +

1

Rn=

∑

i=1 n

1

Ri

I = I1+I2+ +In=

∑

i=1 n

Ii

U = U2 = … = Un

5.

Rb

A

R'a

Rc

R'c C

R'b R a

B

Trong mạch mắc tam giác, mắc sao  Chuyển mạch từ Δ→ Υ :

Ra'

= Rb.Rc

Ra+Rb+Rc

Rb'

= Ra.Rc

Ra+Rb+Rc Rc'

= Ra.Rb

Ra+Rb+Rc

 Chuyển mạch từ Υ → Δ :

Ra=

Ra'

(

Ra' Rb'+Rb'.Rc'+Rc'.R'a

)

Rb=

Rb'

(

Ra' Rb'+Rb'.Rc'+Rc'.R'a

)

Rc=

Rc '

(

Ra

' .R b '

+Rb' Rc'+Rc'.Ra'

)

6 Trong maïch cầu

 Mạch cầu cân bằng: C

R1 R2

A

D R3 R4

R5

B

R1 R2

=R3

R4

Khi ta chập C với D bỏ R5 .

 Nếu mạch cầu không cân ta biến đổi mạch theo cách

B Phương pháp giải tập

Tìm mạch điện điểm có điện nhau, sau ta chập điểm lại tách điểm vẽ lại mạch khác tương đương (đảm bảo đủ số điểm điện trở mạch)

Khi mạch có ampe kế giả sử RA = điện trở ampe kế

khơng ảnh hưởng đến mạch điện, chập hai đầu nối ampe kế lại

Khi mạch có vơn kế giả sử RV = ∞ vơn kế khơng ảnh

hưởng đến mạch điện, ta tháo vơn kế khỏi mạch để dễ tính tốn, ý số vơn kế hiệu điện hai điểm mắc vôn kế

Mạch tương đương cho phép tính dịng điện tương tương dòng điện qua điện trở Sau trở lại mạch ban đầu vẽ chiều dịng điện (nếu đề không cho biết cực nguồn, ta giả sử chiều dịng điện theo chiều đó), tìm số ampe kế Tính hiệu điện hai điểm mắc vôn kế theo quy tắc cộng điểm

Kết cường độ dịng điện tìm giá trị dương (+) ta chọn chiều, âm (-) đổi ngược lại

C Hệ thống tập

I Bài tập định tính



I

u

b a

Baøi 1

 Baøi 2

Có cuộn dây Cu khơng bọc nhựa, dùng cân ơm kế để tính chiều dài l thiết diện ngang S dây?

 Baøi 3

Trong đun nước bếp điện, nước trào xuống phần cuộn dây xoắn ốc Phần cịn lại có nóng sáng khơng, sao?



V A

Baøi 4

Để kiểm tra định luật Ohm cho đoạn mạch, học sinh mắc sơ đồ hình vẽ Kết cho thấy điện trở biến trở giảm số ampe kế tăng số vơnkế lại giảm Theo định luật Ohm I U tỷ lệ thuận, giải mâu thuẫn nào?

 Baøi 5

Các thiết bị điện nhà bạn mắc nối tiếp hay song song? Mắc có lợi gì?

 Bài 6

Tại chim đậu dây điện cao không bị điện giật mà an tồn?

 Bài 7

Có dịng điện qua dây dẫn hay không ta dùng dây dẫn: a Nối đám mây dông với mặt đất

b Nối hai tụ điện thiết bị điện tử sử dụng

 Baøi 8

Hiện tượng điện giật gây nguy hiểm cho người điện hiệu đặt vào hay cường độ dịng điện chạy qua người? Có thể khẳng định câu trả lời bạn dựa chứng nào?

Một dịng điện khơng đổi có I = 4,8 A chạy qua dây kim loại tiết diện thẳng S = cm2 Tính:

a Số electron qua thiết diện thẳng dây 2s

b Vận tốc trung bình chuyển động định hướng electron Biết mật độ tự n = 3.1028 m-3.

 Baøi 2

A R3 B

D R2 R4

C R1

A

Cho mạch điện hình vẽ R1 = 15 Ω ; R2 = R3 = R4 =10 Ω ; RA 0Ω

a Tính RAB

b Ampe kế 3A Tính UAB, cường độ dịng điện qua điện trở

 Baøi 3

R1

A C B

R2

D A

Cho mạch điện hình vẽ R1 = Ω ; R2 = 4,5 Ω ; UAB = V

AB dây dẫn điện dài 1,5 m, tiết diện S = 0,1 mm2, điện trở suất

ρ=4 10 Ω m, RA Ω

a Tính điện trở dây dẫn AB



U R3 C R4

B A

R1 R5 D

R2

Bài 4 Cho mạch điện hình veõ

R1 = Ω ; R2 = R3 = Ω ;

R4 = R5 = Ω

UAD = 6V

a Tính điện trở tương đương RAD, cường độ dòng điện qua mạch

b Neáu R1 = R ❑' = Ω Tính RAD

 Bài 5

Cho mạch điện hình sau: R1 = Ω , R2 = Ω Số ô điện trở

vơ tận Tìm điện trở tương đương đoạn mạch

R1

R2

A R2

R1

R1

R2 R2

B

 Baøi 6 :

D A

F

B C

E

A

D B

C O

(1)

(2) (1) a Dòng điện vào B C

(2) a Dòng điện vào A B b Dòng điện vào A O III Bài tập trắc nghiệm

 Bài 1 : Lựa chọn câu trả lời cho phát biểu sau: ”Điện tích dây dẫn từ nơi có điện cao đến nơi có điện thấp”

a Hồn tồn xác c Hồn tồn sai b Chưa hồn tồn xác d Ý kiến khác  Bài 2 : Dấu hiệu tổng quát để nhận biết dòng điện là:

a Tác dụng từ c Tác dụng nhiệt

b Tác dụng hoá học d Tác dụng sinh lý  Bài 3 : Chọn câu

a Điện trở vật dẫn phụ thuộc vào chất vật dẫn b Điện trở vật dẫn tăng nhiệt độ tăng

d Điện trở vật dẫn phụ thuộc vào hiệu điện hai đầu vật dẫn

 Bài 4 : Điện trở dây kim loại (không bọc nhựa) tăng hay giảm lần gấp đơi dây lại xoắn

a Tăng lần c Không tăng không giảm b Giảm lần d Giảm lần

 Bài 5 : Cắt dây dẫn dài đồng chất, tiết diện thành n đoạn Sau chập đầu đoạn mạch thành mạch gồm n đoạn mắc song song Lúc điện trở mạch

a Taêng n lần c Không tăng không giảm

b Giảm n lần d Kết khác

 Bài 6 : Hai dây dẫn đồng tính có điện trở, chiều dài, đường kính là: R1, l1, d1, R2, l2,d2 Ta có :

a R1

R2=

l1 l2

d22

d12 c

R1

R2=

l2 l1

d22 d12

b R1

R2= l1

l2 d12

d22 d

R1 R2

=l1

l2

.d1

d2

 Bài 7 : Trong mạch mắc song song:

a Điện trở toàn mạch lớn điện trở nhánh

b Khi điện trở nhánh giảm, điện trở tương đương mạch tăng c Khi điện trở nhánh tăng, điện trở tương đương mạch tăng d Khi bớt nhánh rẽ, điện trở tương đương mạch giảm  Bài 8 : Cho mạch hình vẽ

RA 0Ω Giá trị RAB là:

a R2 b 3R c 53R d 35R R

A R

M A

N R3 R4

U M R2 R1

 Baøi 9 : Cho mạch điện hình vẽ

R1 = R4 = Ω ; R2 = Ω ; R3 = Ω

U = V Giá trị UMN là:

a 1.2V c 2.4V

b 0V d 2V



R U R

A

Bài 10: Cho mạch điện hình vẽ

U

R R

A

Số ampe kế sai khác :

a laàn c 12 laàn

b laàn d laàn

D Vị trí tác dụng tập hệ thống tập đề xuất

I Baøi tập định tính

chỉ cần hướng dẫn học sinh xoay quanh định luật Ohm để làm Bài tập dùng để củng cố sau học lý thuyết

 Bài 2 : Bài tập dùng kiểm tra khả vận dụng biến đổi cơng thức cách hợp lí, bên cạnh tập giúp học sinh biết cách sử dụng dụng cụ điện mục đích Bài tập sử dụng thực hành

 Bài 3 : Đây dạng tập giải thích tượng thực tế Khi hiểu chất tượng giúp học sinh biết cách sử dụng bảo quản an toàn thiết bị điện

 Bài 4 : Mục đích kiểm tra mức độ hiểu định luật Ohm học sinh thơng qua việc giải thích mâu thuẫn Khi giải thích mâu thuẫn giúp học sinh hiểu sâu sắc định luật

 Bài 5, 6, 7, 8 : Đây tập có nội dung thực tế, học sinh vận dụng kiến thức học để giải thích, thiết kế, lắp đặt mạng điện gia đình (đối với 5) biết biện pháp phòng tránh đảm bảo an toàn điện cho thân cho người

II Bài tập định lượng

 Baøi 1 : Bài tương đoẫi đơn giạn có theơ dùng vào múc đích cụng cô, dượt sau hóc lý thuyêt nhaỉm kieơm tra khạ nng hieơu dúng kiên thức cụa hóc sinh

 Bài 2 : Để làm tập học sinh phải biết cách làm mạch đơn giản hơn, học sinh phải hiểu RA nên VM = VB, ta chập hai điểm

này lại vẽ lại mạch Sau áp dụng định luật Ohm để giải

 Bài 3 : Bài tập kiểm tra mức hiểu vận dụng, biến đổi công thức trường hợp điện trở dây dẫn, dùng luyện tập

 Bài 4 : Bài tập giúp học sinh hiểu biết cách làm dạng mạch cầu cân bằng, không cân Đối với dạng mạch cầu không cân học sinh phải biết chuyển mạch tam giác

 Bài 5 : Bài tập tương đối khó, để làm phải dựa vào đặc biệt bài: số vơ tận nên mắc thêm vào mạch điện trở mạch khơng thay đổi, dựa vào lập phương trình để giải Giáo viên hướng dẫn học sinh giỏi làm luyện tập cho hoc sinh nghiên cứu thêm

III Bài tập trắc nghiệm

Những tập trắc nghiệm nhiều lựa chọn địi hỏi học sinh phải hiểu có phân biệt lựa chọn gần để có câu trả lời Trong q trình làm học sinh phải tự làm sau giáo viên hướng dẫn cách làm nhanh sai lầm hay mắc phải học sinh

 Bài 1 : Mục đích kiểm tra mức độ hiểu phân biệt dịng điện, điện thế, khơng nhầm qui ước chiều dòng điện

 Bài 2, 3 : Bài kiểm tra mức độ nhớ học sinh nội dung có sách giáo khoa

 Bài 4 : Kiểm tra mức độ hiểu khả vận dụng tính tốn, để có lựa chọn học sinh phải làm trước sau so sánh kết để lựa chọn

 Bài 5 : Học sinh dễ bị nhầm ý đến mạch mắc song song nên điện trở giảm n lần mà quên dây dẫn bị cắt thành n đoạn nữa, giúp học sinh nhớ sai lầm

 Bài 6, 7 : Các lựa chọn giống để làm học sinh phải biết cách biến đổi cơng thức, phân tích kĩ trước lựa chọn

 Bài 8, 9, 10 : Đây tập trắc nghiệm tính tốn nhằm kiểm tra khả vận dụng định luật Ohm để tính nhanh kết sau so sánh với lựa chọn để có lựa chọn

E Hướng dẫn hoạt động giải tập

I Bài tập định tính  Bài 1 :

Ib Ia

u I

b

U

a

GV: Dựa vào đồ thị tìm điện trở đường thẳng nào?

HS: Với giá trị U I tỷ lệ nghịch với R, dựa vào đồ thị từ giá trị U kẻ đường thẳng song song với trục I ta hai giá trị Ia > Ib ⇒ Ra < Rb

 Baøi 2 :

GV: Muốn tính chiều dài l thiết diện S phải biết cơng thức tính mục đích dùng cân ơm kế

HS: Dựa vào cơng thức tính điện trở R = ρl

S cân giúp xác định

khối lượng m, ômkế xác định điện trở R dây dẫn GV: Vậy với m R tính l, S nào? HS: Biến đổi công thức từ giá trị biết:

m = D.V = D.l.S ⇒S= m

D.V thay vào biểu thức R

Ta coù R = ρl

2

mD ⇒l=

√

mR

ρD

Vaø S =

m

Dl=

m D

√

mR

ρD

=

√

mρ DR

 Baøi 3 :

GV: Để giải thích tượng em phải xem liên quan đến kiến thức nào?

HS : Điện trở nhiệt

GV: Điện trở liên quan nào?

HS : Trong nước trào xuống phần dây xoắn làm điện trở dây giảm điện trở tỉ lệ với nhiệt độ

GV: Trong U khơng đổi độ sáng bếp thay đổi nào? HS : U khơng đổi, R giảm nên cường độ dịng điện qua bếp tăng

⇒ phần lại nóng sáng



V

u

A

Baøi 4:

 Baøi 5 :

GV: Các dụng cụ điện gia đình em thường mắc theo kiểu nào: nối tiếp hay song song?

HS : ……

GV: Nếu không để ý em dựa vào đặc điểm mạch mắc song song hay nối tiếp để đốn

HS : Có thể mắc song song tắt dụng cụ không ảnh hưởng đến dụng cụ khác

GV: Đúng vậy, người ta thường mắc dụng cụ điện song song để đảm bảo an toàn cho thiết bị khác, cho lợi kinh tế

 Baøi 6 :

GV hướng dẫn học sinh giải thích hợp lý, phù hợp với trình độ nhận thức trung học sở HS nghe số giải thích chưa hợp lý Chim đậu dây điện xem hiệu điện với dây

R Rc

Gọi điện trở chim Rc Vì khoảng cách

hai chân chim dây nhỏ nên xemphần tương ứng với điện trở R, R // Rc

Do Rc >> R nên cường độ dòng điện qua thể chim nhỏ khơng

gây tác dụng sinh lý  Bài 7 :

GV: Để biết có dịng điện hay khơng phải hiểu dịng điện gì?

HS : Là dịng chuyển dời có hướng hạt mang điện

GV: Trong trường hợp (a) đám mây dơng đất nối có dịng điện khơng?

HS : Có đám mây dơng đất tích điện trái dấu nên nối dây dẫn có dịng chuyển dời có hướng hạt mang điện

GV: Còn trường hợp (b)

HS : Có hai tích điện trái dấu

GV: Nhưng dòng đin xuât hin thời gian ngaĩn đeẫn hai bạn tú trung hòa đin Dòng đin trường hợp (a) rât nguy hieơm cường đ rât lớn

 Bài 8 :

nước gần cột điện… Từ GV HS phân tích để rút kết luận Khi thể người bị ướt điện trở giảm nên cường độ dòng điện qua thể lớn Vậy tượng điện giật gây nguy hiểm cho người cường độ lớn II Bài tập định lượng

 Bài 1

A Tóm tắt phương pháp giải

1 Tóm tắt đề

I = 4,8A S = cm2

t = s, mật độ n = 3.1028 m-3

a N = ? b v = ?

2 Các mối liên hệ cần xác lập

Áp dụng cơng thức I = qt ⇒ q = It (1) để tìm lượng điện

tích chuyển qua thiết diện thẳng 2s Tìm N dựa vào cơng thức q = Ne ⇒N=q

e (2)

Tìm mật độ dòng điện i = SI (3) Mặt khác i = ne v ⇒v= i

ne (4)

s

I I

4 v

1 N

3 Sơ đồ tiến trình giải

4 Kết tính

a N = 6.10-19 electron.

b v = 0,01 mm/s.

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

HS: Tính lượng điện tích chuyển qua dây dẫn q theo I t, sau dựa vào cơng thức q = Ne tính N

GV: Tính vận tốc trung bình nào, có liên quan đến kiện đề cho không?

HS: Dựa vào cơng thức tính mật độ dịng điện từ rút v .

 Baøi 2

A Tóm tắt phương pháp giải

A R3 B

D

R2 R4

C R1

A

1 Tóm tắt đề

R1 = 15 Ω

R2 = R3 = R4 = 10 Ω

RA

IA = 3A

a RAB = ?

b UAB = ?

I1 = ?, I2 = ?, I3 = ?, I4 = ?

2 Các mối liên hệ cần xác lập

Do RA = nên Vc = VB, vẽ lại mạch chập C B

D

A I3 B

I2 R2 I4R4

I1 R1

R3 C

Sử dụng đặc biệt số đo điện trở mạch song song để có cách làm ngắn gọn

Tính RAB =

R1R234

R1+R234 (1)

Với R234 = R2 +

R3R4 R3+R4

Áp dụng công thức định luật Ohm UAB = I1R1 (2)

UAB = I2R234

⇒ I1

I2

=R234

R1 (3)

Mặt khác IA = I1 + I3 (4) vaø I2 = I3 + I4 (5)

Từ (5), (6) (4) kết hợp với (3) lập phương trình tìm I1

3 Sơ đồ tiến trình giải

3

6 I1 UAB

1 RAB

4 Kết quả

a RAB = 7,5 Ω

b I1 = I2 = 2I3 = 2A

I3 = I4 = 1A

UAB = 30V

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

GV: Trước giải toán mạch điện em phân tích mạch mắc nào?

HS: …………

GV: Với mạch khó xác định, phải làm cho mạch đơn giản dựa vào kiện RA = 0, ta suy điều gì?

HS: Vc = VB nên chập hai điểm M B, vẽ lại mạch ta có sơ đồ

[R1 //(R2 nt(R3 // R4 ))]

GV: Dựa vào mạch tính đại lượng đề yêu cầu nào?

HS: Áp dụng định luật Ohm cho đoạn mạch tính giá trị đề u cầu

 Bài 3

A Tóm tắt phương pháp giải

I3 R1 I1 I

A A C

I4 B

I2R2 IA D

1 Tóm tắt đề

R1 = Ω ; R2 = Ω ; UAB = V l = 1,5m;

ρ = 4.10-7 Ω m; RA = Ω

a RAB = ?

b AC = 32 BC; IA = ?

Các mối liên hệ cần xác lập

Vì AB dây dẫn nên tính điện trở việc áp dụng công thức R =

ρl S

Câu (b) muốn tính IA phải tìm I1 I2 nên cần tìm RAC RCB

AC = 32 BC ⇒ AC = 35 AB BC = 52 AB (1)

Dựa vào tỷ lệ chiều dài suy tỷ lệ điện trở RAC

= 35 RAB , RBC = 52 RAB (2)

Tính điện trở tương đương RADC, RDCB (3)

Maø UADC = I.RADC ⇒ I1 =

UADC

R1 (4)

UDCB = I.RDCB ⇒ I2 =

UDCB

R2 (5)

Vaø IA = I2 – I1 (6)

3 S ơ đồ tiến trình giải

1 I1

5

4 Kết tính

a RAB = Ω

b I1 =

4 A, I2 =

9 A, IA = 36 A B Tiến trình hướng dẫn học sinh

Câu (a) cần áp dụng công thức nên học sinh làm

Câu (b), GV yêu cầu học sinh phân tích mạch điện, sau hướng dẫn em vẽ lại mạch đơn giản để dễ nhận xét Ampe kế có RA= nên chập điểm C D Sau yêu cầu HS nhận xét mạch vẽ

HS: IA = I2-I1.Từ tìm I2, I1theo cơng thức định luật Ohm cho đoạn

maïch

GV: Chú ý lúc đầu giả sử chiều dịng điện hình, giải giá trị I < chiều dịng điện ngược lại

 Bài 4

A Tóm tắt phương pháp giải

1 Tóm tắt đề

UAD = 6V ; R1 = Ω

R2 = R3 = Ω

R4 = R5 = Ω

a RAD = ?, I = ?

b R ❑1'=6Ω , RAD' =? , I’ = ?

Các mối liên hệ cần xác lập

I R3 C U

R4

R1 B R2

A D

Nhận xét

R1

R2

=R3

R4

(1)

⇒

mạch cầu cân nên bỏ R5 chập B C dễ dàng tính

được RAD

RAD =

(

R1+R2

)(

R3+R4

)

R1+R2+R3+R4 (2) I = RU

AD (3)

Nếu thay R ❑1'=R1=6Ω mạch cầu không cân bằng, phải

chuyển mạch ΔBCD→ ΥBCD .

Áp dụng cơng thức chuyển mạch ta có: R ❑'4= R2R5

R2+R4+R5 ,

R5'

= R2R4

R2+R4+R5 ,

R2'

= R4R5

R2+R4+R5 (4)

R'1 R2

I'

U R4

R5

A

R3 R'2

C N R'5

B R'4

D

RACN = R

❑2 '

+ R3 (6) RAN =

RABNRACN

RABN+RACN (7) R

❑'AD =RAN + RND (8)

I’ = RU

AD

' (9)

Sơ đồ tiến trình giải

7

1

9

Kết quả

a RAD = Ω ; I = 1,5A b RAD

'

=86

23 Ω , I

'

≈1,6A .

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

GV: Đối với dạng tập mạch cầu em phải nhận xét mạch có cân hay khơng để có cách giải phù hợp, câu (a) em có nhận xét gì?

