I. mục tiêu
1. Về kiến thức
- Rèn luyện cho HS năng lực vận dụng linh hoạt các công thức của định luật Ôm đối với toàn mạch để giải các bài tập về mạch điện
2. Về kĩ năng
- Giải thích một số hiện tợng vật lý có liên quan - Giải các bài tập về mạch điện kín
II. chuẩn bị
GV: - Chuẩn bị một số bài tập vật lý trong SGK và SBT
- Chuẩn bị nội dung phiếu học tập dới dạng trắc nghiệm và tự luận HS: - Ôn tập nội dung định luật Ôm đối với toàn mạch
III. Tổ chức các hoạt động dạy học
Hoạt động 1( phút): Kiểm tra bài cũ.
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- HS lên bảng trả lời
- Nhận xét câu trả lời của bạn
- HS chuẩn bị vở bài tập, ôn tập kiến thức bài cũ.
- GV nêu câu hỏi kiểm tra bài cũ:
Hỏi: Phát biểu và viết biểu thức định luật Ôm đối với toàn mạch?
- GV cho HS khác nhận xét câu trả lời của bạn. - Bài học hôm nay chúng ta vận dụng định luật Ôm đối với toàn mạch để giả một số bài toán về toàn mạch kín.
Hoạt động 2( phút): Giải bài toán về xác định cờng độ dòng điện, hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch và tính công của nguồn điện.
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- Đọc kĩ đề bài
- Nêu tóm tắt bài toán:
- HS trao đổi cách giải theo nhóm. - HS giải bài tập:
a) Tính cờng độ dòng điện chạy trong mạch I = R r R R R r
N + = 1+ 2 + 3+
ε ε
= 1 (A)
b) Tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2
U2 = I.R2 = 4 (V)
c) Tính công của nguồn điện và công suất tỏa nhiệt ở điện trở R3
+ Ang= εIt = 7200 (J) + PN = R3I2 = 5 (W)
- HS lên bảng trình bày cách giải. - HS nhận xét bài làm của bạn.
- GV yêu cầu HS đọc nội dung bài tập 1 trong phiếu học tập.
- Nêu câu hỏi:
+ Trong bài toán những đại lợng nào đã cho những đại lợng nào cần tìm?
+ Để tìm những đại lợng đó ta cần sử dụng những công thức nào?
- Yêu cầu HS lập phơng án giải. - Yêu cầu HS trình bày cách giải.
- GV gọi các HS khác nêu nhận xét về bài làm của bạn.
- GV nhận xét bài làm của HS và sửa những chộ có thể sai sót.
- Đọc kĩ bài toán và tóm tắt nội dung bài toán. - HS thảo luận nhóm
HS lên bảng trình bày phơng án giải: + Điện trở đoạn mạch DF là: RDF = ( ) 4 3 2 4 3 2 R R R R R R + + + = 1,6Ω
+ Cờng độ dòng điện chạy qua mạch; I = 2 1 1 2 1 r r R R + DF + + +ε ε = 1A + Hiệu điện thế giữa D và F là: UDF= I.RDF = 1,6 V
Vì R2 = R3 nên UDA =UDF/2 = 0,8 V Mặt khác UDB = ε1 – Ir1=2,3 V. Vậy UAB = UDB – U DA = 1,5 V. - Các nhóm trình bày kết quả
- GV yêu cầu HS độc nội dung bài tập 2 trong phiếu học tập.
GV nêu câu hỏi:
- Để tính cờng độ dòng điện chạy trong mạch điện kín ta sử dụng công thức nào?
- Khi sử dụng công thức đó đại lợng nào ta cần tìm? Cách tìm điện trở ngoài RN nh thế nào? Gợi ý: + Trong mạch điện kín ta thấy có 2 nguồn điện nên để vận dụng công thức định luật Ôm đối với toàn mạch ta cần tính đợc suất điện động của mạch đó và điện trở trong của mạch điện đó.
+ Hiệu điện thế UAB đợc xác định nh thế nào? - Gọi HS các nhóm trình bày kết quả của nhóm mình.
- GV nhận xét và hoàn chỉnh bài làm của HS
Hoạt động 3( phút) Vận dụng, củng cố
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- HS nắm lại hệ thống kiến thức về định luật Ôm.
- Hoàn thành yêu cầu của GV
- GV nêu câu hỏi củng cố kiến thức về định luật Ôm đối với toàn mạch.
