Bài giảng Vật lí 11 - Tiết 18 - Bài 9: Định luật Ôm đối với toàn mạch

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 11 - Tiết 18 - Bài 9: Định luật Ôm đối với toàn mạch

1. TRƯỜNG THPT KT VIỆT TRÌ TỔ TỰ NHIÊN 2       GV: PHAN THỊ THU HẰNG LỚP : 11A
2. KIỂM TRA BÀI CŨ Câu1: a)Công của dòng điện là gì? b) Viết biểu thức tính công của dòng điện? Câu2: Hãy phát biểu và viết biểu thức định luật Jun-Len- xơ? Câu3: Hãy phát biểu định luật Ôm và viết biểu thức của định luật mà các em đã được học ở lớp 9?
3. Tiết 18 - Bài 9: ĐỊNH LUẬT OHM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH I. ĐỊNH LUẬT OHM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH : Xét một mạch điện kín gồm: NguồnBiểu  ,thức r,R như tính hình côngvẽ Giả sử cường độ Biểudòng thứcđiện tínhchạy nhiệt trong lượng mạchcủa tỏa nguồnI, ra ở điện điện trở trong r, điện trở ngoài R ,r trong thời gian t có điện lượng q=I.t chuyển I trong thời gian t qua mạch nguồn đã thực hiện côngNhư vậy năng lượng doA B nguồn cung cấp là A, A = q = It (9.1) năng lươngtiêu thụ R Nhiệt lương tỏa ra ở điện trở ngoài R trênvà điện toàn trở mạch trong là rQ trong thời gian t Q = RI2t + rI2t (9.2)
4. Năng lượng tiêu thụ Từtrên (9.5)toàn emmạch hãybằng phátnăng biểulương do nguồn cung cấp nghĩa là A=Q nội dung định luật Ohm It = RI2t + rI2t hay  = IR + Ir (9.3)  = I( R + r) (9.4) Ta gọi I.R là độ giảmTheođiện địnhthế luậtmạch bảongoài, toànI. r là độ giảm điện thế mạch trong năng lương ta có mối quan Suất điện động củahệnguồn giữa điệnA vàcó Qgiá nhưtri nhếbằng tổng các độ giảm điện thế ở mạch ngoài và mạch trong nào?  (9.5) I = C«ng thøc (9.5) biÓu thøc RTừ+ r (9.3) em có kết ®ÞnhluậnluËt gì về«m mốicho toµn m¹ch Từ (9.4) em hãy rút ra liên hệ về suất điện động và độ Cường độ dòng điện chạy trong mạchbiểu thứcđiện tínhkín tỉ I lệ thuận với suất điện động củagiảmnguồn điện điệnthế ởvà mạchtỉ lệ ngoàinghịch vàvới ở điện trở toàn phần của mạch điện mạch trong?
5. Nếu gọi U = I.R là hiệu điện thế của mạch ngoài U =  - Ir (9.5*) Nếu r 0, hoặc mạch hở (I = 0) U =  , r Em hãy viết biểu thức  = IRTừ + (9.5*)Ir (9.3) em hãy cho R ∞ V biết trong trường hợp V nào U =  ? Vì vôn kế có điện trở vô cùng lớn khi ta đo suất điện động của nguồn điện (khi đó mạch coi như để hở U =  ) Em hãy giải thích tại sao ta dùng vôn kế để đo suất điện động của nguồn điện?
6. II. NHẬN XÉT: 1. Hiện tượng đoản mạch • NÕu R 0 th× I rÊt lín vµ chØ phô thuéc vµo , r. Khi đó nguồn điện bị đoản mạch ,r  (9.6) I I = r A B R * Lưu ý: + Khi bị đoản mạch (r khoảng vài ôm) dòng điện qua pin không lớn lắm nhưng sẽ rất nhanhEmhết hãyđiện nêu biện pháp làm + Khi acqui chì bị đoản mạchgiảm(r nguyrất nhỏ)hiểm thìkhicường xảy ra độ dòng điện qua acquy rất lớn, làm hỏngđoảnacquy mạch. trong các mạch + Khi mạch điện trong gia đình bị đoảnđiện?mạch thì có thể gây hỏa hoạn, cháy nổ rất nguy hiểm. * Để tránh hiện tượng đoản mạch xảy ra đối với mạng điện gia đình người ta thường dùng cầu chì hoặc actômat mắc nối tiếp trước các tải tiêu thụ.