HS: R1

R2

=R3

R4 , mạch cầu cân bỏ R5, mạch maéc

(R1ntR2) // (R3ntR4)

Áp dụng định luật Ohm để giải

GV: Còn câu (b) có nhận xét gì?

HS: Mạch cầu khơng cân bằng, phải chuyển mạch Δ→ Υ và

áp dụng định luật Ohm để giải

GV giúp HS cách vẽ lại mạch để tính tốn

A Tóm tắt phương pháp giải

R1

R2

A

R2

R1

R1

R2 R2

B

Tóm tắt đề

R1 = Ω R2 = Ω Số ô vô tận RAB = ?

Các mối liên hệ cần xác lập

RAB

A R1

B R2

Số ô vô tận nên mắc thêm điện trở mạch khơng thay đổi

Xác định số ô mạch sau mắc thêm (RAB nt R1) // R2 Tính điện trở tương đương mạch dựa theo cách mắc xác định, coi RAB ẩn số chưa biết để lập phương trình

3 Kết tính

(

RAB+R1

)

R2

RAB+R1+R2=RAB⇔RAB

2

+RAB−2=0 ⇒ RAB = Ω

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

GV: Đây dạng mạch điện đơn giản phải dựa vào đặc biệt (số ô vô tận) để giải cách mắc thêm điện trở khơng thay đổi

HS: Vẽ lại hình mắc thêm ô

GV: Các em có nhận xét mạch này? HS: ………

GV: Coi mạch AB điện trở RAB lớn, GV vẽ mạch đơn giản để HS nhận xét

HS: (RAB nt R1) // R2

GV: Sau sử dụng ccơng thức tính điện trở cho mạch mắc nối tiếp song song lập phương trình bậc hai theo RAB, ta tìm RAB

 Bài 6

A Tóm tắt phương pháp giải

1 Tóm tắt đề

a RBC = ?

b RAB = ? RAO = ?

Các mối liên hệ cần xác lập

a Mạch điện nhìn phức tạp chúng có tính chất đối xứng, phải dựa vào tính chất để đưa dạng mạch quen thuộc với học sinh

Tính RAC vẽ lại mạch, ý điểm nút có phân nhánh: điểm B, F Từ sử dụng cơng thức tính điện trở tính

A B

F D

C E

b RAB: Tại điểm O điện nên tách thành hai điểm O1,O2 có VO1=VO2 Vẽ lại mạch sau:

A

O2

D

O1

D A

B

O C

RAO: Do tính chất đối xứng nên VB =VD ⇒ chập hai điểm B D Vẽ lại mạch

Sau vẽ lại mạch, sử dụng cơng thức tính điện trở mạch nối tiếp hay song song để tính

3 Kết tính

a RAC = 49r b RAB = 158 r RAO = 157 r

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

GV: Khi điện trở mắc đối xứng ta có kết luận điện cường độ dòng điện?

HS: Điện đối xứng………

GV: Đúng vậy, mạch điện phức tạp dựa vào tính chất để làm Hai điểm đối xứng có điện ta chập hai điểm lại, ngược lại nút có nhiều nhánh ta tách thành nhiều điểm có điện nhau,tuỳ trường hợp mà ta tách chập điểm

GV giúp HS tìm điểm đối xứng mạch Yêu cầu HS vẽ lại mạch

 GV đặt thêm câu hỏi phát triển tư HS:

 Ở hình (1) dịng điện vào A D RAD = ?

A

O D B

C A

R/2

R R

R'' R/2

R' R'' R/2

C

HD: HS phải tìm điểm đối xứng, sau phải chuyển mạch tam giác thành mạch sao, mạch điện tương đối phức tạp nên dành cho HS khá, giỏi

III Bài tập trắc nghiệm

 Bài 1

GV: Nhắc lại quy ước chiều dòng điện?

HS: Chiều dòng điện chiều chuyển động điện tích (+), từ nơi có điện cao đến nơi có điện thấp

GV: Vậy so sánh với câu phát biểu ta chọn đáp án nào? HS: Chọn (a)

GV: Phát biểu có nói rõ điện tích (-) hay (+) không?

HS: Khơng, chọn (d) điện tích (+) từ nơi điện cao đến nơi có điện thấp cịn điện tích (-) ngược lại

 Bài 2

Câu trả lời có học nên yêu cầu HS nhớ lại để chọn câu trả lời HS chọn (a)

 Bài 3

GV: Các câu gần cả, muốn biết câu trả lời xác ta phải dựa vào cơng thức tính điện trở

HS: R=ρL

S vaø R = Ro(1 + αt¿

GV: Chọn đáp án nào? HS: Chọn (a) (b)

GV: Chỉ chọn đáp án HS: …………

GV: Nhiệt độ tăng điện trở tăng cho vật chất nào?

HS: Kim loại cịn bán dẫn điện trở lại giảm nhiệt độ tăng Chọn (a)

 Baøi 4

HS: R = ρ l S

GV: Khi xoắn dây đại lượng thay đổi?

HS: Chiều dài giảm lần, thiết diện tăng hai lần điện trở giảm lần Chọn (d)

 Baøi 5

GV nhận xét câu lựa chọn HS,sẽ có học sinh trả lời giảm n lần mắc mạch thành n đoạn song song… Sau GV đưa ý dây dẫn bị cắt thành n đoạn điện trở giảm n lần, mắc vào mạch song song điện trở lại giảm n lần nên tóm lại giảm n2 lần, chọn (d) phải ghi

kết cụ thể

 Bài 6

GV: Viết biểu thức tính R? HS: R = ρ l

S

GV: Trong lựa chọn có xuất d, ta phải làm nào? HS: Biến đổi công thức S = πr2=π

(

d

2

)

2

⇒R=ρ 4l

πd2

⇒R1

R2= l1

l2 d22

d1

2 So sánh với đáp án chọn (a)

 Baøi 7

GV: Các lựa chọn gần giống nên phải cân nhắc kĩ chọn, phải phân tích mạch mắc song song,loại bỏ lựa chọn sai

HS: Lựa chọn (a) theo lý thuyết sai, ta phải dựa vào công thức:

R=

1

R1

+

R2

+ +

Rn

GV: Khi điện trở nhánh tăng điện trở toàn mạch thay đổi nào?

HS: R1

n giảm nên R tăng Chọn (c)

GV: Lưu ý lựa chọn (b) tương quan tỷ lệ nghịch cần ý điểm để khơng bị nhầm

 Bài 8

HS phải làm trước sau so sánh với lựa chọn để tìm câu trả lời Mạch điện cần vẽ lại để thuận lợi cho việc tính tốn, phần tập HS làm Kết thu RAB = 35R Chọn (d)

Mạch điện tương đối đơn giản, tính tốn thơng thường theo định luật Ohm nhiên kiểm tra nên ý tới giá trị điện trở để có lựa chọn nhanh

Vì R1

R2

=R3

R4

 mạch cầu cân ⇒ UMN = Chọn (b)

 Baøi 10

Sự sai khác số ampe kế tìm tỷ số dịng điện hai đoạn mạch Nếu khơng tính tốn mà suy luận giản đơn HS chọn (a) sai u cầu HS phải thực tính tốn trước thay đổi cách mắc mạch điện trở thay đổi tỷ số thay đổi Kết tính I1

I2

=1

4 chọn

(d)

CHỦ ĐỀ 2

ĐIỆN TRỞ PHỤ TRONG CÁC DỤNG CỤ ĐO ĐIỆN

A Tóm tắt lý thuyết

Điện kế

Điện kế dụng cụ đo hiệu điện cường độ dòng điện (tùy vào đơn vị thang đo)

Gọi Rg: điện trở điện kế

Ig: cường độ dòng điện lớn qua điện kế

Ug: hiệu điện lớn qua điện kế Ug = IgRg

Thông thường Ug, Ig nhỏ để đo giá trị lớn người ta phải mắc

thêm điện trở phụ sơn Is

I Ig G

RS

Ampe keá

Gồm điện kế mắc song song với sơn có điện trở nhỏ Rs

Hệ thức liên lạc: I =

(

1+Rg

Rs

)

Ig=nIg Ứng dụng: Mở rộng

I

G Rp

R

3 Vôn kế

Gồm điện kế mắc nối tiếp với điện trở phụ Rp

Hệ thức liên lạc: U =

(

1+Rp

Rg

)

Ug=nUg

Ứng dụng: Mở rộng thang đo vôn kế n lần độ nhạy giảm n lần

Sai số phép đo

Khi mắc dụng cụ đo vào mạch làm cho giá trị đo bị sai lệch so với giá trị thực tế

Gọi R giá trị thực tế, R’là giá trị đo dụng cụ a Sai số tuyệt đối phép đo:

ΔR=

|

R'− R

|

b Sai số tương đối:

ΔR R =

|

R'− R

|

R

B Phương pháp giải tập

Khi làm phải phân tích điện trở phụ mắc thêm với mục đích để áp dụng cơng thức cho phù hợp

Nếu đề yêu cầu mở rộng thang đo vônkế, ampe kế lên n lần cần mắc thêm điện trở phụ mắc nào, ta phải dựa vào đặc điểm dụng cụ:

 Ampe kế cần điện trở nhỏ để không ảnh hưởng tới mạch đo nên mắc thêm điện trở phụ (sơn) song song

 Vôn kế cần điện trở lớn để không ảnh hưởng tới mạch đo nên điện trở phụ mắc nối tiếp

Khả đo dụng cụ tăng lần (tức giá trị vạch chia độ tăng lên) độ nhạy (khả đo giá trị nhỏ) giảm nhiêu lần

Do điện trở ln có điện trở nên giá trị đo sai số Muốn tính phạm vi sai số phải tính giá trị điện trở phụ cần mắc

C Heä thống tập

 Bài 1 : Vì chế tạo vơn kế hay ampe kế người ta phải làm cho điện trở ampe kế nhỏ cịn vơn kế lớn Làm điều nào?



S2 (1) (2)

S1

(3)

G

Bài 2: Hãy giải thích ý nghĩa câu nói: “Khi mắc thêm điện trở phụ vào vôn kế hay ampe kế, thang đo mở rộng lần độ nhạy giảm nhiêu lần”

Bài 3 : Một điện kế có hai sơn S1, S2 mắc theo sơ đồ hình Nếu sử dụng

chốt (1-2) dịng điện lớn đo I1 Nếu sử dụng chốt (2-3)

dịng điện lớn đo I2

a I1 I2 có mối liên hệ với nhau?

b Nếu sử dụng chốt (1-3) dịng điện lớn đo bao nhiêu?



(1) V

A Rx

(2) A

V Rx

Bài 4:

Dùng vơn kế có điện trở RV ampe kế có điện trở RA để xác định điện trở Rx Người ta sử dụng hai kiểu sơ đồ hình Hãy cho biết trường hợp nên dùng kiểu sơ đồ (1), trường hợp nên dùng kiểu sơ đồ (2)

II Bài tập định lượng

 Bài 1 : Một điện kế có điện trở Rg = 15 Ω , có 100 độ chia, độ chia

có giá trò 0,06 mA

a Muốn biến điện kế thành ampe kế đo dòng điện lớn 360 mA phải mắc thêm sơn có điện trở bao nhiêu? Độ nhạy điện kế thay đổi nào?

c Mắc thêm điện trở phụ Rp = 120 Ω để biến điện kế thành vơn kế hiệu điện lớn đo bao nhiêu? Khi giá trị độ chia độ nhạy vôn kế thay đổi nào?



MA R N

G

Bài 2: Để xác định điện trở

điện kế G, người ta mắc song song với biến trở R, mắc vào đoạn mạch MN có ampe kế hình Khi kim điện kế lệch 40 độ chia ampe kế 0,42 A, biến trở có giá trị R1 = Ω Khi kim điện kế lệch 20 độ chia ampe kế 1,92 A biến trở có giá trị R2 = 0,2 Ω

a Tính điện trở Rg điện kế

b Để độ chia điện kế ứng với 20mA phải điều chỉnh biến trở có giá trị bao nhiêu?

c Cho R = 0,19 Ω , ampe kế 1A kim điện kế lệch bao nhiêu

độ chia?

RS

u A

d Muốn biến điện kế thành vôn kế mà độ chia ứng với 1V phải làm nào?

Bài 3 : Một bóng đèn ghi 25V - 50W mắc vào nguồn có hiệu điện khơng

đổi U = 28V đèn sáng bình thường

a Dùng ampe kế có điện trở RA = 3,5 Ω mắc xen vào mạch điện đo cường độ dòng điện bao nhiêu? Tính sai số phép đo

b Muốn sai số phép đo không 5% phải mắc thêm vào ampe kế nói sơn có giá trị bao nhiêu?

 A

C Rx

u

B R

Bài 4: Cho mạch điện hình vẽ

Hiệu điện UAB = 135V không đổi Đặt vào hai đầu Rxmột vôn kế có điện trở RV = 1500 Ω vơn kế 125V Nếu mắc vôn kế nối tiếp

với điện trở R1 = 2700 Ω mắc vào hai đầu Rx vơn kế 45V

b Nếu coi R1 điện trở phụ vơn kế giá trị độ chia

vôn kế tăng lần? III Bài tập trắc nghiệm

Bài 1 : Ta phải dùng sơn ampe kế vì:

a Các điện kế chịu dịng điện có cường độ nhỏ b Các ampe kế phải có điện trở nhỏ

c Cần tăng dòng điện qua mạch d Vì lý khác

Bài 2 : Một điện kế có điện trở Ω , số cực đại mặt chia độ 0,1A Muốn biến điện kế thành ampe kế đo dòng cực đại 1A cần mắc sơn có giá trị:

a Ω . c 1,8 Ω .

b 0,9 Ω . d 0,1 Ω .

Bài 3 : Sử dụng điện kế hai sơn S1, S2 tạo ampe kế có

thang đo

a c

b d

Bài 4 : Một điện kế dùng hai sơn S1, S2 Nếu dùng sơn S1 giá trị độ

chia tăng n1 lần Nếu dùng sơn S2 giá trị độ chia tăng n2 lần Nếu

dùng hai sơn mắc song song giá trị độ chia tăng:

a (n1 + n2) laàn c (n1 + n2 -2) laàn

b (n1 + n2 -1) laàn d

n1n2−1

n1+n2−2 laàn

Bài 5 : Một điện kế dùng hai điện trở phụ R1, R2 Nếu dùng R1 độ nhạy

của kim điện kế giảm n1 lần, dùng R2 độ nhạy giảm n2 lần Nếu

dùng hai điện trở mắc nối tiếp, độ nhạy giảm:

a (n1 + n2) laàn c (n1 + n2 – 2) laàn

b (n1 + n2 -1) laàn d

n1n2−1

n1+n2−2 laàn

Bài 6 : Nếu độ nhạy kim điện kế giảm n lần giá trị tỉ số RRp

g laø:

a n c n –

b n + d Moät giá trị khác

Bài 7 : Một vơn kế có thang đo gồm: điện kế chịu dòng lớn I0 = 20 mA hiệu điện lớn 0,2V Khoá k vị trí 1, 2,

(3) (2) (1)

G R1 R2 R3 k

a 250 Ω , 1250 Ω , 12500 Ω . c 240 Ω , 1000 Ω ,

12400 Ω .

b 2400 Ω , 1000 Ω , 11250 Ω . d 250 Ω , 1000 Ω ,

11240 Ω .

D Vị trí tác dụng tập hệ thống tập đề xuất

I Bài tập định tính

Bài 1 : Bài tập giúp học sinh hiểu công dụng dụng cụ đo điện, sở học sinh hiểu rõ nguyên tắc chế tạo ampe kế, vôn kế Bài tập dùng để mở đầu tiết học

Bài 2 : Qua tập học sinh hiểu tác dụng việc mắc thêm điện trở phụ vào dụng cụ đo điện để mở rộng thang đo, khơng làm hỏng dụng cụ đo từ giúp học sinh biết cách sử dụng dụng cụ phù hợp với mục đích Bài 3 : Kiểm tra khả vận dụng biến đổi công thức dụng cụ

đo điện Biết cách tạo thang đo khác từ điện trở phụ cách thay đổi chốt cắm Có thể dùng thực hành

Bài 4 : Kiểm tra mức độ hiểu học sinh, muốn biết sử dụng sơ đồ trường hợp có lợi phải tính sai số phạm phải phép đo để có cách lựa chọn thích hợp

II Bài tập định lượng

Bài 1 : Bài gồm nhiều câu nhằm luyện tập cho học sinh khả tính tốn, vận dụng cơng thức, dùng kiểm tra nhiều học sinh.Câu (b) cần mắc thêm sơn tức phải mắc thêm hai điện trở phụ, câu dành cho học sinh khá, giỏi

Bài 2 : Bài đòi hỏi học sinh phải hiểu vận dụng giải không vận dụng cách máy móc Bài đề cập đến vấn đề độ lệch kim điện kế Khi thay đổi R tức thay đổi giá trị thang đo, giá trị vạch điện kế Io, mở rộng giá trị vạch I0(

1+ R

ý học sinh dễ dàng giải câu lại.Bài tập nên dùng cho học sinh khá, giỏi

Bài 3 : Cùng với lý thuyết tập củng cố cho học sinh hiểu nguyên tắc đo dụng cu đo điện, rèn luyện kỹ tính tốn, biết cách tính sai số dụng cụ đo

Bài 4 : Bài tập nhằm rèn kỹ vận dụng kiến thức phối hợp: định luật Ohm, công thức điện trở…, biến đổi thành thạo công thức nên sử dụng luyện tập

III Bài tập trắc nghieäm

Bài 1,6 : Kiểm tra khả hiểu học sinh, lựa chọn có ý trả lời sách học cần học sinh lý giải rõ chút Ở khó khăn học sinh lựa chọn phải tìm lựa chọn

Bài 2, 7 : Đây tập nhỏ, phối hợp tập định lượng kiểm tra khả vận dụng, tính tốn

Bài 3, 4, 5 : Bài kiểm tra khả tổng hợp kiến thức học kĩ biến đổi công thức cách nhanh, gọn, logic Tùy vào cách mắc điện trở nối tiếp hay song song tạo thang đo khác Phần ghép điện trở học sinh học trước nên vận dụng để làm theo yêu cầu để có câu trả lời

E Hướng dẫn hoạt động giải tập

I Bài tập định tính Bài

GV: Đo cường độ dòng điện mạch nguyên tắc phải mắc ampe kế nào?

HS: Mắc ampe kế nối tiếp với dụng cụ cần đo

GV: Mắc có ảnh hưởng đến dụng cụ đo không?

HS: Do ampe kế có điện trở nên mắc nối tiếp với dụng cụ làm cường độ dòng điện thực qua dụng cụ giảm, khơng đo giá trị xác

GV: Vì lý mà người ta phải chế tạo ampe kế có điện trở nhỏ để không gây ảnh hưởng nhiều đến mạch đo Làm để giảm điện trở ampe kế?

GV: Loại mạch có điện trở tương đương nhỏ điện trở thành phần?

HS: Mạch song song, mắc điện trở phụ song song với ampe kế điện trở phụ có giá trị nhỏ

Trên sở GV hướng dẫn cách mắc ampe kế học sinh trả lời cho trường hợp vôn kế Để vôn kế không ảnh hưởng đến mạch đo dịng điện qua phải nhỏ nên điện trở phải lớn (vì vơn kế mắc song song), điện trở phụ phải có giá trị lớn mắc nối tiếp với vơn kế

Bài 2

GV: Bình thường ampe kế đo dịng tối đa I kim lệch hết bảng chia độ ứng với góc α Khi mắc thêm sơn để mở rộng thang đo n

lần, cường độ dòng điện qua ampe kế thay đổi nào?

HS: Cường độ dịng điện lúc nI, ứng với góc lệch α .

GV: Muốn cường độ dòng điện I góc lệch kim điện kế bao nhiêu?

HS: Kim lệch góc αn

GV: Vậy độ nhạy giảm n lần, nói cụ thể nào?

HS: Tức ứng với vạch chia giá trị cường độ dòng điện tăng n lần khả đo độ nhỏ giảm n lần

Trường hợp vơn kế học sinh tự giải tương tự ampe kế

 Bài 3

GV: Tìm mối liên hệ I1, I2 phải thông qua đại lượng trung gian

nào?

HS: Ig điện kế

GV: Với trường hợp nên vẽ lại mạch để dễ theo dõi, sau tính I1, I2 theo hình

(1) (2) G

S1

S2

(2) S1

S2

G (3)

I1 = Ig

(

1+

g+S2

S1

)

⇒ I1 IG

=S1+S2+g

S1

I1 = Ig

(

1+

g+S2

S1

)

⇒ I1 Ig

=S1+S2+g

S1 I2 =

Ig

(

1+g+S1

S2

)

⇒ I2 Ig

=S1+S2+g

S2

⇒I1S1=I2S2 (1)

Câu (b) HS tự làm dựa vào giá trị tính câu (a)

(1) S1 S2

(3) G

I3 =

Ig

(

1+ g

S1+S2

)

=Ig

(

S1+S2+g

S1+S2

)

Từ (1) ⇒S1=I2S2

I1

⇒S1+S2=I1+I2

I1

S2 (2)

Măët khác Ig(S1 + S2 + g) = I2S2 (3)

Thay (2), (3) vào I3 ta được:

I3=

I1I2 I1+I2

Baøi 4

 Hình :

GV: Phân tích mạch nào?