- GV ra bài tập vận dụng theo phiếu trả lời trắc nghiệm
Hoạt động 4( phút) Giao nhiệm vụ học tập
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
HS nhận nhiệm vụ học tập - Ra bài tập về nhà
- Ôn tạp nội dung định luật Ôm đối với toàn mạch
Phiếu học tập
Bài 1: Cho đoạn mạch có sơ đồ nh hình vẽ, trong đó nguồn điện có suất điện động 12V và điện trở trong rất nhỏ, các điện trở ở mạch ngoài là R1 = 3 Ω, R2 = 4Ω và R3 = 5Ω
a) Tính cờng độ dòng điện chạy trong mạch b) tính hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R2
c) Tính công của nguồn điện sản ra trong 10 phút và công duất tỏa nhiệt trên R3
Bài 2: Cho mạch điện có sơ đồ nh hình vẽ
Cho biết: ε1 = 2,4V ; r1 = 0,1 Ω; ε2 = 3 V; r2 = 0,2 Ω; R1 = 3,5Ω; R2 =R3 = 4Ω R4 = 2 Ω
a) Tính điện trở RDF
b) Tính cờng độ dòng điện chạy qua toàn mạch c) Tính hiệu điện thế giữa hai điểm A và B
Ngày 5/ 11/ 07 Tiết 19 Bài 10 ghép các nguồn điện thành bộ I. Mục tiêu 1. Về kiến thức
- Viết và giải thích đợc ý nghĩa các đại lợng trong biểu thức quan hệ giữa cờng độ dòng điện và hiệu điện thế của định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn.
- Nêu đợc các biểu thức xác định suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn điện ghép nối tiếp và song song
2. Về kĩ năng
- Giải các bài tập liên quan đến đoạn mạch chứa nguồn và bài tập ghép nguồn thành bộ
II. chuẩn bị
GV: - Chuẩn bị dụng cụ để làm thí nghiệm xác định suất điện động của bộ nguồn: gồm 4 pin, một đồng hồ vạn năng hiện số và một số dây dẫn.
- Chuẩn bị các hình vẽ 10.1; 10.4 và 10.5 lên tờ giấy khổ lớn HS: Ôn lại kiến thức về định luật Ôm đối với toàn mạch
III. Tổ chức các hoạt động dạy học
Hoạt động 1( phút) Kiểm tra bài cũ. Đặt vấn đề nghiên cứu
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- HS lên bảng trả lời câu hỏi cả GV: - HS khác nhận xét câu trả lời của bạn.
- HS nhận thức vấn đề bài học
HS ghi vào vở bài 10.
- GV nêu câu hỏi kiẻm tra bài cũ:
Hỏi: Phát biểu và viết biểu thức định luật Ôm đối với toàn mạch?
- Gọi một số HS khác nhận xét
- GV đặt vấn đề vào bài: Khi giải các bài tập về bộ nguồn điện , ta thờng gặp các đoạn mạch chứa nguồn điện. Vì vậy, trớc khi học về bộ nguồn điện, ta tìm hiểu mối quan hệ giữa hiệu điện thế và cờng động dòng điện trong đoạn mạch chứa nguồn.
GV ghi nội dung bài 10 lên bảng
Hoạt động 2( phút) Tìm hiểu về nguồn điện chứa nguồn điện( nguồn phát điện)
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- HS quan sát hình vẽ 10.1 SGK và đọc SGK để trả lời câu hỏi của GV.
I = R1+R+r
ε
Suy ra ε = IR1 + IR + Ir
- HS vận dụng kiến thức đã học ở lớp 9 THCS để viết biểu thức định luật Ôm.
I = UAB/R1 Suy ra UAB = IR1.
- HS vận dung kiến thức bài 9 để viết công thức liên hệ: UAB = ε - I( R + r) (1) hay I = AB AB AB R U r R U = − + − ε ε (2)
- HS ghi nhớ kiến thức bài học. - HS hoàn thành câu C3: UBA = - ε + I(R + r) = -3 V
- GV treo hình vẽ 10.1 lên bảng yêu cầu HS nghiên cứu về mạch điện kín trên.
- GV nêu câu hỏi C1 trong SGK để HS viết hệ thức liên hệ giữa suất điện động với cờng độ dòng điện I và các điện trở r, R, R1 của mạch điện kín.