7. 2. Định luật Ôm đối với toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng Hãy chứng tỏ rằng định luật Ôm đối với toàn mạch hoàn toàn A =  It (a) phù hợp với định 2 Q= (RN + r)I t (b) luật bảo toàn và A = Q (c) chuyển hóa năng lượng ?  = I( RN + r ) và I = / (RN + r) Như vậy địnhTheoluật ÔmĐLBTđối năngvới toànlượngmạch ta cóhoàn toàn phù hợp Từ (a),(b) và (c) ta được với định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng
8. 3. Hiệu suất của nguồn điện Công toàn phần của nguồn điện (A = It ) bằng tổng công của dòng điện sản ra ở mạch ngoài và mạch trong. Công của dòng điện sản ra ở mạch ngoài là có ích 2 2 (Acã Ých = It – rI t = RI t ) Hiệu suất của nguồn điện Công của dòng điện sản ra ở đâu là công A U có ích? H = Cã Ých = (9.7) A  Các em thảo luận nhóm xây dựng công thức tính hiệu suất của nguồn điện.
9. A RI 2t U It − rI 2t r H = Cã Ých = = = =1− I A It  It  Thảo luận nhóm trả lời Tham khảo một cách khác tính hiệu suất câu hỏi C5 ACã Ých U IR R H = = = = A  I(R + r) R + r
10. CỦNG CỐ 1. Định luật ohm cho toàn mạch  I = (9.5) R + r 2. Hiện tượng đoản mạch  I = (9.7) r 3. Định luật Ôm đối với toàn mạch và định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng Định luật Ôm đôí với toàn mạch hoàn toàn phù hợp với định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng 4. Hiệu suất của nguồn điện A U H = Cã Ých = (9.7) A 
11. P1: Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài. A.Tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy trong mạch. B. Tăng khi cường độ dòng điện chạy trong mạch tăng. C.Giảm khi cường độ dòng điện chạy trong mạch tăng. D.Tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện chạy trong mạch.
12. P2: Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Cường độ dòng điện chạy trong đoạn mạch chỉ chứa điện trở R tỉ lệ với hiệu điện thế U giữa hai đầu đoạn mạch và tỉ lệ nghịch với điện trở R. B.Cường độ dòng điện trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch. C. Công suất của dòng điện chạy qua đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó. D. Nhiệt lượng tỏa ra trên một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật, với cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật.
13. P3: Một nguồn điện có điện trở trong 0,1 (Ω) được mắc với điện trở 4,8 (Ω) thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện12 (V). Cường độ dòng điện chạy trong mạch là A. I = 120 (A); B. I = 12 (A); Chúc mừng em C. I = 2,44 (A); D. I = 25 (A). Em hãy tính lại U 12 Hướng dẫn: I = = = 2,44 A R + r 4,9
14. P4: Người ta mắc hai cực của nguồn điện với một biến trở có trể thay đổi từ 0 đến vô cực. Khi gia tri của biến trở rất lớn thì hiệu thế giữa hai cực của nguồn điện là 4,5 (V). Giảm giá tri của biến trở đến khi cường độ dòng điện trong mạch là 2 (A) thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là 4 (V). Suất điện động của điện trở trong của nguồn điện là: A.  = 4,5 (V); r = 4,5 (Ω). B.  = 4,5 (V); r = 2,5 (Ω). C.  = 4,5 (V); r = 0,25 (Ω). D.  = 9 (V); r = 4,5 (Ω). Đúng rồi Sai rồi Hướng dẫn: Khi R bằng vô cùng thì I = 0 ➔  = U = 4,5 (V) Khi I = 2 A và U = 4 V ➔  = IR + Ir = U + Ir ➔ r =( - U)/I = 0.25 Ω
15. HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ Làm các bài tập 4, 5, 6, 7 SGK và 9.3 đến 9.8 SBT Các em ôn kĩ bài cũ để giờ sau chúng ta làm bài tập