(1) V A

Rx

HS: Cường độ dòng điện qua Rx

bằng số ampe kế hiệu điện hai đầu vôn kế khác với hiệu điện hai đầu Rx ampe kế có điện trở

Do UI =Rx+RA=R Sai số tuyệt đối: ΔR=R − Rx=RA Sai số tương đối: ΔRR

x

=RA

Rx

GV: Nhận xét sai số tương đối?

HS: Sai số tương đối nhỏ Rx lớn nhiều so với RA nên sơ đồ

này dùng để đo điện trở tương đối lớn  Hình :

Cường độ dòng điện qua Rx khơng cường độ dịng điện qua vơn

kế có phần dòng điện qua vôn kế Ta phải tính sai số phép đo

(2) A

V Rx

U I =

U IV+IRx

= U

IRx

(

1+

IV

IRx

)

= Rx

(

1+Rx

RV

)

=R'

Sai số tương đối phép đo:

ΔR

Rx=

Rx− R

'

Rx =1−

R'

Rx=1−

1

1+ Rx

RV

=

1+RV

Rx

GV: Nhận xét sai số này, rút kết luận cách đo? HS: Nếu Rx < RV sai số nhỏ nên sơ đồ dùng để đo

dụng cụ có điện trở nhỏ II Bài tập định lượng

 Baøi 1

A Tóm tắt phương pháp giải 1 Tóm tắt đề

Rg = 15 Ω ; độ chia n = 100; I0 = 0,06 mA; I1 = 360 mA

I2 = 660 mA; Rp = 120 Ω

a R ❑S

1 = ? Độ nhạy thay đổi nào? b R ❑S2 =?

c UV =? Độ chia, độ nhạy thay đổi nào?

Các mối quan hệ cần xác lập

Cường độ dịng điện cực đại qua điện kế: Ig = nIo (1)

Từ hệ thức liên hệ ta có: I1 = Ig(1 +

Rg RS1

¿ (2) tính R ❑S

1 Xét tỷ số I1

Ig = ? Để nhận xét độ nhạy

Do I2 > I1 nên RS2 phải mắc song song với Rg, R ❑S1 Tính R ❑S2 theo cơng thức I2 = I1 + (1+ Rg

'

RS2¿ (3) Với R

❑'g= RgRS1

Khi mắc thêm điện trở phụ: UV = Ug(1 +

Rp Rg

¿ (5)

Với Ug = IgRg (6)

Độ nhạy vôn kế: m = UV

Ug (7)

Giá trị độ chia: U ❑'o =

UV

100

3 Sơ đồ tiến trình giải

5

1 RS1

7

2 RS2

4 Kết quả

a Ig = mA; R ❑S1=3Ω ; độ nhạy giảm 60 lần b RS2=3Ω ; Ug = 0,09V

c UV = 0,81V ; m =

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

GV: Ở câu (b) muốn biết mắc sơn phải so sánh cường độ dòng điện I1 I2 từ suy cách mắc

HS: I2 > I1 thang đo mở rộng nên mắc R ❑S2//RS1//Rg GV: Tính R ❑S

2 naøo?

HS: Áp dụng hệ thức liên hệ, coi ampe kế A1 điện kế có

dịng lớn I1, điện trở R ❑g

' .

Ở câu (c) học sinh tự áp dụng cơng thức để làm

 Bài 2

M A R N G

Tóm tắt đề

n1 = 40, n2= 20 I1 = 0,42A I2 =

1,92A

R1 =2 Ω R2 = 0,2 Ω

a Rg =?

b I ❑!0 = 20mA; R3 = ?

c R4 = 0,19 Ω ; I4 =?, n4 =?

d U0 = 1V; Rp =?

2 Các mối liên hệ cần xác lập

Gọi I0 cường độ dòng điện qua điện kế ứng với độ chia

I1 = n1I0 (1 +

Rg

R1

¿ (1)

I2 = n2I0 (1 +

Rg R1

¿ (2)

Từ (1) và(2) tính Rg

Để tính R3 phải biết độ nhạy điện kế thay đổi

do tính I0

Từ (1) suy I0 =

I1

n1(1+Rg

R1)

(3) Mặt khác n = I0

'

I0=1+ Rg

R3 (4)

Độ chia mà kim lệch I4 = n4I0 (1+

Rg

R4

¿ (5) → tính n4

Tính điện trở phụ dựa vào cơng thức UV = Ug (1 +

Rp Rg

¿ = I0 (Rg + Rp)

(6)

6 Rg

1

4

4 Kết quả

a Rg = 19 Ω

b I0 = 1mA, R3 = Ω

c n4 10

d Rp = 981 Ω

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

GV: Bài cho biết số vạch mà kim ta tính cường độ dòng điện nào?

HS: Cường độ dòng điện = số vạch giá trị cường độ vạch

GV: Khi mắc thêm sơn giá trị cường độ dịng điện vạch có thay đổi khơng?

HS: Có, thang đo mở rộng n lần giá trị vạch tăng n lần GV: Chúng ta áp dụng điều vào nào?

HS: Gọi giá trị cường độ vạch I0, viết phương trình I1,I2 theo

I0 sau lập phương trình tìm Rg

Các câu cịn lại HS dựa vào hướng dẫn để làm, công thức áp dụng đơn giản

 Bài 3

A Tóm tắt phương pháp giải

RS

u

A

1 Tóm tắt đề

Đ: 25V – 50W RA

= 3,5 Ω

U = 28V, đèn sáng bình thường a I’ = ?, ΔII =?

b ΔII ≤5 % tìm Rs =?

2 Các mối liên hệ cần xác lập

Đèn sáng bình thường: IĐ = Iđm = I = UP (1)

I’ = R U

D+RA (2) với RĐ =

U2

P (3)

Sai số phép đo: ΔI

I =

|

I − I'

|

I (4)

Mắc thêm sơn để làm giảm sai số phép đo: ΔI

I =

|

I − I''

|

I ≤

5 100 (5)

Tìm được: I’’ = R U

D+RA! (6) maø R

❑A!=

RARS RA+RS

(7)

3 Sơ đồ tiến trình giải

3

I"

1

5

R'A

I'

2

4

RS

4 Keát tính

a RĐ = Ω , I = 2A

I’ = 1.75A, ΔII =12 % b RS 2Ω

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

HS: Khi mắc ampe kế vào mạch làm điện trở mạch tăng nên dòng điện thực tế mà ampe kế đo nhỏ dòng điện chưa mắc ampe kế

GV: Ta tính sai số phép đo nào?

HS: ΔI

I =

|

I − I'

|

I

GV: Muoán làm giảm sai số phép đo, ta phải mắc sơn nào, có giá trị bao nhiêu?

HS: Mắc sơn song song, tính giá trị dựa vào cơng thức tính sai số

Bài 4

A C

Rx

u

B R

A Tóm tắt phương pháp giải Tóm tắt đề

U = 135 V, RV = 1500 Ω

U1 = 125V, U2 = 45 V, R’ = 2700 Ω

a Rx = ?, R = ?

b Độ chia tăng bao nhiêu?

2 Các mối liên hệ cần xác lập

Đặt ký hiệu cho đoạn mạch, xây dựng phương trình theo R, Rx

Trường hợp mắc vôn kế

UBC = U – U1 (1) I =

UBC

R (2)

I = UAB

RAB

= U1

RAB (3) RAB =

RxRV

Rx+RV (4)

Trường hợp vôn kế mắc nối tiếp với điện trở phụ UBC = U – U2 (5) I’ = UBC

'

I2 I

A V

I1 Rx

R B C

Kết hợp (2) (3) tính R Từ (6) I’ = UBC'

UBCI= UBC'

UBC U1

RAB (7) Maø I’ = I1 '

+I2' (8)

Với I ❑1'=UAB

'

Rx (9) vaø I ❑2 '

=IV=UV

RV (10)

U ❑'AB=I2'(RV+R') (11)

Lập phương trình theo Rx, giải ta tìm R, Rx

Gọi giá trị chia độ vôn kế U0, mắc thêm điện trở phụ giá trị độ chia tăng n lần: nU0 = (1 + R

'

RV

¿U0 (12) 3 Sơ đồ tiến trình giải

4

12 n

11 10

1

66

9

8 Rx

R R

4 Kết tính

a Rx = 300 Ω , R = 20 Ω b Độ nhạy tăng: n = + RR'

V = 2,8 laàn

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

GV: Để làm tập HS phải dựa vào kiện cho sẵn đề bài, định luật Ohm cho đoạn mạch, viết phương trình liên quan để đưa đến phương trình có chứa Rx, R giải Vấn đề khó tập tìm mối liên hệ để lập phương trình, HS phải tổng hợp, giải câu (a) câu (b) học sinh dễ dàng làm

III Bài tập trắc nghiệm

 Bài 1

GV: Muốn có câu trả lời trước hết phải biết công dụng ampe kế gì?

HS: Đo cường độ dịng điện

GV: Ampe kế mắc với dụng cụ đo nào? HS: Mắc nối tiếp

GV: Mắc có ảnh hưởng đến mạch đo khơng?

HS: Có, ampe kế có điện trở làm điện trở mạch tăng cường độ dịng điện qua mạch giảm, khơng đo giá trị mong muốn

GV: Khắc phục cách nào?

HS: Phải làm điện trở ampe kế nhỏ cách mắc thêm sơn song song với ampe kế Vâïy chọn (b), (b) thỏa (a) (c)

 Bài 2

Ở giống tập nhỏ, nhiên HS hay phạm sai lầm lập luận, cường độ dòng điện tăng lên 10 lần điện trở phải giảm 10 lần chọn (b) sai Thực ta phải áp dụng công thức liên hệ:

IA = Ig(1 +

Rg Rs

¿ ⇒Rs=1Ω

Vậy chọn (a)

 Baøi 3

S2

S1

S2

S1

G G

G S1

S2

Vậy chọn (b)

Bài 4

GV: Dựa vào kiện đề ta phải tính giá trị tăng hai sơn mắc song song, sau tìm kết so sánh với lựa chọn Tìm giá trị nào?

HS: Dựa vào trường hợp sơn mắc tìm mối liên hệ chúng Cụ thể:

Hai sơn mắc song song: I = Ig(1 +

g(S1+S2)

S1S2 ¿ = n3Ig

(1)

Sôn S1 I1 = Ig(1 +

g

S1¿ = n1Ig ⇒S1=

g

n1−1 (2) Sôn S2 I2 = Ig(1 +

g

S2¿ = n2Ig ⇒S2=

g

n2−1 (3)

Thay (2) (3) vào (1) ta n3 = n1 + n2 –

Vậy chọn (d)

Câu hỏi phần tương tự HS giải tương tự, thay trường hợp mắc sơn song song trường hợp mắc nối tiếp, từ mối liên hệ thiết lập HS tự làm để tìm lựa chọn

Dùng R1 U1 = Ug(1 +

R1 Rg

¿=n1 Ig ⇒R1=(n1−1)Rg

Duøng R2 U2 = Ug(1 +

R2

Rg

¿=n2Ig ⇒R2=(n2−1)Rg

Duøng R1 nt R2 U = Ug(1 +

R1+R2

Rg

¿=¿ Ug(n1 + n2 -1) = nUg

Vaäy n = n1 + n2 – Choïn(b)

Lưu ý số HS hay đốn mị từ trường hợp trên, mắc song song chọn (b) mắc nối tiếp chọn (d) sai, ta phải giải để tìm kết xác

Bài 6

Bài tập dễ có sẵn lý thuyết, học sinh có học nhận câu trả lời

U = Ug(1 +

Rp

Rg

¿=nUg⇒Rp

Rg

=n −1 Vậy chọn (c)

Bài 7

GV: Bài tập cần phải có tính tốn HS cần phải làm trước để so sánh kết Chúng ta tính giá trị điện trở nào?

HS: Vận dụng công thức liên hệ hiệu điện thế: U = Ug(1 +

Rp Rg

¿⇒Rp=RgU −Ug

Ug

=U − Ug

Ig

Thay giá trị U1, U2, U3 vào biểu thức ta kết quả: R1 = 240 Ω , R2 = 1000 Ω , R3 = 11250 Ω

Vậy chọn (c)

CHỦ ĐỀ 3

GHÉP NGUỒN THAØNH BỘ - ĐỊNH LUẬT OHM CHO

CÁC ĐOẠN MẠCH VAØ MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP

A Tóm tắt lý thuyết

1 Nguồn điện

Cơ cấu để tạo trì hiệu điện nhằm trì dịng điện, nguồn điện ln có hai cực trạng thái nhiễm điện trái dấu

2 Suất điện động nguồn

Suất điện động nguồn đại lượng đặc trưng cho khả sinh công nguồn

E = Aq

Trong đó: E: Suất điện đợng nguồn (V) A: Công nguồn (J)

q: Điện lượng (C) 3 Các nguồn mắc nối tiếp

E2, r2

E1,r1 E3,r3 En, rn

Eb = E1 + E2 + … + En

rb = r1 + r2 + … +rn

Trường hợp: E1 = E2 = … = En = E0 ⇒ Eb = nE0

r1 = r2 = … = rn = r0 rb = nr0

4 Các nguồn mắc song song

E2,r2

Eb =

E1 r1

+E2

r2

+ +En

rn

1

r1+

1

r2+ +

1

rn

rb =

1

r1+

1

r2+ +

1

rn

Trường hợp: E1 = E2 = …= En = Eo ⇒ Eb = E0

r1 = r2 = … =rn = r0 rb =

r0 n

5 Mắc xung đối

E2,r2

E1,r1

Eb = E1 – E2 rb = r1 + r2

 Chú ý: E1 > E2 E1 nguồn

phát, E2 máy thu

6 Mắc hỗn hợp đối xứng

Có n nguồn giống (E0, r0) mắc thành m dãy, dãy có n

nguồn, ta có:

n nguồn m dãy

Eb = nE0

rn =

nr0

m

I

R E1,r1

I = RE+r

E'1,r'1

I

E1,r1

R

b Mạch có máy thu mắc nối tiếp với nguồn:

I = E − E'

R+r+r'

8 Định luật Ohm cho loại đoạn mạch I

A

E,r R

B

a Đoạn mạch chứa nguồn điện:

UAB = E - IRAB

RAB = R + r I =

E − UAB

RAB

I

A

E',r' R

B

b Đoạn mạch chứa máy thu: UAB = E’ + I(r’ + R)

I = UAB− E

R+r'

c Đoạn mạch chứa máy thu máy phát mắc nối tiếp:

I = UAB+

∑

E −

∑

E '

RAB

E

A

I E E R E' E' E'

B

∑

E' : Tổng suất điện động máy thu

RAB : Điện trở tương đương mạch AB

B Phương pháp giải tập

1 Phương pháp định luật Kirchoff:

Cơ sở phương pháp dựa vào định luật bảo tồn điện tích

a Định luật Kirchoff (định luật nút)

I R1

I1

R2

B A

E1,r1

I2

E2,r2

Tổng đại số cường độ dòng điện qua nút

∑

Ik=0 Taïi B: I1

+ I2 – I =

b

Định luật Kirchoff (định luật mắt mạng)

Trong mắt bất kỳ, tổng đại số suất điện động Ek mắt tổng đại số độ giảm IkRk đoạn mạch không phân nhánh thuộc mắt

∑

Ek=

∑

IkRk

Khi viết phương trình mắt mạng phải chọn chiều dương (chiều thuận) cho mắt viết tuân theo quy tắc:

Ek > : Khi chiều thuận từ cực (-) đến cực (+)

Ek < : Khi chiều thuận từ cực (+) đến cực (-)

IkRk > 0: Khi chiều thuận chiều với chiều dòng điện

IkRk < 0: Khi chiều thuận ngược chiều dịng điện

Ví dụ: Chọn chiều mắt mạng hình Mắt AE1B: E1 = Ir1 + I1R1

Maét BE2A: E2 = I2r2 – I1R1

 Nếu tốn có n ẩn phải tìm có m nút mạng, ta lập được:

 (n – m + 1) phương trình độc lập cho mắt mạng

Sau giải hệ thống phương trình ta tìm ẩn phải tìm Phương pháp điện nút

Cơ sở phương pháp rút từ định luật Ohm tổng quát định luật Kirchoff 1, gồm bước sau:

Viết phương trình dịng điện nút (giống định luật Kirchoff 1)

E2,r2

I1

E1,r1

A

B

I2 I

R

Viết phương trình định luật Ohm tổng quát cho đoạn mạch không phân nhánh nút

Ví dụ:

Tại nút A: I1 + I2 = I (1) Đoạn

AE1B: UAB = E1 – I1r1 (2)

Đoạn AE2B: UAB = E2 – Ir2 (3)

Đoạn ARB: UAB = IR 4)

Từ (1), (2), (3), (4) lập hệ phương trình, giải hệ ta tìm đại lượng yêu cầu

A

I

E3,r3

E2,r2

E1,r1

I3 I2 I1

R

R3 R2 R1

B

3 Phương pháp nguồn tương đương

Mục đích phương pháp đưa mạch có nhiều nguồn phức tạp nguồn tương đương để thuận lợi cho việc tính tốn

UAB = E1 – I1(r1 + R1) (1)

UAB = E2 – I2(r2 + R2) (2)

UAB = E3 – I3(r3 + R3) (3)

UAB = IR (4)

I = I1 + I2 + I3 (5)

Kết hợp phương trình rút ra: UAB =

E1 r1+R1

+ E2

r2+R2

+ E3

r3+R3

1

R+

1

r1+R1+

1

r2+R2+

1

r3+R3 =

E r

1

R+

1

r

Với E suất điện động tương đương nguồn r điện trở tương đương nguồn 4 Phương pháp chồng chập dòng điện

Dựa sở bậc tuyến tính mối quan hệ U, I định luật Ohm cho đoạn mạch

Nếu mạch có nhiều nguồn điện xem dịng qua điện trở tổng hợp dòng nguồn cung cấp riêng biệt (khi xem nguồn khác có suất điện động ) Ik =

∑

Ik

R

I I1 E1,r1

R E2,r2

I2

Ví dụ: Cường độ nguồn E1 cung cấp:

I ❑1 '

= E1

r1+ r2R

r2+R

Cường độ nguồn E2 cung cấp:

I ❑2 ''

= E2

r2+ r1R

r2+R I ❑1''=E2− I2

''

r2

I'' E1,r1

I'

R

r2

I'1

I'2 I''2

I''1 r1

R E2,r2

So sánh chiều I ❑1'', I1'' ngược nên:

I1 = I1' − I1''

Tương tự ta lập phương trình tìm dịng điện nhánh khác

 Nói chung phương pháp có ưu nhược điểm, giải tập khơng nên áp dụng máy móc phương pháp Chúng ta phối hợp phương pháp phù hợp để giải gọn xác

C Hệ thống tập

I Bài tập định tính



A

E,r E,r

B

Bài 1: Vì lực tĩnh điện Culơng khơng thể trì dịng điện khơng đổi? Muốn hai cực nguồn ln trạng thái nhiễm điện trái dấu cần có điều kiện gì?

 Bài 2 : Một mạch điện gồm pin giống hệt mắc xung đối hình, dịng điện mạch lúc

a Có thể suy UAB = I.RAB = 0?b Nếu lập mạch rẽ AEB

 Bài 3 : Để đảm bảo an toàn thiết kế nguồn cung cấp điện cao thế, người ta phải cố ý tăng điện trở nguồn Tại nguồn lại an tồn nguồn có điện trở nhỏ, nêu ví dụ khẳng định điều



A

R

R' E1,r1

I

E2,r2

B

Bài 4: Cho mạch điện hình vẽ

Cường độ dịng điện mạch ngồi I phụ thuộc vào E1, E2, r1, r2 thay đổi

biến trở R coi thành phần điện trở nguồn E2 Nhưng

ở mạch điện người ta thấy I không phụ thuộc biến trở R Hãy giải thích mâu thuẫn



E,r

A I

(a) E,r

C

E,r

E,r

B I A

E,r

C

B

E,r

(b)

Bài 5: Trên ắc quy chì có ghi:”dịng điện cực đại phóng điện 4A” đo điện trở ắc quy thấy r = 0,4 Ω ,và suất điện động khoảng 6V

Như nối cực ắc quy dây dẫn có điện trở nhỏ dịng điện cực đại 15A Hãy giải thích nghịch lý này?

 Bài 6 : Ba nguồn điện giống (E,r) mắc hình Điện tích tụ trường hợp có giống không?

