Giáo án môn Vật lý lớp 11 bài 20

PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ TOÀN MẠCH I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức. + Vận dụng định luật Ôm để giải các bài toán về toàn mạch. + Vận dụng các công thức tính điện năng tiêu thụ, công suất tiêu thụ điện năng và công suất toả nhiệt của một đoạn mạch ; công, công suất và hiệu suất của nguồn điện. + Vận dụng được các công thức tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn nối tiếp, song song và hỗn hợp đối xứng để giải các bài toán về toàm mạch. 2. Kĩ năng: Giải được các bài tập liên quan. Giải thích các hiện tượng thực tế. 3. Tư duy, thái độ: Giáo dục cho học sinh về tính cách tự giác, tích cực và nỗ lực trong học tập. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên + Nhắc nhở học sinh ôn tập các nội dung kiến thức đã nêu trong các mục tiêu trên đây của tiết học này. + Chuẫn bị một số bài tập ngoài các bài tập đã nêu trong sgk để ra thêm cho học sinh khá. 2. Học sinh: Ôn tập các nội dung kiến thức mà thầy cô yêu cầu. III. PHƯƠNG PHÁP: Đàm thoại, thuyết trình, phát vấn, gợi mở. IV. TIẾN TRÌNH CỦA TIẾT DẠY 1.Ổn định tổ chức: 2. Giảng bài mới. Kiểm tra bài cũ: Phát biểu và viết biểu thức định luật Ôm cho toàn mạch. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Hoạt động 1: Tìm hiểu phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch. Yêu cầu học sinh nêu công thức tính suất điện động và điện trở trong của các loại bộ nguồn. Yêu cầu học sinh thực hiện C1. Yêu cầu học sinh thực hiện C2. Yêu cầu học sinh nêu các công thức tính cường độ dòng điện trong mạch chính, hiệu điện thế mạch ngoài, công và công suất của nguồn. I. Những lưu ý trong phương pháp giải Nêu công thức tính suất điện động và điện trở trong của các loại bộ nguồn đã học. Thực hiện C1. Thực hiện C2. Nêu các công thức tính cường độ dòng điện trong mạch chính, hiệu điện thế mạch ngoài, công và công suất của nguồn. + Cần phải nhận dạng loại bộ nguồn và áp dụng công thức tương ứng để tính suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn + Cần phải nhận dạng các điện trở mạch ngoài được mắc như thế nào để để tính điện trở tương đương của mạch ngoài. + Áp dụng định luật Ôm cho toàn mạch để tìm các ẩn số theo yêu cầu của đề ra + Các công thức cần sử dụng: E I= ; E = I(RN + r); RN  r U = IRN = E – Ir ; Ang = EIt; Png = EI; A = UIt ; P = UI Hoạt động 2: Giải các bài tập ví dụ. II. Bài tập ví dụ Vẽ lại đoạn mạch. Bài tập 1 Yêu cầu học sinh thực hiện C3. Thực hiện C3. Yêu cầu học sinh tính cường độ dòng điện Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch chạy trong mạch chính. chính. Yêu cầu học sinh tính hiệu điện thế mạch Tính hiệu điện thế mạch ngoài. ngoài. Yêu cầu học sinh tính hiệu điện thế giữa hai Tính hiệu điện thế giữa hai đầu R1. đầu R1. a) Điện trở mạch ngoài RN = R1 + R2 + R3 = 5 + 10 + 3 = 18 b) Cường độ dòng điện chạy qua nguồn điện (chạy trong mạch chính) E 6  I= = 0,3(A) RN  r 18  2 Hiệu điện thế mạch ngoài U = IRN = 0,3.18 = 5,4(V) c) Hiệu điện thế giữa hai đầu R1 U1 = IR1 = 0,3.5 = 1,5(V) Bài tập 2 Thực hiện C4. Yêu cầu học sinh trả lờ C4. Tính điện trở và cường độ dòng điện định Yêu cầu học sinh tính điện trở và cường độ mức của các bóng đèn. dòng điện định mức của các bóng đèn. Yêu cầu học sinh tính điện trở mạch ngoài. Tính điện trở mạch ngoài. Yêu cầu học sinh tính cường độ dòng điện Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch chạy trong mạch chính. chính. Yêu cầu học sinh tính cường độ dòng điện chạy qua từng bóng đèn. Yêu cầu học sinh so sánh cường độ dòng điện thức với cường độ dòng điện định mức qua từng bóng đèn và rút ra kết luận. Yêu cầu học sinh tính công suất và hiệu suất của nguồn. Tính cường độ dòng điện chạy qua từng bóng đèn. So sánh cường độ dòng điện thức với cường độ dòng điện định mức qua từng bóng đèn và rút ra kết luận. Tính công suất và hiệu suất của nguồn. Điện trở và cường độ dòng điện định mức của các bóng đèn 2 U dm 12 2 1  RD1 = = 24() Pdm1 6 2 U dm 62 2  RD2 = = 8() Pdm 2 4,5 Pdm1 6  = 0,5(A) Idm1 = U dm1 12 Pdm 2 4,5  Idm2 = = 0,75(A) U dm 2 6 Điện trở mạch ngoài RD1 ( Rb  RD 2 ) 24(8  8)  RN = RD1  RB  RD 2 24  8  8 = 9,6() Cường độ dòng điện trong mạch chính E 12,5  I= = 1,25(A) RN  r 9,6  0,4 Cường độ dòng điện chạy qua các bóng IR U 1,25.9,6  N  ID1 = = 0,5(A) RD1 RD1 24 IRN U 1,25.9,6   ID1 = RD1 Rb  RD1 88 = 0,75(A) a) ID1 = Idm1 ; ID2 = Idm2 nên các bóng đèn Đ1 và Đ2 sáng bình thường b) Công suất và hiệu suất của nguồn Png = EI = 12,5.1,12 = 15,625 (W) U IRN 1,25.9,6   H= = 0,96 = 96% E E 12,5 Yêu cầu học sinh vẽ mạch điện. Bài tập 3 Yêu cầu học sinh thực hiện C8. Vẽ mạch điện. Yêu cầu học sinh tính điện trở của bóng đèn. Thực hiện C8. Yêu cầu học sinh tính cường độ dòng điện Tính điện trở của bóng đèn. chạy trong mạch chính và công suất của bóng Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch đèn khi đó. chính. Yêu cầu học sinh thực hiện C9. Tính công suất của bóng đèn. Thực hiện C9. a) Suất điện động và điện trở trong 4r = 2r = 2() 2 Điện trở của bóng đèn U2 62 RĐ = dm  = 6() = RN Pdm 6 b) Cường độ dòng điện chạy qua đèn E 6  I= = 0,75(A) RN  r 6  2 Công suất của bóng đèn khi đó PĐ = I2RĐ = 0,752.6 = 3,375(W) c) Công suất Pb = EbI = 6.0,75 = 4,5(W) P 4,5 Pi = b = = 0,5625(W) 8 8 I 0,75 .1 = 1,125 (V) Ui = e - r 1,5  2 2 3. Củng cố và luyện tập: Cho học sinh tóm tắt những kiến thức cơ b ản đã h ọc trong bài. 4. Hướng dẫn học sinh tự học ở nhà : Yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập tương tự trong sách giáo khoa và sách bài tập. Eb = 4e = 6 (V) ; rb =