- GV ta có thể hình dung đoạn mạch trên gồmn hai đoạn mạchnh hình vẽ( GV vẽ hình 10.2 a,b lên bảng) và nêu câu hỏi:
Hỏi: Hãy viết biểu thức định luật Ôm cho đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần R1 ở hình 10.2 b? - GV Đối với đoạn mạch chứa nguồn điện dòng điện có chiều đi ra từ cực dơng và đi tới cực âm.
Hỏi: Hệ thức liên hệ giữa hiệu điện thế UAB c- ờng độ dòng điện và các điện trở r,R nh thế nào?
GV thông báo: Chiều tính hiệu điện thế UAB là chiều từ A đến B: Nếu đi theo chiều này mà gặp cực dơng của nguồn điện trớc thì suất điện động ε đợc lấy giá trị dơng, dòng điện có chiều từ B đến A ngợc chiều tính hiệu điện thế thì tổng đọ giảm điện thế I(R + r) đợc lấy giá trị âm.
- GV yêu càu HS hoàn thành câu C3
Hoạt động 3( phút) tìm hiểu các cách mắc nguồn thành bộ
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- HS nêu cách ghép bộ nguồn nối tiếp nh SGK - HS thảo luận theo nhóm để tìm suất điện động của bộ nguồn mắc nối tiếp.
UAB = UAM + UMN +...+ UQB= - Ir1 +ε1 + (- Ir2 +ε2) +...+ (Irn+εn) = -I( r1 + r2 +...+ rn) + (ε1+ε2+....+εn)
Mặt khác ta lại có UAB = -IrB +εb
- GV vẽ hình 10.3 a hoặc b lên bảng, yêu cầu HS đọc SGK trình bày cách ghép bộ nguồn nối tiếp.
GV đặt câu hỏi: Vạy suất điện động của bộ nguồn có quan hệ nh thế nào với các suất điện động thành phần?
Gợi ý: + Vì hiệu điên thế giữa 2 cực A và B của bộ nguồn khi mạch hở bằng suất điện động của nó, nêu hiệu điện thế UAB có quan hệ nh thế nào
Do đó
- Suất điện động của bộ nguồn là: εb = ε1 +ε2 +...+εn (3) - Điện trở trong của bộ nguồn là: rb = r1 + r2 +....+rn (4)
Nếu các nguồn điện giống nhau, cùng suất điện động và điện trở trong mắc nối tiếp thị:
εb =nε và rb =nr (5)
với các hiệu điên thế UAM, UMN...?
+ Giả sử dòng điện chạy từ B đễn A hãy viết biểu thức định luật Ôm cho từng đoạn mạch AM, MN....?
+ Coi bộ nguồn tơng đơng nh một nguồn điện có suất điện động εb và điện trở trong rb, khi đó hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch xác định nh thế nào?
- GV đặt câu hỏi: Nếu các nguồn điện giống nhau cùng suất điện động ε, điện trở trong r mắc nối tiếp thì suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn đợc xác định nh thế nào? - HS thảo luận và viết đợc công thức tính suất
điện động và điện trử trong của nguồn điện ghép song song:
εb = ε và rb r/n (6)
- GV treo hình vẽ 10.4 SGK lên bảng và yêu cầu HS nêu cách ghép song song.
- GV đặt câu hỏi: Hãy viết biểu thức tính suấtđiện động và điên trở trong của bộ nguồn? - Nhận xét về sơ đồ hình 10.5 và tìm biểu thức
tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn ghép hỗn hợp đối xứng:
εb = mε ; rb = mr/n (7)
- GV treo hình 10.5 lên bảng và yêu cầu HS nhận xét về cách ghép hỗn hợp đối xứng.
Hỏi: Tìm suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn điện trong trờng hợp bộ nguồn có n dãy ghép song song với nhau, mỗi dãy có m nguồn điện ghép nối tiếp?
Hoạt động 4( phút) Vận dụng, củng cố
Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- Làm bài tập số 4 SGK: Rđ = U2/Pđ =12V
Suy ra I = 6/(12 + 0,6) = 0,476 A U = IRđ = 5,714 V
GV nêu câu hỏi củng cố bài học:
- GV nêu câu hỏi 1, 2 và 3 trong SGK để củng cố bài học.
- GV ra bài tập số 4 trong SGK.
Hoạt động 5( phút) Giao nhiệm vụ học tập
- Nhận xét đánh giá giờ học
- Ra bài tập về nhà ( bài 5 và 6 SGK)
- Ôn tập lại kiến thức về định luật Ôm và công suất của nguồn điện
Ngày 11/11/07 Tiết 20