 Bài 7 : Cho 2n pin giống (n N*), pin có suất điện động e, điện

(a) (b)

II Bài tập định lượng



R2

I I1

I3 A R1

R3

E D

C

B A

Baøi 1: Cho mạch điện

hình

E0 = 1V; r0 = 0,5 Ω

R1 = Ω ; R2 = Ω ; R3 = 12 Ω C = 0,6 μF ; Ñ: 6V- W

a Tìm Eb, rb, Rtm

b Tìm số ampe kế nhận xét độ sáng đèn Biết RA = c Tính điện tích tụ biết ban đầu tụ chưa tích điện

I2 I

I1

A

V D

M

R1

C

N

R2

B

E

E = 48V, r = R1 = R2 = k Ω

RMN = 6k Ω , RV = ∞

a Tính số vơn kế chạy trùng với M, biết RMN = 1,2k Ω b Tìm vị trí chạy C để vơn kế 4.8V

c Thay R1, R2, vôn kế ba vơn kế có điện trở giống V1, V2, V3 Điều chỉnh chạy để vôn kế V1 28V Tính số vơn kế V2, V3

 Bài 3 : Cho mạch điện hình veõ

E1 = 4V, r1 = Ω E2 = 3V, r2 = Ω R biến trở

A

I E2,r2

E1,r1

I2 I1

B

Tính giá trị R để nguồn E2 là: a Máy phát

b Máy thu

c Không phát, không thu

 Bài 4 : Hình đường đặc trưng Vơn - ampe bóng đèn nhỏ, bóng

0 0,4 0,3

0,2

0,1 I (A)

1 H

2 u (V)

B

A M

N

E

C

V

D R1

a Hãy tính dịng điện bóng đèn theo đồ thị b Với vị trí chạy vơn kế 0V

 Bài 5 : Cho mạch điện hình vẽ

A

R1

A N M

E,r

G

R3

k

V

R2

R4

B

R1 = 2R2; R4 = 2R3;E1 = 12V

a K mở vôn kế 10V, ampe kế 13 A Tính R1,R2,R3, R4

b Khóa k đóng, điện kế 0V Tính E2

c Thay khoá k tụ C = μF đổi cực nguồn E2 Tính điện lượng tụ,

xác định dấu điện tích tụ

R1

E1,r1

E2,r2

A C

R2

R4

R5

R3

D

B

Bài 6: Cho mạch điện hình vẽ E1 = 25V; E2 = 16V

r1 = r2 = Ω ; R3 = R4 = Ω

R1 = R2 = 10 Ω ; R5 = Ω

Tính cường đợ dịng điện nhánh



A

A D

C

P

Q

C1

M

E2,r2

C2

R1

N

E1,r1 B

Bài 7: Cho mạch điện hình E1 = 9V, E2 = 6V

r1 = 0,8 Ω , r2 = 0,2 Ω

Đ: 2V – 6W Biến trở có giá trị thay đổi từ đến 144 Ω , C1 = 2 μF , C2 = μF Ban đầu tụ chưa tích điện

a Biết đèn sáng bình thường, tính R1 UPQ

A A

R2 E2,r2

R1

E1,r1

R

B

E1 = 6V, r1 = 1

E2 = 9V, r2 = Ω R1 = Ω , R2 =

4 Ω

Đ: 3V – 3W, điện trở ampe kế không đáng kể

a Ampe kế 0,35A Tính giá trị biến trở lúc nhận xét độ sáng đèn

b Để đèn sáng bình thường biến trở phải có giá trị bao nhiêu?  Bài 9 : Cho mạch điện hình vẽ

B

A

E1,r1 E2,r2

N M

R3 R1 R2

E1 =

19,2V; r1 = 2,4 Ω

E2 = 12V; r2 = Ω R1 = Ω ; R3

= 1

R2 = 12 Ω ; Ñ: 6V - 6W

a Đèn có sáng bình thường khơng? Tại sao? b Tính hiệu điện hai đầu AB III Bài tập trắc nghiệm

 Bài 1 : Trong nguồn điện hoá học, hiệu điện phụ thuộc vào yếu tố sau đây:

I Bản chất kim loại làm điện cực II Nồng độ dung dịch điện phân III Khối lượng kim loại làm điện cực

a I, II, III c I vaø III

b I vaø II d II vaø III

 Baøi 2 : Chọn câu sai:

b Nạp điện cho ắc quy trình chuyển điện thành hoá c Ắc quy phát điện q trình chuyển hố thành điện

d Dung lượng ắc quy điện lượng lớn mà ắc quy cung cấp phát điện

 Bài 3 : Cho n nguồn giống nhau, cách ghép sau có suất điện động lớn nhất?

a Ghép nối tiếp c Ghép đối xứng b Ghép song song d Ghép hỗn hợp

 Bài 4 : Xét mạch điện hình vẽ, cường độ dịng điện mạch là: E1,r1

E2,r2

I R

a I =

E1+E2

r1+r2+R

b I = E1− E2

r1− r2+R

c I = − E1+E2

r1+r2+R

d I = E1− E2

r1+r2+R

 Bài 5 : Ắc quy có suất điện động 9V nạp điện nguồn có U = 12V, cường độ dòng điện 1A Điện trở ắc quy là:

a 43Ω . c 2 Ω

b 34Ω . d 3 Ω .



I A

B

Bài 6: Cho ba nguồn có suất điện đợng giống Hiệu điện hai cực nguồn là:

a U = E c U =

b U = E – Ir d U = 2E

E,r R1

C R2

E = 12V, r = Ω ,R1 = Ω R2 = Ω , C = μF

Điện tích tụ là:

a 12 μF . c 24 μF .

b 18 μF . d 30 μF .



E,r

R

Baøi 8: Cho mạch điện sau:

E = 9V, r = Ω , Ñ: 6V - 3W

Đèn sáng bình thường a R = Ω c R = 4 Ω

b R = Ω d Kết khác

Bài 9 : Chọn công thức phù hợp với mạch điện sau

E1,r1

I

A E2,r2

R1

B R2

a I = − E1+E2−UAB

r1+r2+R1+R2 c I =

UAB+E1− E2

r1+r2+R1+R2

b I = E1− E2−UAB

r1+r2+R1+R2 d I =

 u

o

k

R1 R3 R2 C

Bài 10:Cho mạch điện hình

R1 = R2 =100 Ω ; R3 =100 Ω ; U0 = 9V, C = 50 μF

Lúc đầu k đóng sau mở, lượng điện tích chạy qua R3 k mở là:

a 200 μF . b.

Không có điện tích c 50 μF .

d 40 μF .

D Vị trí tác dụng tập hệ thống tập đề xuất

I Baøi tập định tính

Bài 1 : Bài tập có dụng ý yêu cầu HS nhớ lại kiến thức cũ: muốn

trì dịng điện khơng đổi phải có hiệu điện khơng đổi nguồn điện, sở học sinh so sánh lực lạ bên nguồn điện lực tĩnh điện.Bài dùng đặt vấn đề vào học

Bài 2 : Bài tập giúp học sinh giải mâu thuẫn: dòng điện

thì giá trị hiệu điện khác Cách mắc nguồn điện ảnh hưởng đến mạch nên sử dụng sau lí thuyết

Bài 3 : Giúp học sinh hiểu cách thiết kế nguồn điện, từ em biết cách sử dụng an toàn thiết bị điện.Dùng tập củng cố sau lý thuyết

Bài 4 : Bài sử dụng luyện tập, chủ yếu kiểm tra khả vận dụng biến đổi công thức, suy luận học sinh

Bài 5 : Giúp học sinh hiểu giải thích tác dụng ý nghĩa ắc quy, biết cách sử dụng bảo quản an tồn ắc qui đó.Sử dụng củng cố sau lí thuyết

Bài 6, 7 : Giúp rèn luyện cách tính hiệu điện cụm nguồn cách mắc khác nhau, nên sử dụng tập dành cho học sinh khá, giỏi

Bài 1, 2 : Kiểm tra khả nhận biết cách mắc nguồn, vận dụng định luật Ohm kết hợp kiểm tra kiến thức cũ rèn luyện kĩ biến đổi công thức, tính tốn Có thể u cầu học sinh lên bảng làm câu Bài 3 : Các yêu cầu giúp học sinh hiểu biết cách phân biệt

nào nguồn điện, máy phát mạch điện để có cách làm hợp lý

Bài 4 : Đây tập yêu cầu học sinh phải kết hợp kiến thức vật lý tốn học (tìm phương trình đường biểu diễn đồ thị) Bài giúp học sinh có nhìn thực tế Trong thực tế mối quan hệ U I khơng hồn tồn mối quan hệ tuyến tính bậc Cụ thể đường đặc trưng Vơn-ampe dây tóc bóng đèn,trong khoảng biến thiên U lớn điện trở khơng cịn số Tuy nhiên phạm vi giá trị U khơng lớn xem R yếu tố bậc Chúng ta khảo sát yếu tố mạch điện: điện trở, nguồn, đèn nên áp dụng định luật Ohm giải Dựa vào đồ thị lập phương trình tìm nghiệm phương trình (chính giao điểm hai đường thẳng) Bài 5 : Kiểm tra mức hiểu học sinh qua khả vận dụng định

luật Ohm, biến đổi cơng thức có liên quan Khi thay khố K tụ khơng có dịng điện chạy qua đoạn MN nên sử dụng giá trị tính câu (a) Bài có nhiều câu nhỏ, u cầu tăng theo mức đợ khó dần giúp học sinh trung bình theo dõi bài, tạo hứng thú học tập

Bài 6 Giúp học sinh hiểu biết cách vận dụng định luật Kirchoff việc giải tập có mạch điện phức tạp, có nhiều vịng phân nhánh

Bài 7 : Củng cố lại kiến thức cũ I = qt Học sinh phải hiểu tượng vật lí: khơng có dịng điện chạy qua tụ lại có dịng điện qua ampe kế? Sử dụng kiến thức cũ dòng điện lượng điện tích biến thiên đơn vị thời gian, từ hiểu có dịng điện lượng điện tích biến thiên Bài 8, 9 : Bài tập giới thiệu phương pháp giải dùng nguồn điện tương

đương phương pháp chồng chập dòng điện, giúp học sinh vận dụng mạch điện phức tạp, lựa chọn cách làm phù hợp để có lời giải ngắn gọn dễ hiểu Bài dùng cho học sinh giỏi

III Bài tập trắc nghieäm

Bài 4, 5 : Bài tập kiểm tra khả vận dụng công thức định luật Ohm, đáp án kết mà học sinh hay bị nhầm không ý tới dấu dịng điện Có thể dùng kết hợp với tập định lượng nhằm tập dượt công thức

Bài 6 : Kiểm tra mức hiểu vận dụng định luật Ohm cho loại đoạn mạch

Bài 7, 8 : Bài tập trắc nghiệm tính tốn nhằm kết hợp với tập định lượng để kiểm tra mức hiểu vận dụng kiến thức học

Bài 9 : Kiểm tra khả hiểu vận dụng công thức định luật Ohm mạch điện có nguồn, máy phát

Bài 10 : Kiểm tra khả hiểu tượng vật lý, mạch điêïn đơn giản học sinh thường hay mắc sai lầm trường hợp Khi k mở lúc đầu hai tụ có tích điện nên có phóng điện qua điện trở

E Tiến trình hướng dẫn giải

I Bài tập định tính Bài

GV: Điều kiện trì dịng điện khơng đổi gì? HS: Có hiệu điện khơng đổi

GV:Hiệu điện hai điện tích trường lực tĩnh điện Culơng nào?

HS:Hiệu điện thay đổi nối hai điện tích dây dẫn điện tích giảm dần nên lực tĩnh điện Culơng giảm dần Khi hai điện tích trung hồ khơng cịn dịng điện mạch

GV: Vậy lực tĩnh điện Culơng khơng trì dịng điện khơng đổi Muốn có dịng điện khơng đổi ta phải làm nào?

HS: Làm cho hiệu điện hai không đổi trạng thái nhiễm điện trái dấu

GV: Đó nguồn điện, hai cực nguồn trạng thái nhiễm điện trái dấu nhờ tác dụng lực lạ

Bài2

GV: Cơng thức UAB = IRABáp dụng cho loại đoạn mạch nào?

HS: Đoạn mạch chứa điện trở

GV: Đoạn mạch xét loại đoạn mạch nào?

HS: Đoạn mạch chứa nguồn, khơng áp dụng cơng thức trên, phải áp dụng công thức cho đoạn mạch chứa nguồn UAB = E – Ir = E

(I= 0)

HS: Đèn sáng có hiệu điện E cung cấp, trường hợp mạch gồm hai nguồn mắc song song cung cấp điện cho mạch ngồi đèn

Bài 3

GV: Khi tăng điện trở nguồn làm thay đổi đại lượng nào?

HS: Cường độ dòng điện mạch thay đổi

GV: Nếu điện trở mạch ngồi khơng đáng kể R cường độ dòng điện mạch phụ thuộc vào điện trở trong, điện trở nhỏ cường độ dòng điện nào?

HS: Cường độ dịng điện lớn

GV: Dịng điện có cường độ lớn phóng qua nguồn làm hỏng nguồn, trường hợp gọi đoản mạch Ví dụ thực tế khẳng định điều này?

HS: …

GV: Những nguồn điện hay gặp thực tế? HS: Ắc quy, pin

GV: Vì dùng ắc quy lại mau hỏng pin?

HS: Vì ắc quy có điện trở nhỏ nên dễ gây đoản mạch

Baøi 4

GV:Để giải mâu thuẫn trước hết xem mạch tính nào?

HS: I = UAB

R'

GV: Từ biểu thức đưa điều kiện để I khơng phụ thuộc R?

HS: UAB phải không phụ thuộc R

Từ HS áp dụng định luật Ohm tự triển khai cách làm UAB = - E1 + I1r1 = -E2 + I2(r2 + R) ⇒ I2 =

Như nhầm lẫn coi I2 0, thực có

thể thay đổi giá trị biến trở để I2 = I = I1 =

UAB R' =

− E2 R'+r1

Baøi 5

GV hướng dẫn HS phân tích đề bài, nối cực dây dẫn có điện trở nhỏ gây tượng đoản mạch, I = 15A giá trị cực đại đoản mạch mau làm hỏng ắc qui Từ suy giá trị 4A giá trị cực đại mà nhà sản xuất qui định để ắc qui hoạt động bình thường, khơng có mâu thuẫn

Bài 6

HS: Từ gợi ý học sinh phân tích để tìm q q = CUAB

Đối với hình (a) ba nguồn mắc nối tiếp I = 33Er=E

r ⇒ UAB = 2E – I2r = ⇒ q =

0

Đối với hình (b) nguồn mắc xung đối I = 2E − E3r =E

r thay vaøo UAB = 2E -

2E

3 = 3E

⇒ q = C

3E ≠0

Từ đến kết luận, điện tích tụ trường hợp không giống cách mắc khác

Baøi 7

GV: Nhận xét cách mắc nguồn hai trường hợp trên?

HS: Hình (a) nguồn mắc nối tiếp cịn hình (b) mắc xung đối theo đường tròn

GV: Do đường trịn có tính chất đối xứng, dựa vào tính chất để tính hiệu điện hai điểm Tính nào?

HS: Tìm I = ne2 nr=e

r

GV: Giả sử hai điểm chứa số nguồn k U bao nhiêu?

HS: U = 2ke – I2kr = 2ke - 2re kr=0

Tương tự HS tính hiệu điện hai điểm trường hợp (b)

Do mắc xung đối cặp nên I = Áp dụng định luật Ohm để tìm U

 Nếu hai điểm chứa k cặp nguồn thì: U = k.(e – e) =  Nếu hai điểm chứa k cặp nguồn lẻ pin thì:

U = k(e – e) + |e| = |e|

Vậy tập dạng phải ý đến tính chất đối xứng mạch mắc

II Bài tập định lượng

R2

I I1 I3

A R1

R3

E D

C

B A

A Tóm tắt phương pháp giải

Tóm tắt đề E0 = 1V, r0 = 0.5 Ω ,

R1 = Ω

R2 =2 Ω , R3 = 12 Ω

C = 0.6 μF , Ñ: 6V – 6W

a Eb, rb,Rtm = ?

b Ampe kế bao nhiêu? Độ sáng đèn? c q =?

2 Các mối liên hệ cần xác lập

Xác định cách mắc dụng cụ: (R1 nt R2) // (R3 nt Đ)

Nguồn mắc hỗn hợp: song song nối tiếp Eb = 2E0 + 4E0 = 6E0 (1)

rb = r0 + 4r0 = 6r0 (2)

Rtm =

(R1+R2)(R3+R4)

R1+R2+R3+R4 (3) Số ampe kế I = Eb

rb+Rtm (4)

Mà IĐ = I3 =

UAB

R3D (5)

UAB = Eb – I rb (6) thay (4),(6)vào (5) tìm I3

Mặt khác Iđm =

Pdm

Udm (7) từ (5) (7) nhận xét độ sáng đèn

Tính q = CUDE (8)

Với UDE = UDA + UAE = -I1R1 + I3R3 (9)

I1 =

UAB

R12 (10)

3 Sơ đồ tiến trình giải

rb

3

4

Rtm

Eb 10

6

Nhận xét

12 11

8

7

14

13 15 n

4 Kết quả

a Eb = 6V, rb = 2,5 Ω ; Rtn = 4,5 Ω

b I = 67 A, Iđm = 1A, I3 = 143 A ⇒ Đèn sáng mờ

c UDE = 0V ⇒ q =

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

GV: Tính Eb, rb phải biết nguồn mắc nào? (Đối

với HS trung bình GV giúp HS phân tích cách mắc nguồn đoạn mạch cơng thức tính tương ứng)

HS: Nguồn mắc hỗn hợp nối tiếp song song, dựa vào cơng thức tính suất điện đợng điện trở nguồn

Sau học sinh áp dụng định luật Ohm để tìm đại lượng đề yêu cầu So sánh giá trị dòng điện thực tế định mức ta kết luận độ sáng đèn Đến HS tự làm GV theo dõi chỉnh sửa cách cho ngắn gọn

I2 I I1 A M N E V D R1 C R2 B

A Tóm tắt phương pháp giải

Tóm tắt đề

E = 48V, r = 0, RV = ∞

R1= R2 = k Ω = 2.103 Ω

RMN = k Ω = 6.103 Ω R ❑V1 =

R ❑V1 = R ❑V3 = R ❑V!

a M C, UDC =?

RMC = 1,2 k Ω ; UDC = ?

b UDC = 4,8V; RMC = ?

c U ❑V

1 = UDA = 28V, U ❑V2 =?, U ❑V3 =?

2 Các mối liên hệ cần xác lập

Khi M C, mạch gồm (R1 nt R2) // RMN

UV = UCD = UAD = I1R1 (1) I1 =

UAB

R12 =

E

R12 (2)

Khi C vị trí RMC = 1,2 k Ω ta có

UV = UCD = UCA + UAD = -I2RMC + I1R1 (3)

A V3 D I'1 V1 M I'3 I'2 V2 N B

I2 =

UAB RMN =

E

RMN (4)

UV =

|

UAC+UAD

|

=

|

− I1Rx+I1R1

|

= 4,8 (5) U ❑V

1 = 28V

UAD = U ❑V1 + U ❑V2

⇒ U ❑V2 = UAD - U ❑V

1 (6)

I ❑1' =

UV1

RV (7) I ❑'2 =

UV2

Maø I ❑1' = I ❑'2 + I ❑3' ⇒ I ❑3' = I ❑1' - I ❑'2

(9)

U ❑V3 = RV I ❑3' (10) 3 Sơ đồ tiến trình giải

3

6

4

5 Rx

8

10

4 Kết quả

a UDC = 2,4V; UDC = 1,44V

b Rx = 3,6 Ω

c U ❑V2 = 20V; U ❑V3 = 8 V

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

GV hướng dẫn học sinh phân tích mạch điện chạy vị trí khác nhau, yêu cầu học sinh vẽ lại mạch (đối với học sinh trung bình nên làm cách này), ý tới kiện điện trở vôn kế vô lớn

GV: Cấu trúc mạch điện có thay đổi di chuyển chạy không? HS: Không, RV = ∞ nên cường độ dịng điện qua nhánh

khơng thay đổi

GV: Số vôn kế tính nào? HS: UV = UDC, tìm UDC

Có thể họi HS lên bảng làm câu(a) và(b), câu (c), yêu cầu nhận xét UAD

không đổi suốt q trình xét, từ kết hợp với định luật Kirchoff Ohm để giải

 Bài 3

A Tóm tắt phương pháp giải

I

A

E2,r2

E1,r1

I2 I1

B

Tóm tắt đề

E1 = 4V, r1 = Ω E2 = 3V, r2 = Ω

R = ? khi:

a E2 máy phát

b E2 máy thu

c E2 không phát, không thu

2 Các mối liên hệ cần xác lập

E2 nguồn phát dòng qua E2: I2 > (1)

Theo định luật Ohm I2 =

E2−UAB

r2 (2)

Áp dụng phương pháp nguồn tương đương, ta có: UAB =

E1 r1

+E2

r2

1

R+

1

r1+

1

r2

(3) Kết hợp (1), (2), (3) ta tìm điều kiện R Tương tự E2 máy thu I2 < (4)

Trường hợp E2 không phát không thu I2 = (5)

3 Sơ đồ tiến trình giải

5 Rc

3

Rb

Ra

1

4 Kết quả

a R < Ω

b R > Ω

c R = Ω

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

GV: Khi nguồn máy phát so sánh suất điện động nguồn hiệu điện hai cực nguồn

HS: E > U, cụ thể E2 > UAB (1)

GV: Từ điều kiện này, tìm điều kiện R nào?

HS: Áp dụng phương pháp nguồn tương đương tìm UAB sau thay

Tương tự HS tìm điều kiện E2 < UAB E2 máy thu, khơng

phát không thu E2 =

Bài 4

A Tóm tắt phương pháp giải

Tóm tắt đề

E = 4V, r = Ω

R1 = 10 Ω , RMN = 40 Ω

RV = ∞ , đồ thị đường đặc trưng Vôn-ampe

a I1 = ?

b RMC = ? để Vôn-kế V

A

D V M C

E

N

R1

I I2

B

I1

0,4 0,3

0,2

0,1 I (A)

1 H

2 u (V)

2 Các mối liên hệ cần xác lập

a Đường đặc trưng V-A cho biết phụ thuộc I vào U bóng đèn (1)

Khi mắc bóng đèn vào mạch, dịng điện hiệu điện qua đèn phụ thuộc theo biểu thức: U + I1R1 = E

Thay số vào ta được: U + 10I1 = 40 ⇒ U = 40 – 10I1(2)

Đồ thị U(I) (2) đường thẳng, dựa vào số liệu đồ thị (1) xác định phương trình đồ thị: phương trình parapol

Với U = ⇒ I1 = 0.2 ⇒ a = 25 (4)

Phương trình U = 25 I ❑1

2 (5)

Kết hợp (2) (5) tìm I1

b UV = UDC = ⇒ VC = VD (6)

⇒ RD

R1

=RMN

RCN (7)

Với RĐ =

UH

IH

=U

I1 (8)

RCN = RMN – RMC (9)

3 Sơ đồ tiến trình giải

3

2

I1

6

RMC

9

4 Kết quả

a I1 = 0,24 A

b RMN

RCN

=2

3 RMC + RCN = 40 ⇒ RMC = 16 Ω B Tiến trình hướng dẫn học sinh

GV yêu cầu học sinh nhận xét đường đặc trưng V-A đồ thị (1) Sau mắc bóng vào mạch điện lập phương trình U(I) phụ thuộc theo tỉ lệ bậc nhất, từ phương trình hai đường thẳng tìm toạ độ giao điểm H, tức tính UH, IH nên tìm RĐ

Đến HS vận dụng kiến thức học hồn tồn giải GV: Khi số vơn kế tính RMC nào?

HS: VC = VD ⇒

RD R1

=RMN

RCN dựa vào tính RMC

A

I I3

A

R1

I1

V

k

R3

G

E,r

M

N

R4

R2

B

A Tóm tắt phương pháp giải

Tóm tắt đề

R1 = 2R2, R4 = 2R3

E1 =12V, r1 = r2 = Ω RA = RG =

0, RV = ∞ , C = μF

a k mở: UV = 10V, IA = 13 A

R1 =?, R2 = ?, R3 =?, R4 =?

b k đóng: IG = 0, E2 = ?

c Thay K tụ C đổi cực nguồn Q =? Xác định dấu tụ

2 Các mối liên hệ cầc xác định

Trường hợp K mở, mạch gồm: (R1 nt R2 ) // (R3 nt R4 )

R12 = R1 + R2 = 3R2 (1)

R34 = R3 + R4 = 3R3 (2)

UV = UAB ⇒ R34 =

UAB

I3 (3)

I3 (3!)

Mặt khác: UAB = E – Ir ⇒ I =

E − UAB

r (4)

I = I1 + I3 (5)

R12 =

UAB

I1 (6)

Trường hợp K đóng: IG = ⇒ E2 = U NM (7)

UNM = UNA + UAM = -I3R3 + I1R1 (8)

Thay khoá k tụ:

UNM = UND + UDM = -E2 + Uc ⇒ Uc = UNM + E2 (9)

I

A

R1

I3

A

I1

E2

E1

V G M

N

R3

R2

R4

B

3 Sơ đồ tiến trình giải

3

10 R3

R4

2

7 3'

5

6

R2

R1

4 Kết quả

a R1 = 10 Ω , R2 = Ω

R3 = 10 Ω , R4 = 20 Ω

c Q = 10-5C.

UNM = 103 V ⇒ VN > VM ⇒ nối với M tích điện

âm

VN < VM

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

GV:Hướng dẫn HS phân tích mạch, K mở mạch mắc nào? HS: (R1 nt R2 ) // (R3 nt R4 )

Sau xác định cách mắc mạch HS dễ dàng biết cách áp dụng kiến thức học mạch mắc nối tiếp, song song để tìm giá trị điện trở

GV: Khi K đóng tìm E2 nào?

HS: ……

GV: Trong trường hợp mạch mắc khơng có dạng quen thuộc ta nên tách đoạn mạch để phân tích

HS: Theo định luật Ohm ta có: UNM = E2 – IGr2 mà IG = nên UNM = E2

GV giúp học sinh nhận xét mạch điện thay khoá K tụ đảo cực nguồn có tụ nên IG = trường hợp UNM E2 (vì

giữa hai đầu tụ điện có hiệu điện ) UNM = -E2 + Uc, từ tính Uc

tính Q Muốn biết dương, âm phải so sánh điện hai tụ

Baøi 6

D

I1

A

I

E2,r2

E1,r1 R3

R1

C

R5

I3

R4

R2

I4

I

B

I2

A Tóm tắt phương pháp giải

Tóm tắt đề

E1 = 25V,E2 = 16V

r1 = r2 = Ω

R1= R2 = 10 Ω

R3 = R4 = Ω , R5 = Ω

Tính cường độ dòng điện qua đoạn mạch

Mạch điện có nhiều nút mạng mắt mạng nên áp dung định luật Kirchoff để giải Tại nút ta có:

Tại nút A,B: I = I2 + I4 = I1 + I’ (1)

Taïi nuùt C: I’ = I3 + I4 (2)

Tại nút D: I2 = I1 + I (3)

Áp dụng định luật Kirchoff II cho mắt maïng: AE1BCA: E1 + E2 = I(r1 + R5) + I4R4 + I’r1

⇒ 41 = 10I + 5I4 + 2I’ (4)

AE2CDA: E2 = -I1R1 + I3R3 + I’r2

⇒ 16 = -10I1 +5I3 + 2I’ (5)

CBDC: = I2R2 + I3R3 – I4R4

⇒ 0 = 10I2 + 5I3 – 5I4 (6)

Từ (4), (5) ⇒ 57 = 10(I – I1) + 5(I3 + I4) + 4I’ (7)

Từ (5),(6) ⇒ 16 = 10(I2 – I1) + 10I3 +2I’ – I4 (8)

Từ (1), (2) ⇒ I – I’ = I2 – I3 = I1 (9)

Từ (3) ⇒ I2 – I1 = I3 (10)

Thay (9), (10) vào (7),(8) ta tìm giá trị cường độ dòng điện qua nhánh

5

66

I3

I'

8

10

4 Kết quả

I’ = 3A; I2 = 12 A; I3 = 1A; I = 52 A; I1 = −21 A; I4 =

2A

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

GV: Đối với tập có nhiều mắt mạng nút mạng, nên áp dụng định luật Kirchoff để giải Như phải viết phương trình cho mắt mạng nút mạng, ý viết phương trình phải tuân thủ theo dấu chọn, sau tuỳ kết thay đổi chiều dịng điện cho phù hợp

 GV khuyến khích HS giải phương pháp khác (bài tập phát

triển tư duy): biến đổi mạch tam giác thành mạch sau sử dụng định luật Ohm để giải

 Baøi 7

B

I2

A

I I1

C1

E2,r2

M

C2

E1,r1

Q P A

N

C

D

R1

A Tóm tắt phương pháp giải

Tóm tắt đề

E1 = 9V; r1 = 0,8 Ω

E2 = 6V; r2 = 0,2 Ω RMN = 144 Ω ;

Ñ:12V – 6W

C1 = μF ; C2 = μF ; t = 5s

a Đèn sáng bình thường, R1 =?,

UPQ = ?

b IA = ?, chiều dòng điện nào?

Các mối liên hệ cần xác lập

Đèn sáng bình thường: ⇒ UĐ = UAP (1)

I1 = Iñm =

Pdm

Udm (2)

UAB = Eb – Irb = I1(RĐ + R1) (3)

Mặt khác: UAB = IRAB (4)

Vaø Eb = E1 + E2 (5)

rb = r1 + r2

RAB =

(R1+RD)RMN

R1+RD+RMN (6)

Từ (3),(4) lập phương trình tìm I, R1

UPQ = UPA + UAQ = I1RÑ + E1 – Ir1 (7)

Cường độ dịng điện lượng điện tích biến thiên qua ampe kế đơn vị thời gian

C M ⇒ U1 = 0, U2 = UAB

⇒ Q1 = C1U1 = 0, Q2 = C2U2 = C2UAB (8)

QM = - Q1 + Q2 = Q2 (9)

C N ⇒ U1 = UAB, U2 =

⇒ Q ❑1' = C1UAB, Q ❑'2 =

(10)

Q ❑M

' = - Q

❑1

' + Q

❑2

' = -Q

❑1 '

(11)

Δ Q = Q ❑'M - QM = -Q ❑1' - Q2

(12)

I = |ΔQt | (13)

3 Sơ đồ tiến trình giải

2 6

4 R1

3

I

8 10

9 11

12 13

4 Keát quaû

a R1 = 4,8 Ω

UPQ = - 3,48V

b I = 14,4 μA

GV giúp HS phân tích mạch điện: nguồn, điện trở, đèn mắc nào? Trên sở phân tích ngược từ u cầu đề đến kiện có liên quan để xây dựng cơng thức tính Muốn tính R1 phải

biết hiệu điện hai đầu R1, dựa vào điều kiện đền sáng bình

thường tìm cường độ dịng điện qua R1, tiếp tục xây dựng biểu thức có

liên quan để lập phương trình tính

Ở câu (a) học sinh trình độ trung bình làm Câu (b) tương đối khó, dường nghịch lí học sinh: khơng có dịng điện qua tụ có dịng điện qua ampe kế Vấn đề di chuyển chạy kéo theo thay đổi hiệu điện hai đầu tụ nên lượng điện tích nối với điểm D thời gian thay đổi ⇒ xuất dịng điện.

 Bài 8

A Tóm tắt phương pháp giải

A

I I1

I2 R2

A R1

R E1,r1

E2,r2

B

Tóm tắt đề

E1 = 6V, r1 = Ω

E2 = 9V, r2 = Ω

R1 = Ω , R2 = Ω

Ñ: 3V – 3W, RA =

a IA = I1 = 0,35A; Rb = ?

Độ sáng đèn nào? b I = Iđm Rb = ?

Các mối liên hệ cần xác lập

Bài tập dạng có nhiều cách giải, áp dụng phương pháp nguồn tương đương Coi mạch chứa hai nguồn tương đương với nguồn có suất điện động E, điện trở r

Ta coù : Er = E1

r1+R1

+ E2

r2+R2 (1)

1

r=

1

r1+R1+

1

r2+R2 (2)

Mặt khác: UAB =

E r

1

RAB+

1

r1+R1+

1

r2+R2

RAB = RÑ + Rb (4) UAB = E1 – I1(r1 + R1) (5) I = UAB

RAB (6)

Đèn sáng bình thường ⇒ IĐ = Iđm = I’ =

Pdm

Udm (7)

U’AB = E – I’r (8)

RAB'

=U 'AB

I ' (9)

3 Sơ đồ tiến trình giải

5

3

I

Rb

6

7 Rb

4 Kết quả

a Rb = 0,25 Ω

IĐ = 1,2A > Iđm = 1A ⇒ Đèn sáng múc bình thường

b Rb = 1,5 Ω

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

Bài tập có nhiều cách giải, GV giới thiệu cách giải dùng phương pháp nguồn tương đương, giúp bước làm ngắn gọn hơn.Thay nguồn nguồn tương đương, HS phải viết biểu thức định luật Ohm cho đoạn mạch, dựa vào biểu thức UAB kiện đề

cho(đèn sáng bình thường) lập phương trình tìm IĐ, Rb

 Câu hỏi thêm nhằm phát triển tư duy:

Nếu đổi cực hai nguồn, tính lại kết làm theo cách khác

A

B

E1,r1

I2 I

E2,r2

N M

ID

R3

I1

R2

I3

I4

R1

A Toùm tắt phương pháp giải

Tóm tắt đề

E1 = 19,2 V, r1 = 2,4 Ω

E2 = 12 V, r2 = Ω

R1 = Ω , R3 = Ω

R2 = 12 Ω , Ñ: 6V – 12W

a Đèn sáng bình thường khơng? Tại sao? b UAB = ?

2 Các mối liên hệ cần xác lập

Bài tập có nhiều cách làm, đay giới thiệu cách giải dùng phương pháp chồng chất dịng điện

Xét dòng điện E1 cung cấp, mạch gồm [(r2 // R1) nt RĐ nt R3 ] // R2

A B

E1,r1

I' I'2

N M I'D

I'3

I'1

R3

R2

I'4

r2

R1

RMN =

R1r2 R1+r2

RAB =

R2(RD+RMN+R3)

R2+RD+RMN+R3 (1) I’ = E1

RAB+r1 (2)

UAB = I’RAB (3)

I'D=I3'= UAB

RMN+RD+R3 (4)

I2' =

UAB

R2 (5)

A

B

I"

r1 R2 E2,r2

N M

I"D

I"3

I"2 I"1

R3

I"4

R1

R’AB =

R2r1

R2+r1

R’MN =

R1(RD+RAB+R3)

R1+RD+RAB+R3 (6)

I''4 =

E2 R'MN

+r2 (7) U’MN = I''4 R’MN (8)

⇒ I3''=I''D

= U 'MN

RAB+RD+R3 (9)

Ta coù: UAB = I’’3RAB ⇒ I2 ''

=UAB

R2 (10)

Maø IÑ = IÑ’ – IÑ’’ (11)

IÑ = Iđm =

Pdm

Udm

⇒ Kết luaän

UAB = I2R2 (12)

Với I2 = I2’ + I2’’ (13)

3 Sơ đồ tiến trình giải

1 11 13 10 12

4 Kết quả

a I1 = 1A < Iđm = 2A nên đèn tối bình thường

b UAB = 14V

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

Sử dụng phương pháp chồng chập dòng điện, coi dòng điện qua điện trở (dụng cụ) tổng dịng điện mơt nguồn riêng biệt cung cấp, nguồn khác xem

Cường độ dòng điện qua điện trở tổng cường độ dòng điện vừa tính được, ý hai dịng ngược chiều lấy hiệu

 Đối với học sinh khá, giỏi yêu cầu làm theo cách khác: dùng

phương pháp định luật Kirchoff, định luật Ohm… Sau so sánh với kết tính

III Bài tập trắc nghiệm

 Bài 1

Trước tiên GV cho học sinh nhận xét kiến thức có sách, sau giáo viên củng cố: nguồn điện hố học biến đổi hóa thành điện năng, kim loại khác có điện khác nồng độ dung dịch điện phân có tác động đến điện Do chọn (b)

 Baøi 2

HS kiểm tra câu hướng dẫn GV:

+ Câu (a): Khi nạp điện, phát điện ắc quy đóng vai trò máy thu hay máy phát?

Nên yêu cầu HS vẽ hình em nhớ hiểu kỹ

Nếu E’ máy thu rõ ràng trường hợp dòng điện khác nhau.

+ Câu (b),(c), (d) so sánh với kiến thức học thấy Do lựa chọn (a) sai Học sinh thường khó xác định khơng hiểu q trình chuyển hóa lượng bên ắc quy

 Baøi 3, 4

Các tập chủ yếu nhớ lại kiến thức học so sánh lựa chọn để có câu trả lời

+ BaØi lựa chọn (a) phù hợp mạch mắc nối tiếp suất điện động tổng suất điện động thành phần

+ Bài lựa chọn (d) xác dựa vào định luật Ohm cho đoạn mạch chứa nguồn máy thu

 Baøi 5

GV hướng dẫn học sinh giải trước tập định lượng, sau so sánh kết với lựa chọn Điểm cần ý trường hợp ắc qui máy thu biểu thức định luật Ohm: U = E + Ir, thay giá trị cho trước tính r = Ω Vậy chọn (d).

Học sinh hay bị nhầm dấu biểu thức trên, dẫn đến lựa chọn sai

GV: Nhận xét mạch mắc? HS: Mạch kín mắc xung đối

GV: Hiệu điện hai cực nguồn tính nào? HS: Tính Eb, rbsau áp dụng định luật Ohm

Eb = 3E ⇒ I =

Eb rb

=E

r

rb = 3r

U = E – Ir =

GV: Vậy chọn câu nào?

HS: (lúng túng) … (b), (c)

GV: Đề u cầu tính phải trả lời kết

Chọn (b) xác Sai lầm học sinh hay mắc phải xác định sai cách mắc nguồn dẫn đến chọn sai

 Baøi 7

Bài tập đơn giản hcọ sinh tính tốn đáp số so sánh chọn đáp án phù hợp Chú ý công thức: Q = UcC với Uc hiệu điện hai

tuï

I = r+RE

1+R2

=12

10=1,2A Uc = IR2 = 1,2.5 = 6V

Q = 6.3 = 18 μC Vậy chọn (b).

 Bài 8

GV: Từ điều kiện đèn sáng bình thường suy điều gì?

HS: Tìm cường độ dịng điện mạch, từ tính R I = Iđm =

Pdm

Udm = 0,5A

U = E – Ir = 8,5 V maø R=U

I =1,7Ω

RAB = RÑ + R ⇒ R = Ω Vậy chọn (a)

 Bài 9

GV: Đoạn mạch mắc nào?

HS: Nguồn mắc xung đối nối tiếp với điện trở

GV: Các công thức lựa chọn loại công thức nào? HS: Định luật Ohm cho đoạn mạch chứa nguồn máy thu

I = UAB+E1− E2

RAB

=UAB+E1− E2

r1+r2+R1+R2 Chọn (c)

Để khơng bị nhầm nên viết biểu thức UAB theo quy ước từ rút I UAB = -E1 + E2 + I(r1 + r2 + R1 + R2)

 Baøi 10

chọn đáp án (b),nhưng phải lưu ý đoạn mạch nối với tụ (R2 nt R3 ) mạch kín, tụ có sẵn điện tích nên ngắt mạch đột ngột tụ phóng điện qua điện trở

HS: Vậy phải tính Q sau tính Δ Q qua R3

Q = C.U23 = C.I.R23 = C

U0 R1+ R2R3

R2+R3 = C.U0

R2+R3

R1R2+R2R3+R1R3

R2R3

R2+R3

=C.U0 R2R3

R1R2+R2R3+R1R3

=200μC Điện tích phóng qua R3

Δ Q = Q R2 R2+R3

=40μC Vậy chọn (d)

CHỦ ĐỀ 4

CƠNG - CƠNG SUẤT CỦA DỊNG ĐIỆN TRÊN

ĐOẠN MẠCH CHỨA ĐIỆN TRỞ THUẦN

NGUỒN ĐIỆN - MÁY THU

A Tóm tắt lý thuyết

1 Cơng - cơng suất dịng điện đoạn mạch

R A

D B

Công lực điện trườnglàm cho điện lượng q = I.t tải qua mạch AB là: A = q.U = IUt

Trong đó: A : Cơng (J)

I : Cường độ dòng điện (A) U : Hiệu điện (V)

t : Thời gian (s) Công suất: P = t

A

= U.I

Xét đoạn mạch chứa điện trở R Nhiệt lượng toả điện trở: Q = A = U.I.t = I2Rt = R t

U2

Trong : Q nhiệt lượng (J) (cal) 1J = 0,24 cal

3 Coâng - công suất nguồn điện

Công nguồn tạo ra: A = q.E = E.I.t Công suất nguồn : P = E.I Hiệu suất: H = Pmn

Pn

=U.I

E.I =U.I

4 Công - công suất máy thu điện

a Máy thu tỏa nhiệt

Công: A = U.I.t = I2Rt = U2

R t

Công suất: P = U.I = I

2R = R U2

b Máy thu chuyển hoá điện thành dạng lượng khác

Công tiêu thụ: A = E’It + I2rt

Cơng suất tiêu thụ: P = At = E’I = I2r Trong đó: Cơng suất có ích: E’I

Cơng suất toả nhiệt:I2r Hiệu suất: H = Pci

Ptp

= E '

E '+Ir

B Phương pháp giải tập

Cơng thức tính cơng, cơng suất dòng điện, máy thu nguồn điện dựa sở định luật bảo toàn chuyển hoá lượng Năng lượng nguồn điện dạng: hóa năng, năng, nội năng… chuyển thành điện Điện nguồn cung cấp cho mạch lại chuyển thành lượng tương đương thuộc dạng khác: nội năng, năng, hóa năng…

Trong q trình giải tập mạch điện, bên cạnh việc sử dụng công thức xây dựng phải kết hợp với định luật Ohm

 Đối với mạch điện có bóng đèn dây tóc cần ý:

 Các giá trị ghi đèn giá trị định mức, đèn hoạt đợng

những giá trị sáng bình thường

 Giá trị điện trở đèn không thay đổi đèn hoạt động

Iñm = Pdm

Udm⇒R=

Udm

2

 Trong mạch có nguồn:

 Công - công suất nguồn điện công - công suất dòng điện

trong tồn mạch cơng - cơng suất mà mạch tiêu thụ

 Nguồn điện tiêu thụ phần điện tỏa dạng nhiệt

điện trở

C Hệ thống tập

I Bài tập định tính

 Bài 1 : Khi cho dịng điện qua dây dẫn dây tóc bóng đèn dây tóc

bị nóng đến sáng lên, dịng điện qua dây tóc dây dẫn Điện trở dây dẫn với chiều dài tùy chọn bậc với điện trở dây tóc bóng đèn Giải thích nghịch lý

 Bài 2 : Dựa theo công thức P = I2R học sinh nói: ”Cơng suất tỷ lệ với

điện trở” Nhưng dựa theo công thức P = R U2

em học sinh khác lại nói: ”Cơng suất tỷ lệ nghịch với điện trở” Hỏi đúng, sai Vì sao?

 Bài 3 : Chứng minh đoạn mạch chứa nhiều điện trở có

dịng điện chạy qua, công suất tiêu thụ đoạn mạch tổng công suất tiêu thụ điện trở thành phần mạch mắc (nối tiếp, hỗn hợp hay song song)

 Bài 4 : Để mắc đèn vào nguồn có hiệu điện lớn giá trị ghi đèn,

có thể dùng sơ đồ Nhận xét sơ đồ có hiệu suất lớn hơn, biết hai trường hợp đèn sáng bình thường

B

D D

B

c

A A

 Bài 5 : Tại đèn thắp sáng nhà thường tức thời giảm độ sáng bật công tắc chạy động cơ, ví dụ máy giặt

 Bài 6 : Dùng dây may so đun sôi lượng nước xác định cần thời gian

t1 Nếu muốn thời gian để nước sôi giảm xuống t1 > t2 người ta cắt bớt dây may so Làm có rút ngắn thời gian đun nước sôi không? II Bài tập định lượng

 Bài 1 : Trên hai bóng đèn ghi: 120V - 60W 120V - 45W

a Hãy tính điện trở cường độ định mức bóng

b Sau mắc chúng vào hiệu điện 240V theo hai sơ đồ sau Tính R1, R2

để hai bóng sáng bình thường Nhận xét cách mắc có lợi hơn?

D2 (I)

u D1

A

C R1

A B

(II) u

B

R2 D2

D1 C

 Bài 2 : Một bếp điện tiêu thụ công suất 1,1 kW dùng mạng điện

có hiệu điện 120V Dây nối từ ổ cắm đến bếp có điện trở r = 1 Biết điện trở R bếp lớn r

a Tính R

b Tính nhiệt lượng toả bếp sử dụng 30 phút

 Bài 3 : Từ nguồn có U = 10 kW, cần truyền công suất P = 5000 kW

trên đường dài km Độ giảm đường dây 1% U nguồn

a Tính thiết diện dây dẫn, biết điện trở suất dây ρ = 1,7.10-8 m

b Nếu tăng hiệu điện nguồn điện lên 10 lần thiết diện dây thay đổi nào? Biết công suất truyền độ giảm không đổi

 Bài 4 : Người ta dùng bếp điện để đun sôi ấm nước, biết ấm nhơm có

220V Nhiệt độ ban đầu nước t1 = 20oC, nhiệt dung riêng nhôm c1 = 920 J/kgđộ, nước c2 = 4180 J/kgđộ

a Tìm nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm nước b Tìm dòng điện chạy qua bếp điện trở bếp



E1,r1

A

E,r

A

D

B

Bài 5: Một nguồn điện E dùng để cung

cấp cho mạch gồm ắc quy E1 nạp điện bóng đèn Đ Cho biết: E1 = 6V, r1 = 0,4 Ω , IA = 5A, RA = Trên đèn ghi 10V – 10W, nguồn

có suất điện động E, điện trở r = 0,5 Tính: a Suất điện đợng nguồn điện

b Điện cung cấp cho ắcqui E1 Nhiệt lượng toả ắc quy phần điện chuyển thành hóa 1s

c Hiệu suất nạp điện ắc quy

d Điện tiêu thụ bóng đèn thời gian nói

 Bài 6 : Hai nguồn có suất điện đợng E1 = E2 = E, điện trở r1

r2 Biết cơng suất lớn mà nguồn cung cấp cho mạch

là P1 = 20W P2 = 30W Tính cơng suất lớn mà hai nguồn

cung cấp cho mạch chúng mắc nối tiếp song song

 Bài 7 : Một dộng điện nhỏ có điêïn trở r’ = Ω Khi hoạt đợng bình thường cần hiệu điện 9V cường độ I = 0,75A

a Tính cơng suất hiệu suất động

b Tính suất phản điện đợng hoạt động bình thường

c Khi động bị kẹt không quay được, tính cơng suất đợng Rút kết luận thực tế

d Để cung cấp điện cho động hoạt động bình thường người ta dùng 18 nguồn, nguồn có e = 2V, r0 = Ω Các nguồn phải mắc nào?

III Bài tập trắc nghiệm

 Bài 1 : Cần phải mắc nối tiếp nguồn giống coù E = 6V, r =

Ω , để thắp sáng bình thường bóng đèn 120V – 60W?

a 20 b 24 c 22 d Kết khác

 Bài 2 : Dụng cụ điện mà công suất tiêu thụ khơng thể tính

a Bàn ủi c Quạt máy b Bếp điện d Nồi cơm điện

 Bài 3 : Cuộn dây xoắn ốc bếp điện bị cắt bỏ 101 chiều dài Công

suất bếp:

a Tăng 10 lần c Giảm 10 lần b Giảm 100 lần d Kết khác

 Bài 4 : Hai bóng đèn Đ1: 110V - 25W; Đ2: 110V - 100W mắc nối tiếp

vào mạng điện có hiệu điện U = 220V Kết quả:

a Hai đèn sáng bình thường c Đ1 sáng bình thường b Đ2 sáng bình thường d Đ1 bị cháy

 Bài 5 : Hiệu suất nguồn điện trường hợp mạch kín gồm nguồn

(E,r) điện trở mạch R là:

a H = R − rR c H = Rr

b H = RR+r d H = Rr+r



U D3

D2

D1

Bài 6: Cho mạch điện hình Hiệu

điện định mức bóng đèn 110V Cơng suất định mức bóng P1,P2,P3,U = 220V Các đèn sáng bình thường thì:

a (P1 + P2) = P3 c

P1+

1

P2=

1

P3

b P12 + P22 = P32 d P1 + P2 = P3



E',r' E,r R

Bài 7: Cho mạch điện hình:

E = 6V; r = 0,5 Ω

E’ = 3,5V; r’ = Ω ; R = 10 Ω

b 5W d 10W

 Bài 8 : Một bếp có hai điện trở R giống mắc song song Nếu mắc hai

điện trở nối tiếp với hiệu điện sử dụng công suất tỏa nhiệt bếp

a Giảm hai lần c Tăng hai lần b Giảm lần d Tăng lần

 Bài 9 : Người ta cần tải cơng suất P = 5000kW Nguồn có U =

100kV Độ giảm đường dây tải điện không vượt 1%U Điện trở dây lớn là:

a 20 Ω . c 50 Ω .

b 10 Ω . d 40 Ω .

 Bài 10 : Để quạt điện 110V - 50W hoạt động bình thường mạng điện có

hiệu điện 220V, người ta mắc nối tiếp với bóng đèn có hiệu điện định mức 220V Khi cơng suất định mức bóng đèn:

a 50W c 150W

b 100W d 200W

D Vị trí tác dụng tập hệ thống tập đề xuất

I Bài tập định tính

 Bài 1 : Giúp học sinh nhìn mâu thuẫn lý thuyết thực tế,

sở thơi thúc học sinh phải tìm hướng giải thoả đáng Từ học sinh hiểu kỹ vấn đề: điện trở có giá trị giống nhiệt lượng toả lại phụ thuộc vào chất vật dẫn nên nhiệt lượng cần cung cấp để dây dẫn dây tóc nóng đến nhiệt độ khác

 Bài 2 : Mục đích giúp học sinh biết cách sử dụng công thức

những trường hợp định: I khơng đổi, U khơng đổi phải sử dụng cơng thức phù hợp

 Bài 3 : Củng cố lý thuyết để áp dụng vào tập định lượng Nên sử dụng

bài tập sau lýthuyết lồng tập định lượng

 Bài 4 : Mục đích kiểm tra trình độ hiểu học sinh hiệu suất

của dụng cụ điện thông qua học sinh biết cách sử dụng mắc mạch hiệu Bài tập nên sử dụng thực hành luyện tập (nên làm sau 3)

 Bài 5, 6 : Các tập nhằm giúp học sinh giải thích

II Bài tập định lượng

 Bài 1 : Bài tập tương đối đơn giản, sử dụng để kiểm tra khả hiểu,

vận dụng cơng thức kĩ tính tốn Ở câu (a) gọi học sinh trung bình làm, câu (b) gọi học sinh để tạo liên tục trình theo dõi đối tượng học sinh lớp Có thể sử dụng sau lý thuyết

 Baøi 2 : Đây tập có nội dung cụ thể, giúp học sinh có cací nhìn tổng

quan thiết bị điện từ Công thức vận dụng đơn giản, phù hợp với đối tượng học sinh

 Bài 3 : Bài tập có nội dung cụ thể, giúp học sinh hiểu nguyên tắc truyền tải

điện xa cách khắc phục hao phí đường truyền tải Bài tập nhằm kiểm tra vận dụng, biến đổi công thức, nên sử dụng luyện tập

 Bài 4 : Đây tập có nội dung cụ thể địi hỏi học sinh phải nhớ lại

kiến thức học lớp nhiệt lượng thu vào, toả Bài tập sử dụng luyện tập nhằm củng cố kiến thức kiểm tra khả hiểu, vận dụng

 Bài 5 : Dạng mạch điện đơn giản, để làm học sinh phải vận

dụng kết hợp kiến thức định luật Ohm học trước kiến thức Sử dụng tập, có nhiều yêu cầu nhỏ nên dùng kiểm tra khả hiểu nhiều học sinh

 Bài 6 : Bài tập tương đối khó, cần phải biết kết hợp kiến thức toán – lý

Qua tập học sinh hiểu biết cách xây dựng biểu thức tính công suất cực đại, nên sử dụng cho học sinh khá, giỏi

 Bài 7 : Bài có nội dung cụ thể nhằm kiểm tra trình độ hiểu vận dụng

của học sinh Ở câu (c) thể ý rõ Ngoài giúp học sinh củng cố thêm kiến thức lý thuyết học Câu (d) nhằm phát triển kỹ hiểu học sinh, dùng cho học sinh khá, giỏi

III Bài tập trắc nghiệm

 Bài1 : Kiểm tra khả vận dụng, giúp học sinh nhận sai lầm

hay mắc phải để cẩn thận tập định lượng lớn

 Bài 2 : Dùng tập câu hỏi kiểm tra cũ, kiểm tra khả

hiểu học sinh máy thu tỏa nhiệt máy thu biến điện thành dạng lượng khác

 Bài 3, 4 : Kiểm tra mức hiểu, vận dụng biến đổi công thức, giúp học sinh

 Bài 5, 6 : Kiểm tra kĩ vận dụng, biến đổi cơng thức tính hiệu suất nguồn, cơng suất mạch

 Bài 7 : Có thể sử dụng để kiểm tra cũ, kiểm tra khả khả

năng vận dụng

 Bài 8, 9, 10 : Kiểm tra mức hiểu, vận dụng học sinh, giúp học sinh

nhận sai lầm hay mắc phải, công thức học sinh hay bỏ sót q trình làm

E Hướng dẫn hoạt động giải tập

I Baøi tập định tính

 Bài 1

GV u cầu học sinh phân tích đề bài, tìm đặc điểm cần ý kiến thức cần sử dụng để giải vấn đề Đó kiến thức nhiệt lượng, lượng, điện trở…

GV: Nhiệt lượng cần cung cấp để dây dẫn dây tóc nóng đến nhiệt độ có không?

HS: ……

GV: Nếu điện trở có giá trị giống chất chúng có giống khơng?

HS: Khơng chất chúng phụ thuộc vào vật liệu làm chúng Dây dẫn làm kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp, thiết diện lớn cịn dây tóc làm kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao, thiết diện nhỏ

GV: Điều có ảnh hưởng đến phát sáng hay không phát sáng không?

HS: Chính dây dẫn có thiết diện lớn nên nhiệt lượng tỏa môi trường xung quanh nhiều làm dây mau nguội, khơng thể nóng đến phát sáng

 Bài 2

u cầu học sinh phân tích đề, cơng thức có liên quan đến cơng suất P = I2R = UI = R

U2

Sau học sinh nhận xét P hàm (I, R); (U, R); (U, I) muốn tìm biến thiên hàm số P theo đại lượng R phải làm cho giá trị khơng đổi

 I không đổi: Trong mạch mắc nối tiếp

2 2

1 2

R R R I

R I P

P

 

 P R

P1

P2= U2

R1

U2 R2

=R2

R1  P

1

R

Như vậy, để có câu trả lời xác phải biết mạch mà học sinh xét mạch nnói tiếp hay song song, nói hai học sinh khơng thể xác định sai

 Baøi 3

GV hướng dẫn HS xét trường hợp mạch mắc nối tiếp song song  Trong mạch mắc nối tiếp:

R = R1 + R2 + … + Rn

 P = I2R = I2R1 + I2R2 + … + I2Rn  P = P1 + P2 + … + Pn

 Trong mạch mắc song song: Điện trở toàn mạch: R1=

R1+

1

R2+ +

1

R

Công suất: P = UR2=U

2

R1

+U

2

R2

+ +U

2

Rn

 P = P1 + P2 + … + Pn

 Baøi 4

GV hướng dẫn học sinh: cách mắc có lợi tức cách mắc có hiệu suất lớn Sau áp dụng kết học sinh tìm câu trả lời

GV: Hiệu suất ứng với mạch tính nào? HS: H = PD

Ptp đèn sáng bình thường nên PĐ hai trường

hợp nhau, ta cần so sánh Ptp Áp dụng kết ta có :

Hình 1: P1tp = PĐ + PAC + PCB  Hình có hiệu suất lớn nên Hình 2: P2tp = PĐ + PAC cách mắc theo hình có lợi

 Baøi 5

GV hướng dẫn: Mặc dù dụng cụ điện gia đình mắc song song hiệu điện hai đầu chúng lúc cố định giá trị

Khi kéo điện từ trụ vào nhà dây dẫn có điện trở định mà tính tốn ta thường bỏ qua Do sử dụng dụng cụ điện có cơng suất lớn: bàn ủi, máy giặt… làm thay đổi điện trở tương đương toàn mạch  Rtđ tăng  I giảm  đèn giảm độ sáng

GV gợi mở thêm cho học sinh: Trong thực tế sử dụng dòng điện xoay chiều lớp 12 em học kỹ hơn, cách giải thích sơ

GV: Muốn biết thời gian đun nước có giảm hay khơng ta phải so sánh nhiệt lượng trước cắt dây sau cắt dây đơn vị thời gian Khi cắt dây làm thay đổi đại lượng nào?

HS: Điện trở, cắt dây giảm n lần điện trở giảm n lần Mà Q = I2Rt = R

U2

t  Q’ = 10Q Vậy nhiệt lượng tăng 10 lần đơn vị thời gian

GV: Trong thực tế người ta có cắt dây may so để giảm thời gian đun nước không?

HS: ……

GV: Với dụng cụ điện chế tạo, nhà sản xuất dự tính giá trị định mức mà vật chịu được, làm vật vượt giá trị định mức nhiều lần mau hỏng dụng cụ

II Bài tập định lượng

 Bài 1

A Tóm tắt phương pháp giải

Tóm tắt đề

A

I

(I) u

D2

(II) u

R1

I2 I1

C D1

B

R2

D2

A

ID2

ID1

I2

C D1

B

Ñ1: 120V – 60W; Ñ2: 120V – 45W U = 240V

a R ❑D

1 = ?; R ❑D2 = ?; Iđm1 =?; Iđm2 =? b Đ1, Đ2 sáng bình thường R1 = ?, R2 = ?

Các mối liên hệ cần xác laäp

a Dựa vào giá trị định mức đèn ta tính được: R ❑D

1 =

Udm12

Pdm 1 (1) R ❑D2 =

Udm22

Pdm 2

Iñm1 =

Pdm1

Udm1 (3) Iñm2 =

Pdm2 Udm2

(4)

b Đ1, Đ2 sáng bình thường nên U ❑D1 = U ❑D2 = UAC = 120V (5) I1 = Iđm1 ; I2 = Iđm2

Hình 1: UCB = U - UAC (6)  R1 = I UCB

(7) I = I1 + I2

Hình 2: I ❑D1

= I = I2 + I

❑D2

 R2 = I2

UAC (9)

 I2 = I - I ❑D

2 (8)

3 Sơ đồ tiến trình giải

RD2

2

RD1

1

8

9

5

6

7

4 Kết

a R ❑D1 = 240 Ω Iñm1 = 0,5A

R ❑D

2 = 320 Iñm2 = 0,375A b R1 137

R2 960  Cách mắc thứ hai có lợi B Tiến trình hướng dẫn học sinh

Tính điện trở giá trị dịng điện định mức bóng đèn dựa vào giá trị định mức đèn, học sinh tự làm

GV: Khi mắc đèn vào mạch hình 1, tính giá trị điện trở nào?

HS: Dựa vào định luật Ohm R = I U

đèn sáng bình thường tính UAC từ suy UBC tùy vào sơ đồ tìm I, R1, R2

GV: Làm để biết cách mắc có lợi hơn? HS: … So sánh cường độ dòng điện…

GV: Cách mắc có lợi khơng làm hỏng bóng đèn, ta phải so sánh giá trị cường độ dòng điện

 Bài 2

A Tóm tắt phương pháp giải

Tóm tắt đề

P = 1,1kW = 1100W; U = 120V r = Ω ; t = 30 phuùt = 1800s

a Rbếp = ? b Q = ?

2 Các mối liên hệ cần xác lập

Dựa vào cơng thức tính cơng suất toả nhiệt: P = I2R (1) mà I = RU+r (2) Từ (1) (2) lập phương trình , tìm R Tính nhiệt lượng tỏa bếp theo nhiều cách:

Q = U.I.t Q = P.t Q = I2Rt (3)

2 R

1 Q

3 Sơ đồ tiến trình giải

4 Kết tính

R = 11 ; Q = 1980J

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

GV gợi ý cho học sinh thiết lập phương trình bậc hai theo R, ta tính giá trị R Tính nhiệt lượng Q có cơng thức tính

 Bài 3

A Tóm tắt phương pháp giải

1 Tóm tắt đề

U = 10kV 104V;  = 1,7.10-8 Ω

Δ U = 1%U = 0,1kV

a S = ?

b U’ = 10U S’ = ?

2 Các mối liên hệ cần xác lập

Tính thiết diện dây dựa vào công thức:R = ρ 2l

S (3)

Maø Δ U = I.R (2) vaø I = U P

(1) Khi tăng hiệu điện nguồn lên 10 lần:

U’ = 10U I’ = P

U'=

P

10U ⇒I

'

= I

10 hay

I' I=

1 10

Δ U’ = I’.R’ (4)

Từ (2) (4) suy 10

' '  I 

I R

R

(5) Mặt khác R’ = ρ 2l

S' (6)

Từ (3) (6) ta có RR'=

S'

S=

1

10 (7)

3 Sơ đồ tiến trình giải

4

6

5 S'

3 S

4 Kết quả

a S = 8,5cm2

b S’ = S/10 = 0,85cm2

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

GV: Để tính thiết diện dây dẫn phải xuất phát từ cơng thức tính, sau đối chiếu với kiện đề để tìm đại lượng liên quan đến S

HS: Dựa vào công thức tính điện trở R = ρ l

S , vâïy phải tìm

R, dựa vào cơng thức tính độ giảm Δ U = I.R tính I tìm S

GV: Chú ý cơng thức tính R = ρ 2l

S , chiều dài dây

2l có dây dẫn

 Bài 4

A Tóm tắt phương pháp giải

1 Tóm tắt đề

m1 = 0,4 kg c1 = 4180 J/kgđộ m2 = kg c2 = 920 J/kgđộ t1 = 20oC U = 220V; H = 60% t2 = 100oC t = 20 phút = 1200s a Q = ?

b I = ? ; R = ?

2 Caùc mối liên hệ cần xác lập

Nhiệt lượng cung cấp để đun sôi ấm nước gồm nhiệt lượng cung cấp cho ấm nước nóng tới 100oC

Qc = Q1 + Q2 = (m1c1 + m2c2)(t2 – t1) (1)

Vì hiệu suất đạt 60% nên nhiệt lượng mà bếp cung cấp phải lớn nhiệt lượng làm cho ấm nước sôi

H = Qc

Q  Q = Qc

H (2)

Maø Q = U.I.t = R U2

.t (3)

Từ (2) (3) tính I, R

3 Sơ đồ tiến trình giải

1 R

I

4 Kết quả

a Q = 698 240 J

b I 4,4A; R 83,2 Ω

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

GV: Nhắc lại cơng thức tính nhiệt lượng cần truyền cho vật nóng đến nhiệt độ xác định mà lớp học?

HS: Q = mc ( t2 – t1)

GV: Nhiệt lượng cần truyền cho ấm nước sơi tính nào? HS: Áp dụng công thức cho khối nước ấm

HS: Nghĩa bếp truyền 60% nhiệt lượng để đun sơi ấm nước, cịn 40% bị tỏa nhiệt mơi trường bên ngồi

GV: Làm để tính cường độ dòng điện điện trở bếp?

HS: Dựa vào hiệu suất tính Q mà bếp cung cấp, sau áp dụng cơng thức dễ dàng tính R, I

 Bài 5

A Tóm tắt phương pháp giải

I I1

A A

E1,r1 E,r

I2 D

B

Tóm tắt đề

E1 = 6V; r1 = 0,4 Ω ; r = 0,5 Ω IA = 5A ; RA 0; t = 1s

Ñ: 10V - 10W a E =?

b A ❑E

1 = ? Qtoả ❑E1 = ? Δ A = ? c H ❑E1 = ?

d = ?

2 Các mối liên hệ cần xác lập

a Áp dụng định luật Ohm cho đoạn mạch chứa nguồn E1 E

UAB = E – Ir (1)

Mặt khác: UAB = E1 + I1r1 = E1 + IAr1 (2)

Vaø I = I1 + I2 (3)

I2 =

UAB

RD (4)

Thay (2), (3) (4) vào (1) ta tìm E

b Điện cung cấp cho nguồn E1: A = UAB.I1.t (5)

Nhiệt lượng tỏa ắc quy điện trở thuần: Q = I12.r1.t (6)

Điện chuyển hoá thành lượng khác lượng tích lũy nguồn E1: A’ = E1.I1.t (7)

Hoặc tính cách khác: A’ = A – Q (8) c H ❑E

1 =

A '

A (9)

2

6

44 E

9

10

3 Sơ đồ đồ tiến trình giải

4 Kết quaû

a E = 10,9V

b A = 40 J; Q = 10 J; A’ = 30J c H = 75%

d Q = 6,4 J

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

GV: Tìm hiệu suất nguồn nào?

HS: Áp dụng định luật Ohm cho đoạn mạch AB, dựa vào kiện đề cho tìm E

GV: Còn điện cung cấp cho E1?

HS: … Tính cơng thức A = E1.I1.t

GV: Đây điện mà nguồn tích trữ được, với mạch điện hình vẽ ắc quy đóng vai trị máy phát hay máy thu?

HS: Máy thu → điện cung cấp phải lớn điện tích

trữ, tính theo cơng thức sai, cơng thức tính trường hợp : A = UABI1t

Các câu lại học sinh dễ dàng áp dụng công thức để làm, riêng câu u cầu tính điện chuyển hố thành dạng lượng khác khuyến khích học sinh làm theo nhiều cách

 Baøi 6

A Tóm tắt phương pháp giải

Tóm tắt đề

E1 = E2 = E; r1 r2 P1max = 20W; P2max = 30W

2 Các mối liên hệ cần xác lập R

E1,r1

Giả sử nguồn cung cấp cho mạch ngồi có điện trở R

Công suất nguồn E1 cung cấp: P = I2R Áp dụng định luật Ohm:

I = E1

R+r1 neân P1 =

(

E1

R+r1

)

2

R= E

2

R+r1

2

R+2r1

P1max ⇔

(

R+r1

2

R+2r1

)

⇔

(

R+r1

2

R

)

min

Theo bất đẳng thức Cauchy ta có: R + r12

R≥2r1

Vaäy P max = E1

2

4r1 =

E2

4r1 (1)

Tương tự tính P2max =

E22

4r2 = E2

4r2 (2)

R E2,r2

E1,r1

 Hai nguồn mắc nối tiếp: Ta có P = I2R

Mà I = E1+E2

R+r1+r2 (3)

Neân P =

(

E1+E2

R+r1+r2

)

2

R=

(

E1+E2

)

2

R+

(

r1+r2

)

2

R +2(r1+r)

(4) P1max ⇔

(

R+

(

r1+r2

)

2

R

)

min

Tương tự áp dụng bất đẳng thức Cauchy ta có: Pmax =

r1+r¿2

4¿

(

E1+E2

)

¿

(5) Từ (1) & (2) rút r1, r2 thay vào (5) ta được: Pmax =

4P1 max.P2 max

P1 max+P2 max

(6)

E1 = E2 = E ; rb = r2r2

r1+r2 (7)

P’ = I2R =

(

E

R+rb

)

R= E

2

R+rb

2

R+2rb

Tương tự câu trên: P’max = E

2

4rb

=E

2

(r1+r2)

4r1r2

(8)

Từ (1), (2)n (7) ta tìm được: P’max = P1max + P2max (9)

3 Sơ đồ tiến trình giải

7

1

8

5

2

4 Kết quả

E1 nt E2: Pmax =

4P1 max.P2 max

P1 max+P2 max

E1 // E2: P’max = P1max + P2max

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

Để dễ theo dõi, với trường hợp giáo viên yêu cầu học sinh vẽ hình minh họa cho trường hợp

GV: Muốn tính cơng suất cực đại trước tiên phải viết cơng thức tính cơng suất, sau biến đổi để tìm điều kiện cực đại

Trường hợp mắc nối tiếp

Yêu cầu học sinh viết cơng thức tính, biến đổi cơng thức P =

(

E1+E2

R+r1+r2

)

2

R=

(

E1+E2

)

2

R+

(

r1+r2

)

2

R +2(r1+r)

GV: Áp dụng toán học biểu thức Pmax nào?

Trường hợp E1 // E2 sở trường hợp vừa làm học sinh tự làm đựơc

 Baøi 7

A Tóm tắt phương pháp giải

Tóm tắt đề

r’ = Ω ; U = 9V; I = 0,75A

N = 18; e0 = 2V; rb = Ω a H = ?; P = ?

b E’ = ?

c Đợng bị kẹt, không quay : P = ? Rút kết luận gì? d Động hoạt động bình thường 18 nguồn mắc nào?

2 Các mối liên hệ cần xác lập

a Cơng suất đợng cơ: P = U.I (1) Hiệu suất động cơ: H = Pci

Ptp

=P − Php

Ptp (2)

Với Php = I2r (3)

b Áp dụng định luật Ohm cho đoạn mạch chứa máy thu (coi động máy thu) U = E’ + Ir  E’ = U – Ir (4)

c Động bị kẹt điện không chuyển thành mà chuyển thành nhiệt năng, lúc coi đợng điện trở

Ta có I’ = Ur (5) P’ = I’2r (6)

d Các nguồn mắc để đảm bảo cung cấp cho động hiệu điện U = 9V Giả sử 18 nguồn mắc thành m dãy, dãy có n nguồn

Ta có: U = Eb - Irb (7) Với Eb = n.e0

rb = nr0

m (8) Vaø m.n = N (9)

Từ (8), (9) & (10) lập phương trình, giải tìm m, n

3 Sơ đồ tiến trình giải

5

8 E'

m n

9

4 Kết quả

a P = 6,75W; H = 83,3% b E’ = 7,5V

c P = 40,5W

Trường hợp đợng mau hỏng cường độ dịng điện qua động cao, nhiệt tỏa lớn

d Có hai cách mắc: n = 6, m = n = 18, m = B Tiến trình hướng dẫn học sinh

Câu (a) học sinh tự làm cách áp dụng công thức học Định hướng cho học sinh: Khi động mắc vào nguồn có vai trị máy thu, lúc cần áp dụng dịnh luật Ohm học sinh giải được, vấn đề cần giải câu (c)

GV: Bình thường đợng quay điện cịn chuyển thành khơng?

HS: Khơng, có phần tỏa nhiệt mơi trường bên ngồi

GV: Khi động bị kẹt lượng điện chuyển hố nào?

HS: Toàn điện chuyển hố thành nhiệt coi động điện trở thuần.Do cơng suất lúc cơng suất tỏa nhiệt

GV: Để có hiệu điện 9V cung cấp cho động 18 nguồn phải mắc nào?

HS: ……

GV: Chúng ta phải giả sử nguồn mắc thành m dãy, dãy có n nguồn Sau tính Eb, rb từ thành lập phương trình ta tìm lời giải

III Bài tập trắc nghiệm

 Bài 1

GV: Điều kiện để đèn sáng bình thường gì?

HS: Hiệu điện sử dụng hiệu điện định mức GV: Dựa vào đâu để tính số nguồn cần dùng?

D

A B

Iñm =

P U=

nE

R+nr

Với R =

U2

P =

120 60

= 240 Ω .

Giaûi ra: n = 24 Vậy chọn (b)

Lưu ý:Học sinh hay nhầm chọn (a) bỏ qua điện trở nguồn

 Baøi 2

Học sinh phải đọc trước lựa chọn nhận khác biệt dụng cụ trên: bàn ủi, bếp điện, nồi cơm điện dụng cụ tỏa nhiệt quạt máy biến điện thành phần nhiệt Từ học sinh biết lựa chọn (c)

 Baøi 3

Trên sở tập 2, học sinh biết bếp điện dụng cụ tỏa nhiệt nên áp dụng công thức P = U2

R P = I

2R.

GV: Khi cắt bỏ 1/10 chiều dài dây có ảnh hưởng đến cơng suất không?

HS: Điện trở thay đổi, R = ρ l

S điện trở giảm

GV: Áp dụng cơng thức để tính biến thiên công suất? HS: P = I2R.

GV: Chú ý điện trở thay đổi cường độ dịng điện qua thay đổi muốn xét biến thiên P phải dựa vào cơng thức đại lượng cố định

HS: Như phải áp dụng công thức: P = UR2 P = UR2  P’ = U2

R '  P P '=

R ' R =

1 10

 P’ = 10 P  Chọn (a)

 Bài 4

D2

D1

Để có câu trả lời học sinh phải tìm giá trị định mức thực tế mà đèn sử dụng

I1ñm = P1 dm

U1dm

I2ñm =

P2dm

U2dm 0,9A

R1 = U1

2

P1 = 484 Ω R2 =

U2

2

P2 = 121 Ω

I = RU

12 0,36A So sánh với giá trị định mức kết luận đèn

hai sáng bình thường Vậy chọn (c)

 Bài 5

Cơng thức tính hiệu suất khơng giống công thức học, nên học sinh phải biết cách biến đổi công thức, vẽ mạch tượng trưng để dễ hình dung

I E,r R

H =

U E=

E −Ir

E = E −Er

R+r

E = R R+r

Vậy chọn (b)

 Lưu ý:Học sinh hay đốn mị chọn (d) suy luận chưa chăït chẽ, để có kết địi hỏi phải biến đổi cơng thức

 Bài 6

E',r' E,r R

Hướng dẫn học sinh dựa vào điều kiện đèn sáng bình thường để tìm mối liên hệ công suất đèn

P = U.I maø I3 = I1 + I2

U1 = U2 = U3 = U  UI3 = UI1 + UI2

 P3 = P1 + P2 Vậy chọn (d)

 Bài 7

Để có đáp án học sinh phải làm trước, sau so sánh với lựa chọn, bước làm tương đối đơn giản:

UAB = E – I1r = I2R = E’ + I3r’ Maø I1 = I2 + I3

I2

I3

A B

E',r' R

I1E,r

Ptm = PE + PR + PE’ = I12r + I22R + I32r’ Thay số vào tính P = 6,75W Vậy chọn (c)

Lưu ý: Học sinh thường tính công suất tỏa nhiệt R mà quên E E’ có điện trở nên dẫn đến lựa chọn sai theo câu mồi nhử

Baøi 8

Bài tập đơn giản học sinh tự làm để tìm câu trả lời Mắc song song: Rb = R2 ⇒P=U

2

Rb

=2U

2

R

Mắc nối tiếp: Rb = 2R ⇒P '=U

Rb

=U

2

2R

 P = 4P’  Công suất mạch giảm lần Vậy chọn (b)

 Lưu ý: Sai lầm học sinh hay mắc phải suy luận không chặt chẽ Các

em cho mạch chuyển từ nối tiếp sang song song điện trở tương đương tăng lần  cơng suất tăng lần P R, thực không thể so sánh R thay đổi  I thay đổi  áp dụng P = I2R không

 Bài 9

Học sinh tự làm dựa vào độ giảm 1% Δ U = IR 1% = 1000V.

I = UP ⇒UP R ≤1000⇒1000U

P =20Ω

Vậy chọn (a)

 Bài 10

GV: Muốn tính cơng suất định mức ta phải làm nào? HS: ……

GV: Dựa vào cơng thức tính công suất, dựa vào mối quan hệ công suất bới đại lượng biết ta tìm Pđm

HS: Ta phải tính điện trở đèn I = UPq

q

=50

RÑ =

U − Uq I =

220−110 11

=242Ω

Pñm = Udm

R =200 W Vậy chọn (d)

 Lưu ý: Sai lầm học sinh hay mắc phải tính cơng suất định mức theo cơng thức sau: Pmạch - Pđmq = PđmĐ Thực đèn có hiệu điện định

mức khác 110V

CHỦ ĐỀ 5

MỘT SỐ BAØI TẬP TỔNG HỢP CHƯƠNG 5

A Hệ thống tập

M B A

R3

R2

N

C2

C1

R1

D

D

E1,r1

k R4

E2,r2

I

Bài tập định lượng

 Baøi 1

Cho mạch điện hình vẽ: E1 = 6V, E2 = 9V

r1 = r2 = 0,5 Ω

R1 = R2 = R3 = Ω ; R4 = 0,5 Ω

C1 = 0,5 μF ; C2 = 0,2 μF

Đèn ghi: 12V - 18W

a Ban đầu k mở chưa mắc nguồn hai tụ chưa tích điện Tính điện tích tụ

b Khi k đóng đèn sáng bình thường Tính R2, lượng điện tích tụ

phóng qua R1,R3 nói rõ chiều chuyển đọng electron



A

V

C R4

D A

B

R1

R2

N

R3

k

M

Bài 2

Có nguồn mắc thành hai dãy đối xứng hình Mỗi nguồn có suất điện động E0 = 2V, điện trở r0 = Ω ; R1 = 24 Ω ; R3 = Ω ;

R4 = Ω ; R2 bóng đèn ghi 12V - 12W

a Xét trường hợp k đóng Tính:

- Cường độ dịng điện qua R1,R2, R3 qua ampe kế

- Nhiệt lượng tỏa R2

- Số vôn kế Phải mắc đầu (+) vôn kế với điểm C hay D

D Rb

A R1

E,r

B

b Xét trường hợp k mở, đèn sáng nào?

 Baøi 3

Cho mạch điện hình vẽ Nguồn điện có suất điện động E =12V, điện trở r = Ω ; R1 = Ω ; R2 đèn ghi 4V - 8W, Rb biến trở

a Điều chỉnh biến trở để Rb = Ω Nhận xét độ sáng đèn lúc này?

b Để công suất mạch ngồi lớn biến trở phải có giá trị bao nhiêu? c Nếu công suất tiêu thụ Rb 4,5W giá trị Rb bao nhiêu?

 Baøi 4

Bộ nguồn gồm N ắc quy, có suất điện động e0 = 8V, điện

trở r0 = Ω mắc thành m dãy, dãy có n nguồn

a Nếu mạch gồm điện trở R = Ω mắc nối tiếp với bóng đèn

loại

b Thay mạch số bóng đèn loại 4V - 4W, với nguồn ghép câu (a) Hỏi mắc tối đa bóng đèn mắc để đèn sáng bình thường?

c Tính hiệu suất mà nguồn cung cấp cho mạch hai trường hợp



(2) C

2

(1)

R

A k

C1

B

C3

E1,r1 E2,r2

Baøi 5

Cho mạch điện hình vẽ, nguồn có suất điện động E1 = E2 =

1,5V ; điện trở r1 = 0,2 Ω ; r2 = 0,5 Ω Các tụ có điện dung C1 =

0,2 μF ; C2 = C3 = 0,3 μF ; R = 0,5 Ω Tìm điện tích tụ k

chuyển từ vị trí (1) sang (2) II Bài tập trắc nghiệm

 Bài 1 : Có hai điện trở R1, R2 Biết hiệu điện cường độ dòng

điện qua R1, R2 U1, U2, I1, I2

Nếu hai điện trở mắc nối tiếp có tính chất sau đây: I R = R1 + R2 IV U1 = U2

II U = U1 + U2 V I1 = I2

III I = I1 + I2

a I, II, III c II, III, V

b I, III, IV d I, II V

 Bài 2 : Một điệnkế có điện trở Rg = 18 Ω mắc sơn Rs Người ta thấy

sơn chịu 90% dòng điện mạch Giá rị Rs lúc là:

a Ω . c 20 Ω .

b 1,8 Ω . d. 18 Ω .

 Bài 3 : Có số điện trở giống R0 = Ω Cần

điện trở để có đoạn mạch có điện trở tương đương Ω .

a c



A C B

D u

Bài 4: Xét mạch điện hình, hiệu điện U khơng đổi, AB dây dẫn đồng chất, thiết diện có điện trở R Khi dịch chuyển chạy C phía B điện trở mạch:

a Tăng b Giảm

c Không đổi d Biến đổi phức tạp  Bài 5 :

E,r

C1 D

R1

A C R2

C2

B

Cho maïch điện hình E = 12V; r = Ω ;

R1 = Ω , R2 = Ω ; C1 = μF ; C2 = μF

Điện tích tụ có giá trị: a Q1 = Q2 = 33 μC

b Q1 = 25 μC ; Q2 = 30 μC

c Q1 = 30 ; Q2 = 36 μC

d Q1 = 25 μC , Q2 =36 μC

 Bài 6 : Mạch điện có hai nguồn giống nhau: E = 4V, r = Ω mắc với điện trở R = Ω Nếu hệu suất nguồn đạt 50%, hai nguồn được

maéc:

a Nối tiếp c Xung đối

b Song song d Caùch mắc khác

E1,r1

V

E2,r2

a boùng c

2 boùng

b boùng d boùng

 Bài 8 : Cho mạch điện hình E1 > E2 Số vôn kế thay đổi

thế đổi cực nguồn E1

a Không thay đổi c Giảm

b Tăng d Kết khác  Bài 9 : Cho mạch điện hình E = 6V;

r = 0,5 Ω ; vôn kế 12V, ampe kế 2A Giá trị R là:

a 2,5 Ω c Ω

b Ω d Kết khác

 Bài 10 : Có bóng đèn 3V - 6W mắc vào nguồn có suất điện động 24V, điện trở r = Ω Cách mắc hiệu để đèn sáng bình

thường:

a Mắc dãy song song, dãy hai bóng mắc nối tiếp b Mắc bóng nối tiếp

c Mắc dãy song song

d Mắc dãy song song, nối tiếp với hai bóng

B Phương pháp giải tập

I Bài tập định lượng

 Bài 1 : Bài tập nhằm củng cố kiến thức mà học sinh học chương, kết hợp nhắc lại kiến thức điện tích tụ Các yêu cầu tăng dần từ dễ đến khó, phù hợp với đối tượng lớp để tham gia giải tập

 Bài 2 : Bài rèn luyện kỹ vận dụng tính tốn học sinh Kiến thức sử dụng để giải bao quát toàn kiến thức chương, củng cố kiến thức điện thông qua yêu cầu mắc đầu (+) vôn kế vào C hay D Bài có nhiều yêu cầu nên gọi học sinh lên làm để kiểm tra mức hiểu em

làm Câu (b), (c) yêu cầu cao đòi hỏi học sinh phải biết kết hợp kiến thức tốn áp dụng bất đẳng thức Cauchy nên dành cho học sinh khá, giỏi

 Bài 4 : Bài tập củng cố cách ghép nguồn thành mức độ cao hơn: yêu cầu tìm số nguồn tối thiểu số bóng đèn tối đa mắc để đèn sáng bình thường Do học sinh phải biết kết hợp kiến thức toán điều kiện toán để giải Bài tập nâng cao sử dụng cuối chương

 Bài 5 : Mục đích để củng cố kiến thức tụ điện dòng điện Khó kăn học sinh hay gặp phải khoá K chuyển từ (1) sang (2) Lúc tụ C1 tích điện, vị trí (2) C1 nối tiếp C2 tính Q’1 nào?

Thơng qua học sinh tìm cách làm Bài dùng cho học sinh khá, giỏi

II Baøi tập trắc nghiệm

 Bài 1 : Kiểm tra mức biết học sinh mắc điện trở nối tiếp, qua giúp học sinh nhớ lại phân biệt đại lượng U,I,R mạch mắc nối tiếp hay song song

 Bài 2 : Kiểm tra khả vận dụng cơng thức, tính tốn, thơng qua giúp học sinh hiểu tác dụng việc mắc thêm sơn

 Bài 3 : Kiểm tra khả vận dụng suy luận học sinh cách ghép điện trở để thu giá trị mong muốn Sử dụng cuối học lí thuyết kiểm tra đầu

 Bài 4 : Mục đích kiểm tra mức hiểu, vận dụng suy luận cách tính điện trở tương đương, dùng kết hợp với tập định lượng

 Bài 5 : Đây trắc nghiệm tính tốn nhằm kiểm tra khả vận dụng Ở dây nối CD làm học sinh không nắm vững mắc sai lầm

 Bài 6 : Kiểm tra khả hiểu cách mắc nguồn để có hiệu suất theo giá trị mong muốn

 Bài 7 : Bài kiển tra kiến thức cơng suất giá trị định mức dịng điện trình độ hiểu vận dụng

 Bài 9 : Bài kiểm tra khả vận dụng kiến thức định luật Ohm Sử dụng luyện tập

 Bài 10 : Kiểm tra kiến thức tổng hợp mức độ hiểu nguồn điện, công suất … kiến thức thực tế Ở lựa chọn (a) (b) nhiên phải chọn cách mắc mang lại hiệu (cho hiệu suất lớn) nên phải chọn lựa chọn

C Hướng dẫn hoạt động giải tập

I Bài tập định lượng

 Bài 1

A Tóm tắt phương pháp giải

M B

A

R3

R2

N

C2

C1

R1

D

D

E1,r1

k R4

E2,r2

1 Tóm tắt đề

E1 = 6V; E2 = 9V

r1 = r2 = 0,5 Ω ; R4 = 0,5 Ω

R1 = R2 = R3 = Ω ; C1 = 0,5 μF

C2 = 0,2 μF ; Ñ:12V – 18W

a k mở: Q1 = ?, Q2 = ?

b k đóng: Đèn sáng bình thường R2 = ?

ΔQR

1=? , ΔQR3=? , chieàu e ? c Pmn = ?

2 Các mối quan hệ cần xác lập

 Trường hợp k mở : (Vẽ lại mạch)

Trong maïch dòng điện ⇒ VA = VM = VN ⇒ UMD = UAD =E1 (1)

UNB = UAB = E1 + E2 (2)

Q1 = C1U1 = C1UMD = C1E1 (3)

M A

R2 C2

N

I2 R3

C1

I

I1D I R4

R1

E1,r1 D E2,r2

B

A M B

R2 C2

N

R3

C1

R1

D

D

E1,r1 E2,r2

 Trường hợp k đóng :

Mạch gồm [RÑ // (R2 nt R3)] nt R4

Đèn sáng bình thường Uđm = UAM (5) Iđm = I1 =

Pdm

Udm (6)

Áp dụng định luật Ohm cho đoạn mạch AM chứa nguồn E1 nt E2 UAM = E1 + E2 – I(r1 + r2 + R4) (7)

Thay (5) vào (7) tìm đựơc I

Maø I = I1 + I2 ⇒ I2 = I – I1 (8)

Ta coù R2 + R3 =

UAM

I2

⇒ R2 =

UAM

I2 - R3 (9)

Điện tích tụ:

Q2’ = C2UNB (12) Với UNB = UNM + UMB = I3R3 + IR4 (13) Điện lượng chuyển qua R1: ΔQR1=¿ Q1’- Q1 (14) Điện lượng chuyển qua R2: ΔQR3=¿ Q2’- Q2 (15)

Nhận xét ΔQR1 , ΔQR3 để biết chiều dịch chuyển electron Cơng suất mạch ngồi: P = I2R (16)

Với R = RD(R2+R3)

RD+R2+R3+R4 (17)

3 Sơ đồ tiến trình giải

17

c 16

13 12 15 11 10 14

5

b

1

a

2 I1

8

I

R2

9

4 Kết quả

a Q1 = C1U1 = μC ; Q2 = C2UAB = μC

b R2 = 16 Ω

ΔQR1=¿ Q1’- Q1 = - 6,5 μC ⇒ electron chuyển động từ M đến D

ΔQR3=¿ Q2’- Q2 = -2 μC ⇒ electron chuyển động từ M đến N

c RAB= 356 Ω ; P = I2RAB 23,3 W

GV yêu cầu HS phân tích mạch điện trường hợp K đóng, mở

+ Khi k mở: Khơng có dịng điện mạch ngồi điện A, M, N Từ HS tiếp tục khai triển tính Q

+ Khi k đóng, xác định cách mắc mạch? GV: Tính R2 nào?

HS: Từ điều kiện đèn sáng bình thường tìm I1, UAB Dựa vào đoạn

mạch AM tính I ⇒ I2 ⇒ tính R2

GV: Vì có điện tích phóng qua R1, R3?

HS: Do có biến thiên điện tích k đóng k mở Để tính lượng điện tích biến thiên phải tính điện tích tụ k đóng, mở

GV: Làm để biết chiều chuyển động electron? HS: So sánh điện tích tụ k đóng, mở

Câu (c) đơn giản, học sinh tự làm



A

V C R4

D A

B

R1

R2 N

R3

k

M

Bài 2 A Tóm tắt phương pháp giải

Tóm tắt đề

E0 = 2V; r0 = Ω ; R1 = 24 Ω

R3 = Ω ; R4 = Ω ; Ñ: 12V - 12W

a K đóng:

I

A = ? I1, I2, I3 = ?

Q ❑R2 = ?, t = 1h;

UV = ?, cực (+) mắc vào đâu?

b K mở: Nhận xét độ sáng đèn

2 Các mối liên hệ cần xác lập

 Trường hợp k đóng: Mạch gồm (R1 // R2 // R3) nt R4

I = IA =

Eb

RAB+rb (1)

RAB = RAC + RNB = R4 + RNB (2) Với R1

NB

=

R1

+

R2

+

R3 với R2 =

Udm

A

R4

C

I

V A

D B

I3

I2 I1

N

k R1

R3

M

R2

Tính UNB = I.RAB (3)

Và I1 =

UNB

R1 (4)

I2 =

UNB

R2 (5)

I3 =

UNB

R3 (6)

Nhiệt lượng toả đèn: Q = I22R2t = UNBI2t (7)

Ta coù:

UV = UCA + UAD =UCD (8) Với UCA = - I.R4

UAD = 2E0 – 2I r0 (9)

Mặt khác: VC – VD = UCD so sánh với D để tìm đầu nối với cực (+) (8’)  Trường hợp k mở: (R2 // R3) nt R4

Muốn nhận xét độ sáng đèn phải so sánh giá trị thực giá trị định mức

Udm = UP (10) I2’ =

UNB'

R2 (11)

Với UNB’ = I.RAB (13) Và RNB =

R2R3 R2+R3

⇒ RAB = R4 + RNB

I’ = Eb

RAB+rb (12)

12 13 11 10 Nhận xét

9 8'

1

2

4

Q

4 Kết quả

a I = IA = 1A ; I1 = 61 A; I2 = 13 A; I3 = 12 A

Q = 4800 J

UV = 1V; mắc đầu (+) vào C

b I2’ = 114 A < Iđm = 1A Vậy đèn sáng yếu bình thường

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

Câu (a) hai yêu cầu đầu tương đối dễ, khó khăn HS hay gặp phải câu thứ

GV: Tính số vôn kế nào? HS: Tính UCD = UCA + UAD

GV: Làm để biết cực (+) vôn kế mắc vào C hay D? HS: ………

GV: Nhớ lại qui ước dòng điện: Là dịng chuyển dời có hướng hạt mang điện (+) từ nơi có điện cao đến nơi có điện thấp.Chúng ta áp dụng điều nào?

HS: So sánh điện hai đầu C,D Cực (+) vôn kế nối với điển có điện lớn

Câu (b) HS tự làm ( vẽ lại mạch )

D Rb

A R1

E,r

B

A Tóm tắt phương pháp giải

1 Tóm tắt đề

E = 12V; r = Ω

R1 = Ω ; Ñ: 4V – 8W

a Rb = Ω Nhận xét độ sáng đèn

b PAbmax Rb = ?

c P ❑Rb = 4,5W Rb = ?

I2

Rb

D

I

AA I1 R1

E,r

B

2 Các mối liên hệ cần xác lập

Mạch gồm (RĐ nt Rb ) // R1

a Ta coù RAB =

R1(RD+Rb)

R1+RD+Rb (1) Maø I = R E

AB+r (2)

Vaø UAB = I.RAB (3)

⇒ I2 =

UAB

RDb (4) Iñm

= Pdm

Udm (5) So sánh hai giá trị I2 Iđm

b Cơng suất mạch ngồi: P = I2R =

(

R E

AB+r

)

2

RAB= E

RAB+2r+ r

2

RAB

(6) Pmax ⇔

(

RAB+ r

2

RAB

)

min

Áp dụng bất đẳng thức Cauchy ta có: RAB + r

2

RAB

≥2r ⇒

(

RAB+ r

2

Vaäy Pmax = E

2

4r Khi RAB = r (8)

Từ (1) (8) ta tìm Rb

c Công suất tiêu thụ Rb: P = I22Rb (9)

Với I2 =

UAB RDb

=

IRAB

RDb

Maø I = R E

AB+r

⇒ I2 = R E

AB+r

RAB

RDb

Thay RAB từ (1) vào biểu thức I2 ta được: I2 =

E.R1

R1(RD+r)+Rb(R1+r)+rRD=

24

10+3Rb (10)

Thay (10) vào (9) ta có: P =

(

2410+3R

b

)

Rb=4,5 (11)

⇒ 9Rb2 - 68Rb + 100 = (12)

Giải phương trình (12) tìm Rb

3 Sơ đồ tiến trình giải

9

1 10 11 12 Rb

7 Rb

6 6'

KQ

1

4 Kết quả

a I2 0,7A ⇒ Đèn sáng yếu bình thường

Iđm = 2A

b Rb = Ω

c Có giá trị Rb = Ω

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

Mạch điện đơn giản nên u cầu HS phân tích mạch điện từ đưa hướng giải toán Câu (a) dạng quen thuộc, câu (b) dạng

GV: Cơng suất mạch ngồi lớn nào? HS: ………

GV: Dựa cơng thức tính HS: P = I2R =

(

RE+r

)

2

R= E

2

R+2r+r

2

R

P lớn mẫu số nhỏ

GV: Giá trị nhỏ bao nhiêu? Ở phải áp dụng tốn học để tìm điều kiện lớn , nhỏ

HS: Áp dụng bất đẳn thức Cauchy

Câu (c) hướng dẫn HS viết cơng thức tính cơng suất Rb, từ biến đổi cơng thức dựa vào đại lượng biết thiết lập mối liên hệ để đến kết



n nguoàn

R m dãy

A

D

B

Bài 4

A Tóm tắt phương pháp giải

Tóm tắt đề

e0 = 2V; r0 = Ω

R = Ω ; Ñ: 12V - 12W

a Đèn sáng bình thường Số nguồn tối thiểu? Ghép nào?

b Thay Đ: 4V – 4W Ghép tối đa đèn để chúng sáng bình thường?

n nguồn

I R m dãy

A

D

B

2 Các mối liên hệ cần xác lập

a Đèn sáng bình thường: I = Iđm =

Pdm

Udm (1)

UAB = I.RAB = I(R + RĐ) (2)

Nguồn mắc thành m dãy, dãy n nguồn thì: Eb = ne0

rb = nr0

m

Maët khaùc: UAB = Eb – Irb = ne0 - I

nr0

m = ne0 - I r0n2

N (4)

Kết hợp (4), (2) (1) ta có phương trình:

n2 – 2Nn + 4N = 0 (5)

Để phương trình có nghiệm: Δ' = N2 – 4N (6)

Vì N ⇒ Δ' ⇒ N

⇒ Nmin = 4, Δ' = , phương trình (5) có nghiệm kép n1 = n2 = N (7)

Từ (7) tìm m, n suy cách mắc nguồn

b Giả sử có X đèn mắc thành y dãy, dãy có x X = x.y Đèn sáng bình thường:

x đèn

A I Io

B

y dãy

I0 = Iđm =

Pdm

Udm

U0 = m Ta có I = yI0

UAB = xU0

Với Eb = 32V

(3)

(8)

rb = Ω

⇒ Giải câu (a)

UAB = Eb – yI0rb (10)

Từ (9) (10) ta có : xU0 = Eb – yI0rb

Thay số vào 4x + 8y = 32 (11)

Theo bất đẳng thức Cauchy ta có:

4x + 8y

√

4x.8y=2 4

√

2 xy=8

√

2X (11’)

⇔ 32 8

√

2X

⇒ X 8 ⇒ Xmax =

Thế Xmax vào (10) tìm x, y Từ suy cách mắc

c Hiệu suất nguồn: H = UAB

Eb

=Eb− I.rb

Eb

= RAB

RAB+rb (13)

Tuỳ vào cách mắc mạch trường hợp ta tính H 3 Sơ đồ tiến trình giải

12

8 10 11 11' Hb

2

13 Ha

4

3

4 Kết quả

a Nmin = 4, m = 1, n =

Cần tối thiểu nguồn mắc nối tiếp b Nmax = , y = 2, x =

Cần bóng mắc thành dãy song song, dãy mắc nối tieáp c (a) H = UAB

Eb

=16

(b) H = UE'AB

b

=16

32 = 50% B Tiến trình hướng dẫn học sinh

Đây dạng tập nên GV hướng dẫn cách làm câu (a), từ HS suy nghĩ cách làm cho câu lại

GV: Muốn biết cần dùng nguồn, phải biết trước?

HS: Hiệu điện hai đầu nguồn GV: Ta tính hiệu điện thế nào?

HS: Dựa vào mạch ngoài, nguồn điện thiết lập phương trình liên quan đến hiệu điện UAB = I.RAB

Đối với học sinh khá, giỏi hướng dẫn đến em tự làm, học sinh trung bình nên hướng dẫn thêm

GV: Đã biết I, RAB chưa?

HS: RAB tính I

GV: Dựa vào kiện đèn sáng bình thường tìm mối liên hệ với I HS tìm mối liên hệ kiện lập phương trình:

2n - 4mn = 16 ⇒ n2 – 2Nn + 4N = 0

Đến ta tìm N dựa vào tốn học: sử dụng điều kiện có nghiệm phương trình bậc hai Sau tính m, n

 Có thể gợi ý cho học sinh khá, giỏi làm theo cách khác dựa vào cơng

suất Cách giải sau:

Vì số bóng đèn mắc tối đa cơng suất mạch ngồi phải lớn Cơng suất lớn mà nguồn cung cấp cho mạch là:

Pmax = E

4r=

322

4 8=32 W

Cơng suất định mức bóng 4W nên số bóng tối đa là: N = Pmax

Pdm

=32

4 =8 boùng

Khi Pmax R = r (theo bất đẳng thức Cauchy) ⇒ I = E

R+r=

E

2r=

32

2 8=2 A Maø I = y.I0 ⇒ y =

I I0=

2

1 = 2A



(2) C2

(1)

R

A k

C1

B

C3

E1,r1 E2,r2

Bài 5 A Tóm tắt phương pháp giải 1 Tóm tắt đề

E1 = E2 = 1,5V; r1 = 0,2 Ω

r2 = 0,5 Ω ; R = 0,5 Ω C1

= 0,2 μF ; C2 = C3 = 0,3 μF

Khi K chuyển từ (1) sang (2) tính Q1’ =?, Q2’ = ?, Q3’ = ?

C2

A

R

M

C1

B

I

D

E2,r2

E1,r1

2 Các mối liên hệ cần xác lập  k vị trí (1) :

C1 C2 mắc nối tiếp C12 =

C1C2

C1+C2 (1)

Theo định luật Ohm ta coù: I = E1+E2

R+r1+r2 (2)

Mà UAB = I.RAB (3)

Vì C1 nt C2 neân Q1 = Q2 = Q = C12UAB(4)



D

M

R

A

C1

I

E1,r1

B

C3

E2,r2

k vị trí (2): Lúc K vị trí (1) tụ C1 tích điện Q1

Khi vị trí (2) tụ tích điện Q1’, cịn tụ C3 lúc tích điện

Theo định luật bảo tồn điện tích ta có: -Q1’ + Q3 = - Q1 (6)

Mặt khác:

UAD = E1 – Ir1 = UAM + UMD ⇒ E1 – Ir1 = Q1

'

C1+ Q3

'

C3 (7)

Kết hợp (6) (7) ta hệ phương trình theo điện tích, điện Giải phương trình tìm giá tri điện tích tụ

3 Sơ đồ tiến trình giải

6

1

Q'2

Q'3

Q'1

4 Keát quaû

Q1’ = 0,18 μC

Q2’ = 0,15 μC

Q3’ = 0,03 μC

B Tiến trình hướng dẫn học sinh

GV yêu cầu học sinh xác định cách mắc tụ ứng với vị trí K Cần ý vị trí (2), lúc C1, C3 mắc nối tiếp điện

tích hai tụ khơng tụ C1 trước tích điện Để tính Q1’,

Q2’ phải dựa vào định luật bảo tồn điện tích Trên sở vận dụng

II Bài tập trắc nghiệm

 Bài 1 : Đây tập trắc nghiệm lý thuyết nên sau đọc xong đề học sinh nên đánh dấu tính chất mà hai điện trở mắc nối tiếp có:

R = R1 + R2 (I)

U = U1 + U2 (II)

I1 = I2 (V)

So sánh với lựa chọn Chọn (d)

 Bài 2 : Do trắc nghiệm tính tốn nên học sinh phải làm trước để tìm kết chọn kết xác

GV: Tính Rs dựa vào cơng thức nào?

HS: I = Ig(1 +

Rg

Rs

¿ (1)

GV: Nói sơn chịu 90% cường độ dịng điện mạch nghĩa sao? HS: Is = 109 I ⇒ Mắc thêm sơn để tăng giá trị thang đo

⇒ Ig = I – Is = I - 109 I = 10I

Thay vào (1) tính Rs = Ω Vậy chọn (a)

Lưu ý: Sai phạm mà học sinh hay mắc phải suy luận không chặt chẽ: Cho sơn chụi đựơc 90% cường độ mạch nên điện trở phải giảm 90% nên Rs = 20 Ω

 Bài 3 : Bài tập đòi hỏi học sinh phải biết cách tính nhẩm điện trở tương đương khó xác địnhbắt đầu từ đâu Tuy nhiên dây HS nên dựa vào lựa chọn cho sẵn để tính nhẩm đáp án lựa chọn

Bắt đầu từ (a) Nếu số điện trở 4:

+ Mắc nối tiếp Rtđ > (loại) ⇒ phải mắc hỗn hợp: nối tiếp

song

+ Mắc song song Rtđ < (loại) song

+ (2R // R) nt R ⇒ Rtđ = 5, thiếu 1R để Rtđ = Ω Vậy cần điện

trở, đánh dấu vào (b), tiếp tục kiểm tra (c) (d) thấy không phù hợp Vậy chọn (b)

 Baøi 4 :

GV: Để biết điện trở mạch tăng hay giảm em phải suy luận cơng thức tính điện trở mạch

Ta coù: RAB = R0x

R0+x+R − x=

R(R0+x)− x

R0+x =R −

x2

R0+x Khi x tăng Rx2

0+x taêng

⇒ R - x2

R0+x giảm

Vậy chọn (b)

Sai lầm học sinh hay mắc phải suy luận mạch mắc song song, điện trở nhánh tăng điện trở tương đương tăng chọn (a) mà quên x thay đổi kéo theo R – x thay đổi

 Bài 5 : Q trình tính toán quen thuộc với học sinh, nhiên cần nhấn mạnh sai lầm học sinh hay mắc phải đo bỏ qua vai trò dây CD ⇒

tính sai

Thực chất chập C, D (do RCD = 0) Ta có C1 // R1; C2 // R2

I = R E

1+R2+r

=12

5+6+1=1A

⇒ UAC = I.R1 = 5V

⇒ Q1 = C1UAC = 5.5 =25 μC .

UCB = I.R2 = 6V

⇒ Q2 = C2.UCB = 6.6 = 36 μC .

Vaäy chọn (d)  Bài 6 :

GV: Dựa vào đâu để xác định cách mắc nguồn?

HS: So sánh suất điện động nguồn với nguồn điện trở nguồn với nguồn

GV: Tính đại lượng nhưu nào? HS: H = RR+r=50

100=

⇒ 2R = R + rb ⇒ rb = = 2r

⇒ nguồn mắc song song Chọn (b)  Bài 7 :

GV: Bóng đèn mắc song song vào dây điện phải có điều kiện để cầu chì khơng bị cháy?

HS: Cường độ mạch ngồi khơng vượt 15A GV: Làm để tính cường độ này?

HS: Cường độ qua bóng: I = UP=500

120= 25

6 Vì mắc song song neân: nI 15⇒n ≤1525

6

=3,6

⇒ nmax = Choïn (a)

GV: Để làm nhanh tính theo cơng suất

Số bóng đèn tối đa: nPđm P ⇒ n

P

Pdm = 3,6

⇒ nmax =

 Baøi 8 :

GV: Muốn biết số hai đầu vơn kế có thay đổi không, ta phải so sánh hiệu điện hai đầu vôn kế đổi cực chưa đổi cực E1

E1,r1

V

E2,r2

HS: Khi chưa đổi cực hai nguồn mắc xung đối

I = E1− E2

r1+r2

UV = E1 – Ir1 = E1

-E1− E2 r1+r2

r1

= E1rr1+E2r2

1+r2 (1)

Khi đổi cực nguồn E1, hai nguồn mắc nối tiếp

E1,r1

V

E2,r2

I’ =

E1+E2

r1+r2

UV’ = E1 – I’r1 = E1

-E1+E2

r1+r2

r1

= E1rr1− E2r2

1+r2 (2)

So sánh (1) (2) chọn (c)

 Baøi 9 :

V

A E,r

A

B

Vận dụng định luật Ohm để làm, ý dấu biểu thức

UV = E + I(r + R)

12 = + 2(0,5 + R) ⇒ R = 2,5 Ω

Chọn (b)  Bài 10 :

A B

E,r

Giả sử đèn mắc thành m dãy, dãy n đèn nối tiếp Dựa vào mối liên hệ đèn sáng bình thường ta có:

RĐ = U

P =1,5Ω

RAB =

n.RD m

I = m.I0 = m UP = 2m

UAB = n.U0 = 3n

Ta coù: UAB = E –Ir ⇒ n2 - 8n + 12 =

6 = mn

Δ' = ⇒ n1 = ⇒ m1 =

n2 = ⇒ m2 =

Có hai cách mắc:

+ Mắc bóng nối tiếp

+ Mắc thành dãy song song, dãy hai bóng nối tiếp GV: Như (a) (b) đúng, phải chọn câu nào? HS: ……

GV: Chọn cách mắc nghĩa cách có hiệu (hiệu suất lớn cho hiệu kinh tế)